淺析壓力管道檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的缺陷原因分析及處理措施

康新旺

（寧夏特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測院，寧夏 銀川 750001）

1 常見壓力管道檢驗(yàn)缺陷

1.1 腐蝕缺陷

壓力管道的外部環(huán)境相對較為復(fù)雜，而且管道由內(nèi)到外存在較大的壓力差以及溫差，特別是在進(jìn)行介質(zhì)運(yùn)輸?shù)倪^程中，溫差的差距會更明顯，所以在這樣的環(huán)境下運(yùn)行會存在較為明顯的腐蝕性問題。特別是在針對氨以及液化氣等具有腐蝕性的介質(zhì)進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，大大提升整體壓力管道的腐蝕效果。長時(shí)間使用壓力管道同樣也會受到母液侵蝕以及雨水侵蝕，有時(shí)候還會受到排水管道和地下水的影響出現(xiàn)腐蝕的情況。壓力管道在經(jīng)過一段時(shí)間的使用后，受腐蝕缺陷等因素的影響，管道本體會存在較為明顯的破損、斷裂以及變形的情況。如果壓力管道存在腐蝕問題未能及時(shí)進(jìn)行解決，那么對于整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過程會產(chǎn)生極大的影響，假設(shè)發(fā)現(xiàn)壓力管道存在較明顯的腐蝕問題，那么現(xiàn)場工作人員可以使用陰極保護(hù)或者包裹防腐層的方法等方法進(jìn)行解決，如果管道在進(jìn)行使用期間，存在較為明顯的介質(zhì)腐蝕問題，就需要使用物理技術(shù)或化學(xué)技術(shù)對管道進(jìn)行防腐處理。

1.2 焊接缺陷

分別針對夾渣缺陷以及未熔合缺陷的產(chǎn)生因素進(jìn)行綜合性分析。首先，夾渣缺陷的發(fā)生原因主要有破口的角度以及焊接電流無法達(dá)標(biāo)，焊接邊緣有氣泡，邊緣清理不干凈，存在氧化物，鐵皮或者碳化物出現(xiàn)酸性焊條的情況，在電流或者運(yùn)條不當(dāng)?shù)那闆r下，會形成復(fù)雜堿性焊條的情況下，電頭過長以及極性不正確也會引發(fā)夾渣問題。未熔合缺陷的產(chǎn)生因素主要有焊接的熱量收入太低，電弧指向存在偏斜的情況。施工人員的技術(shù)水平和能力無法正常發(fā)揮，對焊縫內(nèi)部的質(zhì)量會產(chǎn)生消極的影響，當(dāng)然，現(xiàn)場焊接的風(fēng)度、濕度、氣溫也會對焊縫內(nèi)部質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。如果焊縫破口的幾何尺寸以及對口的尺寸不規(guī)范，清理不干凈也會引發(fā)較為明顯的未熔合缺陷問題。

2 某壓力管道檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的腐蝕缺陷原因及處理方法

2.1 某壓力管道的基本概況

本次課題研究的壓力管道是某化工廠的常規(guī)壓力管道，規(guī)格如下，外直徑為550mm，壁厚為10mm。在進(jìn)行產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)倪^程中，該管道運(yùn)輸?shù)膬?nèi)容主要是按其設(shè)計(jì)壓力為1.6MPa，實(shí)際的工作壓力是1.1MPa，壓力管道屬于GC2級長度為20m，對接焊道有12道，在進(jìn)行定期檢驗(yàn)期間，使用X射線探傷檢測，發(fā)現(xiàn)壓力管道存在一條52mm長度的未熔合焊縫缺陷，以及7mm寬的夾渣缺陷。

2.2 缺陷原因

通過對收集的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)，檢測結(jié)果表現(xiàn)為兩個(gè)較為明顯的缺陷問題分別是未熔合縫隙以及夾渣問題，之所以會存在這兩個(gè)問題集原因較為明顯。首先，針對壓力管道的夾渣缺陷問題進(jìn)行分析，可以了解到之所以會出現(xiàn)這一問題及原因十分復(fù)雜，如果焊接的過程中，破口的角度以及電流都無法達(dá)到相應(yīng)的規(guī)則以及標(biāo)準(zhǔn)，或者電流較小，存在操作失誤的情況，那么就會引起酸性焊條的問題，這些問題將會直接導(dǎo)致壓力管道存在夾渣的現(xiàn)象，除此之外，在進(jìn)行焊接的過程中，如果沒有對焊接的邊緣進(jìn)行徹底清除，存在氧化物或碳氧化物，同樣也會引發(fā)此項(xiàng)問題。其次，針對未熔合問題進(jìn)行分析，同樣引發(fā)壓力管道未熔合的因素也很多，如果焊接時(shí)熱量沒有達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，存在明顯的電弧偏差情況，就無法獲得相應(yīng)的熔接效果，如果間隙尺寸以及規(guī)格存在明顯的誤差，那么未熔合問題的發(fā)生概率也大幅度提高，當(dāng)然在這個(gè)過程中，焊接人員的綜合素質(zhì)能力也會產(chǎn)生一定的影響。

2.3 檢驗(yàn)分析定級

進(jìn)行夾渣缺陷檢驗(yàn)分析工作，該管道對接焊縫存在7毫米的夾渣缺陷，按照《壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則——工業(yè)管道》中第3.6.2焊接超標(biāo)缺陷評級的要求，GC2級管道的條形缺陷自身高度或者寬度的最大值不大于0.35T,且不大于6mm時(shí)，按照表3-3定級，否則為4級。從檢驗(yàn)數(shù)據(jù)以及檢驗(yàn)結(jié)果來看，管道經(jīng)過長期的使用后，該部位X射線探傷檢查結(jié)果表現(xiàn)為存在寬度有7mm的夾渣缺陷，此缺陷為超標(biāo)缺陷，管道整體的安全狀況等級定為4級。

使用未熔合缺陷檢驗(yàn)分析的方法，對該管道進(jìn)行焊縫的檢驗(yàn)工作及具體檢驗(yàn)的方式是X射線探傷檢查方法，發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)部存在長度為52mm的未熔合缺陷的問題，該缺陷按照《壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則——工業(yè)管道》中第3.6.2焊接超標(biāo)缺陷評級的要求，GC2級管道的未熔合長度不限，按照表3-4定級。因?yàn)樵摵缚p屬于GC2級管道，在進(jìn)行評定時(shí)安全狀況等級的未熔合長度不限，因?yàn)闄z驗(yàn)人員的技術(shù)能力有限，未能準(zhǔn)確地檢測出缺陷的自身高度根據(jù)未熔合的自身高度，根據(jù)表3-4定級無法獲得準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。目前檢驗(yàn)人員技術(shù)能力有限，無法準(zhǔn)確檢測出缺陷的自身高度，針對這些缺陷定級仍然處于較為窘迫的困惑狀態(tài)。

2.4 該壓力管道檢驗(yàn)缺陷的處理方法

通過數(shù)據(jù)分析以及資料收集，可以了解到本次課題研究的某壓力管道檢驗(yàn)。結(jié)果表現(xiàn)為：管道的夾渣以及未熔合缺陷的問題較為明顯，通過對這些問題進(jìn)行分析以及定級評價(jià)后，選擇挖補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行一系列的修復(fù)操作。需要注意的是，后期的壓力管道維修人員在針對檢驗(yàn)缺陷的問題進(jìn)行處理時(shí)，需要始終遵循相關(guān)的技術(shù)規(guī)范以及工藝原則進(jìn)行每個(gè)環(huán)節(jié)的操作，首先，需要將存在缺陷焊縫連接的管道斷開，將管道斷開位置的雜質(zhì)清理干凈后，按照焊接工作環(huán)境以及焊接的原則進(jìn)行后續(xù)的管道內(nèi)部清理工作，管道焊接工作。一般情況下，焊接工作人員需要對原焊接位置先開展前期的修磨處理操作，直到消除存在的缺陷問題后，再使用表面探傷的方法，對焊縫修磨后的表面進(jìn)行檢驗(yàn)，保證修磨后的表面指標(biāo)可以達(dá)到焊接的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)然，除了按照相應(yīng)的焊接技術(shù)焊接工藝規(guī)范進(jìn)行一系列的施工操作外，現(xiàn)場焊接工作人員還要保證選取的挖補(bǔ)修補(bǔ)，焊接材料必須與原管道的材料，在性能以及質(zhì)量方面都具備一定的相似性，在條件允許的情況下盡可能選擇同一種類型的材料。焊接人員的執(zhí)業(yè)資質(zhì)也需開展嚴(yán)格的審查，現(xiàn)場工作人員的綜合素質(zhì)能力會在很大一定程度上影響壓力管道的焊接效果，保證施焊人員具備相應(yīng)的技術(shù)資質(zhì)才可以保障焊接質(zhì)量。在開展焊接操作的過程中，工作人員必須嚴(yán)格堅(jiān)守國家以及行業(yè)的相關(guān)施工規(guī)范，在完成焊接結(jié)束后，還需要使用X射線對接頭對焊接的位置進(jìn)行檢查，從而保證施工質(zhì)量。除此之外，工作人員還可以使用局部加熱的方式，保證焊接接頭位置的殘余焊接應(yīng)力，可以得到有效的控制，這種方法可以使得整個(gè)焊接的過程具有更強(qiáng)的可靠性。

2.5 結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)

壓力管道在運(yùn)行的過程中會受到多種因素的共同影響，如果這些因素以及指標(biāo)未能得到有效的優(yōu)化，那么，壓力管道運(yùn)行的質(zhì)量以及運(yùn)行的效率同樣也會受到影響，所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)管理以及結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)的過程中，我們需要對壓力管道運(yùn)行的影響因素進(jìn)行綜合性分析，重點(diǎn)考慮管道受溫度載荷作用產(chǎn)生的伸縮變形等問題，而且在后期的管理工作中，還需要重點(diǎn)針對管道支架下沉、管道破裂等問題進(jìn)行有效的預(yù)防。壓力結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)工作除了研究管道支架下側(cè)以及管道破裂等問題外，還需要分析和檢查管道是否存在強(qiáng)烈震動(dòng)的情況，研究管道與管道之間管道與相鄰部件之間是否存在摩擦以及管卡的情況，如果管道運(yùn)行時(shí)存在吊架和支架松動(dòng)的問題或者斷裂的問題，就需要及時(shí)針對這些問題進(jìn)行解決。部分管道安裝的彎頭很有可能存在應(yīng)力集中的情況，這也是結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)需重點(diǎn)關(guān)注的問題。架設(shè)管道的管架、管托以及支架，不能離開管墩以及管座，如果存在已離開管墩和管座的情況或者出現(xiàn)破損的情況，那么檢驗(yàn)人員就需要立即安排維修人員進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整以及修理。

3 結(jié)語

在進(jìn)行壓力管道管理的過程中，我們需要進(jìn)行一系列的質(zhì)量體系完善工作，針對有可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行解決，加強(qiáng)監(jiān)督以及管理，做好日常的檢查工作，如果在管理的過程中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，那么就需要第一時(shí)間對這些問題進(jìn)行分析，更好地進(jìn)行故障問題的排除，保證壓力管道長期處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。