螺旋埋弧焊管焊缝中链状气孔的判定

焊缝气孔是一种体积性缺欠,对焊缝强度的影响不可忽视,因而气孔缺欠的判定是焊缝缺陷评判的重要内容之一。链状气孔是螺旋埋弧焊管焊缝中最常见的缺欠之一,因其气孔数量多且间距不等,因而准确判定具有一定的难度,且评判过程比较繁琐。介绍了链状气孔常用的评定方法,即以点数评级和以气孔直径评级,说明了评定链状气孔应注意的事项。

焊管焊缝中的气孔是指溶入焊缝金属的气体引起的空洞。气孔是一种体积性缺欠,它对焊缝强度的影响主要是减少了受力截面,削弱了静力拉伸强度。

链状气孔是一种比较典型的气孔缺欠,气孔数量较多且呈链状。不少射线标准用缺欠长宽比小于3∶1来划分和认定圆形缺欠,链状气孔属于圆形缺欠,一般以点数评级或气孔直径大小评定。链状气孔是螺旋埋弧焊管焊缝常见的缺欠之一,对于这类缺欠的判定,常会因射线检测人员经验不足或对标准理解不准而做出误判,或放过超标缺陷,或对未超标缺欠进行返修。笔者在这里谈谈自己在这方面的一些工作经验,仅供大家商榷探讨。

1链状气孔不同标准的评定方法

1.1以点数评级链状气孔

JB/T 4730.2—2005《承压设备无损检测》,GB/T 3323—2005《金属熔化焊焊接接头射线照相》,SY/T 4109—2005《石油天然气钢质管道无损检测》,它们是螺旋焊管在桩管、水管和一般油气管中应用比较多的标准,是以点数评定圆形缺欠标准的代表。SY/T 4109—2005《石油天然气钢质管道无损检测》关于圆形缺欠的质量分级见表1～表4。

JB/T 4730.2—2005《承压设备无损检测》和GB/T 3323—2005《金属熔化焊焊接接头射线照相》对于圆形缺欠的质量分级,与SY/T 4109—2005《石油天然气钢质管道无损检测》相比较,在方法上是相似的。链状气孔采用这类标准评级时,首先是看缺欠严重和明显的地方,然后按照标准规定的厚度区域评级范围进行评定,把毫米直径的气孔换算成点数。这类标准的射线探伤评定一般用在锅炉压力容器和水油气管道的安装方面,但现在螺旋焊管也经常使用。

对于这类缺欠,射线实时成像的视频评判要比在胶片上的评判难度更大,因为标准大都是针对胶片而言,而射线实时成像的评判是在视屏上,很难准确把握缺欠的实际放大倍数,在视屏上用尺衡量缺欠的大小远不如直接在胶片上测量简捷准确,从而影响了射线检测者对链状缺欠的正确评判。但JB/T 4730.2—2005《承压设备无损检测》的要求有所放宽:由于材质或结构等原因,进行返修可能会产生不利后果的对接焊接头,各级别的圆形缺欠点数可放宽1～2点。对这种放宽的要求,螺旋焊管射线检测人员在链孔缺欠的评判上,应或多或少地加以利用。

2以气孔直径评级链状气孔

API SPEC 5L“specification for line pipe”(2004年3月第43版)和GB/T 9711.1—1997《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分:A级钢管》以及GB/T 9711.2—1999《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分:B级钢管》是石油天然气工业输送钢管的制造标准,对于螺旋焊管制造厂家而言是最普遍使用的标准。这类标准对于圆形缺欠的评判则是按其直径大小来划分的。图1是API SPEC 5L标准对圆形缺欠评定示例,表5是GB/T 9711.1—1997标准对圆形缺欠的评定要求。

这类标准以直径大小来评定链状气孔,比较直观。但在使用时应注意:除了观察气孔直径的大小外,气孔间距也是一个重要的数据,无论哪个数据超标都是不允许的,且都要进行返修。在对链状气孔进行评判时,重视气孔直径大小忽视气孔间距的做法是绝对错误的。由于这类标准中不同气孔直径对应的气孔间距不同,要层层对照,所以应尽可能熟悉标准,熟练应用。如果能在评定工作场地显著位置张贴图1和表5这样的标准要求示例,以方便检测人员对照比较,从而提高对链状气孔评判的准确性。

2注意事项

综上所述,这些平行于焊缝轴线的链状气孔,依据标准评判的方法有两种,一种是用评定框套框记缺欠点数的评级方法,另一种是一定长度内依缺欠直径及缺欠直径之和评定方法。用不同的标准对同一组链状气孔进行评定,有可能会出现在这个标准中合格,而在另一个标准中不合格的现象。因此,在按标准评判时,应准确理解和把握标准要求。

链状气孔的特殊性要求射线检测人员要有很强的责任心,应根据现场的实际情况,并结合标准做出准确判断。例如,焊缝中的链状气孔通常出现在焊缝表面,一般用肉眼都能看到,这种链状气孔最好先由焊缝外观检验员进行处理,然后再进行射线检测。如果在射线检测时发现了链状气孔,一般先不予评级,能修磨就尽量修磨处理,然后再进行射线检测和评级。这种不使用碳弧刨和再施焊的返修方式,可以避免焊缝金属的二次过热,从而降低焊缝化学成分的偏析程度。现有管线技术标准限定焊缝只能一次返修,这种处理方法的优点是避免和减少了焊缝的一次返修量。不过,链状气孔通常出现在双面焊上下两个坡口之间,常常伴随着未焊透缺陷出现。所以在评判时,底片或实时成像视频中的链状气孔里一旦出现带有直线状的未焊透时,哪怕它再短再细小,也要一律判废并进行返修。未焊透是一种危险性缺陷,定性后要根据标准严格执行,没有商量的余地,这一点是必须强调的。

3结语

链状气孔的评定是气孔评定中比较繁琐的一种,既要考虑气孔直径,又要考虑气孔间距,而且评定的标准也不是唯一的。射线检测人员应准确把握标准,既不遗漏超标缺陷,又不阻拦合格缺欠,这对于提高企业的生产效率、降低生产成本、保证产品质量都是非常有益的。随着螺旋焊管应用的日趋广泛,技术要求不断提高,探伤标准数量也在不断增加,因此,探伤检测人员对探伤理论和标准的理解也应该更深刻,在生产实践中执行时充分发挥自己的才能,做到尽心尽责。