管道焊缝根部缺陷的评定

管道焊缝根部缺陷的评定 摘　要:对现行几种标准对管道焊缝根部缺陷的评定进行了比较,并提出了个人观点。 石油化工装置、电站、长输管线、工业管网等钢制管道焊缝,其现场安装焊口一般均采用单面焊接双面成型工艺,为了保证根部焊接质量,多采用氩弧焊打底,手工电弧焊或埋弧自动焊盖面工艺,小径簿壁管也采用全氩弧焊焊接工艺。 即使采用了氩弧焊打底焊接工艺,由于现场焊接条件和施焊工人操作技能等各种原因,经常会产生根部焊接缺陷,如根部未焊透、未熔合、错口、内咬边、内凹、烧穿等。对这些根部缺陷进行客观、科学、合理的评定,有利于保证焊缝质量。 严重缺陷应该返修的,如果错判为不返,会埋下质量隐患。 非严重缺陷不该返修的,如果错判为返修,会对焊缝组织产生不利影响、增加焊接应力、还有可能导致裂纹的产生,既浪费人工,又浪费材料,有的位置返修非常困难,一但返修,再也不可能达到第一次焊接的质量水平。 笔者比较了JB/T4730.2-2005、GB/T3323-2005、GB/T12605-2007、SY/T4109-2002 和 DL/T821-2002　5种标准对管道焊缝根部缺陷的评定要求,并结合多年经验发个人观点。 1　未焊透的评定 1.1　未焊透深度的评定 5种标准均规定:Ⅰ级焊缝不允许未焊透存在,深度大于Ⅲ级的未焊透为Ⅳ级。 表1将5种标准对未焊透深度的允许值和极大值进行了比较,对未焊透深度的测量方法进行了,对适用条件进行了注明。 (1)5种标准对未焊透深度的测定均不分大、小管,对深度评定的要求相差不大。 (2)未焊透的深度除SY/T4109-2005采用黑度比较法外,其它标准均采用对比试块比较法测深度; (3)采用对比试块法测量未焊透深度时,要求对比试块在未焊透附近，这很不方便，射线作业时谁也不知道哪会产生未焊透，当发现未焊透时在有未焊透的部位附近摆放对比试块再拍一张，重复工作浪费资源。用厚度百分比及最大深度值对未焊透深度进行评定实际工作不易操作，方法不科学。 (4)SY/T4109-2005标准对未焊透的深度测量采用比较法,操作简便,笔者认为这种做法优于试块比较法,科学、简便、易操作。能快速评判焊缝截面是否小于较簿侧母材的尺寸。 (5)采用氩弧焊打底焊接工艺时GB/T12605-2007和DL/T821- 2002不允许未焊透存在;(当前石化、电站等重要工程的管道全部采用氩弧焊打底焊接工艺)。 (6)焊缝系数大于0.75时,GB/T3323-2005标准对未焊透深度不计,按条状夹渣长度进行评定;当焊缝系数小于或等于0.75时按本表进行评定。这一条 检测人员一般不是很清楚,因此不好操作。 1.2　未焊透长度的评定 5种标准均规定:Ⅰ级焊缝不允许未焊透存在, 未焊透长度大于Ⅲ级的为Ⅳ级。 表2将5种标准对未焊透长度按大、小管分别进行了对比,对适合条件进行了注明。 对表2进行分析和评述如下: (1)采用氩弧焊打底焊接工艺时GB/T12605-2007和DL/T821-2002不允许未焊透。 (2)焊缝系数大于0.75时GB/T3323-2005标准对未焊透深度不计,按条状夹渣长度进行评定;当焊缝系数小于或等于0.75时按本表进行评定。 (3) D0≤100mm的小管,除SY/T4109-2005外其他标准都是只按累计长度进行评定,不计单个缺陷长度。 (4)JB/T4730.2-2005标准对氩弧焊不限制,大管单个未焊透长度与条渣评定相同,累计长度与条 渣接近,小管只计算累计长度。 (5)综合以上各条,JB/T4730.2-2005和SY/ T4109-2005标准对未焊透的控制符合实际情况,便于操作,对工程质量有利。 1.3　未焊透评定建议 1)未焊透的评定不分大管和小管,因为重要管线全部采用氩弧焊打底; 2)未焊透的深度测定采用SY/T4109-2005标准的黑度比较法; 3)未焊透黑度不超过较薄侧母材黑度的,按条状缺陷进行评定,最高可评为Ⅱ级;未焊透黑度超过较薄侧母材黑度的,按条状缺陷进行评定,最高可评为Ⅲ级;当其长度超过Ⅲ级条状缺陷的长度时评为 Ⅳ级。 2　内凹和内咬边的评定 2.1　评定比较 五种标准对内凹和内咬边的评定比较见表3。 2.2 分析和评述 1)内凹和内咬边深度控制,JB/T4730.2-2005较其它标准偏严。但是总的控制水平Ⅱ级焊缝,其允许内凹深度相当于焊缝余高2mm,即总焊缝截面尺寸不降低。Ⅲ级焊缝,其允许内凹深度略大于焊缝余高2mm,即总焊缝截面尺寸小于较薄侧母材的尺寸。 Ⅲ级者为Ⅳ级。 2)深度测量,用对比试块测量内凹或内咬边深度比较复杂,SY/T4109-2005标准的深度比较法操作简便。 3)对于内凹和内咬边的长度控制,25%周长、30%周长、长度不限,这三档没有性差别。在实际工作中,水平固定口约有1/4焊缝是仰焊部位,易产生内凹,技能好的焊工其焊缝内凹长度会小于25%周长,技能略差一点的焊工其焊缝内凹长度不会比25%周长再长。 JB/T4730.2-2005和SY/t和T4109-2005对于D0> 100或D0> 89的大管控制偏严。 2.3　内凹和内咬边的评定建议 1)内凹和内咬边的深度采用 SY/T4109-2005标准的深度比较法,对于黑度不超过较薄侧母材的可评为I级; 2)内凹和内咬边长度的评定,黑度大于较薄侧母材黑度时,按黑度大于较薄母材部分的长度累计计算,累计长度在10%周长范围内的评定为Ⅱ级,累计长度在20%周长范围内的评定为Ⅲ级。长度大于Ⅲ级者为 Ⅳ级 3　根部未熔合的评定 3.1　根部未熔合的评定 除SY/T4109-2005标准外其它均为不允许。SY/T4109-2005标准对未熔合的评定见表4。 表4　SY/T4109-2005标准对未熔合的评定。 3.2　评述 区分根部未熔合、根部单边未焊透和条状缺陷很重要。 根部未熔合与根部单侧未焊透产生的部位相同,区别在于其是否存在尖锐的端部,是否存在开裂的趋势,有开裂的趋势则定性为未熔合,无开裂趋势则定性为单侧未焊透。 根部未熔合与条状缺陷有时较难区分,评片人员应从缺陷影像黑度差是否足够大、缺陷影像是否直线和两端是否尖锐来区分; 定性为未熔合的缺陷应返修处理。 4　根部烧穿的评定 除SY/T4109-2005外其它标准未对烧穿提出评定要求。各标准虽未明确对烧穿提出评定要求,但此类缺陷一般均按未焊透进行评定。SY/T4109-2005标准对烧穿的评定见表5。 建议:烧穿可按未焊透进行评定,当评定人员认为烧穿部位的黑度过大或有突变时,评定人员有权决定其返修。 5　错口(或称错边)的评定 错口多发生在不等壁厚焊缝,或管件发生椭圆变形的焊缝。如: ①直管与弯头的组对,弯头一般较直管厚2mm或更多; ②直管与法兰的不等内径组对等。不等壁厚和管件椭圆变形的部位更易发生错口。 等壁厚对接产生的错口只要根部完全焊透,其错口量由质检员从外观检查来控制,探伤人员不作评定;但当根部产生单侧钝边未焊透时(如图3),应按未焊透进行评定。 不等壁厚对接产生的错口见图2,错口部位的黑度不超过较薄侧母材部位时,焊缝截面尺寸不小于较薄侧母材的尺寸,探伤人员对错口不作评定。 6　根部缺陷图示及典型X光片影像 本文对根部未焊透、单边未焊透、错边未焊透、错边未熔合等,容易混淆的缺陷和内凹、烧穿缺陷用图示和X光片影像进行了区分和定义(图1～图9)。 资料来源：http://www.meidegg.com http://www.hebeimeide.com