受项目部委托,焊接机组抽调由技术员、质检员、安全员、管工等8人组成的小组对进场对胜利X钢610×7.9mm L450M 3PE管材进行了检查,共计检查数量为243根。检查的具体情况汇报如下:
一、 检查依据的标准、规范
1、《输气管道工程钢管通用技术规格书》(DEC-NGP-S-PL-003-2020-1)
2、《石油天然气工业 管线输送系统用钢管》(GB/T 9711-2017)
3、《焊接工艺规程》(WPS-GDST-2021-001)(借用中原油建工程有限公司版)
说明:1、因DEC文件未对钢管验收所采用的测量方法实例加以明确,故参照《石油天然气工业 管线输送系统用钢管》(GB/T 9711-2017)相关方法进行测量,但判断标准依据采用DEC文件。
2、当管材的个别指标满足DEC文件但是存在仍出现组对错边量超标的情况,故增加焊接工艺规程作为部分参照依据有现实的必要性。
二、检查所使用的方法及工具
(一)、检测方法
主要依据DEC文件及相关标准规定的测量方法,主要是目视法、工具检测法等
(二)检测工具
1、焊道检验尺 40型
2、钢卷尺3m
3、电子式游标卡尺(0-150mm)
4、直角尺(0-600mm)
5、1/4圆扇形弧板(半径R=297.1mm即内半径,冷切割班次制标准件)
6、50m盘尺
以上除1/4圆扇形弧板为定制件外,其他均为市场流通标准件、合格品,并具备相关的质保文件。
三、检查人员技术交底情况
检查前对所有参与检查对人员进行安全技术交底,并对主检人员进行相关的标准、规范培训,以确保胜任工作。
四、验收检查的主要项目及情况反馈
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
长度
壁厚
外径
不圆
度
圆周
长
切斜
弧板
间隙
坡口
角度
钝边
咬边
焊缝
凹槽
错边
余高
噘嘴
0
1
199
43
0
280
326
0
0
0
89
/
/
/
(一)依据DEC文件“8. 尺寸、重量、长度和管端加工”的检验情况
1、管子直径(主要测验外径)、周长、壁厚、长度的测量
1.1外径的测量
主要抽测最大的直径和最小的直径,检验直径的偏差是否满足要求。直径偏差在609-611mm之间的管口共计162个,占比45%,不合格199个,约占55%。
管子外径质量分布情况,如下图。
针对管子外径超标的情况,我们对管子的周长进行抽测复核。
1.2周长的测量
根据规范要求,采用周长法测定时,外周长偏差应为0~3mm,即1916.3mm~1919.3mm,复测110个管口,占总数量的30.5%,圆周长分布在1917-1920mm区间范围,圆周长基本符合要求。
以下是圆周长测量的现场情况。
1.3 壁厚的测量
壁厚测量主要针对制管焊缝两侧以及焊缝正对的部位进行测量,或者其他明显减薄的部位。检测过程中大部分管材没有明显超标的情况。
但值得引起我们重视的是,在2022年6月2日到货的管材例行检查中发现,有制管焊缝余高超标的管材经过制造商的余高超标打磨整改后,其壁厚仅为7.53mm,已经小于规定允许的下限即壁厚的-3%。
该管子的管号为:SLXG22L07102(W)长度12.28m见下图。
2、管口不圆度
2.1 按照管子制造技术规格书验收的管口不圆度情况
总的来看,测量值位于0-12mm之间,其中不圆度值0-6mm(含6mm)310个管口,合格率达到88%,6-9mm31个,9-12mm11个,如下图
对于椭圆度严重超标的管子,我们对其圆周长进行复测,发现其圆周长符合规范要求。
管子的外径、圆周长都符合要求,不圆度合格率达到88%,这和我们之前组对焊接过程中发现的错边量超标,管子局部变形的问题无法印证。事实上,现场的管子组对时错边量仍然是超标(大于1/8T即0.98mm),而且局部变形严重,导致很难在合理范围内沿管周均布调整解决问题。
2.2 不圆度补充测量弧板间隙的现实必要性及如何确定合格的标准随着我们检验的深入、数据的积累,发现,虽然绝大多数的管子外径、不圆度指标都符合要求,但是使用自制1/4圆标准弧板(图)进行比对时发现管子与弧板间的间隙较大,且呈现波浪形,如下图。
在管口组对时错边难以沿管周均布调整,即使采用双面顶丝的对口器也难以调整,直接造成局部的错边量超标,且连续长度也超过规定值。
正因为如此,当管子当外径符合要求,周长符合要求,不圆度亦符合要求的情况下,管口组对错边量仍然超标,那么采用内、外弧板来对管子的不圆度进行补充检测有现实当必要性。当我们的弧板间隙(即弧板外径与管子内径的间隙)等于或者超过2mm,理论上即使错边量进行均布调整的情况下,具体到某个位置错边量势必超过0.98mm即规定的1/8壁厚的最大允许错边量,而且连续长度超过50mm,这是规范不允许的,因此弧板间隙的合格标准偏差最大允许值应确定为小于2.0mm。
2.3 弧板间隙测量情况
总的来看,测量值位于0-8mm之间,其中间隙0-2mm(不含2mm)26个管口,合格率7%,2-4mm多大257个,占总比例62%,如下图
3、切斜
3.1测量依据的范例
按照API-5L 9.12.1.4 图3(如下图)所示方法进行切斜测量
切斜
总的来看,测量值位于0-11.5mm之间,其中满足0-1.6mm(含1.6mm)36个管口,合格率约为10%,不合格率达到90%,分布情况如下图
根据焊接工艺规程的要求,管口在组对施工时,组对间隙在2.5-4.5mm,该指标直接关系到焊接接头的结构性能。
根据设计要求,制管焊缝必须设置在0点至3点及9点至0点区域偏上半部管体,相邻制管焊缝间距不少于100mm,几乎不可能通过旋转管体来达到消除切斜对组对间隙过大/过小以及斜口影响的可能性。
因此,制造商在制管时钢管的管端必须切直,即管端切面与钢管轴线必须保持90°,切斜偏差控制在1.6mm范围内,一旦超标,造成的误差累积,无法满足装配精度、管口组对的要求。
以下是切斜的测量代表性图例。
4、坡口角度、钝边
管口坡口加工包含角度及钝边95%合格,个别存在较小的偏差,可以在组对前进行修理。
(二)依据DEC文件“9 外观及工艺质量检查”检查的情况
1、咬边、电弧灼伤、分层
尚未发现受检管材存在上述问题。
2、制管焊缝余高
据初步统计,检验管材中不少于89个管口制管焊缝余高严重超过标准的0-0.3mm,没有与母材形成圆滑的过渡,反而与母材形成明显的凹槽,存在影响环焊缝RT检测结果评判的重大风险。
3、制管焊缝的错边
在对管子进行检查过程中发现部分管材存在错边现象,但由于设备有限,无法固定错边数据。
4、管子内壁存在凹坑
管子内壁肉眼可见部分存在不同深浅的凹坑,因外防腐和内涂层的关系,无法准确的测量凹坑深度。在验收记录上记载,仅对目视可见管口范围内检查。如下图所示。
(三)针对检查存在的问题对组对焊接质量影响的分析
通过我们对管材质量可能给后续的组对焊接质量、进度影响风险进行分析和预判。
表1 风险的影响
影响等级
对项目目标影响程度
表示
严重影响
整个焊接质量、进度的控制目标失败
S
较大影响
整个焊接质量、进度目标值严重下降
H
中等影响
造成焊接质量、进度目标中度影响,部分目标达到
M
较小影响
对部分的焊接质量、进度目标影响,但不影响整体目标
L
可忽略影响
对部分的焊接质量、进度目标影响可忽略,也不影响整体目标
N
表2 发生概率的等级
概率/频次等级
发生的可能性
表示
很高
很有可能发生,81~100%
S
较高
可能性较大,61~80%
H
中等
在过程中预期发生, 41~60%
M
较低
不可能发生, 21~40%
L
很低
非常不可能发生,0~20%
N
表3 风险评价矩阵
依据管材质量问题出现的频次/概率和因管材质量问题可能导致的组对焊接焊接质量、进度风险进行分析。
质量因素
项目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
长度
壁厚
外径
不圆
度
圆周
长
切斜
弧板
间隙
坡口
角度
钝边
咬边
焊缝
凹槽
错边
余高
出现频次
0
1
199
43
0
280
326
0
0
0
89
/
/
表示方法
N
N
S
M
N
S
S
L
L
N
M
L
L
组对焊接
质量进度影响
可忽略
可忽略
严重
严重
较大
严重
严重
中等
可忽略
可忽略
中等
可忽略
较低
表示方法
N
N
S
S
H
S
S
M
N
N
M
M
L
表4 风险评价矩阵
影响关联性分析:
以上的质量问题,属于明显可见,便于处理的,但对于管子不可见、隐蔽对凹坑等问题,本身具有隐蔽性,无法直观判断,除管口肉眼可见部分,其他部位不在我们的检验范围。