閥門(mén)與管道焊接坡口處缺陷原因分析

　　分析了低溫不銹鋼截止閥與管道對焊連接后，焊縫靠近閥門(mén)側的熱影響區和母材區域出現缺陷的原因，探討了鑄件射線(xiàn)探傷標準對缺陷評定的影響。

1、概述

　　在對某地液化天然氣(LNG)接收站項目進(jìn)行管道安裝監檢時(shí)發(fā)現，從國外進(jìn)口的一批低溫不銹鋼截止閥與管道對焊連接后，焊縫靠近閥門(mén)側的熱影響區和母材區域經(jīng)射線(xiàn)檢測，有大量的條形和圓形缺陷。本文就缺陷產(chǎn)生的原因，進(jìn)行分析。

2、問(wèn)題的提出

　　液化天然氣接收站工程中使用的低溫不銹鋼管道材料為304L，輸送介質(zhì)為液化天然氣，設計壓力為1.85MPa。項目中規定的主要閥門(mén)設計和制造標準為ASME B16.25、ASME B16.34和BS 1873鋼制截止閥和止回閥(法蘭和對焊端)等。根據資料審核和現場(chǎng)查看，該批從國外進(jìn)口的閥門(mén)為低溫不銹鋼截止閥，規格型號為6in1(150mm)-150Lb和8in1(200mm)-150Lb，材料為CF8，總數量為73臺。在確認閥門(mén)和管道材料均為合格產(chǎn)品后，對閥門(mén)和管材進(jìn)行了組對焊接，并對焊接接頭進(jìn)行100%X射線(xiàn)檢測(RT)，按照JB/T 4730.2-2005標準，評定級別II級，結果有約30%底片中的有效評定區域內，閥門(mén)側的熱影響區和母材區域存在大量的條形和圓形超標缺陷，而管道一側及焊縫熔合區的缺陷符合標準范圍(圖1)。

圖1 焊縫檢測結果

3、原因分析

　　從閥門(mén)供應商提供的射線(xiàn)檢測報告分析，閥門(mén)部件是按ASME B16.34(參考ASTM E-446)進(jìn)行評定的，該批閥門(mén)的鑄件(閥體、閥蓋)質(zhì)量合格。在排除因焊接產(chǎn)生缺陷的原因后，對閥門(mén)鑄鋼件所采用的無(wú)損檢驗標準進(jìn)行了分析。

　　目前閥門(mén)鑄鋼件RT標準有許多種(表1)。而ASMEB16.34-2004(參考ASTM E-446)采用的是比較圖片法，標準中對各類(lèi)缺陷有各種圖片，用戶(hù)通過(guò)將RT底片與標準片比較，進(jìn)行缺陷定級。對焊接坡口，無(wú)等級規定，也采用鑄件評級標準。如果按表1對閥門(mén)焊接坡口部位進(jìn)行驗收，則各類(lèi)缺陷的等級為2～4級。根據現場(chǎng)施工的經(jīng)驗，一般焊接式的鑄鋼閥門(mén)其坡口處如按照ASMEB16.34-2004進(jìn)行RT檢驗，控制等級為1~2級才能滿(mǎn)足管道施焊的要求。

表1 缺陷判斷

　　目前國內閥門(mén)鑄件的標準為GB/T 12230-2005和JB/T 7248-1994。其中引用的無(wú)損探傷標準為GB/T 5677和JB/T 6440-1992。JB/T 6440中規定，鑄鋼件不允許有裂紋及內冷鐵、泥芯撐未熔合缺陷存在。鑄鋼件RT合格等級應不低于表2規定。該標準中還規定，對于與管道焊接連接的閥門(mén)，即焊接坡口的驗收等級，應提高一級或根據供需雙方協(xié)議執行。供需雙方有協(xié)議時(shí)，鑄鋼件的RT等級按協(xié)議執行。

表2 合格等級

4、處理

　　分析表明，由于選用標準體系的不同，造成對焊接缺陷的評定出現較大的差異。因此該批閥門(mén)焊接坡口處如果按ASME B16.34-2004進(jìn)行RT檢測，適用的控制等級應定為1級～2級。如果按JB/T 6440標準進(jìn)行RT檢測，適用的等級為氣孔1級、夾砂或夾渣2級、線(xiàn)狀縮孔縮松1級及樹(shù)枝狀縮孔縮松2級。

　　根據實(shí)際情況對該批進(jìn)口閥門(mén)進(jìn)行現場(chǎng)返修或退貨。由供應商進(jìn)行補焊。補焊后重新進(jìn)行RT檢測，達到評定標準的予以接收。補焊只允許進(jìn)行一次。

5、結語(yǔ)

　　由于A(yíng)PI 600、API 6D和BS 1873等閥門(mén)設計、制造標準對閥門(mén)焊接坡口的RT檢驗等級無(wú)特殊規定，在采購訂貨時(shí)，尤其是從國外進(jìn)口時(shí)，必須在采購合同中明確相關(guān)的無(wú)損探傷方法、部位、標準、驗收等級等技術(shù)條件。還應控制鑄鋼閥門(mén)端口20mm范圍內缺陷的尺寸。滿(mǎn)足焊接后焊縫射線(xiàn)檢測標準的要求。同時(shí)建議對進(jìn)口閥門(mén)制訂完整的驗收規范和標準。