无损检测技术在焊管生产的应用

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摘要：首先对比分析国内外在无损检测的现状，指出我国在油气输送管用埋弧焊管生产中存在的不足，建议从制定规范、优化检测工序、提高检测技术、改进无损检测管理等四个方面去发展我国油气输送管用埋弧焊管无损检测技术。

关键词：无损检测；焊管；超声波检测

近年来，随着我国经济发展，用于油气输送的埋弧焊管需求大增[1]。据统计，我国在2015年和2016使用的焊接焊管分别是6515万吨和6566万吨。埋弧焊管的质量影响油气输送管的使用安全及运行寿命，因此埋弧焊管在生产过程中进行无损检测，以保证焊管的质量。我国焊管生产制造业经过多年发展，从无损检测技术、检测设备乃至检测工艺都得到很大的提高，但与国外相比，依然存在着不少的差距，主要表现在无损检测标准、检测设备配置及检测设备的自动化等方面。

1国内外在油气输送用直缝埋弧焊管生产中无损检测的对比分析

1.1无损检测的规范

分析近几年国内外埋弧焊管的订货技术要求，发现国外订单中对无损检测的基础标准都是基于美国石油学会的规范APISpec5L、挪威船级社的标准DNVOSF101再增加补充要求，国内的订货技术大部分是基于我国焊管标准GB/T9711或者美国石油学会规范APISpec5L再增加补充要求的。例如，澳大利亚NGP输气管道工程的订货技术要求提出高于APISpec5L的无损检测标准。中国石油总公司的南海荔湾3-1项目在挪威船级社DNVOSF101规范上增加了对钢板分层检测和对焊管两管端进行磁粉检测的补充要求。这些要求是根据焊管的实际使用状况，在基础标准上增加更严格的检测要求，保证生产焊管的质量。但是，在部分国内的埋弧焊管的订货要求中的无损检测部分往往存在混乱不明确的问题。

1.2无损检测在生产线中的配置

在埋弧焊管生产中，是根据焊管在生产线各阶段的缺陷而设置各类无损检测岗位。通过综合运用这些无损检测方法，可以有效控制埋弧焊管质量。具体应用包括：1）钢板超声波分层检测；2）焊管扩径前/后超声波检测；3）焊管扩径前/后RT检测；4）焊管扩径后管端拍片；5）焊管磁粉检测；6）管端剩磁检测。由此可见，无损检测对于油气输送用埋弧焊管生产起着重要作用。国外对于焊缝质量控制，一般只采用超声波检测，而国内除了采用超声波检测还配置工业电视检测，来提高检测的准确度。

1.3无损检测的设备

埋弧焊管生产的无损检测中，UT是其中非常关键的检测方法。国外在UT超声波设备投入较大的研究资源，开发高精度和高性能的超声波检测设备，如卡尔德意志检测公司、菲斯图测量仪器公司、泛美无损检测公司等。某些钢管公司，如西马克会根据生产线需要，对检测设备进行改进，形成独有的检测设备。国内的超声波检测也已经有很大进步，但在检测精度和稳定程度上尚有欠缺。相比国内，国外在焊管无损检测设备自动化程度更高，钢板和钢管的超声波检测已能实现无人值守。国内的无损检测设备还停留在人手控制阶段，效率较低。

2存在不足与改进

对于我国油气输送用埋弧焊管生产存在的不足，应对以下几个方面进行改进。

2.1制定焊管的无损检测规范要求

根据作者在国内焊管生产企业多年工作经验，对订货无损检测要求进行分析，发现部分订单的无损检测要求存在重复要求、标准指示不清、引用混乱等问题。如某订单的订货要求要求成型前后均进行超声波检测，但成型前后的钢管分层却不会发生较大变化。国内某订单的订货要求只指示进行超声波检测，却未提出缺陷的判定依据；国内某订单要求进行超声波检测，但检测结果却采用不相干的行业标准，这些都是无损检测标准不规范的表现。要解决上述问题，应该从以下方面入手：1）无损检测人员参与订单订货要求；2）无损检测要求明白每种无损检测的特点和应用范围；3）无损检测应该根据实际要求而不是片面追求高标准。

2.2焊管生产中检测方法的优化配置

我国国内的油气输送用埋弧焊管生产线配备的无损检测基本满足大部分订单的订货要求。为了满足日后的标准的更新，需要增加部分检测环节，并进一步优化。如我司在内外焊后增加超声波检测和X射线检测作为内控标准，就是为了及时检测焊缝质量，实时反馈内外焊存在的问题。

3提高检测设备的自动化

我国国内的焊管无损检测还需要大量的人员进行操作，其自动化程度低，缺乏焊缝缺陷信号及图像自动处理软件，无法实现无人值守。不少设备已经进行自动化改造，并取得一定的成果。如焊缝超声波检测添加焊缝自动跟踪系统，能实现检测过程的焊缝自动跟踪，提高检测的精确度及稳定性。另外，我司对超声波探头进行了一系列改进，解决了探头耦合不佳、信号不稳定的问题，减少了缺陷的误判率和漏检率。

4无损检测管理工作的改进

我国国内对无损检测的人员管理依然存在不足。首先表现在观念和意识上，一些焊管生产企业过于相信工业电视的检测结果，对超声波检测的缺陷不敢确认，还需工业电视重复检测。因此，应进一步加强超声波检测原理的普及，注重多种无损检测方法的特点，合理选择。其次，加强无损检测的服务意识。在实际检测中发现的问题，应该及时反馈到生产，协助生产对工艺进行改进。最后，焊管厂家应重视无损检测技术，积极研究提高检测技术，贯彻和推行无损检测质量管理工作。

参考文献：

[1]王晓香.以焊管装备技术进步推动焊管产业可持续发展[J].焊管，2012，41(5)：1-5.

[2]钟华茂，赵显洲.TP347H焊管无损检测技术探讨[J].工程质量，2011，29(8)：21-22.

[3]甘正红，肖国柱.无损检测全面质量管理在焊管制造中的应用[J].焊管，2011，34(2)：84-88.

作者：王攀涛 彭东 单位：番禺珠江钢管有限公司