1．前言

2008年，在對(duì)某地液化天然氣(LNG)接收站項(xiàng)目進(jìn)行管道安裝監(jiān)檢中發(fā)現(xiàn)，從國(guó)外進(jìn)口的一批低溫不銹鋼截止閥，在與管道對(duì)接焊接后，經(jīng)射線檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，焊縫靠近閥門側(cè)的熱影響區(qū)和母材區(qū)域發(fā)現(xiàn)大量的條形和圓形缺陷。本文就缺陷產(chǎn)生的原因，進(jìn)行一些粗淺的分析。

2．問題的提出

該液化天然氣(LNG)接收站項(xiàng)目屬于國(guó)家重點(diǎn)工程，建設(shè)單位、安裝單位、監(jiān)理單位的人員和資質(zhì)均符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定。其中焊接和無損探傷是整個(gè)工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵所在，故在項(xiàng)目正式開始前就分別制訂了詳細(xì)、完整的焊接和無損探傷工藝規(guī)程，相關(guān)的作業(yè)人員也進(jìn)行了嚴(yán)格的培訓(xùn)和考核。

該工程中涉及的低溫不銹鋼管道，材料為304L，介質(zhì)為液化天然氣，設(shè)計(jì)壓力1.85MPa。項(xiàng)目中規(guī)定的主要閥門的設(shè)計(jì)、制造標(biāo)準(zhǔn)為：ASME B16.25對(duì)焊接頭、ASME B16.34法蘭和對(duì)焊端面閥門、BS 1873鋼制截止閥和止回閥(法蘭和對(duì)焊端)等。

根據(jù)資料審核和現(xiàn)場(chǎng)查看，該批從國(guó)外進(jìn)口的閥門為低溫不銹鋼截止閥，規(guī)格型號(hào)為6”—150Lb和8”—150Lb，材料為CF8，總數(shù)量為73臺(tái)。閥門在進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)前經(jīng)過業(yè)主驗(yàn)收，廠家提供了閥門質(zhì)量證明書，同時(shí)進(jìn)口產(chǎn)品的商檢也符合要求。安裝單位在安裝前也對(duì)這批閥門外觀進(jìn)行了檢查，并按GB50235—97《工業(yè)金屬管道施工驗(yàn)收規(guī)范》中的要求，對(duì)閥門進(jìn)行了5min壓力為3.0MPa的水壓強(qiáng)度試驗(yàn)和壓力2.0MPa的密封性試驗(yàn)，均合格。

在確認(rèn)閥門和管材均為合格產(chǎn)品后，根據(jù)工程進(jìn)度安排，對(duì)管材和閥門進(jìn)行了組對(duì)焊接。焊接完成后，對(duì)焊接接頭進(jìn)行100％X射線檢測(cè)，按照J(rèn)B/T4730.2—2005標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)定級(jí)別Ⅱ級(jí)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)近30％的底片中，在有效評(píng)定區(qū)域內(nèi)，閥門側(cè)的熱影響區(qū)和母材區(qū)域存在大量的條形和圓形超標(biāo)缺陷，而管道一側(cè)及焊縫熔合區(qū)的缺陷符合標(biāo)準(zhǔn)范圍。

問題出現(xiàn)后，業(yè)主及時(shí)與閥門供應(yīng)商取得了聯(lián)系，該供應(yīng)商很快派人前往項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，帶來了在生產(chǎn)該批閥門時(shí)委托當(dāng)?shù)氐臋z測(cè)機(jī)構(gòu)所做的閥體、閥蓋的射線檢查報(bào)告。該批部件采用的無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為ASME B16．34(參考ASTM E—446)，從提供的射線檢測(cè)報(bào)告看，該批閥門的鑄件(閥體、閥蓋)合格(由于外方未帶底片，故未能對(duì)底片進(jìn)行復(fù)審)。

既然閥門和管材均合格，為何焊接后產(chǎn)生如此大量的缺陷?我們排除了焊接缺陷產(chǎn)生的種種可能性，最后將目光集中在閥門鑄鋼件所采用的無損檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)上。

3．原因分析

（1）缺陷的圖形如下：

(2)目前對(duì)閥門鑄鋼件進(jìn)行射線照相檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)和國(guó)外都有。本批進(jìn)口閥門鑄鋼件無損檢測(cè)采用的標(biāo)準(zhǔn)是ASME B16.34 —2004，驗(yàn)收參考ASTM E—446《厚度等于和小于2in的鋼鑄件的標(biāo)準(zhǔn)參考射線照片》，合格等級(jí)見表1。

ASME B16．34—2004 (參考ASTM E446)采用的是驗(yàn)收的比較圖片的形式，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)各類缺陷有各種圖片，用戶通過將RT底片與標(biāo)準(zhǔn)片比較，進(jìn)行缺陷定級(jí)。對(duì)焊接坡口，無具體的等級(jí)規(guī)定，也籠統(tǒng)采用鑄件評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

如果按上表對(duì)閥門焊接坡口部位進(jìn)行驗(yàn)收，則各類缺陷的等級(jí)為2級(jí)～4級(jí)。該等級(jí)對(duì)鑄件本體來說可以接受，但對(duì)將與管材進(jìn)行焊接的閥門焊接坡口處則等級(jí)偏低。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的經(jīng)驗(yàn)，一般焊接式的鑄鋼閥門其坡口處如按照ASME B16．34—2004 RT檢驗(yàn)，控制等級(jí)為1級(jí)～2級(jí)方可滿足管道施焊的要求。

(3)如果該批閥門的鑄件采用國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行射線檢測(cè)和評(píng)級(jí)，情況如下：

目前國(guó)內(nèi)閥門鑄件的標(biāo)準(zhǔn)為GB／T 12230—2005~通用閥門不銹鋼鑄件技術(shù)條件》、JB／T 7248—1994《閥門用低溫鋼鑄件技術(shù)條件》。其中引用的無損探傷標(biāo)準(zhǔn)為GB／T 5677《鑄鋼件射線照相及底片等級(jí)分類方法》和JB／T 6440—1992《閥門受壓鑄鋼件射線照相檢驗(yàn)》。JB／T 6440中規(guī)定鑄鋼件不允許有裂紋及內(nèi)冷鐵、泥芯撐未熔合缺陷存在。鑄鋼件RT驗(yàn)收合格等級(jí)應(yīng)不低于表2規(guī)定：

該標(biāo)準(zhǔn)中還明確：對(duì)于與管道焊接連接的閥門，即焊接坡口的驗(yàn)收等級(jí)，應(yīng)提高一級(jí)或根據(jù)供需雙方協(xié)議執(zhí)行；供需雙方有協(xié)議時(shí)，鑄鋼件的射線檢測(cè)等級(jí)按協(xié)議執(zhí)行。

(4)該批閥門焊接坡口處如果按ASME B16．34—2004射線檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，適用的控制等級(jí)應(yīng)定為1級(jí)～2級(jí)。如果按JB／T 6440標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，適用的等級(jí)為：氣孔1級(jí)、夾砂或夾渣2級(jí)、線狀縮孔縮松1級(jí)、樹枝狀縮孔縮松2級(jí)。由于選用標(biāo)準(zhǔn)體系的不同，造成對(duì)焊接缺陷的評(píng)定結(jié)果出現(xiàn)較大的差異。

4．對(duì)該批閥門的處理情況

對(duì)該批進(jìn)口閥門進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)返修或退貨。要求國(guó)外供應(yīng)商提供補(bǔ)焊的工藝評(píng)定和工藝規(guī)程。我方進(jìn)行審核確認(rèn)后，由國(guó)外供應(yīng)商進(jìn)行補(bǔ)焊。補(bǔ)焊后重新射線照相檢測(cè)，達(dá)到評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的予以接收。補(bǔ)焊只允許進(jìn)行一次。反之，做退貨處理。

5．結(jié)束語

(1)通過上述分析，可以看出，本批閥門與管道焊接后在閥門側(cè)熱影響區(qū)和母材區(qū)產(chǎn)生大量圓形和條形缺陷的原因，是閥門制造商在閥體生產(chǎn)過程中和進(jìn)行射線檢測(cè)時(shí)，對(duì)適用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范沒有透徹理解，所提供的焊接閥門從材質(zhì)到射線檢測(cè)報(bào)告雖然合格，但并不適用閥門與管道焊接坡口處的質(zhì)量要求。

(2)區(qū)別于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)外如：APl600、APl6D、BSl873等閥門設(shè)計(jì)、制造標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)閥門焊接坡口的RT檢驗(yàn)等級(jí)均無特別規(guī)定，一般均建議與用戶協(xié)商而定。在工程實(shí)踐中，如果閥門為焊接端，業(yè)主在采購訂貨時(shí)，尤其是從國(guó)外進(jìn)口時(shí)，必須在采購合同中明確相關(guān)的無損探傷方法、部位、標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收等級(jí)等技術(shù)條件。

(3)在選用國(guó)外閥門時(shí)，應(yīng)控制鑄鋼閥門端口20mm范圍內(nèi)缺陷的尺寸。滿足焊接后焊縫射線檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

(4)建議對(duì)進(jìn)口閥門制訂完整的驗(yàn)收規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。