一起超级奥氏体不锈钢管道未熔合案例分析及缺陷处理

林冠堂 孔令昌

（广东省特种设备检测研究院珠海检测院 珠海 519002 ）

一起超级奥氏体不锈钢管道未熔合案例分析及缺陷处理

林冠堂 孔令昌

（广东省特种设备检测研究院珠海检测院 珠海 519002 ）

超级奥氏体不锈钢压力管道经射线检测发现未熔合缺陷，由于缺陷自身高度难以定量，检验人员应用TOFD检测对未熔合缺陷自身高度进行测定，根据检测结果对压力管道安全等级进行评定并提出相应处理措施，管道缺陷部位解剖后证实检测数据的准确性。

超级奥氏体不锈钢 未熔合 自身高度 TOFD检测

受某化工企业委托，对PTA装置的工艺介质管道进行全面检验，经射线检测在一壁厚为21mm的超级奥氏体不锈钢管道焊缝中发现坡口未熔合缺陷，经TOFD检测量出缺陷自身高度，管道安全等级评定为4级。企业对管道实施解剖后，证实缺陷数据与检测结果高度吻合。本文通过阐述缺陷检出过程，分析缺陷产生的原因，提出处理措施。

1 基本情况

管线投用4年，输送介质为PTA物料（使用单位介质代号PS），管道材质6%Mo超级奥氏体不锈钢，管线规格φ273mm×21mm，设计压力12.7MPa，使用压力10.25 MPa，设计温度305℃，管道级别GC1。管道有安装竣工验收资料、安装监督检验报告，运行期间没有进行过维修、改造，这次是管道投用后的首次全面检验。

2 检验情况

根据《在用工业管道定期检验规程》对GC1管道全面检验要求，编制检验方案明确检验项目包括：宏观检查、硬度测定、渗透检测、壁厚测定、射线检测、安全附件检查、泄漏性试验。

管线焊缝数量为11个，经资料审查，管道安装时已按照规范要求对6个焊接接头进行射线探伤，没有发现超标缺陷。因此，这次检验人员制定检验方案时，确定射线检测抽查的重点是安装时没有检测到的另外5个焊接接头。

经射线检测，发现其中一个焊接接头存在严重未熔合缺陷，另外4个焊接接头未发现超标缺陷。

为了准确对压力管道安全等级进行评定，需要进一步检测缺陷的深度和缺陷自身高度。考虑到射线检测难以准确判断缺陷的自身高度，检验人员采用TOFD检测对缺陷深度进行测定。。

TOFD检测结果测定缺陷自身高度为5.1mm，根据《在用工业管道定期检验规程》第四十九条“各级管道所允许的单个焊接接头中未熔合自身高度的最大值”要求，该管道安全等级判定为4级，若继续使用需要进行维修处理。

3 综合分析

管道材质6%Mo属超级奥氏体不锈钢，为分析缺陷是否由于材料问题导致，检验人员用手持式合金分析仪对管道化学成分进行分析，检测结果显示材料的主要合金元素含量符合美国ASTM B675-2002(2007)标准要求，见表1。

表1 化学成分分析结果

从无损检测结果可知，缺陷位于坡口位置，属于坡口未熔合，且缺陷主要位于下坡口面。分析认为，6%Mo超级奥氏体不锈钢的焊接性与标准奥氏体不锈钢相同，由于不锈钢相对于碳钢熔化后黏度大，流动性差。缺陷产生原因应该是焊接时操作不当，导致铁水沿母材的下坡口面向外流，并且母材未熔化时已被铁水覆盖，造成坡口未熔合缺陷产生。

4 处理措施

由于受检压力管道长期在高温高压下运行，缺陷检出后使用单位高度重视，经与检验人员商讨，对管线剩余的6个焊接接头再次进行射线探伤，未发现超标缺陷。由于存在缺陷的管道判定为4级，需要进行维修处理。使用单位现场对管道实施解剖，经测量缺陷实际数据与检验结果高度吻合。

针对检验发现的严重安全隐患，检验人员发出特种设备意见通知书，并上报当地特种设备监察部门。由于使用单位要对管道进行维修，检验人员提醒使用单位该管道维修由具备GC1管道安装资格的单位进行，安装单位施工前应制定重大维修方案，并向管道使用登记机关办理告知，向监督检验机构申请监督检验。管道维修后，经监检合格，确认管道安全性能满足安全使用要求，企业办理相关手续后管道顺利投入运行。

5 总结

在这次工业管道全面检验中，检验人员通过射线检测发现管道存在未熔合缺陷后，应用TOFD检测技术对缺陷自身高度进行测量，最终对管道安全状况等级进行判定。现场对管道实施解剖后，证实与检测数据高度吻合。检验人员通过工业管道全面检验帮助企业及时发现并消除一处重大安全隐患，赢得了企业的肯定。

压力管道一般运输高温高压、易燃易爆介质，具有一定的危险性，其质量安全直接影响到企业的安全生产。但由于历史原因，在相当多的领域都无法正常开展工业管道的定期检验工作，造成管道“带病”作业的状况。因此，检验人员在开展管道全面检验时，应针对管道使用情况编制科学的检验方案，综合运用多种检测方法，保障工业管道安全运行。

1 TSG D0001-2009，压力管道安全技术监察规程-工业管道[S].

2 在用工业管道定期检验规程[S].

3 JB/T 4730.承压设备无损检测[S].

4 姜万祥.奥氏体—铁素体双相不锈钢的焊接[J].中国特种设备安全,2008,24(6): 50～51.

5 蔡昊,等.奥氏体不锈钢需做晶间腐蚀试验的实例[J].中国特种设备安全,2009,25(1): 31～33.

6 奥氏体不锈钢应变强化原理的应用[J].中国特种设备安全,2009,25(10): 34～35.

Super Austenitic Stainless Steel Pipe with No Fusion Case Analysis and Treatment of Defects

Lin Guantang Kong Lingchang

Super austenitic stainless steel pressure pipe by ray testing found that lack of fusion defects, defects due to its highly diffcult to quantify, detected by TOFD inspection personnel to lack of fusion defects of its height were determined, according to the detection results of safety grade of pressure pipeline assessment and puts forward the corresponding treatment measures, the pipeline defects anatomic confrmed the accuracy of detecting data.

Super austenitic stainless steel Lack of fusion Height TOFD detection

X933.4

B

1673－257X(2014)11－49－02

10.3969/j.issn.1673-257X.2014.11.014

林冠堂（1982～）,男，本科，工程师，主任，从事承压类特种设备检验与管理工作.

2014-04-02）