无缝钢管无损检测特殊过程的确认方法

赵仁顺

（天津钢管集团股份有限公司，天津300301）

无缝钢管无损检测特殊过程的确认方法

赵仁顺

（天津钢管集团股份有限公司，天津300301）

阐述了无缝钢管无损检测特殊过程确认的内容（设备综合性能测试、无损检测人员资格及能力确认、无损检测管理体系与运行评价）、方法及步骤，提出了确认结论的处置原则、确认周期及再确认的要求，强调应保留所有的确认记录并根据确认情况形成整体确认报告。此确认方法及内容可供钢管制造企业在进行无损检测特殊过程确认时参考。

无缝钢管；无损检测；特殊过程；确认方法；处置原则；确认周期

随着无缝钢管技术的发展，无缝钢管得到了广泛的应用，其质量直接关系到工程质量的好坏，因此其质量检测也得到了广泛的关注。通过无损探伤技术可以在不损伤钢管的情况下对其进行全面检测，因此在质量检测中得到广泛应用［1-3］。API Spec Q1—2013《石油天然气行业制造企业质量管理体系规范》规定无损检测为需要确认的过程（简称特殊过程），确认应证实过程实现所策划的结果的能力［4］，而没有明确特殊过程确认的方法及具体内容。本文阐述了钢管无损检测特殊过程确认的内容、方法及步骤，供钢管制造企业参考。

1 钢管无损检测特殊过程确认的内容

钢管无损检测特殊过程确认的内容分为3个部分：设备综合性能测试、无损检测人员资格及能力确认、无损检测管理体系与运行评价。

1.1 设备综合性能测试

设备综合性能测试是对设备综合性能、技术水平和运行能力的整体评价。无损检测设备综合性能测试可参照YB/T 4082—2011《钢管自动超声探伤系统综合性能测试方法》［5］、YB/T 4083—2011《钢管自动涡流探伤系统综合性能测试方法》［6］、YB/T 4289—2012《钢管自动漏磁探伤系统综合性能测试方法》［7］等进行。

1.1.1 超声波探伤设备

超声波探伤设备分为钢管管体自动超声波探伤设备和钢管管端自动超声波探伤设备。钢管超声波自动探伤设备综合性能测试应按探伤设备所能检测钢管外径的上限和下限规格进行动态测试，测试方法、项目和指标参照YB/T 4082—2011标准进行。钢管管体自动超声波探伤对比样管上人工缺陷的类型、数量和分布如图1所示（也可根据设备特点排布）。

图1 超声波探伤对比样管及人工缺陷示意

对比样管上人工缺陷等级为ISO 10893-10∶2011《钢管的无损检测——第10部分：无缝和焊接钢管（埋弧焊除外）纵向和/或横向缺欠的全圆周自动超声波检测》［8］中的U2，样管应经具有资质的部门测试合格。测试前，利用对比样管内、外壁人工缺陷将多通道仪器的各通道灵敏度校准至基准波高。

（1）周向灵敏度差测试。周向灵敏度差的绝对值不得大于4 dB。

（2）内、外壁缺陷探伤灵敏度差测试。内、外壁缺陷探伤灵敏度差的绝对值不得大于4 dB。对于内、外壁缺陷采用同一报警闸门的设备，该项必须测试；对于内、外壁缺陷采用不同报警闸门的设备，仅作测试记录，不作最后判定依据。

（3）信噪比测试。信噪比不得小于8 dB。

（4）漏报率、误报率测试。设备的漏报率应为0，误报率不得大于3%。

（5）管端不可探区。对比样管两端的人工缺陷均应可靠报警。管端不可探区应以钢管制造企业本探伤机组的探伤程序文件（规程）为准。

（6）评价结果及其处置。上述所有测试项目均为强制项。满足者为合格，不满足者为不合格。

1.1.2 涡流探伤设备

钢管涡流自动探伤设备综合性能测试应按探伤设备所能检测钢管外径的上限和下限规格进行动态测试，测试方法、项目和指标参照YB/T 4083—2011标准进行。对比样管上人工缺陷的类型、数量和分布如图2所示（也可根据设备特点排布）。

对比样管上人工缺陷等级为ISO 10893-2∶2011《钢管的无损检测——第2部分：无缝和焊接钢管（埋弧焊除外）缺欠的自动涡流检测》［9］中的E2H，样管应经具有资质的部门测试合格。测试前，利用对比样管人工孔将多通道仪器的各通道灵敏度校准至基准波高。

（1）周向灵敏度差测试。周向灵敏度差的绝对值不得大于3 dB，对于外径≥100 mm的钢管不得大于4 dB。

（2）信噪比测试。信噪比应不小于10 dB。对于外径≥100 mm的钢管，此值应不小于8 dB。

（3）漏误报率测试。设备的漏报率应为0，误报率应不大于3%。

（4）管端不可探区。对比样管两端的人工缺陷均应可靠报警。管端不可探区长度应以钢管制造企业的探伤程序文件（规程）为准。

（5）评价结果及其处置。上述所有测试项目均为强制项。满足者为合格，不满足者为不合格。

1.1.3 漏磁探伤设备

钢管漏磁自动探伤设备综合性能测试应按探伤设备所能检测钢管外径的上限和下限规格进行动态测试，测试方法、项目和指标参照YB/T 4289—2012标准进行。对比样管上人工缺陷的类型、数量和分布如图3所示（也可根据设备特点排布）。

图2 涡流探伤对比样管及人工缺陷示意

图3 漏磁探伤对比样管及人工缺陷示意

对比样管上人工缺陷等级为ISO 10893-3∶2011《钢管的无损检测——第3部分：无缝和焊接（埋弧焊除外）铁磁性钢管纵向和/或横向缺欠的全圆周自动漏磁检测》［10］中的F2，样管应经具有资质的部门测试合格。测试前，利用对比样管内、外壁人工缺陷将多通道仪器的各通道灵敏度校准至基准波高。

（1）周向灵敏度差测试。周向灵敏度差的绝对值不得大于3 dB。对于外径≥100 mm的钢管，周向灵敏度差不得大于4 dB。

（2）信噪比测试。外壁缺陷信噪比应不小于8 dB。

（3）漏误报率测试。设备的漏报率应为0，误报率不得大于3%。

（4）管端不可探区。对比样管两端的人工缺陷均应可靠报警。管端不可探区长度应以钢管制造企业的探伤程序文件（规程）为准。

（5）评价结果及其处置。上述所有测试项目均为强制项。满足者为合格，不满足者为不合格。

1.1.4 磁粉探伤设备

测试应按探伤设备所能检测钢管外径的上限规格进行动态测试，具体测试项目和指标可参照NB/ T 47013.4—2015《承压设备无损检测第4部分：磁粉检测》［11］的要求进行。

（1）系统灵敏度测试。采用A1-30/100型标准灵敏度试片进行测试。如果试片上的磁痕能清晰显示，表明设备综合性能试验符合要求，则判定为系统灵敏度合格；反之，为不合格。

（2）磁悬液沉淀浓度测定。对于循环使用的磁悬液，应采用梨形沉淀管，用测量容积的方法来测定磁悬液沉淀浓度。磁悬液沉淀浓度应符合表1的规定。

表1 磁悬液沉淀浓度

（3）黑光辐照度测定。采用荧光磁粉检测时，要求所用黑光灯在距工件表面380 mm处的辐照度≥1 000 μW/cm2。黑光灯的辐照度应使用经校准并在有效期内的黑光辐照计进行测量。缺陷磁痕显示的评定应在暗室或暗处进行，暗室或暗处可见光的照度应不大于20 lx［12］。

（4）评价结果及其处置。上述所有测试项目均为强制项。满足者为合格，不满足者为不合格。

1.2 无损检测人员资格及能力确认

无损检测人员资格及能力确认是指对操作设备的无损检测人员持证情况及操作水平的验证。确认无损检测人员资格依据ISO 9712∶2012《无损检测——人员资格鉴定与认证》标准［13］。无损检测人员资格及能力确认的方法如下。

1.2.1 无损检测人员的资格和要求

从事钢管无损检测的人员，应按ISO 9712∶2012或等效标准取得相应等级的无损检测人员资格证书。从事此类工作的检测人员分为两类：一类为探伤报告签发人员，另一类为探伤设备操作人员。探伤报告签发人员可以同时是探伤设备操作人员，反之则不可以。对探伤报告签发人员和探伤设备操作人员的任职要求如下。

（1）探伤报告签发人员。探伤报告签发人员应具有相应探伤方法的2级人员的资格。

（2）探伤设备操作人员。探伤设备操作人员应具有相应探伤方法的1级或2级人员的资格。

1.2.2 无损检测人员的能力确认

各探伤机组应建立对无损检测操作人员考核评价方案、考核评分标准，保留考核评价记录。当无损检测人员对其相应资格的无损检测项目（如超声波、涡流、漏磁、磁粉）负责时，应具有下述能力并应在现场对其能力进行确认。

（1）探伤报告签发人员。对其负责的无损检测项目出具探伤报告。抽查每个探伤机组的探伤报告的数量不应少于10份。

（2）探伤操作人员。对其负责的无损检测设备能够熟练操控、校验调试、判别缺陷和记录结果。

1.2.3 评价结果及其处置

“无损检测人员的资格”要求为强制项，满足者为合格，不满足者为不合格；“无损检测人员能力的确认”的总分为100分，评价得分在90分（含90分）以上者为合格，评价得分在90分以下者为不合格。

1.3 无损检测管理体系与运行评价

无损检测管理体系与运行评价是指对为维护无损检测管理体系制定规程、运行实施、监督核查等情况的评价。无损检测管理体系与运行的评价方法如下。

1.3.1 无损检测管理体系与运行评价内容

无损检测管理体系与运行评价内容及评分标准见表2。

1.3.2 评价结果及其处置

上述所有项目评价的总分为100分，各项的分值可以根据企业的具体情况分配。评价得分在90分（含90分）以上者为合格，评价得分在90分以下者为不合格。

表2 无损检测管理体系与运行评价内容及评分标准

2 钢管无损检测特殊过程确认结论及其处置

钢管无损检测特殊过程确认结论应以设备综合性能测试、无损检测人员资格及能力确认、无损检测管理体系与运行评价的情况为依据，以各部分确认的结果为基础，注重部分确认和整体确认相结合，既要防止主观判断，又要防止以偏概全。确认结论分为合格和不合格。

2.1 合格

合格是指设备综合性能测试、无损检测人员资格及能力确认、无损检测管理体系与运行评价均分别达到相应的要求。

2.2 不合格

不合格是指设备综合性能测试、无损检测人员资格及能力确认、无损检测管理体系与运行评价存在未达到相应要求的情况（特别是强制项）。

2.3 确认结论的处置

确认结论为合格的，该无损检测特殊过程可以投入使用；确认结论为不合格的，可以在规定时间内进行整改，之后重新进行确认，重新确认合格后可投入使用。

3 钢管无损检测特殊过程确认周期及再确认

钢管无损检测特殊过程确认周期为1年。整体确认合格后，当部分内容出现重大变更时（如设备出现重大故障修复后、新增探伤操作人员等），应对变更内容进行再确认。

4 记录与报告

钢管无损检测特殊过程确认中生成的所有记录应予以保存，并根据确认情况形成确认报告。

5 结语

对探伤设备综合性能测试的结果应形成测试报告和测试（鉴定）证书，并由具有相应探伤方法的3级人员批准，建立对无损检测人员的考核评价方案及考核评分标准。作为对相应的无损检测人员能力确认的依据，应保留确认过程中生成的所有记录，最终形成整体确认报告［14-16］。

钢管制造企业可根据企业实际情况，对钢管无损检测特殊过程进行确认，但确认时至少应包含设备综合性能测试、无损检测人员资格及能力确认、无损检测管理体系与运行评价等3部分内容。

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［4］API Spec Q1—2013石油天然气行业制造企业质量管理体系规范［S］.2013.

［5］YB/T 4082—2011钢管自动超声探伤系统综合性能测试方法［S］.2011.

［6］YB/T 4083—2011钢管自动涡流探伤系统综合性能测试方法［S］.2011.

［7］YB/T 4289—2012钢管自动漏磁探伤系统综合性能测试方法［S］.2012.

［8］ISO 10893-10∶2011钢管的无损检测——第10部分：无缝和焊接钢管（埋弧焊除外）纵向和/或横向缺欠的全圆周自动超声波检测［S］.2011.

［9］ISO 10893-2∶2011钢管的无损检测——第2部分：无缝和焊接钢管（埋弧焊除外）缺欠的自动涡流检测［S］. 2011.

［10］ISO 10893-3∶2011钢管的无损检测——第3部分：无缝和焊接（埋弧焊除外）铁磁性钢管纵向和/或横向缺欠的全圆周自动漏磁检测［S］.2011.

［11］NB/T 47013.4—2015承压设备无损检测第4部分：磁粉检测［S］.2015.

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［16］赵仁顺，梁志农.超声波检测钢管管体分层缺陷方法的研究与应用［J］.钢管，2012，41（6）：72-75.

Validation Method for Seamless Steel Tube NDT Special Processes

ZHAO Renshun
（Tianjin Pipe（Group）Corporation，Tianjin 300301，China）

Elaborated are all the contents，methods and procedures of the seamless steel tube NDT special process as to be validated（i.e.，equipment comprehensive performance testing，verification of NDT operator qualification and competence，and evaluation of the NDT management system and its operation，etc）.Also proposed are the principle for disposal of the validation conclusion，and requirements for validation frequency and re-validation.It is emphasized that all the records from the validation activities should be retained，and a general validation report should be prepared based on the validation activities.The above mentioned validation method and scope are worth using as reference for steel pipe makers to perform validation of NDT special processes.

seamless steel tube；NDT；special process；validation method；principle disposal；validation frequency

TG115.28

B

1001-2311（2016）04-0074-05

2015-11-24；修定日期：2015-12-26）

赵仁顺（1969-），男，高级工程师，探伤管理科科长，从事钢管的无损检测技术管理工作。