石化工程无损检测相关规定说明

张志勇 高海东

天津华信工程检测有限公司 天津市滨海新区 300270

无损检测作为一种重要的质量控制手段，在多个标准规范里都有相关规定。但不同标准规范对同一对象的规定存在差异，部分条文内容容易引起歧义，还有的相关规定没编排在“检验检测”的章节里，容易被忽略。为了使标准规范中的规定得到正确实施，特摘选了石化工程建设中4 个常用标准规范中的部分条款进行说明，或通过举例进一步阐述具体的实施内容。希望给无损检测人员以提示，对业主、设计、监理等单位有所借鉴。这4 个标准分别为TSG D0001- 2009《压力管道安全技术监察规程 工业管道》（以下简称TSG D0001- 2009）、GB/ T 20801.5- 2006《压力管道规范工业管道检验与试验》（以下简称 GB/ T 20801.5- 2006）、SH 3501- 2011《石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范》（SH 3501- 2011)和GB 50128- 2015《立式圆筒形钢制焊接储罐施工规范》(以下简称GB 50128- 2015)。

1 TSG D0001- 2009 部分规定及说明

1.1 规定原文

第八十三条 有延迟裂纹倾向的材料应当在焊接完成24h 后进行无损检测。有再热裂纹倾向的焊接接头，当规定需要进行表面无损检测（磁粉检测或者渗透检测，下同）时，应当在焊后和热处理后各进行1 次。

第八十五条 管道受压元件焊接接头射线检测和超声检测的等级、范围和部位、数量、方法等应当符合以下要求：

（a）名义厚度小于或者等于30mm 的管道，对接接头采用射线检测，如果采用超声检测代替射线检测，需取得设计单位的认可，并且其检测数量应当与射线检测相同，管道名义厚度大于30mm 的对接接头可以采用超声检测代替射线检测；

（b）公称直径大于或者等于500mm 的管道，对每个环向焊接接头进行局部检测，公称直径小于500mm的管道，可以根据环向焊接接头的数量按照规定的检测比例进行抽样检测，抽样检测中，固定焊接接头的检测数量不得少于其数量的40%；

（c）进行抽样检测的环向焊接接头，包括其整个圆周长度，进行局部检测的焊接接头，最小检测长度不低于152mm；

（d）被检焊接接头的选择，包括每个焊工所焊的焊接接头，并且在最大范围内包括与纵向焊接接头的交叉点，当环向焊接接头与纵向焊接接头相交时，最少检测38mm 长的相邻纵向焊接接头。

1.2 规定说明

1.2.1 表面无损检测次数

第八十三条需要提醒的是：表面无损检测需检测2次，即在焊后和热处理后各进行1 次。但是，石油化工行业标准SH 3501- 2011《石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范》中§7.5.8（a）规定：有再热裂纹倾向的焊接头应在热处理后进行表面无损检测。

SH 3501- 2011 对此进行了释义：TSG D0001- 2009 规定焊后和热处理后各进行1 次表面检测，是为了发现并消除由于焊接工艺不当造成的焊后出现表面裂纹。避免由于未进行检测而将缺陷带入后面的热处理工序，造成工序浪费。但实际施工经验证明，此项规定并非必须，因为有再热裂纹倾向的钢材在适当焊接工艺下施焊一般在焊后不会出现裂纹。但在热处理时被再次加热时会产生裂纹，若施工单位根据自身施焊经验和技术水平，严格遵守焊后立即进行热处理或焊后立即进行后热处理的规定，完全可以避免上述情况发生。

1.2.2 抽样检测比例

第八十五条（b）中提到了抽样检测，通常的抽样比例为不低于5%、不低于10%和不低于20% 。对于固定焊接接头，规定了检测数量不得少于其数量的40%。例如，按照10%比例检测一条50 道焊口（同一个焊工焊接）的管道，其中预制焊接接头40 道，固定焊接接头10道，则预制焊接接头至少检测4 道口，固定焊接接头至少检测4 道口。固定焊接接头的质量比预制焊接接头控制起来难度大，所以增大固定焊接接头的检测比例是质量控制的一个重要手段。

在石油化工行业标准SH 3501- 2011 中有类似的要求，例如§7.5.10（c）规定：焊接接头的固定口检测不应少于检测数量的40%。该条不是增大固定焊接接头的比例，而是规定在抽样检测的总量里固定焊接接头所占比例不低于40%。还是上面的例子，则最少可检测5 道口，其中包括至少2 道固定口即可。另外，有少数管道在预制阶段可以完成全部的焊接量，不存在固定焊接接头，但执行SH 3501- 2011 时，某些技术人员为了所谓资料的“满足标准要求”，会将部分焊口标记为固定焊接接头委托检测，使“40%”出现。这种做法是不可取的。

1.2.3 被检焊接接头的选择

第八十五条（d）关于“每个焊工”容易理解，就是每个焊工所焊接的接头都要检测到，通常称之为“覆盖焊工”。

下面举例说明“最大范围内包括与纵向焊接接头的交叉点”的要求：

（1）按照20%比例抽检1 道规格为Φ1016mm×12.7mm 管道环向焊接接头（该焊缝带有4 条纵缝），需透照3 张片（射线检测使用300 mm×80mm 胶片，每张片有效长度为250mm），则3 张片均应布置在纵缝所在位置。

（2）“38mm”的规定基于纵缝焊接收尾处容易出现缺陷而参照国外标准制定，按国际单位该长度为1.5英寸。是指环焊缝与纵焊缝二者中心线交点距胶片端部的距离（图1），不是我们通常讲的“有效长度”。由于常规胶片宽度为80mm，如果胶片贴得正，该距离理论上是40mm，能够检测纵缝收尾处的缺陷，即便30mm或者20mm 也是能达到检出纵焊缝收尾处缺陷的目的。我们可以参照国质检锅[2002]109 号《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》第二十六条规定中关于端部缺陷的“赦免”（手工焊的板材试件两端20mm内的缺陷不计）解释这一条规定。有个别监管人员要求在环焊缝胶片后增加一张150mm×80mm 的胶片检测纵缝，这是没有必要的。本着执行标准而言，射线检测操作人员应注意：贴片时，尽量将胶片往纵缝方向多贴一点，纵缝影像的质量要求与环焊缝一致。综上所述，笔者认为，检测人员要重视这一规定，但是监管人员不应在“38mm”上过于“较真”。

图1 38mm 长的相邻纵向焊接接头检测底片示意图

2 GB/ T 20801.5- 2006 部分规定及说明

2.1 规定原文

2.1.1 GB/ T 20801.5- 2006

第4.3 条 累进检查

当局部或抽样检查发现超标缺陷时，应按下列规定处理：

（a）另取两个相同件（如为焊接接头，应为同一焊工所焊的同一批焊接接头）进行相同的检查；

（b）如（a）要求增加的被检件检查合格，则附加检查所代表的的全部件数均应为合格，有缺陷件应予返修或更换并进行重新检查；

（c）如（a）要求增加的被检件中任何一件发现有超标缺陷，则每个有缺陷件应再增加两个相同件进行检查；

（d）如所有（c）要求的被检件都合格，则附加检查所代表的全部件数均应为合格。有缺陷件应予返修或更换并进行重新检查；

（e）如（c）要求的被检件中任何一件发现有超标缺陷，则该批全部都应进行检查，不合格者应进行返修或更换，再进行必要的重检。

2.1.2 SH 3501- 2011

石油化工行业标准SH 3501- 2011 中§7.5.11 规定与上述规定存在不同，该条款规定：抽样检查发现不合格焊接接头时，应按下列要求进行累进检查：

（a）在一个检验批中检测出不合格焊接接头时，应对同批中该焊工焊接接头按不合格头数加倍进行检测，加倍检测接头及返修接头评定合格，则对该批焊接接头予以验收；

（b）若加倍检测的焊接接头中又检测出不合格焊接接头时，应对同批焊接接头中该焊工焊接的全部焊接接头进行检测，并对不合格的焊接接头返修，评定合格后可对该批焊接接头予以验收。

SH 3501 中§7.5.12 条规定：局部检测的焊接接头发现不合格缺陷时，应在该缺陷延伸部位增加检测长度，增加的长度为该焊接接头长度的10%，且不小于250mm。若仍有不合格的缺陷，则对该焊接接头做全部（100%）检测。

2.2 规定说明

简而言之，GB/ T 20801 允许二次累进检查，出现不合格才进行全部（100%）检查；SH 3501 只允许一次累进检查，累进检查中出现不合格即进行全部（100%）检查。相比来说，SH 3501 更加严格。另外，SH 3501- 2011 中§7.5.12 中“缺陷延伸部位”指的是缺陷中心位置距检测长度端部较短一侧的方向， 更明确和具体。

累进检查应该在返修前进行，直至超标缺陷不存在。以防止焊接人员为了返修和累进检查合格而在返修时将延伸的10%的焊缝长度一并进行返工处理。

还有对“增加的长度为该焊接接头长度的10%”忽略的。部分检测人员更习惯的是返修1 张片位则累进检查2 张片位，即“加倍”原则。有的时候就会出现累进检查数量不够的情况，如Φ2032mm×15mm 的管道焊口，周长6384mm，射线检测1 张底片有效长度为250mm 时，则需要3 张片位。

3 SH 3501- 2011 部分规定及说明

3.1 规定原文

第7.2.1 管道焊缝的设置应便于焊接、热处理及检验，并应符合下列要求：

（b）管道焊缝不宜在管托的范围内，若焊缝被管托覆盖，则覆盖的焊缝部位应进行100%射线检测；

（d）在焊接接头及其边缘上不宜开孔。若开孔时，应对开孔中心1.5 倍开孔直径范围内的焊接接头进行100%射线检测，其合格标准符合相应的管道级别要求；

（f）焊制管件无法避免十字焊缝时，该部位焊缝应经射线检测合格，检测长度不应小于250mm。

第7.5.9 管道焊接接头的检测比例按下列规定执行：

（a）公称直径小于500mm 时按焊接接头数量计算。抽查的焊缝受条件限制不能全部进行检测时，经检验人员确认可对该条焊缝按相应检查等级规定的检测比例进行局部检测。

3.2 规定说明

3.2.1 100%射线检测

要领会§7.2.1（b）中的“100%射线检测”，如果疏忽，可能采取了其他无损检测方法。

3.2.2 十字焊缝

§7.2.1（f）中关于“十字焊缝”的规定是指：不仅限于需要进行抽检或者100%检测的管道，没有检测要求的也要执行（这主要由施工方和监理管控）；抽检环焊缝时，即使透照1 个十字缝处的环缝就能满足比例要求时，其他的十字缝处也要检测，即环焊缝、纵焊缝各检测250mm 长（规范里“检测长度不应小于250mm”表述的不是很具体）。原则上以交叉点为中心布片透照纵向焊缝长度不小于250mm，个别因结构形式无法满足的除外。

例如，某条管道的5 号口是焊制三通对接焊制弯头，环焊缝规格为Φ457mm×11mm，使用300mm×80mm 规格的胶片，透照次数为6 次。

确定环焊缝布片原则：使第1 个片位（5 1- 2）和第3 个片位（5 3- 4）中各有1 个十字焊缝。环焊缝透照完成后，再使用300mm×80mm 规格的胶片透照十字焊缝位置的纵向焊缝，同时增加识别标记“Z”，使得第1个片位中的十字缝编号为“5 1- 2Z”，第3 个片位中的为“5 3- 4Z”。这样做主要是为了底片整理方便。

3.2.3 其他

关于§7.5.9（a）的规定：

（1）“条件限制”一般指射线检测实施受到限制：焊缝所在位置空间小，X 射线机不能摆放；焊缝所在场所不允许γ 射线机使用。

（2)“检验人员”不是指拍片人员，而是指射线检测的技术管理人员。

（3) 对该条焊缝局部检测后，有时需要增加同管道中其他焊缝的检测，使抽查数量满足比例。

4 GB 50128- 2015 部分规定及说明

4.1 规定原文

第7.2.4 罐壁焊缝的无损检测应符合设计文件要求；设计无要求时，应按下列规定进行检测。

（1）纵向焊缝应按下列方法进行检查：底圈壁板厚度小于或等于10mm 时，应从每条纵向焊缝中任取300mm 进行射线检测；板厚大于10mm 且小于25mm时，应从每条纵向焊缝中任取2 个300mm 进行射线检测，其中1 个位置应靠近底板；板厚度大于或等于25mm 时，每条焊缝应进行100%射线检测。其他各圈壁板，当板厚小于25mm 时，每一焊工焊接的每种板厚（厚度差不大于1mm 时可视为同等厚度），在最初焊接的3m 焊缝的任意部位取300mm 进行射线检测；以后不考虑焊工人数，对每种板厚在每30m 及其尾数内的任意部位取300mm 进行射线检测；当板厚大于或等于25mm 时，每条纵向焊缝应进行100%射线检测。当板厚（以“T”字焊缝较薄板厚为准）小于或等于10mm 时，底圈壁板除本款第（1）项规定外，25%的“T”字焊缝应进行射线检测；其他各圈壁板，按本款第（2）项中射线检测部位的25%应位于“T”字缝处；当板厚大于10mm时，全部“T”字缝应进行射线检测。

（2）环向对接焊缝应在每种板厚（以较薄的板厚为准）最初焊接的3m 焊缝的任意部位取300mm 进行射线检测；以后对于每种板厚（以较薄的板厚为准）应在每60mm 焊缝及其尾数内的任意部位取300mm 进行射线检测。

（3）罐壁“T”字焊缝检测位置应包括纵向和环向焊缝各300mm 的区域。

（4）齐平型清扫孔组合件所在罐壁板与相邻罐壁板的对接焊缝，应100%进行射线检测。

（5）上述焊缝的无损检测位置，应由质量检验员在现场确定。

（6）射线检测或超声检测不合格时，缺陷的位置距离底片端部或超声检测端部不足75mm 时，应在该端延伸300mm 做补充检测，延伸部位的检测结果仍不合格则应继续延伸检查。

4.2 规定说明

图2 为储罐壁板排版局部图示图。底圈壁板纵焊缝检测只考虑厚度，其他壁板纵缝考虑厚度、焊工和长度；所有环焊缝考虑厚度和长度。

4.2.1 关于§7.2.4（1）- 2）的规定

应找准“每名焊工最初焊接的3m 焊缝”位置，及时进行检测，以便发现超标缺陷而采取相应措施。尤其是当储罐采取倒装方式组装时（最先组装第8 圈），最上圈壁板的纵缝更要重视“焊工和最初”的概念，如有疏漏，现场检测难度会很大。其次就是“每30m 及其尾数”的理解，理论计算出的尾数只要大于0，就要取300mm焊缝进行检测。

4.2.2 关于§7.2.4（1）- 3）的规定

如图2 所示，底圈（厚度18mm）有16 条纵缝，则每条纵缝任取2 处300mm，另16 个“T”字缝进行检测（一个“T”字焊缝检测位置应包括纵向和环向焊缝各300mm 的区域），共需检测64 个300mm 焊缝。假如底圈壁板厚度小于或者等于10mm，则每条纵缝任取1处300mm 焊缝，还要增加4 个“T”字缝进行检测，共需检测24 个300mm 焊缝。

图2 中第5 圈壁板（厚度10mm，高度2.25m）有16 条纵缝，总长度为36m，由4 名焊工进行焊接。则每名焊工焊接的前3m 中各取300mm，即在12m 中取4个300mm 焊缝进行检测，剩余24m 中取1 个300mm焊缝进行检测，共需检测5 个300mm 焊缝，其中2 个应位于“T”字缝处（端部包含环焊缝，图3）。

图2 储罐壁板排版局部图示图

4.2.3 关于§7.2.4（2）的规定

图3 检测的纵缝位于“T”字缝位置的底片示意图

多数储罐环焊缝存在上下壁板厚度不一致的情况，规范明确规定以较薄的板厚为准。如图2 所示，环焊缝B5、B6、B7 可按同一厚度计，如每圈环焊缝长度为110m，这3 条环焊缝的总长是330m，最初焊接的3m 范围内取1 个300mm 焊缝检测，再在余下的327m中取6 个300mm 焊缝进行检测即可。对于环焊缝B4，在最初焊接的3m 范围内取1 个300mm 焊缝进行检测，再在余下的107m 中取2 个300mm 焊缝进行检测即可。B1、B2、B3 同理。

5 结语

原则上，同时期制定的行业标准的规定高于国家标准，国家标准的规定不低于相应的规程。实际上，有行业参照规程或国家标准结合本行业特点，在后期制定的行业标准中，有些条文与国家标准或规程不一致，但更具有合理性、可操作性和经济性。有的没完全执行规程或国家标准可能是因为疏忽。因此，无损检测实施前应与业主进行沟通；无损检测人员应对本专业的标准规定更熟知，并且在无损检测工作开展前仔细阅读设计文件和业主的管理规定，与有关人员沟通，保证无损检测的开展合法合规。