油气管道缺陷B型套筒修复焊接及无损检测技术现场应用.pdfVIP

油气管道缺陷B型套筒修复焊接及无损

检测技术现场应用

王常顺4

国家管网集团管道工程建设项目部

【摘要】：我国输油气管道输送的介质主要石油、天然气为主，大部分油

气管道因建设时间早，运行时间较长，管道输送距离长、运行条件复杂，管道铺

设时条件恶劣，焊接质量等因素难免产生大量缺欠及缺陷，多年高压运行缺陷逐

渐扩大，经内检测初步检测后通过开挖验证发现大量不可接受的缺陷，因此近年

长输管道的缺陷修复的数量大大增加，缺陷修复主要采取的方式为换管或B型套

筒修复，本文主要介绍B型套筒焊接及其无损检测技术的现场应用。

关键字：油气管道；B型套筒；焊接；无损检测。

对于高钢级长输管道缺陷修复，前期国内管道B型套筒普遍采用钢级较低的

Q345R，但因管道承压要求其B型套筒厚度较大，从而增大了焊接的工作量大，

且易产生各类焊接缺陷。如今现场一般采用X65、X70钢级的B型套筒及其配套

技术，其高钢级的优势可使套筒壁厚降低20%左右，减少现场焊接工作缩短修复

时间。

一、B型套筒焊接

B型套筒通常针对管径DN600~DN1000的管道进行修复，因其焊缝结构一般采

用SMAW手工电弧焊，焊条采用3.2mmE9018-GH4R焊条。如今B型套筒自动焊

技术已经开始运用在高压、高钢级管道上，其具有表面成型好、焊接质量高、减

少劳动强度、节省焊接用时等诸多优点。

焊接前注意事项：1）对焊接位置对应的原始管道位置进行壁厚测量，保证

其壁厚符合相关标准要求；2）B型套筒焊接为在役焊接，应调节管道运行压力符

合GB/T36701-2018附录A带压施焊的压力相关要求；3）调节管道内介质的流

速至工艺要求范围内；4）套筒母材坡口面应进行磁粉或者渗透检测，防止坡

口面存在影响焊接的缺陷。

B型套筒组队完成后应对其焊接位置进行预热，一般采取的方式为火焰加热

或者中频加热，加热温度应符合相关工艺的要求，如在焊接过程中中断，继续焊

接前应重新加热至要求的温度。焊接使用的低氢焊条在使用过程中存放在保温桶

内，随用随取。焊条应在烘干后4小时内使用，超过4小时的低氢焊条应重新

烘干后使用。

焊接时采用分区分段的对称焊，可两人或四人同时焊接，焊接顺序应按照

工艺要求执行。焊接时应在主体管道上焊接垫层，当垫层完成后，焊接回火焊道，

回火焊道即是盖面焊道的一部分，垫层(或预堆层)尽量接近护板，但不能与护

板连接，如图1所示:

图1回火焊道及垫层焊接

退火焊道的焊接应在填充焊完成30%~50%时进行，宽度距离坡口边缘小于

3mm，退火焊道选用直径3.2mm焊条，焊后打磨至1mm左右，如图2所示:

图2盖面焊接及焊接顺序

在焊接过程中应特注意：坡口和每层焊道上的锈皮及焊渣，在下一步焊接

前应清除干净，否则容易出现夹渣、气孔等缺陷。焊接过程中发现的层(道)间焊

接缺陷，应采用打磨、焊接等方式立即进行修补。焊接完成后应对套筒进行热处

理，防止快速冷却造成的氢致裂纹等问题，一般采取中频保温，温度及时间应符

合相关工艺要求。

二、B型套筒的无损检测

现场B型套筒焊接完成后，一般采取超声、磁粉及相控阵对套筒角焊缝及纵

焊缝进行无损探伤。磁粉检测对焊缝的表面及近表面缺陷进行检测，相控阵通

过焊缝结构的建模对内部缺陷进行检测，对于相控阵超声波检测的结果进行超声

波复核。检测时机一般为焊后、焊后24及48小时分进行检测一次。焊缝表面

由于焊工水平、电流等因素会导致角焊缝及纵焊缝存在外观上的一些缺陷，如外

观成型不良、咬边及表面气孔或者未熔合的缺陷，若焊后热处理不规范，甚至可

能会导致表面裂纹的出现，这些缺陷在磁粉检测前应进行外观检测，发现后应及

时打磨消除。

针对某处B型套筒修复后纵缝及角焊缝进行无损检测（焊后），相控阵发现

下游角焊缝上存在2处超标缺陷见表1，相控阵检测图谱见图3、图4。

表1相控阵检测结果

管道管线纵缝

Φ1016×17.5/管道坡

（套筒）X70/套筒V型