浅谈对压力管道组对错边量规定的认识

【摘 要】压力管道由于某些因素发生管口组对错边形成错边未焊透。随着SY/T 4109-2005 《石油天然气钢质管道无损检测》标准的实施，错边未焊透已经作为焊接缺陷纳入射线检测焊缝质量等级评定。现行的一些标准规范中，对于错边量的规定各不相同，易导致焊缝合格率波动，返修率增加。笔者认为应以管道壁厚作为规定对口错边量的主要依据较为适宜，希望在修订标准规范时予以考虑。

【关键词】组对错边量；根部未焊透；错边未焊透；质量等级评定

【Abstract】Due to certain factors， the pressure pipe is not fully welded to the wrong side of the nozzle group. With the implementation of SY/T 4109-2005 "Non-Destructive Testing of Oil and Gas Steel Pipelines" standard， incomplete welding of the wrong side has been included as a welding defect in the quality assessment of the ray inspection weld. In some current standards and regulations， the regulations on the amount of wrong margins are different， and it is easy to cause fluctuations in the number of welding stitches and increase the rate of repairs. The author believes that it is appropriate to use the wall thickness of the pipeline as the main basis for specifying the amount of mis-alignment， and it is hoped that it will be taken into account when revising the standard.

【Key words】The amount of the group's right and wrong margins；The incomplete penetration of the root；The incomplete fusion of the wrong edge；Quality rating

1. 前言

（1）近幾年来，国内管道运输行业的蓬勃发展，有力的减轻了公路、铁路和水路的运输压力。同时，锻炼了一大批管道施工企业，使这些企业在管道施工技术水平、人员素质、质量水平，新技术的采用，新装备的投用，都有了极大的提高。管道建设的焊接施工质量对管道的安全运行具有重要影响。

（2）压力管道安装时常会发生对口错边这一现象。随着错边量的增大，出现在根部的错边未焊透（IPD）也愈加严重。根部的错边未焊透，在X射线检测时，底片上有一条较直的细线，其细线的长度比外壁错边长度稍短。管道焊缝中存在错边未焊透不但会降低焊接接头的性能，易于在管道运行中产生应力集中，甚至使管道早期失效，缩短管道的使用寿命。

2. 压力管道对口错边量的规定及其分析

2.1 如何规定对口错边量？笔者认为其主要的考虑因素有：（1）管道输送介质的类别及其性质；（2）管道设计的工作压力及温度；（3）管材的直径与壁厚；（4）管材的各项理化性能指标。

2.2 在压力管道安装焊接施工方面，颁发了从国家到各个行业的标准规范，管道安装对口错边量在各标准规范中都做了明确的规定。为此，笔者收集了国家标准、石油和石化等行业的9项标准。各标准有关错边量的规定具体见表1。

2.3 从表1中可以看出，国内规范标准对口错边量的规定汇总为4种情况：

（1）部分标准确定错边量不大于壁厚的10%，且不大于规定的上限值。笔者认为这一规定方式最为合理，它不但考虑了管道壁厚对错边量的影响，并且限定了错边量的上限值，可操作性强；

（2）GB50369-2006标准中，按照壁厚区段或依据管道的特殊性能要求，确定不同壁厚区段的错边量。笔者认为这种作法也较为合理，但是，从施工角度来讲，与GB50235相比，其可操作性相对差些；GB50369-2014标准中对于错边量的控制提出了新要求，管道组对错边量小于等于壁厚的八分之一，且连续50mm范围内局部最大不应大于3mm，错边错边沿周长应均匀分布。提高了管道组对施工要求。

（3）SY4071标准规定，按照管外径的3/1000确定其错边量，且不大于设定的上限值。笔者也认为这种作法基本可行。但是，当管道直径很大，而壁厚较小时，按该标准确定的错边量，就存在错边量过大而降低焊接接头性能的问题。

（4）SY4103标准只给出了一个固定值作为控制错边量的上限。这种规定既不能体现管道壁厚对错边量的影响，也不能体现上述其他因素对错边量的影响。实际施工中，如果按照这一规定控制错边量，管壁厚度较小的对口错边量就相对较大，无疑管道焊接接头的性能将下降。因此，笔者认为这样的规定不太合理。

2.4 其中笔者认为规定对口错边量最关键的因素是管壁厚度，加上其它影响因素，其错边量可用管壁厚度的百分比加上最大限量来表示较为适宜。

2.5 近年来，伴随着西气东输、川气东送等国家重点管道工程建设的实施，国内管道施工企业在装备的配置、管道施工技术、施工人员素质、施工管理水平都得到了很大的提高，能够很好的控制管道安装过程中的对口错边量。从笔者接触到的几个长输管道工程大量的实测数据来看，绝大多数管口对口错边量实测值都在规定值的50%以下。

2.6 笔者对某长输管道工程25道焊口进行了错边量实测值抽查统计。具体结果见表2。

2.7 该工程，材质x70，管道直径壁厚为1016×17.5mm，按照GB50369-2006规定，其最大错边量为2.2mm。从表2中实际测得的数据可知，实际对口错边量小于规定值的50%即1.1mm的测点数为总测点数的86%。由此可见，随着钢质管道制管技术水平的不断提高，管端口径尺寸偏差得到有效控制，当壁厚﹤14mm时，不大于1.6mm；当壁厚14mm﹤t≤17mm时，不大于2mm；當壁厚17mm﹤t≤21mm时，不大于2.2mm；当壁厚21mm﹤t≤26mm时，不大于2.5mm；当壁厚t≥26mm时，不大于3mm。局部错边均不应大于3mm，错边沿周长均匀分布；

另外施工企业的技术水平不断提高，各类型对口器的开发和使用，施工人员技能以及质量意识不断提高，这一切都使对口错边量控制处于很高的水平。

3. 射线检测对对口错边未焊透的评定

（1）随着SY/T 4109-2005 《石油天然气钢质管道无损检测》标准的实施，该标准第一次将错边未焊透作为焊缝X射线检测质量等级评定的参数。见表3：

（2）表3中的规定表明，错边未焊透与根部未焊透一样，只要在底片上出现错边未焊透影像，就不能评为I级片。以某工程￠1016×17.5mm管道为例，采用周向曝光单壁单影法AB级透照，透照厚度为17.5+2mm，在底片上能识别的最小像质计钢丝直径：JB/T4730《承压设备无损检测》和SY/T4109《石油天然气钢质管道无损检测》标准规定为0.32mm。这表明当错边深度大于0.32mm时，底片上就有可能出现错边未焊透影像。

（3）2012年在江苏油建承建的某￠1016×17.5 mm天然气管道工程工地上，笔者看到无损检测机构已将错边未焊透纳入焊缝质量等级的评定。因此施工人员必须认真细心的进行管口组对，尽可能降低对口错边量。

（4）错边不是点状缺陷，而是线状缺陷。如果在底片中出现对口错边影像，表明该焊口有一定的错边长度。底片上显示的错边未焊透的影像对比度差，决定了错边深度。要满足表3中缺陷长度的规定，必须对错边量进行有效的控制。然而，现行各类标准中对错边的上限值设定过大。故建议在标准修订时给予适当调整，以适应技术水平不断提高的形势所需。

4. 结论与建议

（1）综上所述，现行标准对于压力管道对口错边量的规定，不能很好的体现我们国家管道安装工程的技术水平。现行标准中规定的错边量上限值过大，希望在标准修订时能够予以适当调整。关于对口错边量的规定方法，笔者赞同GB50235中的做法，即主要依据管壁厚度并兼顾其它影响因素，同时结合无损检测对错边未焊透的规定要求来确定错边量，这样既合理又便于操作，也能体现我国管道行业的施工技术水平。

（2）GB50369-2014标准中对于错边量的控制提出了新要求，管道组对错边量小于等于壁厚的八分之一，且连续50mm范围内局部最大不应大于3mm，错边错边沿周长应均匀分布。提高了管道组对施工要求。

（3）GB/T34275-2017 压力管道规范 长输管道，当壁厚﹤14mm时，不大于1.6mm；当壁厚14mm﹤t≤17mm时，不大于2mm；当壁厚17mm﹤t≤21mm时，不大于2.2mm；当壁厚21mm﹤t≤26mm时，不大于2.5mm；当壁厚t≥26mm时，不大于3mm。局部错边均不应大于3mm，错边沿周长均匀分布。该标准对于管道组对提出了新要求，管道施工单位要适应上述要求。

[文章编号]1619-2737（2018）04-22-821

[作者简介] 张波（1983-），男，籍贯：山东日照，2008年毕业于中国石油大学（华东）油气储运专业，职称：工程师，曾参加多个长输管道工程施工，历任技术员、项目经理等职，现任江苏油建技术质量部副主任。