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某油田多條輸氣管道投產(chǎn)運(yùn)行一年之后探傷發(fā)現(xiàn)不銹鋼無(wú)縫管表面存在發(fā)紋。經(jīng)過(guò)對(duì)不銹鋼無(wú)縫管表面發(fā)紋情況進(jìn)行試驗(yàn)分析后認(rèn)為，此類發(fā)紋屬于折疊類缺陷，其深度沒(méi)有超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差范圍；該類缺陷是在制管廠產(chǎn)生的，在使用過(guò)程中沒(méi)有擴(kuò)展；該批不銹鋼無(wú)縫管表面肉眼檢查未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷，經(jīng)過(guò)打磨探傷才發(fā)現(xiàn)發(fā)紋，根據(jù)訂貨標(biāo)準(zhǔn)GB/T8163-1987規(guī)定，該批管線管質(zhì)量符合訂貨技術(shù)要求。

某油田多條輸氣管道運(yùn)行一年后經(jīng)打磨探傷檢查發(fā)現(xiàn)管線管表面存在發(fā)紋。該油田輸氣管道設(shè)計(jì)埋深1.5m，該處的地溫為-3~13℃；管線實(shí)際運(yùn)行工作壓力7~8MPa，工作溫度19~30℃。該批不銹鋼無(wú)縫管是按照GB/T8163-1987《輸送流體用無(wú)縫鋼管》標(biāo)準(zhǔn)（該標(biāo)準(zhǔn)已被GB/T8163-1999取代）訂購(gòu)的。本文將介紹對(duì)該批不銹鋼無(wú)縫管表面發(fā)紋產(chǎn)生原因所進(jìn)行的調(diào)查研究與試驗(yàn)分析結(jié)果。

1試驗(yàn)分析

1.1取樣編號(hào)及管線管規(guī)格

在規(guī)格為Φ89mm×9mm的管道上取9個(gè)樣，編號(hào)分別為1、2、3、4、5、6、11、12、13號(hào)；在規(guī)格為Φ114mm×10mm的管道上取2個(gè)樣，編號(hào)分別為7號(hào)和10號(hào)；在規(guī)格為Φ325mm×8mm的管道上取1個(gè)樣，編為8號(hào)。

1.2探傷檢查

1.2.1探傷檢測(cè)條件

（1）超聲波探傷儀器及對(duì)比試樣

儀器：CTS-26型。

探頭：5P13X13KZ。

耦合劑：機(jī)油。

對(duì)比試樣：按GB/T8163-1987規(guī)定取同規(guī)格、同鋼級(jí)的無(wú)縫鋼管作為對(duì)比試樣，其刻槽深度為鋼管壁厚的12.5%，刻槽長(zhǎng)度為25mm，寬度為0.3mm。

（2）磁粉探傷儀器及方法

儀器：磁軛。

磁粉：黑磁粉。

磁化方法：磁扼法。

靈敏度試片：A-30/100。

1.2.2探傷檢查結(jié)果

試樣除去表面防腐層（但未經(jīng)過(guò)打磨）之后超聲波和磁粉探傷結(jié)果以及經(jīng)過(guò)打磨的管線管試樣表面磁粉探傷檢查結(jié)果見(jiàn)表1和圖1～2所示。

從表1和圖1～2可知，按照GB/T8163-1987規(guī)定，除去防腐層的管線管試樣表面肉眼檢查未發(fā)現(xiàn)發(fā)紋；采用超聲波探傷，其內(nèi)、外表面未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷。對(duì)除去防腐層的試樣不使用反差劑磁粉探傷，其外表面未發(fā)現(xiàn)發(fā)紋；使用反差劑之后，部分試樣磁粉探傷發(fā)現(xiàn)有發(fā)紋。表面打磨過(guò)的試樣磁粉探傷結(jié)果表面均有發(fā)紋存在。

1.3金相分析

從管線管試樣探傷發(fā)現(xiàn)裂紋的部位取樣進(jìn)行金相分析，結(jié)果見(jiàn)表2及圖3～4所示。

從表2及圖3～4可明顯看出，所有裂紋垂深沒(méi)有超過(guò)鋼管公稱壁厚的12.5%。所有裂紋與表面傾斜一定的角度，裂紋兩側(cè)有脫碳現(xiàn)象，裂紋尖端較鈍，具有軋制折疊的特征。折疊尖端在使用之后沒(méi)有擴(kuò)展，仍保持原始形貌。

1.4理化試驗(yàn)

對(duì)所有試樣進(jìn)行化學(xué)成分分析和力學(xué)性能試驗(yàn)，結(jié)果均符合GB/T8163-1987標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2管線管表面發(fā)紋性質(zhì)及質(zhì)量判定

該批管線管是依據(jù)GB/T8163-1987標(biāo)準(zhǔn)訂購(gòu)的，在使用過(guò)程中經(jīng)過(guò)打磨和探傷發(fā)現(xiàn)管線管外表面有發(fā)紋存在。下面就管線管表面發(fā)紋性質(zhì)及該批管線管是否符合標(biāo)準(zhǔn)予以分析。

2.1管線管表面發(fā)紋性質(zhì)

試驗(yàn)結(jié)果表明，管線管表面發(fā)紋屬于軋制折疊類缺陷，其尖端在使用過(guò)程中沒(méi)有擴(kuò)展，仍然保持其原始形貌。因此，軋制折疊缺陷是在工廠產(chǎn)生的，與使用無(wú)關(guān)。

2.2管線管質(zhì)量判定

（1）材質(zhì)判定

依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，該批管線管材料化學(xué)成分和力學(xué)性能符合GB/T8163-1987標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

（2）表面質(zhì)量判定

GB/T8163-1987標(biāo)準(zhǔn)第2.6條規(guī)定：“供方可用渦流檢驗(yàn)或超聲波檢驗(yàn)代替水壓試驗(yàn)。超聲波檢驗(yàn)的對(duì)比樣塊刻槽深度為鋼管公稱壁厚的12.5%”。GB/T8163-1987標(biāo)準(zhǔn)第2.7條規(guī)定：“鋼管的內(nèi)、外表面不得存在如下缺陷：裂縫、折疊、軋折、離層、發(fā)紋和結(jié)疤，這些缺陷必須完全清除掉。清除深度不得超過(guò)鋼管公稱壁厚的負(fù)偏差（12.5%），其清除處的實(shí)際壁厚不得小于壁厚所允許的最小值”。

同時(shí)該標(biāo)準(zhǔn)第3.2條規(guī)定，鋼管的內(nèi)、外表面用肉眼逐根進(jìn)行測(cè)量。

本次所取的樣品，除去表面防腐層之后（未打磨）的原始表面，肉眼檢查未發(fā)現(xiàn)裂紋，超聲波探傷未發(fā)現(xiàn)有表面裂紋。

本次所取的樣品表面經(jīng)過(guò)打磨之后進(jìn)行磁粉探傷，發(fā)現(xiàn)其外表面確實(shí)存在發(fā)紋。根據(jù)金相分析結(jié)果，管線管表面發(fā)紋很淺，屬折疊類缺陷，其深度遠(yuǎn)小于鋼管公稱壁厚的負(fù)偏差。

按照GB/T8163-1987標(biāo)準(zhǔn)第2.6條和3.2條的規(guī)定，該批管線管的表面質(zhì)量合格；而按照第2.7條的規(guī)定，該批管線管卻又不合格。因此，用同一標(biāo)準(zhǔn)不同條款判定該批管線管表面質(zhì)量，得出了似乎相反的兩個(gè)結(jié)論。經(jīng)咨詢?cè)摌?biāo)準(zhǔn)歸口單位的專家，解釋如下：關(guān)于鋼管內(nèi)、外表面質(zhì)量的檢查，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定很明確，其方法只限于用肉眼對(duì)鋼管的內(nèi)、外表面逐根進(jìn)行檢查測(cè)量，檢查結(jié)果符合該標(biāo)準(zhǔn)第2.7條的規(guī)定則判其表面質(zhì)量檢查合格。如對(duì)鋼管質(zhì)量有特殊要求并在合同中注明的，可采用打磨、酸洗、超聲波探傷等方法進(jìn)行檢查。該批管線管原始表面（不打磨）用肉眼檢查無(wú)裂紋，用超聲波探傷檢查也無(wú)裂紋。依據(jù)GB/T8163-1987標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其表面質(zhì)量屬合格。

2.3管線管表面發(fā)紋對(duì)使用的影響

管線管表面存在的裂紋在使用過(guò)程中容易擴(kuò)展，一旦裂紋穿透壁厚，就會(huì)發(fā)生泄漏事故。管線管材料韌性越差，裂紋越容易擴(kuò)展。從安全角度考慮，輸氣管道表面不允許存在裂紋。該批管線管外表面打磨之后探傷發(fā)現(xiàn)有折疊缺陷，但實(shí)際使用一年之后裂紋并沒(méi)有擴(kuò)展。根據(jù)試驗(yàn)分析結(jié)果，如果馬上報(bào)廢該油田的輸氣管道，會(huì)產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)。從經(jīng)濟(jì)和安全兩方面同時(shí)考慮，輸氣管道應(yīng)當(dāng)繼續(xù)使用，在輸氣管道使用過(guò)程中應(yīng)當(dāng)定期檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)裂紋開(kāi)始擴(kuò)展應(yīng)當(dāng)立即停止使用。

3結(jié)論及建議

（1）管線管表面打磨之后磁粉探傷發(fā)現(xiàn)的發(fā)紋和使用反差劑之后在未打磨的管線管原始表面用磁粉探傷發(fā)現(xiàn)的發(fā)紋均屬折疊類缺陷，其垂直深度遠(yuǎn)小于管線管壁厚負(fù)偏差（12.5%）。

（2）管線管表面存在的發(fā)紋是在制管廠產(chǎn)生的，在使用過(guò)程中沒(méi)有擴(kuò)展。

（3）管線管材質(zhì)和表面質(zhì)量符合GB/T8163-1987標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

（4）GB/T8163-1987標(biāo)準(zhǔn)適用于輸送流體用一般無(wú)縫鋼管。在油田輸氣用管訂貨時(shí)，應(yīng)參照GB/T9711/ISO3183《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件》，并根據(jù)輸氣管道工作條件提出附加技術(shù)要求。