北京管道公司

徐俊杰 雷宏峰 霍晓彤

 

摘要：从竣工资料排查、底片复核、内检测数据对齐、内检测数据复核、现场开挖复检等方面，梳理总结了陕京管道系统近4年来的环焊缝排查成果，分析环焊缝缺陷焊口性质与规律，提出下一步环焊缝排查应努力做到开挖选点精细化，结合内检测等新技术、新方法，提高缺陷发现准确率，降低管道环焊缝隐患风险。

关键词：环焊缝；风险排查；陕京管道

 

北京管道公司自2017年8月开始对所辖陕京三线、永唐秦管线、唐山LNG外输管线、大唐煤制气干线、港清三线、宝香西管线、采通线、靖边联络线、陕京二线9条管线共计2790多公里管道（表 1）、24.4万多道焊口进行环焊缝质量风险排查。通过选择性开挖验证，无损检测再次检验，经风险评价对有缺陷的环焊缝采取补强或换管处理，降低管道安全隐患，为管道安全平稳运行打下坚实基础。

表 1 北京管道9条管线基本情况

1  排查内容和流程

环焊缝质量风险排查包括建设期底片排查、疑似黑口排查、内检测信号复核及高后果区特殊焊口抽查四大类。排查流程为：竣工资料排查→内检测数据对齐→建设期底片复核→现场开挖→底片复拍→底片第三方复核→安全评价与处置建议→修复处置等[1-2]。其中开挖复检流程为：定位开挖点→开挖→环焊缝处防腐层外观检查与清除→表面缺陷测量和无损检测及报告→防腐层修复→作业坑回填→环焊缝缺陷开挖复检报告→开挖复检成果数字化。

2  排查完成情况

（1）资料排查。对北京管道9条管线竣工资料排查，共计排查里程2790.19公里，焊口244879道，发现无检测报告14626道，逻辑关系错误12362道。

（2）底片复核。对陕京三线等7条管线（陕京二线、采通线底片已被检测单位销毁）底片复核，共计复核焊口147834道，发现底片存疑230道，其中建议返修、复拍95道（剩余3道原底片黑度不足无法复评未开挖），建议质量关注94道（已全部开挖或经定量风险评价），组对不规范41道（无需处理）。

（3）数据对齐。对陕京二线等8条管线焊口开展数据对齐工作（靖边联络线未设置收发球筒不具备内检测条件，不能通过内检测数据进行数据对齐），共计对齐里程2789.39公里，确定需开挖疑似黑口85道。

（4）信号复核。对内检测信号复核2412.48公里（陕京二线剩余约370公里未复核），共计发现严重异常焊口221道，较严重异常焊口929道。各管线严重异常焊口及开挖情况见表 2。

表 2 各管线内检测严重异常焊口开挖情况统计表

（5）焊口开挖。截至2021年底，累计开挖复拍焊口1434道，发现不合格焊口202道，不合格比例14.09%，需修复焊口42道，需修复比例2.93%，其中，含裂纹焊口8道，占比0.56%。焊口需修复比例及裂纹比例均低于集团公司平均统计水平。

3  排查结果分析

根据数理统计学中最少样本大于30法则，累计开挖复拍焊口1434道，需修复焊口42道。按照焊口类型、所属管线、施工单位、检测单位、裂纹口等指标进行分析，截至2021年底情况如下。

（1）按焊口类型分析，底片存疑焊口、内检测异常焊口需修复比例最高，分别为16.06%和7.14%，见表 3。

表 3 按焊口类型分析修复焊口统计表

（2）按所属管道线路分析，陕京三线裂纹焊口及需修复焊口最多，唐山LNG管线需修复焊口比例最高，见表 4。

表 4 按管道线路分析修复焊口统计表

（3）按建设施工单位分析，A公司、B公司、C公司施工的焊口需修复比例最高，均占5%左右，见表 5。

表 5 按施工单位分析修复焊口统计表

（4）按检测单位分析，A公司、B公司的焊口需修复比例最高，分别为11.4%、4.63%，见表 6。

表 6 按检测单位分析修复焊口统计表

（5）按裂纹口分析，8道中有7道分布在陕京三线且3道集中在良西段（另有3道根部缺陷加B型套筒修复口也集中在该段），1道在唐山LNG。所有裂纹均为根部裂纹（图 1），其中发生裂缝扩展的4道。根据焊口失效分析，产生上述裂纹主要原因有根部未融合、夹渣、焊瘤、内凹、返修工艺错误等[3]，见表 7。

图 1 裂纹口断面图

表 7 按裂纹口分析修复焊口统计表

4  排查取得成果

（1）完善了陕京管道基础资料。24.4万多道焊口施工及检测信息全部录入平台，完成15万道焊口建设期底片的回收、整理与归档。

（2）消除了陕京管道系统部分管道安全隐患。目前发现裂纹缺陷焊口8处，修复管道各类缺陷焊口隐患42处，其中换管10处，B型套筒修复12处，及时发现和消除了陕京三线49#阀室附近一处贯穿性裂纹焊口的重大隐患。

（3）摸清了部分管道的施工质量。港清三线、大唐煤制气、采通线发现问题较少，施工质量较好，且无裂纹焊口。陕京三线、唐山LNG、永唐秦管线发现问题焊口较多。宝香西、陕京二线目前开挖比例和数量不够，尚不能判定施工质量。

（4）采用超高清漏磁技术检测环焊缝缺陷[4]。2021年陕京三线良西段选取16处缺陷焊口进行开挖射线复拍，发现不合格焊口10道，包括裂纹口2道，经评价需修复焊口4道，表明超高清漏磁检测缺陷发现率比普通漏磁高出2倍以上。

（5）规范了B型套筒修复方式。2021年以前公司干线管道缺陷基本采用换管方式治理，对管道运行连续性、成本和环境影响较大。2021年在环焊缝缺陷焊口修复中成功实施了5处B型套筒带压修复，施焊压力突破了0.4倍设计压力局限，共节约天然气放空350万立方米以上，节约施工、氮气费用280万元以上。根据这一成果，进一步完善了公司管道本体完整性管理体系文件，规范了B型套筒修复适用范围及带压施焊压力计算方法，明确了干线管道除裂纹以外的缺陷均可采用B型套筒修复[5-6]。

5  结语

陕京管道系统环焊缝底片存疑口和内检测异常口需修复比例较高，因底片存疑口全部开挖复验完成，内检测异常口将为下一步环焊缝排查重点。陕京三线、永唐秦、唐山LNG管道需修复焊口数量、比例较高，今后将主要对这3条管线内检测严重异常口重点开挖排查复验。

陕京管道环缝缝质量风险排查尽管取得了一些进展，消除了发现的管道安全隐患，但受限于检测、评价等技术瓶颈以及对环焊缝失效机理的认知局限，管道环焊缝失效风险依然存在，环焊缝缺陷仍处于“不可全知、很难全控”的状态。下一步将探索新的技术手段，推广应用超高清漏磁检测等技术，提高环焊缝缺陷检测的准确率。

 

参考文献：

[1]王正卿，耿立平，刘小峰，等.长输管道可疑环焊缝的排查方法[J].焊接质量控制与管理，2021，50(11) ：91-94.

[2]狄彦，帅健，王晓霖，等.油气管道事故原因分析及分类方法研究[J].中国安全科学学报，2013，23(7) ：109-115.

[3]朱增玉.油气管道环焊缝失效分析及预防措施[J]．中国石油和化工标准及质量，2018，38(11)：41-42.

[4]王婷，杨辉，冯庆善，等.油气管道环焊缝缺陷内检测技术现状与展望[J].油气储运，2015，34(7) ：694-698.

[5]冼国栋，吕游.油气管道环焊缝缺陷排查及处置措施研究[J].石油管材与仪器，2020，6(2) ：42-45.

[6]燕冰川.高强钢管道环焊缝风险排查技术浅析[J].石油管材与仪器，2020，6(2) ：46-52. 

作者简介：徐俊杰，1983年生，硕士，高级工程师，2009年毕业于中国石油大学（北京）油气田开发工程专业，现从事长输天然气管道环焊缝排查整治工作。联系方式：13810738977，xujj06@pipechina.com.cn。