奥氏体不锈钢管线施工的质量控制

朱江

摘    要：奥氏体不锈钢管线在我公司工程建设中广泛使用，本文从工程质量监督角度出发，主要阐述了通过质量行为和实体质量这两个方面对奥氏体不锈钢管线施工进行质量控制，以便在以后的工作过程中加以借鉴，以提高奥氏体不锈钢管线的施工质量。

关键词： 奥氏体不锈钢;管线施工;质量控制

1  引言

奥氏体不锈钢是在常温下具有奥氏体组织的不锈钢，包括18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢具有优异的耐腐蚀性能，具有足够的强度和塑性，在我公司工程建设中被广泛使用。为了保证奥氏体不锈钢管线的施工质量，作为一名工程质量监督人员，主要通过质量行为和实体质量这两个方面，对奥氏体不锈钢管线的施工进行质量控制。

2  质量行为控制

2.1  焊工管理

对于参加奥氏体不锈钢管道焊接的焊工，施工前需进行有针对性的培训、考试，合格后才允许参加施焊。焊工必须持有与所焊钢种、组别号、位置相匹配的、并在有效期内的焊工合格证，严禁超项目施焊。

2.2  资源投入

设置专门的焊材库，焊材按种类、规格分架存放并设明显标志，焊材库内干燥通风，不得放置有害气体和腐蚀介质。焊接材料的管理包括入库前检查验收、入库后的储存保管、焊材的发放使用，施工单位应建立相应的管理制度，严格管理。

2.3  施工方案

施工前按工程实际情况编制施工方案，内容要齐全，能全面指导不锈钢管线施工，报审批手续齐全。施工方案具有可行性、针对性，符合设计和施工标准规范，明确质量目标，对施工特点、难点、重点提出施工措施和技术要求。

2.4  技术交底

工艺管道施工前由技术人员对施工班组及相关人员进行详细的技术交底，内容主要包括工程内容、工程量、施工方案、关键技术、特殊工艺要求、安全措施、质量标准、工序交接要求及其它相关注意事项。技术交底要以书面形式并形成记录。交底要详细，不能流于形式，要使施工人员对工程特点、技术质量要求、施工方法与措施等方面有一个较详细的了解，确保施工人员能具体、清晰的理解相关的工艺要求及注意事项，便于合理组织施工。

3  实体质量控制

3.1  原材料检验

3.1.1  管子管件

奥氏体不锈钢管子管件使用前，首先按设计文件和订货技术条件核对材质、型号和规格，做到与材质质量证明文件相符，并与材料上的标记相对应。其次对材料做外观质量检验，发现超标缺陷及时清除。设计和规范有要求对材料进行无损检测时，检验方法及合格标准按要求执行。为了防止碳污染，存放时严禁与碳钢接触。

3.1.2  焊接材料

焊接材料的选择应根据焊件的化学成分、力学性能、使用条件和施焊条件等综合考虑，焊条使用前应按焊接工艺文件规定进行烘干，烘干后的焊条领出后应放置在保温桶中随用随取，保温桶内不能同时存放两种焊条。焊条在保温桶中放置时间超过4小时，应重新烘干，但重复烘干次数不得超过两次。

3.2  管道安装

3.2.1  坡口加工

坡口表面质量好坏直接影响焊接接头的质量，必须严格控制。坡口加工应采用机械方法，以保证加工尺寸及加工精度。使用空气等离子切割时，有可能出现氧化层，NiO等氧化物熔点较高，易造成焊接未熔合等缺陷，所以坡口内外表面20mm范围内必须打磨干净。打磨时使用不锈钢专用砂轮片。

3.2.2  管道组对与定位

由于奥氏体不锈钢材料焊接时液态金属流动性、浸润性较差，熔深较小，为了防止未焊透等缺陷，要严格控制对口错边量不大于0.5mm。定位焊缝的质量直接影响最终焊缝质量，必须与正式焊接工艺相同。使用工卡具时，由于工卡具直接焊在母材表面，把握不好会在焊缝外形成缺陷，因此工卡具材质要与母材材质相近，拆除后注意修磨焊痕并进行表面探伤。

3.3  管道焊接

3.3.1  焊接工艺

采用焊接线能量低、易于进行焊缝气体保护的手工钨极氩弧焊进行打底焊，用较低焊接速度及焊接线能量输入的多层多道焊的手工电弧焊进行填充盖面，同时对焊件背面进行充氩保护相结合的焊接方法。焊接层间温度控制在150℃，缩短焊接接头在敏化温度区间停留的时间，降低了敏化温度对焊接接头的不良影响，同时又避免了焊缝氧化，保证了焊缝内部及表面成型质量。由于不锈钢的焊接在弧坑处热裂倾向严重，必须确保引弧和收弧处的质量，收弧时将弧坑填满，并用砂轮将收弧处修磨平整。

3.3.2  焊接檢验

焊接过程中，严格工艺纪律，加强过程控制，保证焊缝质量。不锈钢管采用电弧焊时，坡口两侧各100mm范围内应涂白垩粉或其他防粘污剂。焊接时要封闭两端管口，避免管内穿膛风，影响焊接质量。必须做好焊接的防风措施，可以采用防风棚进行有效的防护。焊缝外观应成型良好，不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅存在，不允许有咬边现象。

3.3.3  焊缝无损检测

焊缝无损检测比例和验收标准应按设计和规范要求，管道的名义厚度小于或等于30mm的对接焊缝，应采用射线检测，当由于条件限制需改用超声检测时，必须征得设计和建设单位的同意，名义厚度大于30mm的对接焊缝可采用超声检测。管道焊缝无损检测每批执行周期宜控制在2周内，以同一检测比例完成的焊接接头为计算基数确定该批的检测数量，固定口检测不少于检测数量的40%。焊缝抽样检查时应覆盖施焊的每名焊工，抽样检测发现不合格焊接接头时，应按规范要求进行加倍检查，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。

3.3.4  焊缝返修

不锈钢焊缝返修应在焊接接头焊后热处理和表面酸洗钝化处理前进行，返修采用经评定合格的焊接工艺，缺陷消除时必须使用专用砂轮打磨，严禁使用碳弧气刨，以防渗碳。补焊前为了避免缺陷残留应用PT进行检测确认，返修部位按原检测方法进行检验，质量要求与原焊缝相同，焊缝返修次数原则上不宜超过两次。

3.4  焊后热处理

奥氏体不锈钢进行焊后热处理的目的有两个：一是消除应力，防止连多硫酸应力腐蚀;二是析出Ti、Nb稳定元素的碳化物，以减少Cr碳化物的析出，防止晶间腐蚀。热处理过程中要尽量减少在敏化温度停留时间。奥氏体不锈钢的敏化温度，一般在500℃至800℃，因此，热处理恒温温度要保证不能低于850℃。同时在加热区外100mm范围采取保温措施，有利于保证加热温度。注意热处理结束后，立即拆掉保温，在空气中快速冷却，使碳与钛或铌生成更稳定的碳化物，降低碳的活性。

3.5  管道试压

奥氏体不锈钢管道试压，应在管道系统安装完毕、热处理和无损检测合格后进行。试压过程中， 奥氏体不锈钢管线水中氯离子含量不得超过50mg/L，试压完毕要吹扫干净管道内水份，不能残留有对管道产生腐蚀性的液体。试压过程中若有泄漏，不得带压修理，缺陷消除后重新试压。

4  结束语

对于工程质量监督人员，在奥氏体不锈钢管线施工过程中，必须从质量行为和实体质量两个方面入手，加强质量监督管理，以提高奥氏体不锈钢管线的施工质量。

参考文献：

[1] 石油天然气建设工程质量监督工作程序（2017版）.

[2] GB 50235—2010.工业金属管道工程施工及验收规范[S].

[3] 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[S].

[4] SH/T 3523—2009.石油化工铬镍不锈钢、铁镍合金和镍合金焊接规程[S].