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工程建设中第四方无损检测的重要性研究

2020-09-08 584 上传者：管理员

摘要：第四方无损检测是针对大型工程项目建设方质量控制的一种技术服务形式。第四方无损检测单位代表业主对第三方无损检测机构进行质量管理，是对第三方无损检测机制的一种补充形式，是对工程质量控制额外增加的一道保险，在大型工程建设质量保证体系中发挥着重要作用。第四方无损检测现已成为控制关键设备或零部件现场质量验收和焊接质量，以及装置建成后安全平稳运行的一项重要手段。笔者根据自身的第四方无损检测服务经历，列举某石化改扩建工程中第四方无损检测发现的实际问题，为大型工程建设方提供参考经验，也为无损检测同行提供质量控制参考。

关键词：
工程建设
工程经验
底片
无损检测
质量控制
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1、项目概况介绍

在国内外工程建设中，为了保证工程质量，避免施工方自检时的弊端，采用第三方无损检测模式是目前比较普遍的做法。但由于大型工程项目工程量大面广，相应的无损检测工作量也较大，因此，往往存在多家第三方无损检测单位进行检测。如何对多家第三方无损检测单位的检测质量进行监督管理，以确保关键装置的核心设备或部件的工程质量以及装置以后的运行安全，是工程建设方必须考虑的问题之一。为此，大型工程项目建设方引入了第四方无损检测服务，即由一家具有丰富工程检测经验且独立于所有第三方无损检测机构之外的无损检测单位作为第四方无损检测单位，代表业主行使监督管理权力，采用抽检的方式，验证第三方的检测质量，对第三方的检测质量进行控制，从而使工程项目建设方对焊接质量进行有效可靠控制。

笔者参与了某石化公司原油劣质化和油品质量升级改造工程的第四方无损检测服务工作。该工程涉及八套新装置建设，两套装置改造和四套装置利旧，分老区、新区两个建设区，本次第四方无损检测服务主要工作内容，涉及工程装置的核心设备或重要零部件现场验收时的无损检测复核工作和九家第三方无损检测公司的质量抽查和监督。下面从上述几方面工作内容列举部分案例，谈谈对第四方无损检测服务的一些体会。

2、核心设备的无损检测验收

2.1加氢精制反应器现场的无损检测验收

(1）设备概况。该设备为分段出厂，现场组焊。厂家现场组焊并无损检测结束后，使用单位组织第四方检测公司进行检测验收。本反应器的主要参数见表1，焊缝布局见图1。

表1加氢精制反应器的主要参数

图1加氢反应器外壁焊缝展开图

(2）无损检测抽检内容与结果。对加氢反应器所有接管凸缘与筒体对接焊缝外壁进行磁粉检测，内壁进行渗透检测；内壁堆焊层抽取7带进行渗透检测，每带宽度300～600mm。其中，外壁发现25处缺陷磁痕（裂纹）显示；内壁发现16处线性（裂纹）显示。

磁粉检测N2-1接管凸缘外壁焊缝发现2处9条裂纹（见图2），其中，裂纹1附近伴有夹渣和气孔，最大裂纹长度17mm，裂纹打磨消除最大深度4.5mm。磁粉检测N4-1接管凸缘外壁焊缝发现3处6条裂纹（见图3），最大长度约38mm,裂纹打磨消除最大深度5.5mm。

图2N2-1接管凸缘对接焊缝裂纹

图3N4-1接管凸缘对接焊缝裂纹

渗透检测凸台1下方100～200mm范围内发现3处裂纹（见图4），最大长度10mm，裂纹打磨消除最大深度2mm。渗透检测凸台2上方200～350mm范围内，发现5处裂纹（见附图5），最大裂纹呈网状（疑为组焊时工卡具的焊迹所致），裂纹打磨消除最大深度2.6mm。

图4内壁凸台1下方渗透检测发现的裂纹

图5内壁凸台2渗透检测发现的裂纹

(3）问题处理。发现上述缺陷后，业主组织工程建设中的第三方无损检测对该反应器内壁进行100%的渗透检测，由有相应技术资格的单位对外壁发现的裂纹进行硬度检测和金相分析。

经硬度检测和金相分析，发现N4-1接管凸缘对接焊缝裂纹附近的焊缝组织硬度较高（192～298HB），裂纹有焊接冷裂纹或再热裂纹倾向；N2-1接管凸缘对接焊缝裂纹以焊接冷裂纹为主，局部有再热裂纹的特征。最终，业主方组织专家论证后，对裂纹打磨深度超过2mm区域焊补后进行局部热处理。

2.2热低压分离器现场的无损检测验收

(1）设备概况。该设备制造时经100%射线、100%超声检测后整体出厂，现场安装，主要参数见表2。

表2热低压分离器的主要参数

(2）无损检测抽检内容与结果。对热低压分离器上封头往下的第2、3条对接环焊缝进行超声检测抽查，K1、K2两种探头单面双侧扫查（锯齿形扫查+斜平行），发现多处Ⅲ区缺陷波辐显示，随即建议业主进行射线检测复核。X射线检测与超声检测结果如下：

第2条环缝超声检测缺陷1处：L=36mm,H:38～45mm,SL+21dB,X射线底片显示裂纹长度30mm（见图6）。

图6第2条环缝X底片裂纹影像

第3条环缝超声检测缺陷2处，缺陷1:L=185mm,H:48～52mm,SL+18dB,X射线底片影像显示未焊透160mm（见图7）；缺陷2,L=110mm,H:50～53mm,SL+16dB;X射线底片显示条形90mm（见图8）。

图7第3条环缝X底片未焊透影像

图8第3条环缝X底片条形影像

(3）问题及处理。上述缺陷反馈业主后，业主非常重视，要求制造单位立即到工程现场进行复核，并调取设备制造时的射线检测底片及相关资料供第四方无损检测单位审查。经审查，该设备制造时为γ射线检测，γ射线底片影像上未发现缺陷影像，估判为γ射线检测使用的胶片等级不够所致。业主方又组织工程项目的第三方无损检测单位重新进行100%的超声检测和100%的X射线检测，经复查，仍发现较多超标缺陷。最终，业主将该台设备做退货处理，重新生产了一台新设备。

3、零部件的第四方无损检测验收

3.1临氢高压止回阀门

该批止回阀规格：16″SCH100，材质：CF8C，最小壁厚：79.5mm。第四方无损检测单位抽取10台进行渗透检测，发现编号为1号的阀门（出厂编号：SFL511030691）有一处裂纹，长度36mm，打磨最大深度24mm仍未消除（见图9）。最终将该台阀门做报废处理，整批阀门由第三方无损检测单位进行渗透检测。

图9止回阀裂纹

图10气动闸阀裂纹

3.2临氢高压气动闸阀

该批闸阀规格：18″SCH100，材质：CF8C，最小壁厚：89mm。第四方无损检测单位抽取12台进行渗透检测，发现4号阀门（出厂编号：SFK511062112）有4处裂纹，最大长度240mm，打磨最大深度30mm仍未消除（见图10）。最终，将该台阀门做报废处理，整批阀门由第三方无损检测单位进行渗透检测。

3.390°不锈钢弯头的坡口质量检查

该批弯头规格：18”,SCH100，材质：WP321-S，最小壁厚：48.5mm。该批弯头一共80个，抽检10个进行渗透检测，发现1个弯头坡口有2处裂纹（如图11），长度约为50mm、12mm。抽检发现问题后，业主组织第三方无损检测公司对该批弯头全部规格逐个进行坡口的渗透检测，最终发现40个弯头存在问题，打磨处理后，仍有6个弯头不合格，最终做报废处理。

图11弯头坡口裂纹

图12蒸汽管线裂纹

4、对第三方无损检测单位的检测质量的监督抽查

对第三方无损检测单位的质保体系、工艺文件审查未发现质量问题，因此，主要从无损检测现场复核和射线底片抽查两方面进行质量监督。

4.1对第三方无损检测的检测部位抽查

抽查部位：高压蒸汽管线对接焊缝，规格：φ426×36mm，材质：12Cr1MoVG；检测方法：磁粉检测。经磁粉检测，发现该管线26号焊缝热影响区往25号焊缝方向2m范围内管线母材上存在断续裂纹（见图12），最终打磨消除最大深度约9mm。抽检结论判定为第三方无损检测单位缺陷漏检。为安全起见，业主组织第三方无损检测单位将该条蒸汽线母材进行100%磁粉检测，在未发现新缺陷的情况下，将该管段做更换处理。

4.2对第三方无损检测的底片监督抽查

案例1：抽评某第三方检测单位射线底片，发现一处阀门与直管段的对接焊缝底片裂纹漏评（见图13），现场用渗透检测进行验证，发现该焊缝靠阀门侧热影响区大半圈已裂通（见图14），属于第三方检测单位漏评。

图13底片裂纹漏评

图14渗透检测验证

案例2:32000Nm3/h空分冷箱铝管，规格：φ208×8mm，材质：5083,12号及46号对接焊缝射线底片（见图15、16）第三方检测单位人员将夹铜评定为圆形缺陷，属于第三方检测单位错评。

图1512号焊口底片夹铜影像

图1646号焊口底片夹铜影像

案例3：埋地管道，规格：φ114×6mm，材质：20钢，焊口99与130K1底片影像显示一致（见图17），即底片显示疑似造假，造成正常焊口漏检。

图1799号与130K1号焊口底片影像对比

分析：底片审查发现，第三方无损检测单位的射线底片有缺陷漏评、错评甚至焊口底片透照造假的现象发生，这暴露出第三方无损检测单位底片初评、复评环节不严格，虽然质保体系文件审查未发现问题，但质保体系在运行过程中存在不规范行为。由此，体现出了第四方无损检测的重要性。

5、结语

(1）在工程建设中，第四方检测服务对核心设备、零部件的现场验收起到了重要作用，从“源头”上发现了设备或零部件存在的缺陷，避免有缺陷的设备或零部件的应用，为工程建设方提高了工程质量，降低了安全风险。