不同口径管道允许压力降计算公式为:
式中△p允——允许压力降(帕);
d1、d2、…、dn——被检验管段内直径(米);
l1、l2、…、ln——相当于d1、d2、…、dn被检验管段的长度(米)。
②低压燃气管道。同一口径管道的允许压力降计算公式为
式中△p允——允许压力降(帕);
D——被检验管道内直径(米);
t——检验持续时间(时)。
不同口径管道允许压力降计算公式为:
式中△p允——允许压力降(帕);
d1·d2·…、dn——被检验管段的内直径(米);
l1·l2·…、ln——相当于d1·d2·…、dn被检验管段的长度(米);
t——检验持续时间(时)。
③为便于施工现场人员的计算,根据上述公式制订便查表(2-10-8)。
内径(毫米) | 允许压力降(帕) | 内径(毫米) | 允许压力降(帕) | ||
低压管 | 中压管 | 低压管 | 中压管 | ||
φ75 | 2130 | 12800 | φ500 | 270 | 1870 |
φ100 | 1600 | 9600 | φ600 | 270 | 1600 |
φ150 | 1070 | 6400 | φ700 | 210 | 1330 |
φ200 | 800 | 4800 | φ800 | 200 | 1200 |
φ250 | 670 | 3867 | φ900 | 170 | 1070 |
φ300 | 530 | 3200 | φ1000 | 160 | 930 |
φ400 | 400 | 2400 |
注:1.如遇不同口径组成的管段,及验泵时间不足24小时必须另行按公式计算。
2.表中低压管气密性试验压力为19.6千帕(147毫米汞柱),中压管为137千帕(1030毫米汞柱)。
3.使用时应将实测压力降经温度和气压变化修正后所得的读数与上表比较,当小于上表的允许压力降时为合格,反之则不合格。
三、地下钢管焊接质量的检验
焊接质量的检验包括焊接前、焊接过程和成品的检验。
1.焊前检验
(1)技术文件是否齐全(包括操作规程、施工方案等),焊工是否符合上岗要求(应具有合格证)。
(2)焊条直径和型号是否符合设计要求,焊接设备是否完善和适应工程需要,并核对运入施工现场的管材是否符合设计要求。
(3)铜管端面检验是确保焊接质量的重点,施工现场从以下三个方面进行(见图2-10-6)。
1)用卡尺检查管端直径,圆周偏差和椭圆度应符合表2-10-9要求。
公称直径 | <800 | 800~1200 | 1300~1600 | 1700~2400 |
周长偏差 | ±5 | ±7 | ±9 | ±11 |
椭圆度 | <4 | 4 | 6 | 8 |
2)用直角尺检查钢管壁厚和钝边,用量角器检查坡口,角度应符合要求。
3)用直角尺和直尺检查钢管端面垂直度,端面与中心线的垂直偏差不应大于管外径的1%(但不大于3毫米)。
2.焊接过程中的检验
(1)接口两侧钢管的纵向焊缝应错开,间距(弧长)应大于100毫米。纵向焊缝应避免安装于铅垂方向(上下顶点)。
(2)接口的坡口形式根据不同的钢管壁厚选定。
(3)拼接对口应用专用夹具固定(大口径钢管应同时配用内撑),并用焊矩切割修正对口使间隙保持均匀位置。操作中不应用大锤猛击,固定方法按要求逐步进行,直至符合要求为止。
(4)焊接前应清除焊口内外表面20毫米范围内的泥土、杂质、铁锈、氧化皮等杂质,并用规定数量的定位焊固定后再逐步地拆除夹具。
(5)焊接的顺序(分滚动焊接和固定焊接)必须按要求进行,每条焊缝应连续焊完,不得跨越施焊。各种焊接部位操作时焊条的角度、施焊的动作应根据本章第五节的要求进行。
(6)不允许在焊缝中嵌入其他金属物体(如:元钢、钢板)而降低焊接的强度。
3.成品检验
(1)焊缝外观检验标准应符合表面质量要求。
(2)焊缝内部检验
1)煤油渗透试验在焊缝的一面涂抹上白垩粉水溶液,待干燥后再在焊缝的另一面涂煤油。由于煤油表面张力小具有较强的渗透能力,当焊缝存在穿透性缺陷时,涂于管壁表面的煤油将透过微小孔隙在涂有白垩粉的一面呈现出明显的油斑或条带。为判断焊缝缺陷的位置,应及时观察渗透的位置变化,时间过长将使渗透煤油蔓延而无法判断。检验时间一般为20分钟左右。由于该方法成本低,操作方便,在施工现场得到广泛应用。但是对虽有缺陷但尚未穿透的部位,煤油无法渗透,因此煤油渗透试验被列为初级测试方法。
2)焊缝的射线检验焊缝的射线检验可以非破坏性地显示出存在于焊缝内部缺陷的形状、位置和大小。射线检验有X射线和Y射线两种,它们都能透过不透明的物体。当射线通过被检查焊缝时,由于焊缝内缺陷对射线的衰减和吸收能力不同,通过焊接接头的射线强度也不同,因此胶片上的感光程度有明显的差异,由此可以判断焊缝内部缺陷的程度(见图2-10-7)。
根据JB928—67焊缝质量标准分为五级,用于中、低压燃气钢管焊接质量标准一般可选用二~三级。标准中对焊缝缺陷数量的规定如下:
①不允许存在的缺陷:任何裂纹、未熔合、未焊透。
②允许存在的气孔数,见表2-10-10。
等级 | 壁厚(毫米) | |||
2.5~5.0 | 5.0~10.0 | 10~20 | 20~50 | |
二级 三级 | 2~4 3~6 | 4~6 6~9 | 6~8 9~12 | 8~12 12~18 |
气孔的点数又与其孔径的大小有关,计算式为
式中m——允许气孔点数(个);
d——气孔直径(毫米);
f——换算系数(见表2-10-11)
d(毫米) | 0.5以下 | 0.6~1.0 | 1.1~1.5 | 1.6~2.0 | 2.1~3.0 | 3.1~4.0 | 4.1~5.0 | 5.1~6.0 | 6.1~7.0 | 7.1~8.0 |
f | 0.5 | 1 | 2 | 3 | 5 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 |
③允许存在条状夹渣,见表2-10-12。
④允许存在的单面未焊透;不应超过壁厚的15%(最大不超过2毫米)。
3)超声波探伤超声波探伤是利用超声波高频(二万赫以上)能透过金属材料深处,在界面边缘发生反射的特点来检查焊缝内部缺陷。当超声波束通入焊缝内部遇到缺陷就会发生反射波束,并在荧光屏上形成脉冲波形,根据脉冲波形可以判断缺陷的位置和大小。
注:δ表示壁厚,L表示相邻夹渣的最长者的长度。
参照一机部和燃化部制定的钢制压力容器对接焊缝超声波探伤技术条件规定,质量标准为:
①不允许存在任何裂纹、未焊透、未熔合和严重密集的气孔夹杂区。
②允许存在的点状缺陷(指壁厚8~25毫米):在100毫米长的焊缝内允许存在5个长度小于6毫米的缺陷。