9.1.1 設計文件應標明輸油管道及管道附件母材及焊接材料的規(guī)格、型號和焊縫及接頭形式。應對焊接方法、焊接檢驗和驗收合格標準提出明確要求。
9.1.2 施工單位在開工前，應根據(jù)設計文件提出的鋼管和管件材料等級、焊接方法和材料等進行焊接工藝評定，并應根據(jù)焊接工藝評定結果編制焊接工藝規(guī)程。焊接工藝規(guī)程和焊接工藝評定內(nèi)容應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼質管道焊接及驗收》SY／T 4103的相關規(guī)定。
9.1.3 焊接材料應根據(jù)被焊件的工作條件、機械性能、化學成分、接頭型式等因素綜合考慮確定。
9.1.4 焊接材料應符合現(xiàn)行國家標準《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》GB／T 5117、《熱強鋼焊條》GB／T 5118、《熔化焊用鋼絲》GB／T 14957、《氣體保護電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》GB／T 8110、《碳鋼藥芯焊絲》GB／T 10045、《低合金鋼藥芯焊絲》GB／T 17493的有關規(guī)定。
當選用未列入標準的焊接材料時，應經(jīng)焊接工藝試驗并經(jīng)評定合格后方可使用。
9.1.5 焊接接頭設計應符合下列規(guī)定：
1 對接焊縫坡口型式和尺寸的設計，應按焊接工藝規(guī)程執(zhí)行；
2 對接焊縫接頭的外觀檢查、驗收應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼質管道焊接及驗收》SY／T 4103的有關規(guī)定；
3 兩個壁厚不等的管端接頭型式，宜符合本規(guī)范附錄G的規(guī)定，或采用長度不小于管子半徑的預制過渡短管；過渡短管接頭設計宜符合本規(guī)范附錄G的規(guī)定。
9.1.6 焊件的預熱應根據(jù)材料性能、焊件厚度、焊接條件、氣候和使用條件確定。當需要預熱時，應符合下列規(guī)定：
1 當焊接兩種具有不同預熱要求的材料時，應以預熱溫度要求較高的材料為準；
2 預熱時應使材料受熱均勻，在施焊過程中其溫降應符合焊接工藝的規(guī)定，并應防止預熱溫度和層間溫度過高。
9.1.7 焊縫殘余應力的消除應根據(jù)結構尺寸、用途、工作條件、材料性能確定。當需要消除焊縫殘余應力時，應符合下列規(guī)定：
1 壁厚大于32mm的焊縫應消除應力。當焊件為壁厚32mm～38mm碳鋼時，且焊縫所用最低預熱溫度不低于95℃時，可不消除應力；
2 當焊接接頭所連接的兩個部分厚度不同而材質相同時，其焊縫殘余應力的消除應依據(jù)較厚者確定；對于支管與匯管的連接或平焊法蘭與鋼管的連接，其應力的消除應分別根據(jù)匯管或鋼管的壁厚確定；
3 不同材質之間的焊縫，當其中的一種材料要求消除應力時，該焊縫應進行應力消除。
9.1.8 焊接質量的檢驗應符合下列規(guī)定：
1 所有現(xiàn)場環(huán)焊縫應采用射線或超聲波等方式進行無損檢測。在檢測之前，應清除渣皮和飛濺物，并達到外觀檢驗合格。
2 采用手工超聲波檢測時，應對焊工當天所焊焊縫全部進行檢查，并應對其中不少于5％的環(huán)焊縫進行全周長射線檢測復查，設計可根據(jù)工程需要提高射線檢測的比例。
3 采用射線檢測時，應對焊工當天所焊焊口不少于15％數(shù)量的焊縫全周長進行射線檢測，如每天的焊口數(shù)量達不到上述抽檢比例時，可將不大于500m長度內(nèi)的管道焊口數(shù)作為一個檢驗段進行抽檢。
4 輸油站場內(nèi)以及通過居民區(qū)、工礦企業(yè)段管道和連頭焊縫應進行100％射線和手工100％超聲波檢測。穿跨越段管道無損檢測應符合現(xiàn)行國家標準《油氣輸送管道穿越工程設計規(guī)范》GB 50423和《油氣輸送管道跨越工程設計規(guī)范》GB 50459的有關規(guī)定。
5 射線檢測和手工超聲波檢測應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《石油天然氣鋼質管道無損檢測》SY／T 4109的有關規(guī)定，合格等級應為Ⅱ級或以上等級。
9.1.9 管道采用全自動焊時，宜采用全自動超聲波檢測儀對全部焊縫進行檢測。全自動超聲波檢測應符合現(xiàn)行國家標準《石油天然氣管道工程全自動超聲波檢測技術規(guī)范》GB／T 50818的有關規(guī)定。
9.1.10 液化石油氣管道的焊接與檢驗應符合現(xiàn)行國家標準《輸氣管道工程設計規(guī)范》GB 50251的有關規(guī)定。

條文說明

9.1 焊接與檢驗

9.1.1 本條所要求的資料是施工單位編制焊接工藝評定報告和焊接工藝試驗的基本依據(jù)，對焊接工藝、預熱、熱處理等，設計文件可只作原則規(guī)定，具體內(nèi)容由施工單位通過焊接工藝試驗確定。
9.1.2 焊接工藝評定報告是根據(jù)設計文件提出的資料和要求，進行焊接工藝試驗后編制的，并據(jù)此提出焊接工藝規(guī)程，作為焊接工作的指導性文件，在施工中應遵照執(zhí)行。
9.1.3 本條指出了選用焊接材料時應考慮的因素。焊接同種鋼材時，一般應選用焊縫金屬的性能和化學成分與母材相當、工藝性能良好的焊接材料。限制焊接材料中易偏析元素和有害雜質的含量，合理選擇焊縫金屬的合金成分，可提高焊縫的抗裂能力和脫渣性能。
9.1.4 本條列出了國內(nèi)現(xiàn)行焊接材料標準。不符合本條規(guī)定標準的其他填充材料，如經(jīng)焊接工藝試驗并評定合格者，在焊接中也可采用。本條補充了標準號及氣體保護焊用鋼絲標準。
9.1.5 本條指出了焊接接頭設計應遵行的原則。對于等壁厚的鋼管，其對接接頭坡口尺寸在國家現(xiàn)行標準《油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范》GB 50369中已有規(guī)定，本規(guī)范不再重復。對于管壁不等厚的對焊接頭形式，本規(guī)范推薦采用美國國家標準ASME B31.4-2012的規(guī)定。
9.1.6 碳當量是評價焊接時產(chǎn)生冷裂縫傾向及脆化傾向的粗略估算方法，可對可焊性作出初步評價。美國國家標準ASME B31.4-2012的規(guī)定，碳當量(C＋0.25Mn)超過0.65％(爐前分析)時，應加以預熱。但本規(guī)范未作規(guī)定，設計人員可據(jù)此作初步評價，并結合本條中指出的因素和通過焊接工藝試驗確定其可焊性。
預熱可以降低冷卻速度，防止產(chǎn)生冷裂縫，減少焊接應力。預熱溫度愈高，冷卻速度越低。不同成分的鋼種都有一個臨界冷卻速度，如焊縫實際冷卻速度超過這個臨界值，在熱影響區(qū)內(nèi)可能產(chǎn)生硬的馬氏組織。所以，當焊接兩種不同成分的鋼材時，應以臨界冷卻速度低的鋼材確定預熱溫度，亦即以預熱溫度要求高的材料為準。
為保持預熱的作用并促進焊縫和熱影響區(qū)中的氫擴散逸出，通常層間溫度應等于或略高于預熱溫度。預熱與層間溫度過高，均可能引起某些鋼種的焊接接頭組織與性能的惡化。
9.1.7 焊件是否有必要消除殘余應力，應從結構尺寸、用途、工作條件、材料性能等方面綜合考慮，而厚度是考慮的主要因素之一。因為厚度不大的焊件殘余應力基本上是雙軸的，厚度方向的殘余應力很小，只有在厚度大的焊件中，厚度方向的應力才達到較高數(shù)值。本條所規(guī)定的厚度限值，是按照美國國家標準ASME B31.4-2012的標準規(guī)定的。
同理，當焊接厚度不同而材質相同的焊件時，應根據(jù)較厚部件來確定是否應進行應力消除。
對焊后熱處理的焊縫，應根據(jù)經(jīng)審定的焊接工藝評定報告和據(jù)此編制的焊接工藝規(guī)程的規(guī)定進行檢查，如加熱溫度、加熱速度、恒溫時間及冷卻速度等，以判定熱處理的作用是否達到，是否可能在焊件中造成更大的殘余應力，必要時應重新進行熱處理。
9.1.8 本條所指的無損檢測進行檢驗包括射線探傷、超聲波及其他可行的無損探傷方法。選用哪一種方法，取決于被檢驗焊件的材料厚度、形狀、大小、缺陷的位置及特點等。所采用的方法應能清楚地顯示出焊縫的缺陷并能對其作出準確的解釋和評定。參考國內(nèi)外有關規(guī)范，首推射線探傷和超聲波探傷檢驗方法。
為了不妨礙對缺陷的辨認，在進行無損探傷前，焊縫需經(jīng)表面檢驗合格并除去焊瘤、飛濺物等。
對于焊縫的抽檢數(shù)量，美國國家標準ASME B31.4-2012、加拿大標準CAN／CSA-Z662-11等規(guī)范規(guī)定一般要抽檢焊工當天完成焊縫的10％～15％進行無損檢測?？紤]到我國地形復雜、人口相對密集，同時現(xiàn)場管道焊縫質量是保證管道的安全的最重要一個環(huán)節(jié)，目前的檢測方法和手段有了很大提高，如射線爬行器和全自動超聲波的應用，提高了檢測效率，降低了檢測成本。因此本版標準要求所有的管道環(huán)焊縫均要進行無損檢測，比以往規(guī)定嚴格。
對于輸油站場、居民區(qū)、工礦企業(yè)區(qū)管段，考慮到這些地段的管道一旦發(fā)生事故，危害極大，要求采用100％射線探傷檢驗和100％超聲波探傷檢驗。對于碰死口焊縫，主要考慮到這些管道的安裝條件相對較差，環(huán)焊縫中存在缺陷的概率相對要大，有可能還會存在一些裂紋，因此采用100％射線探傷檢驗和100％超聲波探傷檢驗，以確保焊接缺陷的檢出率。
原來執(zhí)行的《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》GB 3323-87和《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》GB 11345-89相比現(xiàn)行行業(yè)標準《石油天然氣鋼質管道無損檢測》SY／T 4109，缺陷的分類和要求不夠細致，同時圓形缺陷要求偏嚴，現(xiàn)場焊接難以達到，總體來講，不適宜長輸管道的焊接檢測。多年來，國內(nèi)普遍采用的是現(xiàn)行行業(yè)標準《石油天然氣鋼質管道無損檢測》SY／T 4109，因此本版標準對焊縫的驗收標準進行了修改，采用現(xiàn)行行業(yè)標準《石油天然氣鋼質管道無損檢測》SY／T 4109，與現(xiàn)行國家標準《油氣輸送管道穿越工程設計規(guī)范》GB 50423和《油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范》GB 50369等保持一致。對于焊縫的合格標準，根據(jù)工程經(jīng)驗和參照美國《Weiding of Pipe-lines and Related Facilities》API RP1104對焊縫的驗收合格標準，確定Ⅱ級質量等級為焊縫的合格等級。
9.1.9 目前國內(nèi)大口徑、高壓力管道，為提高焊接施工效率，在地形開闊地方，多采用全自動焊接方式，相比手工電弧焊和半自動焊來講，全自動焊的坡口尺寸和焊縫較為規(guī)整，可采用全自動超聲波進行檢測。全自動超聲波相比傳統(tǒng)的手工超聲波，檢測效率和檢測精度大幅提高，同時還可以對缺陷進行定位和保存，具有可追溯性。
9.1.10 考慮液化石油氣泄漏后相對輸油管道泄漏所引起的危害更大，因此要求焊接檢驗采用現(xiàn)行國家標準《輸氣管道工程設計規(guī)范》GB 50251。