壓力管道安裝質量監督分析

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[摘要]壓力管道安裝監督檢驗可以發現安裝質量問題，并可在投用前及時地進行處理和解決，消除不安全因素，從而提高壓力管道運行的可靠性和安全性。本文主要從壓力管道安裝的設計、施工管理、材料控制、焊接質量、無損檢測、耐壓試驗等方面入手，對大型石化裝置壓力管道安裝安全質量監督檢驗過程中發現的典型問題進行分析和總結，以期引起安裝單位和檢驗單位重視，提高壓力管道安裝質量。

[關鍵詞]壓力管道；安裝質量；監督檢驗

1引言

隨著我國經濟的高速發展，沿海大型重點石化項目紛紛拔地而起，新建與改擴建的大型成套石化裝置越來越多，石化產業特種設備發展呈現了超大型、高參數、長周期運行的趨勢。壓力管道是整個石化裝置的重要組成部分，而合適的安裝質量過程控制、妥善的監檢方式、正確的監檢工藝等是壓力管道安全運行的重要保障。如何認真貫徹和執行國家相關標準規范的要求，加強對壓力管道安裝安全質量的監督檢驗，確保大型成套石化裝置安全、可靠、長周期的運行，是一個值得探討的技術問題?，F對近年來在石化裝置壓力管道安裝監督檢驗中遇到的一些常見的典型問題進行分析和總結，以期引起重視，共同促進石化裝置壓力管道安裝質量。

2石化管道安裝特點

2.1工藝條件的危險性。石化裝置的工藝介質大多具有易燃易爆、有毒有腐蝕性。有些介質會導致人體中毒，如硫化氫、氫氰酸等；有些介質對管道有很強的腐蝕作用，如酸、堿等，容易導致管道腐蝕減薄、變脆等。工藝操作條件包括高溫、深冷、高壓以及真空等，許多加熱溫度都達到或超過介質的自燃點，一旦泄漏，極易發生火災爆炸事故[1]。2.2材料的多樣性。石化裝置壓力管道具有管道種類多、介質品種多、管徑變化多等特點，涉及多種中外管材牌號，有時一條管線上會同時出現幾種材料。材料的多樣性給管道的焊接與無損檢測帶來難度，監督檢驗工作難度很大。2.3現場工況惡劣。石化裝置從基礎的三通一平開始，基本上是露天作業，尤其南方天氣雨水多，對主要以焊接作為主要安裝方式的管道安裝工作極為不利。2.4施工周期長。大型石化裝置從建設開始起的材料購買，到最終的投入生產，時間周期一般達2年，或更長，質量控制難度大。有時工期的不合理性會進一步增加施工質量控制難度。石化裝置壓力管道的特點對壓力管道安裝質量提出了很高的要求，同時給監檢工作的開展帶來一定難度。

3監檢內容

壓力管道安裝安全質量監督檢驗(簡稱監督檢驗)是對壓力管道安裝安全質量進行的監督驗證，具有法定檢驗性質。現時有效的壓力管道安裝監檢法規主要是《壓力管道安裝安全質量監督檢驗規則》、《壓力管道安全技術監察規程-工業管道》。監檢工作應按照以上的法規要求，結合本單位的《質量管理體系》編制《監檢方案》，按照《監檢方案》開展監督檢驗工作。監督檢驗工作應在壓力管道安裝現場，且在安裝過程進行，一是對壓力管道安裝過程中涉及安裝安全質量的項目進行監督檢驗，二是對受監督檢驗單位的質量體系運轉情況進行監督檢查[2-3]。監督檢驗可根據具體情況，選用適宜的方法進行，可以是以下一種或幾種的組合：(1)采用查閱有關文件、記錄或有關證據；(2)觀察安裝或施工活動過程；(3)抽樣進行檢驗檢測；(4)必要時，也可進行有關的驗證試驗；(5)會議或與有關人員交談的書面記錄并經相關人員簽字；(6)其他方法。壓力管道安裝安全質量監督檢驗工作流程圖如圖1所示。

4典型問題分析

4.1設計文件。壓力管道的安全運行涉及設計、制造、安裝、檢驗、使用、維修等多個環節，其中設計是保證壓力管道安全運行的基礎[4]。一套完整的設計文件應包括：圖紙目錄、設計技術說明(施工技術要求)、設計代碼說明、管道特性表、材料表、管道材料等級規定、設備布置圖、管道平面布置圖、管道單線圖等。常見的典型問題有：(1)由于裝置多、工期緊，石化裝置一般委托國內幾家大型化工設計院進行設計。但由于多套裝置同時上馬，部分設計院提供的最終設計圖紙常常滯后，在施工前期僅提供白圖，造成最后設計修改較多；(2)管道品種劃分不準確。部分不屬于火力發電廠界區內的蒸汽管道，有些設計單位還是把這部分壓力管道劃分為動力管道，這給監督檢驗工作和以后的壓力管道使用登記管理造成一定的麻煩；(3)部分管道特性表中給出的耐壓試驗壓力值忽視了溫度修正系數，安裝單位對標準不熟悉，實際試壓時按此執行，尤其對高溫管道，造成耐壓試驗壓力過低，壓力試驗結果不合格，容易造成系統性風險；(4)有時設計在規定100%射線檢測時還特別強調焊接接頭位置不便或現場條件不宜射線探傷時，可采用超聲檢測替代，而沒有注意到受現場條件及檢測人員能力限制，厚度6~10mm管子對接接頭常規超聲檢測的實際缺陷檢出率偏低，容易放過一些危害性缺陷，最好采用相控陣超聲檢測方法替代或復驗；(5)壓力管道標準眾多，既有國家標準，又有行業標準，標準之間還有較多不一致的要求，使得壓力管道設計、安裝和建設單位無所適從，應盡快完善的壓力管道標準體系頂層設計。4.2施工管理。(1)“特種設備安裝告知”手續滯后，未辦理完相關手續就進行施工；(2)安裝單位項目組織架構不齊全，未設置相關崗位的責任師(如NDT)。已任命的責任人員未到位或兼職多個工程，質保體系運行異常。一些具有GC1級安裝資格的單位，從總公司到分公司，再從分公司到工程項目部，壓力管道質量保證體系運轉沒有得到層層落實；(3)安裝方案為通用方案、內容形式簡單，沒有根據不同管道的特點編寫，針對性不強，無法滿足現場實際施工要求，不能指導現場實際施工；(4)缺少對設計圖紙認真、仔細的會審或設計交底工作，致使在安裝過程中變更較多；(5)施工過程中遇到墻體或其他設備阻礙時，沒有及時通知設計單位，辦理變更手續，隨意更改管線走向。4.3材料控制。壓力管道材料具有種類多、型號規格差異大、材質不同等特點，除了管道元件外，有時焊材及輔助材料也會影響管道施工質量。典型的問題有：(1)管道元件材料一般由總承包方或甲方供貨，焊材由安裝單位自購。部分安裝單位考慮到元件材料不是自己采購，質量意識不強，明顯放松對材料的質量管理，對材料出廠合格證、材料質量證明書確認、材料的外觀檢查不認真。對一些合金鋼和有特殊要求的材料等管道組成件不按照標準規定進行光譜分析復查。(2)現場材料管理不符合要求：不銹鋼材料和碳鋼材料混放在一起。不注意現場材料的防護，有的材料直接暴露在泥水中，有的不銹鋼管子和管件不進行封口保護，導致管子和管件內部被雨水浸泡，對不銹鋼材料造成損害。此現象在雨季尤其嚴重；(3)標志移植問題：出廠的彎頭、三通等管件逐件采用標志進行了標記，但在刷漆防腐過程中未進行標志移植，導致無法溯源；(4)未辦理設計變更或材料代用手續自行更換材料，或變更手續滯后；(5)部分埋弧焊鋼管未見制造監督檢驗證書。4.4焊接質量。壓力管道的連接主要采用焊接的方法，焊接質量直接影響到壓力管道的安全運行，因此要嚴格按照國家標準的要求控制焊接質量。典型的質量問題有：(1)焊工超范圍焊接；有的焊接責任師責任心不強，只注意焊工有沒有資格證，而不重視跟蹤管理，出現持證項目不能覆蓋現場焊接工作，主要包括：超厚度范圍、超外徑焊接、無水平固定焊資格的焊工焊接水平固定位置的焊管等。氣體保護焊操作考試時焊接工藝因素為背面有保護氣(代號10)，現場實際焊接時背面不充保護氣。只注重管材對接焊項目，而忽視了管板角接頭項目；(2)焊接工藝評定報告不符合要求或不能覆蓋的施工項目；(3)焊接保護措施不到位，沒有相應的防雨、防風和防潮濕措施。焊條保溫筒內溫度較低，未起到保溫效果；(4)未按焊接作業指導書進行施焊，焊接電流過大，焊接工藝參數不符合焊評要求；(5)施工記錄不完整，沒有材料復驗記錄、焊材領用記錄、焊接記錄，有些焊接記錄不真實；(6)對接焊縫余高超標，錯邊超標，焊縫間距不滿足要求；(7)焊接接頭布置、外觀質量不符合相應的標準、圖樣要求。4.5無損檢測。(1)工藝問題：有些無損檢測單位無專門無損檢測方案或內容不全，安裝單位對無損檢測單位也未進行相應的質量控制。有的工藝規程基本上就是抄標準，編制水平低：工藝規程被用于應付各種審查，不能起到指導、規范實際檢測的作用，現場根本用不上或不用，工藝紀律不嚴格，實際檢測完全憑經驗進行，不能保證檢測結果的有效性及一致性；(2)委托單問題：無損檢測委托單未及時到位或內容不全，有的根據檢測單位實際檢測后再補單。無損檢測人員接到電話或口頭通知即開始檢測，或對委托內容不全或不清楚的就憑經驗自行做主；(3)檢測比例問題：有的安裝單位不理解是應按成套裝置的所有管道的數量還是按《特種設備目錄》范圍內管道的數量來計算檢測比例，造成實際檢測比例不符合標準要求；對于部分發現超標缺陷的焊接接頭，未進行累進檢查或累進檢查比例不足。少數安裝單位甚至不擴探，拿返修底片替代原始底片，隱瞞焊口不合格返修的事實；(4)射線底片問題：NB/T47013.2-2015第5.4.2采用γ射線和高能X射線進行射線檢測時，以及對標準抗拉強度下限值Rm≧540MPa高強度材料射線檢測時，應采用C4類或更高類別的膠片。部分無損檢測單位對標準抗拉強度下限值Rm≧540MPa高強度材料射線檢測時未選擇合適的膠片。(5)檢測單位提交已多方復查的射線底片仍存在缺陷漏評、錯評現象；(6)檢測方法替代問題：對于部分由射線檢測發現缺陷的焊接接頭，采用超聲檢測方法進行返修復驗和累進檢查，不符合《壓力管道安全技術監察規程(工業管道)》(TSGD0001-2009)第八十六條規定。4.6耐壓試驗。耐壓試驗是監檢過程的“停檢點”。由于大型成套石化裝置系統本身的復雜性，有別于一般壓力管道的耐壓試驗，不可能每條管道都單獨進行試壓。安裝單位一般根據工藝流程和設計壓力等級確定試壓系統和試壓包。監檢人員在審查試壓方案時應注意試壓系統和試壓包的確定是否合理，并特別注意每個試壓包中單條管道的試驗壓力均符合要求。常見的問題有：(1)對設計溫度高于試驗溫度的管道，試驗壓力未進行修正，造成試驗結果不合格；(2)壓力表使用不規范，如壓力表未經校驗、精度等級不符合或超過校驗有效期。試壓時，僅使用一只壓力表，且未設在管道最高處；(3)試壓包資料整理滯后，管道試壓前，缺少材料復驗、焊接記錄、探傷報告等資料；(4)部分管線采用蒸汽進行耐壓試驗，無法穩壓，不符合相關要求。4.7竣工資料?？⒐べY料是對施工情況的記錄，可真實反映工程的內在質量，一旦發生質量事故可為質量事故的分析提供真實可靠的依據?？⒐べY料常見問題有：原件不齊全、質量驗收簽證資料不齊全、資料與實物不完全吻合(尤其是單線圖)等。資料后補、整理要求不明確、技術人員經常更換、監理對現場簽證工作把關不嚴是問題產生的主要原因?？⒐べY料整理工作是一項系統工程，要做到邊施工、邊收集、邊整理，從而保證高質量竣工資料檔案的形成。

5結論

大型成套石化裝置壓力管道安裝監督檢驗是一項繁雜的系統工作，需要多名的監檢人員共同參與。針對安裝監檢環節多、容易出現質量問題、多個項目交叉作業的特殊情況，監檢人員應不斷梳理、總結工作方式，找到合理的監檢程序，針對項目的具體特點制定檢驗方案，確定“停檢點”、“必檢點”和“巡檢點”，既要配合建設的高緊密度，又要有效地防止了監檢項目漏項。做好分工的同時，要做好詳細的現場監檢日志，有利于安裝單位整改，以及任務的銜接和最終竣工資料的收集，加強監檢工作的質量控制，確保石化裝置的安全運行。

參考文獻

[1]丁無極，李順榮，金建波．大型化工項目壓力容器、壓力管道安裝監檢要點與技巧[J]．化工機械，2014，41(03)：392-394．

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[3]TSGD0001-2009壓力管道安全技術監察規程-工業管道[S]．

[4]付文．大型成套裝置壓力管道安裝監督檢驗中的質量控制[J]．化工裝備技術，2010，31(04)：7-9．

作者:朱君君 李緒豐 單位:廣東省特種設備檢測研究院