压力管道安装质量监督分析

[摘要]压力管道安装监督检验可以发现安装质量问题，并可在投用前及时地进行处理和解决，消除不安全因素，从而提高压力管道运行的可靠性和安全性。本文主要从压力管道安装的设计、施工管理、材料控制、焊接质量、无损检测、耐压试验等方面入手，对大型石化装置压力管道安装安全质量监督检验过程中发现的典型问题进行分析和总结，以期引起安装单位和检验单位重视，提高压力管道安装质量。

[关键词]压力管道；安装质量；监督检验

1引言

随着我国经济的高速发展，沿海大型重点石化项目纷纷拔地而起，新建与改扩建的大型成套石化装置越来越多，石化产业特种设备发展呈现了超大型、高参数、长周期运行的趋势。压力管道是整个石化装置的重要组成部分，而合适的安装质量过程控制、妥善的监检方式、正确的监检工艺等是压力管道安全运行的重要保障。如何认真贯彻和执行国家相关标准规范的要求，加强对压力管道安装安全质量的监督检验，确保大型成套石化装置安全、可靠、长周期的运行，是一个值得探讨的技术问题。现对近年来在石化装置压力管道安装监督检验中遇到的一些常见的典型问题进行分析和总结，以期引起重视，共同促进石化装置压力管道安装质量。

2石化管道安装特点

2.1工艺条件的危险性。石化装置的工艺介质大多具有易燃易爆、有毒有腐蚀性。有些介质会导致人体中毒，如硫化氢、氢氰酸等；有些介质对管道有很强的腐蚀作用，如酸、碱等，容易导致管道腐蚀减薄、变脆等。工艺操作条件包括高温、深冷、高压以及真空等，许多加热温度都达到或超过介质的自燃点，一旦泄漏，极易发生火灾爆炸事故[1]。2.2材料的多样性。石化装置压力管道具有管道种类多、介质品种多、管径变化多等特点，涉及多种中外管材牌号，有时一条管线上会同时出现几种材料。材料的多样性给管道的焊接与无损检测带来难度，监督检验工作难度很大。2.3现场工况恶劣。石化装置从基础的三通一平开始，基本上是露天作业，尤其南方天气雨水多，对主要以焊接作为主要安装方式的管道安装工作极为不利。2.4施工周期长。大型石化装置从建设开始起的材料购买，到最终的投入生产，时间周期一般达2年，或更长，质量控制难度大。有时工期的不合理性会进一步增加施工质量控制难度。石化装置压力管道的特点对压力管道安装质量提出了很高的要求，同时给监检工作的开展带来一定难度。

3监检内容

压力管道安装安全质量监督检验(简称监督检验)是对压力管道安装安全质量进行的监督验证，具有法定检验性质。现时有效的压力管道安装监检法规主要是《压力管道安装安全质量监督检验规则》、《压力管道安全技术监察规程-工业管道》。监检工作应按照以上的法规要求，结合本单位的《质量管理体系》编制《监检方案》，按照《监检方案》开展监督检验工作。监督检验工作应在压力管道安装现场，且在安装过程进行，一是对压力管道安装过程中涉及安装安全质量的项目进行监督检验，二是对受监督检验单位的质量体系运转情况进行监督检查[2-3]。监督检验可根据具体情况，选用适宜的方法进行，可以是以下一种或几种的组合：(1)采用查阅有关文件、记录或有关证据；(2)观察安装或施工活动过程；(3)抽样进行检验检测；(4)必要时，也可进行有关的验证试验；(5)会议或与有关人员交谈的书面记录并经相关人员签字；(6)其他方法。压力管道安装安全质量监督检验工作流程图如图1所示。

4典型问题分析

4.1设计文件。压力管道的安全运行涉及设计、制造、安装、检验、使用、维修等多个环节，其中设计是保证压力管道安全运行的基础[4]。一套完整的设计文件应包括：图纸目录、设计技术说明(施工技术要求)、设计代码说明、管道特性表、材料表、管道材料等级规定、设备布置图、管道平面布置图、管道单线图等。常见的典型问题有：(1)由于装置多、工期紧，石化装置一般委托国内几家大型化工设计院进行设计。但由于多套装置同时上马，部分设计院提供的最终设计图纸常常滞后，在施工前期仅提供白图，造成最后设计修改较多；(2)管道品种划分不准确。部分不属于火力发电厂界区内的蒸汽管道，有些设计单位还是把这部分压力管道划分为动力管道，这给监督检验工作和以后的压力管道使用登记管理造成一定的麻烦；(3)部分管道特性表中给出的耐压试验压力值忽视了温度修正系数，安装单位对标准不熟悉，实际试压时按此执行，尤其对高温管道，造成耐压试验压力过低，压力试验结果不合格，容易造成系统性风险；(4)有时设计在规定100%射线检测时还特别强调焊接接头位置不便或现场条件不宜射线探伤时，可采用超声检测替代，而没有注意到受现场条件及检测人员能力限制，厚度6~10mm管子对接接头常规超声检测的实际缺陷检出率偏低，容易放过一些危害性缺陷，最好采用相控阵超声检测方法替代或复验；(5)压力管道标准众多，既有国家标准，又有行业标准，标准之间还有较多不一致的要求，使得压力管道设计、安装和建设单位无所适从，应尽快完善的压力管道标准体系顶层设计。4.2施工管理。(1)“特种设备安装告知”手续滞后，未办理完相关手续就进行施工；(2)安装单位项目组织架构不齐全，未设置相关岗位的责任师(如NDT)。已任命的责任人员未到位或兼职多个工程，质保体系运行异常。一些具有GC1级安装资格的单位，从总公司到分公司，再从分公司到工程项目部，压力管道质量保证体系运转没有得到层层落实；(3)安装方案为通用方案、内容形式简单，没有根据不同管道的特点编写，针对性不强，无法满足现场实际施工要求，不能指导现场实际施工；(4)缺少对设计图纸认真、仔细的会审或设计交底工作，致使在安装过程中变更较多；(5)施工过程中遇到墙体或其他设备阻碍时，没有及时通知设计单位，办理变更手续，随意更改管线走向。4.3材料控制。压力管道材料具有种类多、型号规格差异大、材质不同等特点，除了管道元件外，有时焊材及辅助材料也会影响管道施工质量。典型的问题有：(1)管道元件材料一般由总承包方或甲方供货，焊材由安装单位自购。部分安装单位考虑到元件材料不是自己采购，质量意识不强，明显放松对材料的质量管理，对材料出厂合格证、材料质量证明书确认、材料的外观检查不认真。对一些合金钢和有特殊要求的材料等管道组成件不按照标准规定进行光谱分析复查。(2)现场材料管理不符合要求：不锈钢材料和碳钢材料混放在一起。不注意现场材料的防护，有的材料直接暴露在泥水中，有的不锈钢管子和管件不进行封口保护，导致管子和管件内部被雨水浸泡，对不锈钢材料造成损害。此现象在雨季尤其严重；(3)标志移植问题：出厂的弯头、三通等管件逐件采用标志进行了标记，但在刷漆防腐过程中未进行标志移植，导致无法溯源；(4)未办理设计变更或材料代用手续自行更换材料，或变更手续滞后；(5)部分埋弧焊钢管未见制造监督检验证书。4.4焊接质量。压力管道的连接主要采用焊接的方法，焊接质量直接影响到压力管道的安全运行，因此要严格按照国家标准的要求控制焊接质量。典型的质量问题有：(1)焊工超范围焊接；有的焊接责任师责任心不强，只注意焊工有没有资格证，而不重视跟踪管理，出现持证项目不能覆盖现场焊接工作，主要包括：超厚度范围、超外径焊接、无水平固定焊资格的焊工焊接水平固定位置的焊管等。气体保护焊操作考试时焊接工艺因素为背面有保护气(代号10)，现场实际焊接时背面不充保护气。只注重管材对接焊项目，而忽视了管板角接头项目；(2)焊接工艺评定报告不符合要求或不能覆盖的施工项目；(3)焊接保护措施不到位，没有相应的防雨、防风和防潮湿措施。焊条保温筒内温度较低，未起到保温效果；(4)未按焊接作业指导书进行施焊，焊接电流过大，焊接工艺参数不符合焊评要求；(5)施工记录不完整，没有材料复验记录、焊材领用记录、焊接记录，有些焊接记录不真实；(6)对接焊缝余高超标，错边超标，焊缝间距不满足要求；(7)焊接接头布置、外观质量不符合相应的标准、图样要求。4.5无损检测。(1)工艺问题：有些无损检测单位无专门无损检测方案或内容不全，安装单位对无损检测单位也未进行相应的质量控制。有的工艺规程基本上就是抄标准，编制水平低：工艺规程被用于应付各种审查，不能起到指导、规范实际检测的作用，现场根本用不上或不用，工艺纪律不严格，实际检测完全凭经验进行，不能保证检测结果的有效性及一致性；(2)委托单问题：无损检测委托单未及时到位或内容不全，有的根据检测单位实际检测后再补单。无损检测人员接到电话或口头通知即开始检测，或对委托内容不全或不清楚的就凭经验自行做主；(3)检测比例问题：有的安装单位不理解是应按成套装置的所有管道的数量还是按《特种设备目录》范围内管道的数量来计算检测比例，造成实际检测比例不符合标准要求；对于部分发现超标缺陷的焊接接头，未进行累进检查或累进检查比例不足。少数安装单位甚至不扩探，拿返修底片替代原始底片，隐瞒焊口不合格返修的事实；(4)射线底片问题：NB/T47013.2-2015第5.4.2采用γ射线和高能X射线进行射线检测时，以及对标准抗拉强度下限值Rm≧540MPa高强度材料射线检测时，应采用C4类或更高类别的胶片。部分无损检测单位对标准抗拉强度下限值Rm≧540MPa高强度材料射线检测时未选择合适的胶片。(5)检测单位提交已多方复查的射线底片仍存在缺陷漏评、错评现象；(6)检测方法替代问题：对于部分由射线检测发现缺陷的焊接接头，采用超声检测方法进行返修复验和累进检查，不符合《压力管道安全技术监察规程(工业管道)》(TSGD0001-2009)第八十六条规定。4.6耐压试验。耐压试验是监检过程的“停检点”。由于大型成套石化装置系统本身的复杂性，有别于一般压力管道的耐压试验，不可能每条管道都单独进行试压。安装单位一般根据工艺流程和设计压力等级确定试压系统和试压包。监检人员在审查试压方案时应注意试压系统和试压包的确定是否合理，并特别注意每个试压包中单条管道的试验压力均符合要求。常见的问题有：(1)对设计温度高于试验温度的管道，试验压力未进行修正，造成试验结果不合格；(2)压力表使用不规范，如压力表未经校验、精度等级不符合或超过校验有效期。试压时，仅使用一只压力表，且未设在管道最高处；(3)试压包资料整理滞后，管道试压前，缺少材料复验、焊接记录、探伤报告等资料；(4)部分管线采用蒸汽进行耐压试验，无法稳压，不符合相关要求。4.7竣工资料。竣工资料是对施工情况的记录，可真实反映工程的内在质量，一旦发生质量事故可为质量事故的分析提供真实可靠的依据。竣工资料常见问题有：原件不齐全、质量验收签证资料不齐全、资料与实物不完全吻合(尤其是单线图)等。资料后补、整理要求不明确、技术人员经常更换、监理对现场签证工作把关不严是问题产生的主要原因。竣工资料整理工作是一项系统工程，要做到边施工、边收集、边整理，从而保证高质量竣工资料档案的形成。

5结论

大型成套石化装置压力管道安装监督检验是一项繁杂的系统工作，需要多名的监检人员共同参与。针对安装监检环节多、容易出现质量问题、多个项目交叉作业的特殊情况，监检人员应不断梳理、总结工作方式，找到合理的监检程序，针对项目的具体特点制定检验方案，确定“停检点”、“必检点”和“巡检点”，既要配合建设的高紧密度，又要有效地防止了监检项目漏项。做好分工的同时，要做好详细的现场监检日志，有利于安装单位整改，以及任务的衔接和最终竣工资料的收集，加强监检工作的质量控制，确保石化装置的安全运行。

参考文献

[1]丁无极，李顺荣，金建波．大型化工项目压力容器、压力管道安装监检要点与技巧[J]．化工机械，2014，41(03)：392-394．

[2]国质检锅[2002]83号压力管道安装安全质量监督检验规则[S]．

[3]TSGD0001-2009压力管道安全技术监察规程-工业管道[S]．

[4]付文．大型成套装置压力管道安装监督检验中的质量控制[J]．化工装备技术，2010，31(04)：7-9．

作者:朱君君 李绪丰 单位:广东省特种设备检测研究院