壓力管道安裝質(zhì)量監(jiān)督分析

時間:2022-03-04 09:31:04

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壓力管道安裝質(zhì)量監(jiān)督分析

[摘要]壓力管道安裝監(jiān)督檢驗可以發(fā)現(xiàn)安裝質(zhì)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(shè)計、施工管理、材料控制、焊接質(zhì)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(zhì)量監(jiān)督檢驗過程中發(fā)現(xiàn)的典型問題進行分析和總結(jié),以期引起安裝單位和檢驗單位重視,提高壓力管道安裝質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]壓力管道;安裝質(zhì)量;監(jiān)督檢驗

1引言

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)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(chǎn)業(yè)特種設(shè)備發(fā)展呈現(xiàn)了超大型、高參數(shù)、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(zhì)量過程控制、妥善的監(jiān)檢方式、正確的監(jiān)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(zhí)行國家相關(guān)標準規(guī)范的要求,加強對壓力管道安裝安全質(zhì)量的監(jiān)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(shù)問題?,F(xiàn)對近年來在石化裝置壓力管道安裝監(jiān)督檢驗中遇到的一些常見的典型問題進行分析和總結(jié),以期引起重視,共同促進石化裝置壓力管道安裝質(zhì)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(zhì)大多具有易燃易爆、有毒有腐蝕性。有些介質(zhì)會導(dǎo)致人體中毒,如硫化氫、氫氰酸等;有些介質(zhì)對管道有很強的腐蝕作用,如酸、堿等,容易導(dǎo)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(zhì)的自燃點,一旦泄漏,極易發(fā)生火災(zāi)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(zhì)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(xiàn)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(jiān)督檢驗工作難度很大。2.3現(xiàn)場工況惡劣。石化裝置從基礎(chǔ)的三通一平開始,基本上是露天作業(yè),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(shè)開始起的材料購買,到最終的投入生產(chǎn),時間周期一般達2年,或更長,質(zhì)量控制難度大。有時工期的不合理性會進一步增加施工質(zhì)量控制難度。石化裝置壓力管道的特點對壓力管道安裝質(zhì)量提出了很高的要求,同時給監(jiān)檢工作的開展帶來一定難度。

3監(jiān)檢內(nèi)容

壓力管道安裝安全質(zhì)量監(jiān)督檢驗(簡稱監(jiān)督檢驗)是對壓力管道安裝安全質(zhì)量進行的監(jiān)督驗證,具有法定檢驗性質(zhì)?,F(xiàn)時有效的壓力管道安裝監(jiān)檢法規(guī)主要是《壓力管道安裝安全質(zhì)量監(jiān)督檢驗規(guī)則》、《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道》。監(jiān)檢工作應(yīng)按照以上的法規(guī)要求,結(jié)合本單位的《質(zhì)量管理體系》編制《監(jiān)檢方案》,按照《監(jiān)檢方案》開展監(jiān)督檢驗工作。監(jiān)督檢驗工作應(yīng)在壓力管道安裝現(xiàn)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(zhì)量的項目進行監(jiān)督檢驗,二是對受監(jiān)督檢驗單位的質(zhì)量體系運轉(zhuǎn)情況進行監(jiān)督檢查[2-3]。監(jiān)督檢驗可根據(jù)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(guān)文件、記錄或有關(guān)證據(jù);(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(guān)的驗證試驗;(5)會議或與有關(guān)人員交談的書面記錄并經(jīng)相關(guān)人員簽字;(6)其他方法。壓力管道安裝安全質(zhì)量監(jiān)督檢驗工作流程圖如圖1所示。

4典型問題分析

4.1設(shè)計文件。壓力管道的安全運行涉及設(shè)計、制造、安裝、檢驗、使用、維修等多個環(huán)節(jié),其中設(shè)計是保證壓力管道安全運行的基礎(chǔ)[4]。一套完整的設(shè)計文件應(yīng)包括:圖紙目錄、設(shè)計技術(shù)說明(施工技術(shù)要求)、設(shè)計代碼說明、管道特性表、材料表、管道材料等級規(guī)定、設(shè)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(nèi)幾家大型化工設(shè)計院進行設(shè)計。但由于多套裝置同時上馬,部分設(shè)計院提供的最終設(shè)計圖紙常常滯后,在施工前期僅提供白圖,造成最后設(shè)計修改較多;(2)管道品種劃分不準確。部分不屬于火力發(fā)電廠界區(qū)內(nèi)的蒸汽管道,有些設(shè)計單位還是把這部分壓力管道劃分為動力管道,這給監(jiān)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(shù),安裝單位對標準不熟悉,實際試壓時按此執(zhí)行,尤其對高溫管道,造成耐壓試驗壓力過低,壓力試驗結(jié)果不合格,容易造成系統(tǒng)性風(fēng)險;(4)有時設(shè)計在規(guī)定100%射線檢測時還特別強調(diào)焊接接頭位置不便或現(xiàn)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(xiàn)場條件及檢測人員能力限制,厚度6~10mm管子對接接頭常規(guī)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(fù)驗;(5)壓力管道標準眾多,既有國家標準,又有行業(yè)標準,標準之間還有較多不一致的要求,使得壓力管道設(shè)計、安裝和建設(shè)單位無所適從,應(yīng)盡快完善的壓力管道標準體系頂層設(shè)計。4.2施工管理。(1)“特種設(shè)備安裝告知”手續(xù)滯后,未辦理完相關(guān)手續(xù)就進行施工;(2)安裝單位項目組織架構(gòu)不齊全,未設(shè)置相關(guān)崗位的責(zé)任師(如NDT)。已任命的責(zé)任人員未到位或兼職多個工程,質(zhì)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(zhì)量保證體系運轉(zhuǎn)沒有得到層層落實;(3)安裝方案為通用方案、內(nèi)容形式簡單,沒有根據(jù)不同管道的特點編寫,針對性不強,無法滿足現(xiàn)場實際施工要求,不能指導(dǎo)現(xiàn)場實際施工;(4)缺少對設(shè)計圖紙認真、仔細的會審或設(shè)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(shè)備阻礙時,沒有及時通知設(shè)計單位,辦理變更手續(xù),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(guī)格差異大、材質(zhì)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(zhì)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(zhì)量意識不強,明顯放松對材料的質(zhì)量管理,對材料出廠合格證、材料質(zhì)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(guī)定進行光譜分析復(fù)查。(2)現(xiàn)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(xiàn)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(dǎo)致管子和管件內(nèi)部被雨水浸泡,對不銹鋼材料造成損害。此現(xiàn)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(dǎo)致無法溯源;(4)未辦理設(shè)計變更或材料代用手續(xù)自行更換材料,或變更手續(xù)滯后;(5)部分埋弧焊鋼管未見制造監(jiān)督檢驗證書。4.4焊接質(zhì)量。壓力管道的連接主要采用焊接的方法,焊接質(zhì)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(zhì)量。典型的質(zhì)量問題有:(1)焊工超范圍焊接;有的焊接責(zé)任師責(zé)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(xiàn)持證項目不能覆蓋現(xiàn)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(xiàn)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(yīng)的防雨、防風(fēng)和防潮濕措施。焊條保溫筒內(nèi)溫度較低,未起到保溫效果;(4)未按焊接作業(yè)指導(dǎo)書進行施焊,焊接電流過大,焊接工藝參數(shù)不符合焊評要求;(5)施工記錄不完整,沒有材料復(fù)驗記錄、焊材領(lǐng)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(zhì)量不符合相應(yīng)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(nèi)容不全,安裝單位對無損檢測單位也未進行相應(yīng)的質(zhì)量控制。有的工藝規(guī)程基本上就是抄標準,編制水平低:工藝規(guī)程被用于應(yīng)付各種審查,不能起到指導(dǎo)、規(guī)范實際檢測的作用,現(xiàn)場根本用不上或不用,工藝紀律不嚴格,實際檢測完全憑經(jīng)驗進行,不能保證檢測結(jié)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(nèi)容不全,有的根據(jù)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?qū)ξ袃?nèi)容不全或不清楚的就憑經(jīng)驗自行做主;(3)檢測比例問題:有的安裝單位不理解是應(yīng)按成套裝置的所有管道的數(shù)量還是按《特種設(shè)備目錄》范圍內(nèi)管道的數(shù)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(fā)現(xiàn)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(shù)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(yīng)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(fù)查的射線底片仍存在缺陷漏評、錯評現(xiàn)象;(6)檢測方法替代問題:對于部分由射線檢測發(fā)現(xiàn)缺陷的焊接接頭,采用超聲檢測方法進行返修復(fù)驗和累進檢查,不符合《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程(工業(yè)管道)》(TSGD0001-2009)第八十六條規(guī)定。4.6耐壓試驗。耐壓試驗是監(jiān)檢過程的“停檢點”。由于大型成套石化裝置系統(tǒng)本身的復(fù)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(jù)工藝流程和設(shè)計壓力等級確定試壓系統(tǒng)和試壓包。監(jiān)檢人員在審查試壓方案時應(yīng)注意試壓系統(tǒng)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(shè)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(jié)果不合格;(2)壓力表使用不規(guī)范,如壓力表未經(jīng)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(shè)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(fù)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(wěn)壓,不符合相關(guān)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(nèi)在質(zhì)量,一旦發(fā)生質(zhì)量事故可為質(zhì)量事故的分析提供真實可靠的依據(jù)??⒐べY料常見問題有:原件不齊全、質(zhì)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(shù)人員經(jīng)常更換、監(jiān)理對現(xiàn)場簽證工作把關(guān)不嚴是問題產(chǎn)生的主要原因??⒐べY料整理工作是一項系統(tǒng)工程,要做到邊施工、邊收集、邊整理,從而保證高質(zhì)量竣工資料檔案的形成。

5結(jié)論

大型成套石化裝置壓力管道安裝監(jiān)督檢驗是一項繁雜的系統(tǒng)工作,需要多名的監(jiān)檢人員共同參與。針對安裝監(jiān)檢環(huán)節(jié)多、容易出現(xiàn)質(zhì)量問題、多個項目交叉作業(yè)的特殊情況,監(jiān)檢人員應(yīng)不斷梳理、總結(jié)工作方式,找到合理的監(jiān)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(shè)的高緊密度,又要有效地防止了監(jiān)檢項目漏項。做好分工的同時,要做好詳細的現(xiàn)場監(jiān)檢日志,有利于安裝單位整改,以及任務(wù)的銜接和最終竣工資料的收集,加強監(jiān)檢工作的質(zhì)量控制,確保石化裝置的安全運行。

參考文獻

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作者:朱君君 李緒豐 單位:廣東省特種設(shè)備檢測研究院