石化工程建設(shè)中管道安裝質(zhì)量監(jiān)管

王宗昌

克拉瑪依市建設(shè)工程質(zhì)監(jiān)站 新疆克拉瑪依 834000

石油化工裝置中主要有常減壓、催化裂化、重整、加氫和焦化、聚丙烯等裝置，每個(gè)裝置和工藝都涉及到高溫高壓的操作環(huán)境，并存在易燃易爆、有毒有害的流動(dòng)介質(zhì)。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工藝設(shè)備制造的模塊化和工廠化趨勢(shì)形成， 在這樣苛刻的加工生產(chǎn)環(huán)境下，工藝管道的安裝質(zhì)量會(huì)嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)，特別是管道發(fā)生事故后，會(huì)造成工藝系統(tǒng)的連鎖反應(yīng)，事態(tài)則迅速發(fā)展蔓延，造成極其嚴(yán)重的安全后果。 為此，對(duì)石油化工裝置中工藝管道施工的質(zhì)量監(jiān)督應(yīng)當(dāng)成為監(jiān)管的重點(diǎn)控制內(nèi)容。

1 加強(qiáng)對(duì)質(zhì)量行為的監(jiān)管

工程質(zhì)量行為是指質(zhì)量責(zé)任主體——質(zhì)量檢測(cè)監(jiān)理單位所履行的法定責(zé)任和義務(wù)的行為，包括：

（1） 參與工程活動(dòng)的責(zé)任主體必須具備符合工程等級(jí)的資質(zhì)證件， 參與工程活動(dòng)的專業(yè)技術(shù)人員必須具備相應(yīng)的資質(zhì)證書，并在資質(zhì)證書和資格證書許可的范圍內(nèi)從事建設(shè)活動(dòng)。

（2） 各責(zé)任主體和專業(yè)技術(shù)人員在工程活動(dòng)中，必須嚴(yán)格遵循法律法規(guī)，認(rèn)真履行法定的質(zhì)量行為、質(zhì)量義務(wù)，并承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。

在影響工程質(zhì)量的5個(gè)因素中， 排在第一位的因素就是“ 人”，“ 人” 應(yīng)當(dāng)包括單位法人，項(xiàng)目管理人員，專業(yè)技術(shù)人員，工程監(jiān)督人員，最重要的“ 人”則是實(shí)際操作的技術(shù)工人，因?yàn)楣こ踢M(jìn)度的快慢及質(zhì)量的好壞都是經(jīng)過(guò)他們的手完成。 由于人是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的主體，工程項(xiàng)目的質(zhì)量會(huì)受所有參加人員的影響，因此，對(duì)質(zhì)量的監(jiān)管也就是對(duì)人的監(jiān)管。

在石油化工裝置的安裝施工過(guò)程中， 當(dāng)業(yè)主即建設(shè)方完成質(zhì)量監(jiān)督申報(bào)后，工藝管道開工，質(zhì)監(jiān)人員就應(yīng)當(dāng)在第一時(shí)間進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)工程項(xiàng)目責(zé)任單位安全質(zhì)量體系全面監(jiān)督。

1.1 對(duì)建設(shè)方的監(jiān)督檢查

檢查重點(diǎn)包括： 是否將建設(shè)項(xiàng)目發(fā)包給了具有相應(yīng)資質(zhì)等級(jí)的設(shè)計(jì)、施工單位；是否委托了監(jiān)理單位和監(jiān)測(cè)單位，并分別與其簽訂了工程合同；是否組織相關(guān)單位進(jìn)行了施工圖會(huì)審等。

施工圖會(huì)審非常重要，通過(guò)圖紙會(huì)審可以使各參建單位，特別是施工企業(yè)熟悉設(shè)計(jì)圖紙要求，領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖，掌握工程重點(diǎn)及施工難點(diǎn)，找到需要解決的技術(shù)難題并擬定解決方案，從而將因設(shè)計(jì)存在的難點(diǎn)問(wèn)題處理在施工之前， 也是保證工程順利實(shí)現(xiàn)的前提條件。

1.2 對(duì)設(shè)計(jì)方的監(jiān)督檢查

首先要檢查設(shè)計(jì)單位已完成的設(shè)計(jì)圖紙， 查圖紙是否加蓋了單位出圖專用章，是否經(jīng)過(guò)編制、校對(duì)、審核后的會(huì)簽。 對(duì)GCl類高溫高壓力管道，圖紙還需要由審定人員會(huì)簽，必要時(shí)還需要復(fù)合編制、校核、審核及審定人員的資質(zhì)證書。

其次審查設(shè)計(jì)文件中對(duì)壓力管道的界定是否符合規(guī)定，對(duì)管線焊縫規(guī)定的無(wú)損檢測(cè)是否符合檢驗(yàn)要求。 必須重視的是:一些設(shè)計(jì)企業(yè)在設(shè)計(jì)石油化工裝置的工藝管線時(shí)，依據(jù)的是《 工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50316)和《 壓力管道規(guī)范》(GB20801)。 根據(jù)《 工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，工業(yè)管道連接焊縫的無(wú)損檢測(cè)比例規(guī)定為100%、10%、5%和0四個(gè)等級(jí)；而按照《 壓力管道規(guī)范》的規(guī)定，壓力管道連接焊縫的無(wú)損檢測(cè)比例規(guī)定為100%、20%、10%、5%和0五個(gè)等級(jí)， 但實(shí)際執(zhí)行仍是100%、20%、5%和0四個(gè)等級(jí)，可以滿足規(guī)范的檢測(cè)要求，并不包括壓力0.1MPa以下及直徑不大于25mm的管道。 由于石油化工裝置的特殊屬性，在現(xiàn)行規(guī)范《 石油化工金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50517)中要求，將管道焊縫的無(wú)損檢測(cè)比例按照輸送介質(zhì)的特性，對(duì)設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度明確規(guī)定為 100%、20%、10%、5%和0五個(gè)等級(jí)，并包含了壓力0.1MPa以下及直徑不大于25mm的管道，同時(shí)也降低了對(duì)GCl類高溫高壓力管道的要求。在抽查設(shè)計(jì)圖紙時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題需要及時(shí)向建設(shè)方提出， 并要求認(rèn)真整改， 利于設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高使施工更具安全可靠。

最后還要抽查設(shè)計(jì)交底記錄， 這是指在施工圖完成后并經(jīng)審查合格后，設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)文件交付施工時(shí)，按法律規(guī)定的義務(wù)就施工圖設(shè)計(jì)文件，向施工單位和監(jiān)理單位進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。其作用是使施工單位和監(jiān)理單位能夠正確按設(shè)計(jì)圖紙施工，理解意圖加深對(duì)工程特點(diǎn)、難點(diǎn)和疑問(wèn)的理解，掌握關(guān)鍵部位的質(zhì)量要求，使質(zhì)量得到有效保證。

1.3 對(duì)監(jiān)理方的監(jiān)督檢查

檢查專業(yè)監(jiān)理工程師的資質(zhì)是否符合相應(yīng)的要求。 管道專業(yè)監(jiān)理工程師是由總監(jiān)授權(quán)， 負(fù)責(zé)該監(jiān)理崗位的質(zhì)量監(jiān)督管理控制，也具有相應(yīng)的文件資料簽字責(zé)任，其必須具有工程類注冊(cè)執(zhí)業(yè)資質(zhì)或者具備中級(jí)以上專業(yè)技術(shù)職稱。 該專業(yè)的質(zhì)量控制工作就是由此人負(fù)責(zé)，可以認(rèn)為，該管道專業(yè)的監(jiān)理人員是否具備相應(yīng)的資質(zhì)，是施工質(zhì)量把關(guān)受控的關(guān)鍵。

還要檢查項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)是否編制了監(jiān)理細(xì)則。 實(shí)施細(xì)則是根據(jù)監(jiān)理相關(guān)規(guī)定的要求， 以及監(jiān)理工作實(shí)際需要另行編制的操作文件。 管道專業(yè)監(jiān)理實(shí)施細(xì)則必須具有可操作性、針對(duì)性。在工程實(shí)施及施工安裝過(guò)程的檢查中， 我們發(fā)現(xiàn)細(xì)則的針對(duì)性不強(qiáng)是比較普遍存在的。在編制管道工程監(jiān)理細(xì)則時(shí)，管道內(nèi)介質(zhì)特性和管道材質(zhì)應(yīng)是重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。 而一些專業(yè)監(jiān)理工程師對(duì)圖紙的要求、規(guī)范的理解欠缺深度，一些重點(diǎn)部位未認(rèn)真檢查到。 因此，對(duì)監(jiān)理方的監(jiān)督檢查應(yīng)從其專業(yè)素質(zhì)入手。

1.3 對(duì)施工方的監(jiān)督檢查

要督查施工單位的質(zhì)量保證體系是否按規(guī)定建立， 組織機(jī)構(gòu)及人員是否齊全。施工單位質(zhì)保體系運(yùn)行的好壞，是工程質(zhì)量受控的重要因素。在質(zhì)保體系中，專職質(zhì)量檢查員是施工企業(yè)質(zhì)量運(yùn)行的基本要素，也是質(zhì)量運(yùn)行的主要環(huán)節(jié)。對(duì)質(zhì)量檢查員資質(zhì)的檢查也是不可缺少的。

還要檢查施工企業(yè)是否編制了管道工程專項(xiàng)施工方案、管道安裝質(zhì)量檢查計(jì)劃和焊接指導(dǎo)書。 在此需要特別強(qiáng)調(diào)的檢查是管道安裝工程質(zhì)量檢查計(jì)劃， 它是針對(duì)管道特性有針對(duì)性的質(zhì)量措施、資源和活動(dòng)控制的文件，也是施工企業(yè)在正確理解設(shè)計(jì)圖紙、專項(xiàng)驗(yàn)收規(guī)范的前提下，向業(yè)主作出的實(shí)現(xiàn)合格管道安裝工藝的質(zhì)量保證。

2 做好管道組成與進(jìn)場(chǎng)的抽查驗(yàn)收

石油化工管道由管道元件連接或裝配而成。 在對(duì)石油化工管道工程的實(shí)體質(zhì)量監(jiān)督過(guò)程中， 要堅(jiān)持把對(duì)管道元件及材料的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收和管道連接作為監(jiān)督檢查的重點(diǎn)。 由于石油化工裝置的工藝復(fù)雜、生產(chǎn)環(huán)境苛刻，這些特點(diǎn)決定了同一裝置內(nèi)管道特性的多樣性，也就造成了裝置內(nèi)管道元件材料的多樣性。對(duì)管道元件材料的監(jiān)督檢查驗(yàn)收應(yīng)注意的問(wèn)題是:

2.1 管材和管件的規(guī)格尺寸檢查

對(duì)于管材和管件規(guī)格尺寸的檢查，重點(diǎn)是對(duì)壁厚的檢查。設(shè)計(jì)選擇管材的壁厚是根據(jù)不同壓力狀態(tài)選擇的，因此，同一直徑的管材管件有多個(gè)厚度等級(jí)。 尤其是某些產(chǎn)品壁厚允許存在負(fù)偏差的，材料進(jìn)場(chǎng)后必須進(jìn)行厚度檢查，防止進(jìn)場(chǎng)材料的錯(cuò)誤及負(fù)偏差超標(biāo)。

2.2 對(duì)管道組成件材質(zhì)的抽查

檢查時(shí)嚴(yán)格審查材料質(zhì)量證明文件，特別是鉻鉬合金鋼、含鎳低溫鋼、不銹鋼、鎳及鎳合金、鈦及鈦合金材料的管道組成件。應(yīng)采取光譜分析或其它技術(shù)手段進(jìn)行復(fù)查。

2.3 對(duì)管道組成件性能的抽查

管道的性能主要是指低溫工作性能和抗晶間腐蝕的性能，需要嚴(yán)格審查質(zhì)量證明文件，如果有懷疑可以進(jìn)行送樣檢測(cè)。

2.4 管道組成件表面無(wú)損檢測(cè)

對(duì)于表面無(wú)損檢測(cè)要說(shuō)明的是，現(xiàn)行的《 壓力管道規(guī)范》和《 石油化工金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》 有不同的要求，前者定義為只有GCl類壓力管道中輸送極度危害介質(zhì)的和設(shè)計(jì)壓力不小于10MPa的管材、管件需要進(jìn)行表面檢測(cè)；而后者為所有輸送極度危害介質(zhì)的和設(shè)計(jì)壓力不小于10MPa的管件需要做表面檢測(cè)。 可以看出前者將液體介質(zhì)管道及設(shè)計(jì)壓力小于0.1MPa以下及管道直徑小于25mm的管件列為不做表面無(wú)損檢測(cè)之列。 同時(shí)由于施工現(xiàn)場(chǎng)部分質(zhì)量管理人員對(duì)介質(zhì)毒性的界定不清，往往會(huì)導(dǎo)致此項(xiàng)漏檢而未引起注意。

2.5 對(duì)管道管件制造標(biāo)準(zhǔn)的抽查

管道材料的選擇是設(shè)計(jì)人員根據(jù)管道的使用條件(壓力、溫度和介質(zhì)類別)、腐蝕性、經(jīng)濟(jì)性、材質(zhì)的焊接及加工性能，并結(jié)合管道設(shè)計(jì)規(guī)范所提出的必要條件來(lái)確定的。 設(shè)計(jì)人員在確定材料型號(hào)的同時(shí)，材料的制造標(biāo)準(zhǔn)也要確定。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)針對(duì)裝置內(nèi)使用頻率高的碳素鋼無(wú)縫鋼管的制造標(biāo)準(zhǔn)有4個(gè)。 不同的制造標(biāo)準(zhǔn)所制造出的管道性能也會(huì)存在一定差距。在材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收時(shí)對(duì)材料制造標(biāo)準(zhǔn)的檢查，往往會(huì)成為一個(gè)盲點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是質(zhì)量監(jiān)督的重點(diǎn)。 特別是管道元件制造單位，用管子加工制成的彎頭、三通、變徑接管等管材件，一定要對(duì)其提供的材料進(jìn)行可追溯的監(jiān)督抽查。

2.6 特定工況下對(duì)連接螺栓的檢測(cè)

特定工況是指管道的設(shè)計(jì)壓力大于10MPa， 設(shè)計(jì)使用溫度高于400℃和低于-29℃的情況，在此工況下需要對(duì)設(shè)計(jì)采用的鉻鉬合金鋼螺栓及螺母進(jìn)行補(bǔ)項(xiàng)檢測(cè)。

3 管道焊接工作的監(jiān)督檢查

管道元件等材料的連接包括法蘭連接、螺紋連接、焊接連接等，對(duì)非金屬管道的連接還包括電熔連接和熱熔連接等。對(duì)管道的連接重點(diǎn)監(jiān)督檢查的是焊接連接。

鑒于每一個(gè)石油化工裝置規(guī)模都比較龐大， 焊接工作量是非常大的，焊接技工人員較多，在空間上管道的焊接處處都在，而時(shí)間上管道的焊接工作貫穿在整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)中， 甚至在項(xiàng)目交付后，管道焊接仍然繼續(xù)，對(duì)此，雖然把管道焊接的監(jiān)督作為重點(diǎn)進(jìn)行，但也只能盡量做細(xì)做好。在進(jìn)行管道焊接的監(jiān)督檢查時(shí)，一般的應(yīng)進(jìn)行以下幾個(gè)方面:

3.1 對(duì)焊接操作人員資質(zhì)進(jìn)行抽查

人是建設(shè)的主體，永遠(yuǎn)是工程質(zhì)量實(shí)現(xiàn)的第一要素，質(zhì)保體系中這樣，在直接實(shí)施的操作人員也如此。在焊接工作開始前和進(jìn)行中，需要認(rèn)真核查焊接操作人員的資格證書，重點(diǎn)涉及到的有Ⅲ類鋼和Ⅳ類鋼管的焊接人員。 同時(shí)由于現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢人員對(duì)Ⅱ級(jí)鋼，Ⅲ類鋼和Ⅳ類鋼的概念并不十分清晰，也可能缺乏此方面的意識(shí)，而使部分焊工進(jìn)行超出自己資質(zhì)的焊接作業(yè)。

3.2 對(duì)焊接指導(dǎo)書的監(jiān)督檢查

焊接指導(dǎo)書是施工單位技術(shù)人員依據(jù)本公司焊接資質(zhì)和水平，針對(duì)工程項(xiàng)目使用的不同材料、不同規(guī)格、不同焊口形式所制定的經(jīng)項(xiàng)目焊接工程師、 專業(yè)監(jiān)理工程師同意的焊接可操作性文件。 因材料不同，規(guī)格不同，焊口不同形式?jīng)Q定了所采取的焊接工藝也是不同的， 要改變焊接工藝就會(huì)影響到焊縫的結(jié)構(gòu)性能。 在焊接實(shí)施前，編寫焊接指導(dǎo)書是很有必要的，并要求焊接實(shí)施人員嚴(yán)格遵守，是焊接質(zhì)量保證的可靠措施。

3.3 焊接過(guò)程中的巡查

進(jìn)行焊接巡查主要目的是抽查焊接人員對(duì)焊接工藝執(zhí)行的情況。根據(jù)多年對(duì)質(zhì)量檢查管理的了解，對(duì)于設(shè)計(jì)的某些部位焊縫工藝一定要認(rèn)真仔細(xì)檢查。

（1） 承插管件角焊縫的焊接。 在此部位操作人員一般焊接的層數(shù)不夠，造成焊接縫高度不足。

（2） 支架臺(tái)與母管焊縫的焊接。操作者往往在母管開孔后，開孔口周圍不打磨或不處理坡口， 而造成根部焊縫未熔合或未焊透的缺陷，此種質(zhì)量缺陷是隱蔽性的，無(wú)特殊工具是檢查不出的。

（3） 支撐件與管道角焊縫的焊接。這些部位多數(shù)是仰焊，焊接人員一般會(huì)在此處使用大直徑的焊條進(jìn)行焊縫焊接， 造成此處焊縫高度不夠，且伴有管件母材嚴(yán)重咬傷的缺陷，重點(diǎn)在引弧點(diǎn)和收弧點(diǎn)處。

（4） 合金鋼管道需背部充氬保護(hù)焊縫的焊接。 合金鋼管道焊縫之所以背部充氬(鉻含量大于3%，總合金含量大于5%)，也是為了防止材質(zhì)內(nèi)的合金成分在高溫下與空氣中的氧氣進(jìn)行反應(yīng)，降低焊縫結(jié)構(gòu)中合金含量進(jìn)而降低管道焊縫的力學(xué)性能。在實(shí)際施工焊接檢查中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題有兩個(gè)： 一是操作人員在管口組對(duì)時(shí)不留間隙，私自減少背部保護(hù)處理；二是私自更改沖入氮?dú)馓娲鷼鍤?。前者?huì)造成未能焊透和嚴(yán)重疏松結(jié)構(gòu)的質(zhì)量缺陷，而后者則存在可探討的問(wèn)題。在一些項(xiàng)目上已經(jīng)成功應(yīng)用氮?dú)?。但如果施工方無(wú)法提供證明責(zé)任單位具有該工藝焊接能力的焊接質(zhì)量評(píng)定報(bào)告及證明現(xiàn)場(chǎng)工況排干凈背部氧氣的檢測(cè)證明，用氮?dú)馓娲鷼鍤鈶?yīng)當(dāng)是不符合規(guī)定的。

（5） 預(yù)熱、后熱和焊后的熱處理。 管道的使用條件越是苛刻，就越需要提高管道材料的機(jī)械性能。但是管道的機(jī)械性能提高，其焊接性能則隨之下降。 焊前預(yù)熱和焊后的預(yù)處理，是降低焊縫的殘余應(yīng)力，防止焊接處產(chǎn)生裂紋，改善焊縫與近縫區(qū)域金屬組織和性能的有效措施。 焊后熱處理需要在焊接完成后立即進(jìn)行， 對(duì)于有延遲裂紋可能的焊接口， 如果不能及時(shí)進(jìn)行熱處理，也必須進(jìn)行后熱處理。 而后熱處理是監(jiān)督控制的重點(diǎn)所在，在工程實(shí)施中，由于多種原因，焊接后的熱處理很少能跟上焊接進(jìn)度，這時(shí)如果不采取后熱處理，一定會(huì)留下質(zhì)量隱患。

（6） 對(duì)于道間的溫度控制。 正確的道間溫度的控制，是按照正確的焊接線能量施焊的保證。 焊接線能量超標(biāo)或達(dá)不到會(huì)形不成預(yù)期的晶間組織或者導(dǎo)致合金成分的損傷。

（7） 焊縫的無(wú)損檢測(cè)。 在規(guī)定的無(wú)損檢測(cè)項(xiàng)目中，多數(shù)工程發(fā)生的都是同一個(gè)問(wèn)題，即對(duì)角焊縫漏檢。 在《 壓力管道規(guī)范》(GB20801)和《 石油化工金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50517)中明確規(guī)定對(duì)管道檢測(cè)類別為Ⅰ和Ⅱ級(jí)的管道角焊縫實(shí)行同比例的表面無(wú)損檢測(cè)。 其中的角焊縫包括承插焊和密封焊，以及平焊法蘭、支管補(bǔ)強(qiáng)和支架與管道的連接焊縫，而重點(diǎn)是支架與管道的連接焊縫檢驗(yàn)。

上述淺要分析介紹了管道安裝質(zhì)量監(jiān)督工作的基本做法，對(duì)質(zhì)量巡檢切入點(diǎn)和逢查必有問(wèn)題的幾個(gè)關(guān)注方面進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。希望與工程建設(shè)同行共同交流，把石油化工管道的安裝質(zhì)量提高一個(gè)新高度。

1 工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50316)

2 壓力管道規(guī)范(GB20801)

3 “ 石油化工金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范”(GB50517)