優(yōu)化監(jiān)造方式確保承壓類設(shè)備（或材料）制造質(zhì)量

陸明（內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 赤峰 025350）

針對行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)的由主要設(shè)備制造質(zhì)量問題引起的停車事故、人身傷害事故和財(cái)產(chǎn)損失事故等，通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，一方面主要是在設(shè)備制造過程中監(jiān)管不力造成的，另一方面則是非常規(guī)設(shè)備質(zhì)量問題的大量出現(xiàn)造成的，且后者的影響日趨嚴(yán)重。

在某煤制氣項(xiàng)目一系列設(shè)備（或材料）監(jiān)造范圍涉及，包括氣化爐及配套設(shè)備、低溫甲醇洗硫化氫吸收塔、二氧化碳吸收塔、丙烯球罐、液氨球罐等在內(nèi)的約700臺套承壓類靜設(shè)備，以及主要工藝管道、壓力管道范圍內(nèi)約9000個(gè)合金鋼或低溫鋼管道元件。

本文精選的一些典型的案例，既有被普遍關(guān)注的問題，也有個(gè)別非常規(guī)的問題，通過借鑒其他行業(yè)好的做法，調(diào)整監(jiān)造策略，確定了主要設(shè)備制造階段在加強(qiáng)監(jiān)管的同時(shí)，有必要以第三方監(jiān)檢方式找出偏差和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，提出了第三方監(jiān)檢工作是保障化工設(shè)備（或材料）使用安全的有效手段和確保監(jiān)造工作效果的有力保障。

促進(jìn)制造單位保證設(shè)備制造質(zhì)量，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，使產(chǎn)品可能存在的缺陷在制造單位出廠以前得到處理和控制，對化工企業(yè)安全穩(wěn)定生產(chǎn)，減少財(cái)產(chǎn)損失、避免人身傷亡事故具有非常好的實(shí)際效果。

1 監(jiān)造工作概況

依據(jù)《設(shè)備監(jiān)理管理暫行辦法》 （國質(zhì)檢質(zhì)聯(lián)[2001]174號）開展監(jiān)造工作。相關(guān)行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，電力行業(yè)有DL/T586-2008《電力設(shè)備監(jiān)造技術(shù)導(dǎo)則》、GB50319-2012《建設(shè)工程監(jiān)理規(guī)范》，中石化有《中國石化重要設(shè)備材料監(jiān)造管理辦法》，中石油天然氣有《產(chǎn)品駐廠監(jiān)造管理規(guī)定》。開展設(shè)備監(jiān)造的實(shí)踐證明，通過監(jiān)造可以發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)備的許多關(guān)鍵性技術(shù)和制造質(zhì)量問題，最大限度地消除設(shè)備制造過程中可能存在的質(zhì)量隱患。

買方對供方制造的產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量不容易做到全面的監(jiān)控。為了確保產(chǎn)品質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，必須對產(chǎn)品制造質(zhì)量實(shí)行全過程的監(jiān)控，不斷督促供方加強(qiáng)內(nèi)部管理，提高產(chǎn)品質(zhì)量意識，這已日益成為買方企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。監(jiān)造的實(shí)施方式主要采用有資質(zhì)的第三方來完成產(chǎn)品的監(jiān)造工作，根據(jù)產(chǎn)品的重要性和特點(diǎn)，通過采取預(yù)防性措施，嚴(yán)格控制重要工序、關(guān)鍵工序的工藝質(zhì)量，同時(shí)輔助以驗(yàn)證性的措施，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

本文針對化工行業(yè)在設(shè)備（或材料）生產(chǎn)監(jiān)理過程中，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，在加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)造過程控制的同時(shí)，借鑒了電力行業(yè)金屬技術(shù)監(jiān)督的成熟模式，對化工區(qū)域相關(guān)設(shè)備監(jiān)造工作引入了第三方監(jiān)檢（I點(diǎn)），最大限度地保證了設(shè)備質(zhì)量。從實(shí)際工作效果來看，無論是在制造廠內(nèi)或是在施工現(xiàn)場開展的第三方監(jiān)檢行為，一方面對設(shè)備投產(chǎn)后的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了質(zhì)量保障，另一方面，通過第三方監(jiān)檢行為，對尚處在生產(chǎn)階段的設(shè)備制造廠起到了警示和震懾作用，使其加強(qiáng)生產(chǎn)過程控制，進(jìn)一步保障了設(shè)備最終的交貨質(zhì)量。

1.1 監(jiān)造工作開展和實(shí)施

質(zhì)量監(jiān)造方式分文件見證（R）、工廠見證（W）、停工待檢點(diǎn)（H）和工廠檢驗(yàn)點(diǎn)（I）四種，文件見證由乙方出具證實(shí)文件，監(jiān)造方代表核對確認(rèn)后在見證表上簽字；工廠見證由甲方或監(jiān)造方代表在工廠參與檢查試驗(yàn)，符合要求確認(rèn)后，在見證表上簽字；停工待檢點(diǎn)必須有甲方或監(jiān)造方代表在工廠參與檢查試驗(yàn)，符合要求確認(rèn)后，在見證表上簽字；工廠檢驗(yàn)點(diǎn)由監(jiān)造方代表在工廠進(jìn)行抽檢或復(fù)檢。

對于大型設(shè)備、重要設(shè)備、大宗材料。在采購合同和監(jiān)造協(xié)議中要明確監(jiān)造見證點(diǎn)和監(jiān)檢點(diǎn)（I點(diǎn)）并及時(shí)派監(jiān)造單位進(jìn)行駐廠監(jiān)督，及時(shí)跟蹤原材料進(jìn)廠、加工制造過程的監(jiān)督檢驗(yàn)工作。專項(xiàng)監(jiān)檢以I點(diǎn)的形式體現(xiàn)在監(jiān)造協(xié)議中，其他未派駐監(jiān)造代表的設(shè)備制造單位，以及未開展監(jiān)檢工作的已送達(dá)現(xiàn)場的主要設(shè)備，通過協(xié)調(diào)，可以分別在制造廠或安裝現(xiàn)場執(zhí)行I點(diǎn)監(jiān)檢。

2 監(jiān)造工作控制重點(diǎn)和實(shí)例

2.1 原材料階段

原材料一般都需要經(jīng)進(jìn)場復(fù)驗(yàn)合格后使用。才能從源頭上保障設(shè)備制造質(zhì)量。如灰鎖設(shè)備問題：灰鎖是氣化裝置重要設(shè)備之一，設(shè)計(jì)壓力范圍為0-4.6MPa，設(shè)計(jì)溫度為470℃，在交變載荷下工作?；益i外徑Φ2800mm，高為4720mm，殼體材料15CrMoR。第三方監(jiān)檢單位復(fù)檢項(xiàng)目包括：100%磁粉、超聲波、硬度復(fù)驗(yàn)。

在所有復(fù)檢的設(shè)備中，某編號灰鎖上的缺陷最為嚴(yán)重，該缺陷位于泄壓管的變截面位置，泄壓管的材料為15CrMo，Ⅳ級鍛件。裂紋斷續(xù)長約410mm，單個(gè)最長30mm，同時(shí)橫向也存在裂紋，最長30mm，見圖1。

圖1 灰鎖泄壓管鍛件上的裂紋缺陷

在對該灰鎖上的裂紋缺陷進(jìn)一步打磨消缺過程中，我們發(fā)現(xiàn)裂紋在打磨到內(nèi)部時(shí)，多條裂紋呈網(wǎng)狀交叉分布。打磨過程中，有數(shù)次觀察到裂紋幾乎接近消除徹底，從旁邊再次出現(xiàn)新的裂紋。至磁粉檢測沒有再發(fā)現(xiàn)裂紋為止，打磨溝槽最深21mm，長度450mm，其中橫向最長裂紋的打磨時(shí)擴(kuò)長至70mm。

現(xiàn)場進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，該鍛件的下部也存在裂紋，此時(shí)該處已經(jīng)打磨約8mm深。

按照有關(guān)規(guī)定（JB4726-2000《壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件》），鍛造部件在投料前應(yīng)該逐件進(jìn)行100%超聲波（UT）探傷檢查。由于鍛件在鍛制過程中，容易產(chǎn)生層狀缺陷，且本次裂紋缺陷出現(xiàn)在應(yīng)力最為集中的變截面處，危險(xiǎn)性更大。而目前只能進(jìn)行表面檢測，不能確定該鍛件內(nèi)部是否還存在此類缺陷。1、鑒于該設(shè)備運(yùn)行工況惡劣，目前只能進(jìn)行表面檢測，不能確定內(nèi)部是否存在缺陷，為確保設(shè)備安全運(yùn)行，需要慎重處理；2、原坯料超聲波檢測沒有發(fā)現(xiàn)超標(biāo)或記錄性缺陷，需要查清缺陷產(chǎn)生的原因，制定相應(yīng)的處理方案，并嚴(yán)格按照既定方案實(shí)施。最后，本次發(fā)現(xiàn)鍛件缺陷的兩臺灰鎖設(shè)備返廠處理，對鍛件部分重新投料生產(chǎn)。要求第三方監(jiān)檢方監(jiān)督制造廠重新采購坯料，經(jīng)復(fù)檢合格后使用。

原設(shè)備復(fù)檢項(xiàng)目中沒有安排對設(shè)備鍛件進(jìn)行無損探傷復(fù)查，此次的灰鎖變截面裂紋缺陷，其發(fā)現(xiàn)過程屬于偶然。針對這種新情況，新問題，需要對原有工作思路進(jìn)行調(diào)整，做好設(shè)備原材料進(jìn)場驗(yàn)收工作，在可操作的前提下，將原材料進(jìn)場復(fù)驗(yàn)作為現(xiàn)場見證點(diǎn)（W點(diǎn)），或者增加監(jiān)檢點(diǎn)（I點(diǎn)），確保重要設(shè)備組件質(zhì)量合格。

2.2 制造階段

化工裝備（或材料）制造階段工藝紀(jì)律執(zhí)行規(guī)范性檢查，前一個(gè)工序不符合要求，不能流轉(zhuǎn)到下一個(gè)工序。如某高壓蒸汽管道設(shè)計(jì)壓力9.8MPa，蒸汽溫度550℃，管道材質(zhì)A335 P91。管道元件質(zhì)量是管道安裝質(zhì)量的基本保證。經(jīng)第三方監(jiān)檢人員對某管件廠生產(chǎn)的主蒸汽管件進(jìn)行檢測。本次檢驗(yàn)34件。無損檢測發(fā)現(xiàn)6個(gè)管件存在裂紋，全部在彎頭內(nèi)壁。DN350無縫彎頭16#內(nèi)壁裂紋長120mm（見圖2），汽輪機(jī)入口特殊彎管（組合件）小彎頭內(nèi)壁裂紋管件長度方向和環(huán)向都有長度（見圖3）。

圖2 DN350無縫彎頭16#內(nèi)壁最長120mm的裂紋

圖3 汽輪機(jī)入口特殊管件彎頭內(nèi)壁縱向和環(huán)向都存在裂紋

本批次管件由于供貨和監(jiān)造招標(biāo)原因，沒有派駐監(jiān)造。只是在產(chǎn)品出廠前，派第三方監(jiān)檢人員去廠家驗(yàn)收發(fā)現(xiàn)上述問題。由于制造廠管理失控，沒有嚴(yán)格按照制造工藝要求進(jìn)行生產(chǎn)，是本次管件質(zhì)量問題的主要原因。如管件內(nèi)表面有裂紋存在、大量管件硬度超標(biāo)，分析應(yīng)該是在管件成形階段溫度超出工藝控制的合理范圍，或者是在成形以后沒有按照工藝要求進(jìn)行熱處理導(dǎo)致的表面開裂和硬度指標(biāo)過高。認(rèn)定此批管件34件中，僅有2件符合供貨技術(shù)要求。經(jīng)相關(guān)方協(xié)商，本批次不合格管件重新投料生產(chǎn)。監(jiān)檢人員對重新投料生產(chǎn)的管件復(fù)檢后確認(rèn)質(zhì)量合格。

由于供貨周期和監(jiān)造招標(biāo)的原因，本批次管道元件沒能派駐監(jiān)造。管道元件在出廠前的監(jiān)檢（I點(diǎn)）抽查中發(fā)現(xiàn)問題，雖對工程施工進(jìn)度造成一定的影響，但通過細(xì)致的工作，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量隱患，避免將不合格產(chǎn)品使用在工程中。

3 結(jié)語

針對設(shè)備監(jiān)造，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、計(jì)委、經(jīng)貿(mào)委在2001年就提出《設(shè)備監(jiān)理管理暫行辦法》國質(zhì)檢質(zhì)聯(lián)[2001]174號，電力行業(yè)、石油化工等系統(tǒng)都有針對重要設(shè)備監(jiān)造的具體要求，但是在實(shí)際執(zhí)行過程中，受行業(yè)門檻限制，不能夠“洋為中用”。在進(jìn)行了大量相關(guān)數(shù)據(jù)和資料的收集后，用兩例承壓類設(shè)備（或材料）制造質(zhì)量問題案例進(jìn)行深入剖析，借鑒其他行業(yè)相對成熟的經(jīng)驗(yàn)，在重點(diǎn)和關(guān)鍵設(shè)備（或材料）監(jiān)造過程中，結(jié)合開展第三方監(jiān)檢的改進(jìn)方案，有效地提高了對設(shè)備制造過程的監(jiān)控水平，保證了重點(diǎn)和關(guān)鍵設(shè)備（或材料）的制造質(zhì)量。