李福棟
(煙臺市特種設(shè)備檢驗研究院,山東煙臺 264000)
壓力管道屬于特種設(shè)備目錄中承壓類特種設(shè)備的一種。其設(shè)計、選材、安裝、檢驗、驗收等方面都有著特殊的規(guī)定要求,原因就在于壓力管道所輸送的介質(zhì)包含具有高危險性、易燃性、易爆性、強腐蝕性甚至高毒害性的氣體或液體。因此壓力管道的安裝質(zhì)量會對其輸送介質(zhì)的安全造成直接影響,倘若在安裝中的監(jiān)督檢驗工作未做到位而導(dǎo)致壓力管道的安裝質(zhì)量存在缺陷,在后續(xù)使用中管道可能出現(xiàn)泄漏、甚至爆裂,將會帶來不可想象的人員傷亡與財產(chǎn)損失。針對目前壓力管道安裝監(jiān)督檢驗中存在的某些問題展開分析,并提出針對性的完善措施。
大量事例表明,在壓力管道的安裝施工資料中所存在的問題會對安裝及質(zhì)量控制存在很大影響。一般來講,壓力管道安裝施工資料主要包含申報資料、壓力管道圖紙資料、施工方案以及施工組織設(shè)計、所用管材、焊材質(zhì)量證明書、焊接人員資質(zhì)等。在對施工資料進行監(jiān)督審查中,發(fā)現(xiàn)問題往往就在告知申報、設(shè)計圖紙、管材焊材質(zhì)證書等方面存在。如告知申報方面,壓力管道的安裝施工往往會存在申報不及時的情況,導(dǎo)致安裝監(jiān)檢工作無法得到及時有效的進行。壓力管道的安裝需要由具備安裝資質(zhì)的單位實施,同時還要確保安裝單位質(zhì)量保證體系能夠正常的運轉(zhuǎn),但是在具體審查中常常會發(fā)現(xiàn)安裝單位“資質(zhì)掛靠”(自己沒有相應(yīng)的資質(zhì),借用其他有相應(yīng)資質(zhì)公司、企業(yè)的名義)、“先上車,后買票”(先施工,后告知)的現(xiàn)象;設(shè)計圖紙方面,對壓力管道設(shè)計資料的審查中也常出現(xiàn)與要求不符的情況,較為普遍的問題是有的壓力管道設(shè)計圖紙未加蓋具有設(shè)計資格的單位公章,或是設(shè)計單位并未按照要求在設(shè)計資料中注明壓力管道的類型與級別;管材焊材質(zhì)證書方面,較為普遍的是不能提供有效的材料質(zhì)量證明書、合格證等文件,甚至使用非標材料。
焊接材料選材方面,首先應(yīng)當(dāng)保證焊接材料的質(zhì)量符合設(shè)計要求,并保證施工過程中能正確使用,同時還應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的管道設(shè)計要求及規(guī)定進行具體分析,例如在某一氧氣管道施工說明中,在對氧氣管道碳鋼與不銹鋼異種鋼焊接時,規(guī)定采用氬弧焊,焊絲規(guī)定型號為H0Cr19Ni9 號,但實際上這個規(guī)定存在不合理性,原因在于如果焊材為18-8 型時,焊接接頭熔合區(qū)中會存在一個低塑性帶,造成沖擊韌性降低,并且由于碳鋼母材的稀釋作用,焊材為25-20 型時,焊接接頭熔合區(qū)中會產(chǎn)生單相奧氏體組織,而容易產(chǎn)生熱裂紋,給壓力管道的安裝帶來裂紋隱患。
在試驗之前并沒有制定相應(yīng)的操作方案,或是沒有自檢便急于進行試驗;試驗系統(tǒng)的劃分不合理,如液壓試驗盲板位置設(shè)置不當(dāng)、位置未做標注,讓后續(xù)的氣密試驗與吹掃工作無法進行;試驗用的壓力表量程、精度不符合要求、或者未經(jīng)校驗合格;有的在試驗前對壓力管道焊接接頭進行防腐、涂裝,也給試驗結(jié)果檢查增加難度;試驗之前的相關(guān)記錄資料不夠完善;試驗前相關(guān)檢測報告不夠齊全,使得監(jiān)檢人員無法對相關(guān)項目的檢測結(jié)果進行確認,造成監(jiān)檢工作難度的提升。
資料審查工作主要是審查管道安裝、設(shè)計、檢測、防腐保溫等單位的資質(zhì)是否具備,現(xiàn)場施工單位的質(zhì)保體系是否建立;核查設(shè)計資料的內(nèi)容是否符合相關(guān)規(guī)范標準,如設(shè)計單位的設(shè)計印章、管道類別劃分、安裝驗收規(guī)范等。具體到對管道安裝圖中的設(shè)備管口標高、壓力等級、管徑等進行檢查,確保與實際保持一致;還應(yīng)當(dāng)對流程圖與單線圖進行仔細核對,尤其要注意單線圖中有無漏線、吹掃、管件遺漏等問題,管線保溫與保冷的要求以及閥門與法蘭是否符合設(shè)計要求等;對照工藝流程圖去審查管道特性表,檢查兩者是否保持一致;對管道平面布置圖與單線、流程圖進行比對,查看是否存在不相符的地方;耐壓試驗方案是不是按照壓力管道的壓力等級與分布進行編寫,試壓包進行初步劃分、試壓包的繪制工作是不是在管線進入安裝施工現(xiàn)場之前便已完成,同時各個試壓包是否做好了隔離;在管線試壓之前有沒有完成沖洗方案的制定,同時在安裝中是不是為管線沖洗、吹掃預(yù)留好了出入口等。
壓力管道安裝施工中,焊接屬于關(guān)鍵要點,其中管道組對與焊接質(zhì)量都會對后續(xù)壓力管道的安全使用造成極大影響,所以監(jiān)督檢驗人員一定要對壓力管道的焊接質(zhì)量嚴格把關(guān),做好管道焊接質(zhì)量監(jiān)督檢驗工作,一般來講需要關(guān)注如下3 個方面:
(1)施焊前準備。①要確保焊接人員具備上崗資質(zhì),堅決不允許無相應(yīng)資質(zhì)人員上崗;②前期要對壓力管道的焊接所用的焊機、烘干、保溫、打磨等焊接設(shè)備的性能、完好性進行檢查;對焊接材料如焊條、焊絲牌號的確認、烘干清理工作是否到位;③管子坡口加工好之后要對表面的氧化皮、油垢、熔渣等進行清除,同時要保證坡口面的平整;④壓力管道焊接接頭的組對需要在坡口加工與清理完成之后進行,倘若坡口的形狀、間隙等存在不符合要求的現(xiàn)象,很容易在后續(xù)焊接過程中出現(xiàn)如氣孔、夾渣、未焊透等焊接缺陷,所以要保證管口組對間隙均勻,定位時要確保內(nèi)壁錯邊量小于管壁厚度的10%且不得超過15 mm。
(2)焊接材料的管理。壓力管道安裝焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)在于焊接材料的選用、采購,在監(jiān)督檢驗存在的問題分析中發(fā)現(xiàn),除了要對焊接過程進行嚴格控制之外,還需要對焊接材料選用進行管理。因此,對焊接材料的采購、驗收、保管、發(fā)放及回收等環(huán)節(jié)要進行嚴格控制,監(jiān)督檢驗人員應(yīng)對所用焊材的材料質(zhì)量證明書、合格證等資料進行審查確認,并檢查焊接材料的存放是否符合程序文件要求,如存放焊接材料的庫房溫度、濕度要達到要求,必要的烘干、保溫等設(shè)備要齊備。此外,監(jiān)督檢驗人員應(yīng)當(dāng)檢查每位焊工在施焊焊縫相應(yīng)位置標注的鋼印等信息,同時還要確認焊接工藝的執(zhí)行情況。
(3)焊后外觀檢查。每個焊接接頭完成后,應(yīng)當(dāng)對焊接接頭的外觀質(zhì)量進行檢查,檢查時需要借助標準樣板、量規(guī)、焊縫檢測尺等輔助檢驗工具進行,焊縫表面要求無裂紋、氣孔、凹坑、熔渣和飛濺物等缺陷存在,焊縫的焊接余高與咬邊也需要與相關(guān)要求相符。焊接接頭外觀質(zhì)量檢查要在無損檢測與耐壓試驗前進行,要保證外觀質(zhì)量符合設(shè)計圖紙規(guī)定的驗收標準的要求,如GB 50236—2011 等標準。
焊縫內(nèi)部質(zhì)量的檢查,需要用到無損檢測。無損檢測采取的方法及檢測比例需要按照設(shè)計要求、相關(guān)標準與施工規(guī)范進行。假如某條管道,設(shè)計圖紙上要求按照一定比例使用X 射線方法對焊接接頭進行檢測,則需要對每一個焊工焊接的全部焊接接頭按一定比例進行檢測,像固定焊焊口的抽檢數(shù)量最少不能少于1 個。抽檢的焊口一定要在施工方與監(jiān)理方都在場的情況下選定,并標記好焊口編號。在無損檢測完成后,施工方需要第一時間對管線單線圖中的管道編號、材質(zhì)、規(guī)格、焊口位置、焊工信息、無損檢測位置及方法等信息進行準確標注。倘若有存在超標缺陷的焊縫,則需要按相關(guān)要求對焊縫進行返修。焊縫進行返修時,一般來講對同一部位,焊縫返修不應(yīng)超過2 次,并且應(yīng)對缺陷的成因進行分析,還要根據(jù)程序文件要求做好返修工藝的編制,并嚴格按照工藝要求進行返修。施焊人員一定要嚴格落實返修工藝且做好返修記錄,同時要將返修擴探的部位清楚地標記在壓力管道的單線圖中。監(jiān)督檢驗人員應(yīng)當(dāng)及時審查無損檢測報告與X 射線底片,并且要按照規(guī)定對擴探的X 射線底片、報告進行審查。如果管道焊縫有熱處理要求,則需要在熱處理、耐壓試驗前完成返修工作。
壓力管道在焊接、無損檢測、熱處理等工作合格后,需要準備做耐壓試驗。為了保證試驗過程和結(jié)果與規(guī)范要求相符,具體的監(jiān)督檢驗工作需要注重試驗方案審查、試驗現(xiàn)場監(jiān)督以及試驗記錄審查等方面。而在具體監(jiān)督檢驗工作中,則需要注意如下3 點:
(1)測量儀表。是否按照規(guī)范使用壓力表,壓力表是否已經(jīng)定期校驗合格,量程、表盤直徑、最小刻度、精度等級與規(guī)范要求是否相符且有有效的合格證書。在耐壓試驗中,至少要使用兩只同量程、同精度、同刻度的壓力表,壓力表需要安放在進氣端和排氣端。
(2)試驗壓力的選取。壓力管道的耐壓試驗壓力的選擇應(yīng)當(dāng)按照TSGD 0001—2009《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道》中第五節(jié)的要求進行選用。監(jiān)檢人員應(yīng)當(dāng)注意核查環(huán)境溫度、試驗介質(zhì)的溫度是否符合要求;還要注意核查當(dāng)管道的設(shè)計溫度大于試驗溫度時試驗壓力的取值,或者當(dāng)試驗壓力在試驗溫度下出現(xiàn)超出管道材料屈服強度的應(yīng)力時,試驗壓力值的選?。灰约俺惺芡鈮旱墓艿?、夾套內(nèi)管、與壓力容器作為一個系統(tǒng)統(tǒng)一試壓時,試驗壓力的選取。
(3)由于工藝、施工現(xiàn)場條件等原因,無法進行耐壓(液壓)試驗時,必須要征得設(shè)計單位同意才可以使用氣壓試驗或液壓—氣壓試驗代替,并且要做好安全防護措施。另外,要注意如果管道材料屬于脆性材料的,則嚴禁使用氣體進行耐壓試驗。
在壓力管道安裝過程中需要做好監(jiān)督檢驗工作,確保各個環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問題能夠及時發(fā)現(xiàn)與解決,做到防患于未然,保障壓力管道安全運行,從而為人們的生活生產(chǎn)提供更好、更安全的服務(wù)。