工業(yè)管道安裝監(jiān)檢過程中的一些常見問題

李海鴻

（廣東省特種設(shè)備檢測(cè)研究院揭陽檢測(cè)院，廣東 揭陽 522000）

文章中提到的工業(yè)管道，特指工業(yè)金屬壓力管道，按《特種設(shè)備目錄》和《壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道第1部分：總則》GB/T20801.1-2020的規(guī)定，是指最高工作壓力大于或等于0.1 MPa（表壓），介質(zhì)為氣體、液化氣體、蒸汽或可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作穩(wěn)定高于或等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體，且公稱直徑大于或等于50 mm的壓力管道。另外，對(duì)于輸送無毒、不可燃、無腐蝕性的氣體（氣體包括蒸汽、液化氣體、最高工作溫度大于或等于沸點(diǎn)的液體）的管道，當(dāng)公稱直徑小于150 mm，且最高工作壓力小于1.6 MPa時(shí)，也不屬于壓力管道。按工作壓力、穩(wěn)定和介質(zhì)的毒性、可燃性，壓力管道可劃分為GC1和GC2兩個(gè)級(jí)別。

1 設(shè)計(jì)方面問題

1.1 壓力管道級(jí)別判定錯(cuò)誤

法規(guī)中對(duì)壓力管道的定義只有寥寥數(shù)百字，看似簡(jiǎn)單，但里面涉及了壓力、溫度、介質(zhì)、管徑等要求，特別是在介質(zhì)毒性方面，GB/T20801.1-2020里面要求按《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄（2015版）》、GB50160-2008、GB50016-2014等多個(gè)文件或規(guī)范進(jìn)行毒性程度的劃分，石化標(biāo)準(zhǔn)中，如《石油化工有毒、可燃介質(zhì)鋼制管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》SH 3501，它又有自己的毒性分類和管道級(jí)別劃分方法，各行業(yè)規(guī)范要求不盡相同，設(shè)計(jì)人員稍一粗心便可能將壓力管道級(jí)別GC1和GC2弄混。

1.2 管道數(shù)據(jù)表、管道材料等級(jí)表、強(qiáng)度計(jì)算書等設(shè)計(jì)文件審批手續(xù)不齊全

依據(jù)國(guó)家法律法規(guī)和相關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，主要的設(shè)計(jì)圖紙和文件應(yīng)有三級(jí)或四級(jí)審批手續(xù)。需要設(shè)計(jì)、校核、審核三級(jí)簽字的設(shè)計(jì)圖樣和文件包括：管道數(shù)據(jù)表、管道材料等級(jí)表、設(shè)備布置圖、管道平面布置圖、強(qiáng)度計(jì)算書和管道應(yīng)力分析計(jì)算書等。其中，GC1級(jí)管道的管道材料等級(jí)表和管道應(yīng)力分析計(jì)算書需要設(shè)計(jì)、校核、審核、審定四級(jí)簽字。

1.3 強(qiáng)度試驗(yàn)壓力不符合規(guī)范要求

（1）計(jì)算強(qiáng)度試驗(yàn)壓力時(shí)未考慮溫度系數(shù)，將管道的強(qiáng)度試驗(yàn)壓力簡(jiǎn)單地等同于1.5倍設(shè)計(jì)壓力?！秹毫艿酪?guī)范 工業(yè)管道 第5部分：檢驗(yàn)與試驗(yàn)》GB/T20801.5-2020是這樣規(guī)定的：

設(shè)計(jì)溫度高于試驗(yàn)溫度時(shí)，強(qiáng)度試驗(yàn)壓力應(yīng)不小于：PT=1.5P＊S1/S2

其中PT--強(qiáng)度試驗(yàn)壓力

P--管道設(shè)計(jì)壓力

S1--管子的許用應(yīng)力（試驗(yàn)溫度下）

S2--管子的許用應(yīng)力（設(shè)計(jì)溫度下）

試驗(yàn)介質(zhì)一般用的是恒溫潔凈水，故當(dāng)設(shè)計(jì)溫度較高時(shí)，強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)考慮材料的許用應(yīng)力。

（2）夾套管內(nèi)管強(qiáng)度試驗(yàn)壓力計(jì)算時(shí)未考慮外部壓力。GB/T20801.5-2020中規(guī)定，內(nèi)管試驗(yàn)壓力應(yīng)按內(nèi)部或外部設(shè)計(jì)壓力中的較大值確定，故夾套管內(nèi)管的試驗(yàn)壓力還應(yīng)考慮其外部設(shè)計(jì)壓力是否大于內(nèi)部設(shè)計(jì)壓力。

1.4 無損檢測(cè)比例不符合規(guī)范要求。

在GB/T20801.5-2020中，所有GC1管道的檢查等級(jí)都是1級(jí)，即環(huán)向?qū)咏宇^要百分百做射線檢測(cè)或者超聲檢測(cè)。但在GB/T20801.5-2006中，并非所有GC1管道的對(duì)接接頭均要百分百射線或超聲檢測(cè)，還有在石化行業(yè)中，很多設(shè)計(jì)單位是按SH 3501所定出來的管道級(jí)別來作為射線或超聲檢測(cè)比例的依據(jù)，如對(duì)接接頭的射線或超聲檢測(cè)比例：SHA1、SHB1是100%，SHA2、SHB2是20%，但由于管道級(jí)別的定義不同，同一條管道在不同的規(guī)范里面，可能無損檢測(cè)要求也不一樣，故設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮新舊規(guī)范的變化，和不同行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。

2 施工過程問題

2.1 未設(shè)置質(zhì)量保證體系人員，或質(zhì)量保證體系人員資質(zhì)不符合要求

《特種設(shè)備生產(chǎn)和充裝單位許可規(guī)則》TSG 07-2019規(guī)定：安裝單位應(yīng)當(dāng)任命質(zhì)量保證工程師和相關(guān)的質(zhì)量控制系統(tǒng)責(zé)任人員，且應(yīng)符合以下要求：①質(zhì)量保證工程師，具有工程師職稱和相關(guān)專業(yè)工作經(jīng)歷。②質(zhì)量控制系統(tǒng)責(zé)任人員，具有助理工程師職稱，并且滿足相應(yīng)專項(xiàng)條件的規(guī)定。

特別需要注意的是，對(duì)于無損檢測(cè)質(zhì)量控制系統(tǒng)責(zé)任人員，即使施工單位將無損檢測(cè)工作對(duì)外進(jìn)行委托，也應(yīng)有射線檢測(cè)或超聲檢測(cè)Ⅱ級(jí)以上資格。

2.2 未按規(guī)范要求進(jìn)行材料驗(yàn)收

按GB/T20801.4-2020的規(guī)定，管道元件及材料的驗(yàn)收包括：材料標(biāo)記和質(zhì)量證明文件的驗(yàn)收、外觀檢查、材質(zhì)檢查、閥門壓力試驗(yàn)等，另外有的規(guī)范還對(duì)一些管道元件有無損檢測(cè)要求。其中材質(zhì)檢查比較容易出錯(cuò)，因?yàn)椴煌囊?guī)范對(duì)材質(zhì)檢查要求不大一樣。比如《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》GB50235-2010還要求合金鋼螺栓、螺母要進(jìn)行材質(zhì)復(fù)驗(yàn)，設(shè)計(jì)壓力大于等于10 MPa的GC1管道用的螺栓螺母還要進(jìn)行硬度檢驗(yàn)。

2.3 未進(jìn)行標(biāo)記移植或移植內(nèi)容不全

在管道組成件的制作過程中，應(yīng)核對(duì)并盡量保留材料的原始標(biāo)記，當(dāng)需切割下料確實(shí)無法保存原始標(biāo)記時(shí)，應(yīng)對(duì)材料標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記移植，確保不同材料之間不會(huì)產(chǎn)生混淆，并方便后續(xù)竣工圖紙中軸測(cè)圖的制作。

2.4 焊接過程可能存在的問題

2.4.1 焊材庫(kù)管理不規(guī)范

檢查焊材庫(kù)時(shí)，常見的問題主要有：焊材庫(kù)溫濕度不達(dá)標(biāo)、焊材擺放混亂、焊材入庫(kù)手續(xù)或出庫(kù)單不齊全等?！逗附硬牧腺|(zhì)量管理規(guī)程》JB/T3223-2017在這方面都有明確的要求，如：焊材庫(kù)應(yīng)保持適宜的溫度和濕度，一般溫度不低于5 ℃，相對(duì)濕度不大于60%，不得存放有害物質(zhì)；品種、型號(hào)/牌號(hào)、批號(hào)、規(guī)格、入庫(kù)時(shí)間不同的焊材應(yīng)分別存放，并有明確的標(biāo)識(shí)；貨架距墻面和地面的距離不小于300 mm，以利于安全和通風(fēng)。焊材入庫(kù)手續(xù)和出庫(kù)單應(yīng)包含的內(nèi)容，在JB/T3223-2017里也都有明確的規(guī)定。2.4.2 焊接設(shè)備用儀器設(shè)備未定期檢定或校準(zhǔn)

焊接工藝評(píng)定資料中，對(duì)焊接過程的電流、電壓等參數(shù)一般都有要求，不銹鋼的一般還要求線能量要盡可能小，這就要求相關(guān)的儀器儀表要足夠準(zhǔn)確。所以在管道受壓元件施焊前，焊機(jī)、烘烤箱的電流表、電壓表、溫度表等儀器儀表，以及規(guī)范參數(shù)調(diào)節(jié)裝置，包括現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量層間溫度用的測(cè)溫槍都應(yīng)定期檢定和校驗(yàn)。2.4.3 焊工超考試合格項(xiàng)目范圍焊接

依據(jù)TSG D0001-2009的規(guī)定：焊接人員必須在取得《特種設(shè)備作業(yè)人員證》后，方可在有效期內(nèi)承擔(dān)合格項(xiàng)目范圍內(nèi)的管道元件制作和管道安裝、維修、改造的焊接工作。監(jiān)檢過程中，比較常見的就是手工焊焊工焊接對(duì)接焊縫時(shí)，焊縫金屬厚度或焊件外徑超考試合格項(xiàng)目適用范圍?！短胤N設(shè)備焊接操作人員考核細(xì)則》TSG Z6002-2010中對(duì)手工焊焊工焊接對(duì)接焊縫時(shí)焊縫金屬厚度和管材外徑的適用范圍的要求如表1和表2。

表1 手工焊對(duì)接焊縫試件適用于對(duì)接焊縫焊件焊縫金屬厚度范圍 mm

表2 手工焊管材對(duì)接焊縫試件適用于對(duì)接焊縫焊件外徑范圍 mm

2.4.4 焊工未按焊接工藝卡進(jìn)行焊接作業(yè)

現(xiàn)場(chǎng)為了趕進(jìn)度，經(jīng)常有焊工無視焊接工藝卡中對(duì)焊接電流、速度等的要求，大電流、高速度進(jìn)行焊接，容易造成焊縫缺陷。甚至現(xiàn)場(chǎng)還有焊工在焊接過程中，出現(xiàn)用錯(cuò)焊接工藝卡、用錯(cuò)焊材、雨中施焊、焊接層數(shù)不夠等現(xiàn)象，這更是容易造成安全隱患。

2.4.5 焊縫外觀不合格

焊接完成后應(yīng)首先進(jìn)行焊縫的外觀檢查，常見的外觀質(zhì)量問題有：焊縫余高超標(biāo)、咬邊量超標(biāo)、角焊縫厚度不足、表面氣孔等，具體的數(shù)值要求可參照《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50683-2011中的第8部分。

2.4.6 返修工藝或返修審批手續(xù)不全

TSG D0001-2009中提出，焊縫返修前應(yīng)進(jìn)行缺陷和原因分析，并針對(duì)性的制定返修方案，當(dāng)需要補(bǔ)焊時(shí)，應(yīng)由合格的焊工，采用合格的焊接工藝進(jìn)行返修。返修后應(yīng)按原規(guī)定的無損檢測(cè)方法進(jìn)行重新檢測(cè)。同一部位返修次數(shù)超過2次時(shí)，應(yīng)由施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后方可進(jìn)行返修。

很多施工單位在制定返修工藝時(shí)，并未分析缺陷產(chǎn)生的原因，有些原焊接工藝是能覆蓋返修補(bǔ)焊的，施工單位甚至連返修工藝都沒有，直接打磨或者切割后就按原焊接工藝進(jìn)行返修。

2.5 未按規(guī)范進(jìn)行熱處理

對(duì)于需要熱處理的焊縫，需有經(jīng)施工單位熱處理責(zé)任師確認(rèn)的熱處理工藝方可進(jìn)行熱處理。在現(xiàn)場(chǎng)熱處理過程中，常見的問題有：測(cè)溫點(diǎn)布置不符合工藝要求，按管徑的大小，測(cè)溫點(diǎn)有一個(gè)到多個(gè)不等，當(dāng)要求有多個(gè)測(cè)溫點(diǎn)時(shí)，還得沿焊縫均勻布置；加熱溫度和保溫時(shí)間不符合規(guī)范要求，加熱溫度和保溫時(shí)間與母材種類、最小抗拉強(qiáng)度和厚度有關(guān)，具體要求參照GB50236-2011和GB/T20801.4-2020，特別注意異種鋼焊接接頭的熱處理溫度，應(yīng)按兩者中較高的溫度進(jìn)行，但不應(yīng)超過另一側(cè)鋼材的臨界點(diǎn)AC1；硬度檢查區(qū)域不對(duì)，焊后熱處理的硬度檢查應(yīng)包括焊縫和熱影響區(qū)，熱影響區(qū)的測(cè)定區(qū)域應(yīng)緊鄰熔合線。

2.6 壓力試驗(yàn)和泄漏性試驗(yàn)常見問題

2.6.1 試驗(yàn)方案不完善

壓力試驗(yàn)和泄漏性試驗(yàn)方案中，應(yīng)包含有試驗(yàn)依據(jù)、管道基本參數(shù)、試壓前的檢查內(nèi)容、安全防護(hù)措施、試驗(yàn)過程的檢查內(nèi)容、試驗(yàn)壓力溫度等基本內(nèi)容，但有些施工單位編制的試驗(yàn)方案中，就僅僅有試驗(yàn)壓力、保壓時(shí)間等幾個(gè)試驗(yàn)過程參數(shù)而已，對(duì)整個(gè)試壓過程的指導(dǎo)性不強(qiáng)。

2.6.2 壓力試驗(yàn)用壓力表數(shù)量、量程、精度等有誤

GB/T20801.5-2020中規(guī)定，壓力試驗(yàn)用壓力表應(yīng)在檢驗(yàn)期內(nèi)，壓力表精度不低于1.6級(jí)，滿刻度值應(yīng)為試驗(yàn)壓力的1.5~2.0倍。試驗(yàn)時(shí)使用的壓力表不少于2塊，其中至少一塊壓力表安裝于液位最高點(diǎn)，且以安裝于液位最高點(diǎn)的壓力表讀數(shù)為準(zhǔn)。

2.6.3 未按規(guī)范進(jìn)行泄漏性試驗(yàn)

有些管道，除了壓力試驗(yàn)外，還需進(jìn)行泄漏性試驗(yàn)，對(duì)需要進(jìn)行泄漏性試驗(yàn)的壓力管道，GB/T20801.5-2020、TSG D0001-2009和GB50235-2010等 法 規(guī)規(guī)范中的要求基本一致。其中GB/T20801.5-2020的要求較為簡(jiǎn)單明了：對(duì)于GC1（毒性）、GC1和GC2（易燃性）的管道，應(yīng)進(jìn)行敏感性泄漏試驗(yàn)。

2.7 管道安裝竣工圖不齊全

管道安裝竣工圖，至少應(yīng)該包含管道的軸測(cè)圖、設(shè)計(jì)修改文件（有修改時(shí)）和材料代用單（有材料代用時(shí)）。其中軸測(cè)圖里要標(biāo)注的內(nèi)容比較多，TSG D0001-2009是這樣規(guī)定的：管道軸測(cè)圖上應(yīng)明管道受壓元件的材質(zhì)和規(guī)格、焊縫位置、焊縫編號(hào)（區(qū)分現(xiàn)場(chǎng)固定焊的焊縫和預(yù)制焊縫）、焊工代號(hào)、無損檢測(cè)方法、局部或抽樣無損檢測(cè)焊縫的位置、焊縫補(bǔ)焊位置、熱處理焊縫位置等，并且能清楚地反映和追溯管道組成件和支承件。有些施工單位直接在設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)上焊縫位置和無損檢測(cè)位置等幾個(gè)簡(jiǎn)單的信息，便當(dāng)成竣工的軸測(cè)圖來用，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的。

3 無損檢測(cè)方面的問題

3.1 檢測(cè)設(shè)備和器材未按期檢定、校準(zhǔn)或核查

對(duì)于無損檢測(cè)設(shè)備和靈敏度相關(guān)器材，為確保其準(zhǔn)確性能夠符合規(guī)范要求，無損檢測(cè)單位應(yīng)定期對(duì)設(shè)備和相關(guān)器材進(jìn)行檢定、校準(zhǔn)或核查。如，黑度計(jì)首次使用前應(yīng)進(jìn)行核查，以后至少每6個(gè)月進(jìn)行一次核查；標(biāo)準(zhǔn)密度片應(yīng)至少每?jī)赡晷?zhǔn)一次等。

3.2 檢測(cè)時(shí)機(jī)不對(duì)

針對(duì)不同材質(zhì)的焊接性能，檢測(cè)時(shí)機(jī)也有所區(qū)別。例如，對(duì)有延遲裂紋傾向的材料焊接接頭，不能焊后立即進(jìn)行無損檢測(cè)，應(yīng)在焊接完成24小時(shí)后方可進(jìn)行無損檢測(cè)。對(duì)于再熱裂紋傾向的材料焊接接頭，則應(yīng)在焊接完成后以及熱處理后各進(jìn)行一次表面無損檢測(cè)。

3.3 固定口檢測(cè)比例不滿足要求

根據(jù)TSG D0001-2009和GB/T20801.5-2020的規(guī)定，在射線或超聲的抽樣檢測(cè)過程中，固定焊的焊接接頭不得少于檢測(cè)數(shù)量的40%。預(yù)制口在地面的時(shí)候便可完成檢測(cè)，而有些固定口位置卻在高空或者地溝中，檢測(cè)難度較大，有些檢測(cè)單位便用預(yù)制口來代替固定口進(jìn)行檢測(cè)，雖然總的檢測(cè)比例能滿足要求，但仍不合規(guī)。

3.4 無損檢測(cè)報(bào)告內(nèi)容不齊全

工業(yè)管道的常規(guī)四項(xiàng)無損檢測(cè)（PT、MT、RT、UT）方法，一般是引用《承壓設(shè)備無損檢測(cè)》NB/T47013-2015，其檢測(cè)報(bào)告應(yīng)滿足NB/T47013-2015通用部分和相應(yīng)的檢測(cè)部分的要求。有些檢測(cè)方法不在NB/T47013-2015規(guī)定之內(nèi)的，則其報(bào)告內(nèi)容應(yīng)滿足其相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求。如硬度檢測(cè)，引用《金屬材料 里氏硬度試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法》GB/T17394.1-2014，檢測(cè)報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括：沖擊裝置類型、耦合方式、沖擊方向等。

4 結(jié)束語

工業(yè)管道應(yīng)用場(chǎng)景繁多，運(yùn)行工況復(fù)雜，在安裝過程中，各設(shè)計(jì)、施工和檢測(cè)單位能力各有不同，投用后各使用單位的管理水平更是參差不齊，因此把控好安裝質(zhì)量意義重大，通過共享在監(jiān)督檢驗(yàn)過程中積累的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，供大家學(xué)習(xí)和討論。