试论化工静设备安装工程的质量控制
2014-03-15杨宏
杨 宏
(苏州工业园区智宏工程管理咨询有限公司, 江苏 苏州 215021)
试论化工静设备安装工程的质量控制
杨 宏
(苏州工业园区智宏工程管理咨询有限公司, 江苏 苏州 215021)
从分析化工静设备的特点入手,探讨化工静设备安装工程监理“事前”、“事中”、“事后”三阶段的质量控制内容、措施与方法,以进一步明确“强化过程控制、完善验收手段”的工程质量控制理念。
化工静设备;安装工程;质量控制
化工静设备是一种比较特殊的设备,在化工项目投资中占据相当大的比重。如果不能对静设备的安装、调试以及验收过程进行有效管理,并且没能在第一时间发现存在的问题并加以解决解决,不但会影响化工项目建设的进度,还将导致质量隐患,使整个设备系统无法投入正常运行,进而造成巨大的经济损失。因此,在化工项目施工阶段切实履行工程监理职能,加强化工静设备安装工程的质量控制,至关重要。
1 化工静设备的特点分析
1.1 化工静设备的构造特点
化工静设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置,主要用于完成传热、传质和化学反应等过程或用于储存物料,如塔、换热器、反应器、储罐、管式炉、锅炉、反应釜等。此外,还有一些比较特殊的设备,如空冷器等,其空冷风机需按动设备管理,而空冷管束则按静设备管理。
化工静设备通常根据建设项目的特定条件进行设计,大部分属于非标设备,具有体积高大、结构复杂、吨位超重等特点。
1.2 化工静设备的安装特点
1.2.1 较大的风险
化工静设备采购合同具有资金巨大、加工耗时的特点。投资方的设备技术人员如果不在施工准备的前期严把设备质量关,不加强对设备材料的验收、制造厂家调试的验收、到厂设备的验收(包括资质文件、质量证明、配件清单、设备实体及辅机配件按照合同约定验收等文字性材料),往往会在试车的过程中遇到更难解决的问题。同时,如果运输的过程中发现存在的问题并返厂修理,也存在很大的困难。由于设备加工各阶段都有既定的加工周期和加工工艺,退换货将在很大程度上影响到整个建设项目的进度。因此监理人员必须对设备加工和调试的各环节严把验收关,保证到厂设备的质量,保证不因设备问题影响设备的安装施工。
1.2.2 较高的技术含量
不同产品具有不同种类的的生产设备,这些设备又具有各自不同的构造。市场上的耐高温高压以及耐腐蚀设备更是琳琅满目。这些设备在制造的过程中均具有非常高的技术含量。而由于化工静设备往往具有结构复杂及具有较高的自动化程度等特点,使得安装调试以及操作程序变得非常复杂。只有顺利完成安装的情况下,才能保证建设项目按期进行投入运行和安全运行。设备在制作的过程中经常会出现不可预知的问题,如设备上的开孔尺寸没能达到标准要求、设备各部件没能够正确地进行定位、没使用规定的材料等问题。如果我们等设备到了施工现场或设备就位后再发现上述可能存在的问题,而没有提前有效地控制住这些关键点,这个时候处理起来将会非常的困难。
1.2.3 较多的工种交叉
化工项目涉及到土木建设、管道安装、仪表设置、机械及电器等多种专业。在对每一套化工静设备系统进行安装的过程中,都需要相关专业的协调配合。同时还涉及到设计与制造、施工与监理、建设等不同单位的共同参与。因此,化工静设备安装是化工项目建设中的一项重要的系统工程。
2 化工静设备安装质量的事前控制
质量控制是指为达到质量要求,对质量形成的全过程的每一个环节所进行的一系列专业技术作业过程和质量管理过程的控制。为了实现有效控制,必须抓好质量控制的准备工作,即可靠的事前控制,事先对受控状态作出严谨的计划和安排。因此,必须重视化工静设备安装施工准备阶段的质量控制。监理工程师应重点抓好以下各项工作。
(1)监理单位应该按照建设单位招标文件的要求,建立和完善现场监理机构,配备能够满足工程建设需要的现场专业监理工程师。
(2)监理工程师应了解业主和施工单位、监理单位签订的施工合同。监理合同的有关条款主要是对工程进度、造价、质量、安全等方面的要求,以便在监理工作中组织实施。
(3)专业监理工程师应在总监理工程师(以下简称为总监)的组织下,熟悉设备图纸、设计文件、有关标准、施工规范和验收规范,掌握本工程诸如静设备的尺寸、重量、材质、工作介质、工作压力、容器类别、结构特点和特殊要求,以及关键部位的施工方法和质量要求等;参加图纸会审和设计技术交底。当发现图纸中存在按图施工困难、影响工程质量以及图纸错误等问题时,应通过监理工程师向建设单位、设计单位提出书面意见和建议。
(4)工程开工前,监理工程师应在总监的组织下,审查施工单位报送的施工组织设计(方案)和施工进度计划,提出审查意见;并经总监审核、签认后报建设单位。同时,应检查施工单位的质量管理体系和安全保证体系是否建立和健全,并督促其不断完善,保证正常有效运行。
(5)分包工程开工前,专业监理工程师应审查施工单位报送的分包单位的有关资质资料,包括营业执照、企业资质等级证书、安全施工许可证、特殊行业施工许可证、单位业绩、拟分包工程的内容范围等;审查专职管理人员和特种作业人员如焊工、起重工、电工、架子工等的资格证、上岗证,符合有关规定后,由总监予以签认。
(6)专业监理工程师应审查施工单位报送的工程开工报审表及相关资格。具备下列开工条件时,由总监签发,并报建设单位:许可证已获政府主管部门批准;征地拆迁工作能满足工程进度的需要;施工组织设计已获总监批准;施工单位现场管理人员已到位,机具、施工人员已进场,主要工程材料已到位;进场道路及水、电、通讯等已满足开工要求。
(7)专业监理工程师应依照监理大纲或监理规划,并根据设计文件及本工程的设备状况和特点,编写本专业的工作计划和监理实施细则,并认真组织实施。
(8)专业监理工程师应审查施工单位报送的本专业的各类施工方案,提出审查意见,并经总监审核、签认。对施工方案的审查,应重点关注施工方法的科学性、施工工艺的先进性、技术措施的可行性、工程费用的经济性,以及施工质量满足规范要求、安全保障措施得到落实。
化工静设备安装工程通常应编制下列施工方案;塔类设备现场拼装方案;大型设备的吊装方案;现场拼装组焊的大型储罐、气柜、球罐的施工方案;设备的清洗、吹扫、试压、试漏方案。其中,大型设备吊装等涉及危险性较大的分部分项工程施工方案,还应组织专家论证。
(9)当施工单位采用新材料、新工艺、新技术、新设备时,专业监理工程师应要求施工单位报送相应的施工工艺措施和证明材料,组织专题论证,经审定后予以签认。
(10)专业监理工程师应对施工单位或委托检验方的资质等级、试验/检验范围、法定计量部门对试验设备/器具出具的计量检定证明、试验检验人员的资格证书/上岗证书等,进行检查和审核。
(11)设备进场后,专业监理工程师应会同建设单位、施工单位的有关人员,对进场的设备、构配件(例如塔盘)及附属材料进行检查验收,并按合同约定或有关规定的比例,采用平行检验或见证取样的方式进行抽检。未经验收的设备、配件、材料不得使用;验收不合格的应及时签发监理工程师通知单,书面通知采购方及时将货物撤离现场。
(12)通常在设计文件、施工合同或监理合同中,应明确本工程专业应执行的标准、规范;如未明确,则应由建设、施工、监理三方在开工前商定。当国家标准、行业标准或制造商标准不相符时,应采用就高不就低的原则,且不得低于国家标准。
(13)专业监理工程师或监理员应备有卷尺、塞尺、游标卡尺、水平尺、焊缝检测器、测厚仪、水平仪、经纬仪、重锤、手锤、手电等必要的检测工具、器具,以便在巡视或工序验收中使用。水平仪、经纬仪等应有有效检定证书,卷尺、游标卡尺等应经常校准。
3 化工静设备安装质量的事中控制
质量控制的关键,是使所有质量形成过程始终处于完全受控状态,并在实施中进行监视和测量。一旦发现问题,应及时采取相应措施以恢复受控状态,把过程输出的波动控制在允许的范围内。这就要求监理工程师必须紧紧把握事中控制这一质量控制的关键环节。
监理工程师应严格按照程序和规范,对化工静设备安装的每个过程进行及时有效的监督与控制,强化平行检验和巡视检查。重要部位和关键过程是达到质量要求的保障,必须进行旁站跟踪监督。
化工静设备安装过程的质量控制工作主要包括设备基础检验、设备就位、调平与找正、二次灌浆等不同工序的质量控制。
(1)应根据工程实际情况制定切实可行的质量控制方案,明确具体的质量控制点及控制内容。通常的化工静设备安装工程质量控制内容如表 1 所示。
表 1 化工静设备安装质量控制表
(2)专业监理工程师和监理员应经常对施工过程进行巡视和检查。巡检的目的是严把各个质量控制点的控制关,及时发现施工人员在施工过程中违反施工工艺、施工方案、规程规范的违规操作和野蛮施工以及已发生的质量问题,并及时指令施工人员进行改进或纠正。对较普遍或严重的问题,则应以监理工程师通知单的形式,书面通知施工单位,要求纠正或返工,并要求施工单位填写监理工程师通知回复单。专业监理工程师应复查核验其整改结果;合格后签认回复单或允许其继续施工。
(3)对隐蔽工程的隐蔽过程以及下道工序施工完成后难以检查的重点部位,专业监理工程师和监理员应进行见证或旁站监理。
应实行旁站监理的工序主要有:压力的水平强度试验,负压、常压设备的真空试验、盛水试漏和稳定性试验等;设备入孔封盖前,容器的内部状况(内件安装状况、有无异物、清洁状况等);设备保温前的防腐情况及油漆的遍数;保温层施工时的厚度、材质及施工质量。
(4)专业监理工程师应督促施工人员进行自检、下道工序的互检以及安装单位专职质检人员的专检。在施工单位自检自评合格的基础上,监理工程师对已经施工完成的工序或分项工程进行检查验收,对施工单位报送的分项工程质量验评资料进行审核。符合要求后予以签认;未经验收或验收不合格的工序,严禁施工单位进行下一道工序的施工。
在设备安装工程施工中,专业监理工程师应对下列工序或分项工程逐台进行检查验收并签字确认:设备进场验收或开箱检验;安装过程使用的材料,如各种清洗剂、油脂、润滑剂、紧固件等,必须符合设计和产品标准的规定,有出厂合格证明及安装单位自检结果;设备基础的标高、尺寸及位置;基础一次灌浆前,地脚螺栓及其在预留孔的位置及孔内清洁情况;基础二次灌浆前,设备的找正调平及垫铁的设置和牢固情况;安装结束后,卧式设备的纵向、横向水平度,立式设备的垂直度。
(5)专业监理工程师应做好本专业的工程计量工作,审核工程计量的数据和原始凭证,对未经验收合格的工程拒绝计量,为工程最后决算工程量的审核作准备。
(6)专业监理工程师和监理员如遇到施工单位拒不执行监理工程师通知单进行认真整改,或发现施工存在重大质量隐患,可能造成质量事故或已经造成质量事故时,应报告总监;由总监与业主沟通后及时下达工程暂停令,责令施工单位停工整改。整改完,经复查合格后,由总监及时签署工程复工报审表。
(7)为了更有效地实施事中控制,专业监理工程师应按监理工作的要求填写好监理日记,真实记录工程施工情况、质量控制情况,并及时收集、汇总和整理本专业的监理资料,为工程验收准备可靠的数据与资料。
4 化工静设备安装质量的事后控制
化工静设备安装工程质量控制,是从设备进场或开箱检验开始到装置联动试车,按照监理工作的流程进行全过程的质量控制,使检查、测量、检验、试验获得的各项目标值,均在国家现行的相关标准、规范及设计文件、技术资料规定的要求之内,以确保工程质量目标的实现。实现质量目标的重要工作就是完善验收手段——事后控制。为此,必须明确验收的主要环节,保证质量控制目标数值满足设计和验收规范的要求。
4.1 设备基础
(1)设备在安装就位前,安装单位应对设备基础进行检验;在其自检合格后,提请监理工程师进行检查。一般是检查基础的外形几何尺寸、位置、混凝土强度等项。
(2)监理工程师对设备基础检查验收时还应注意:所在基础表面的模板、地脚螺栓、固定架及露出基础外的钢筋等必须拆除等;所有预埋件的数量和位置要正确。
4.2 设备就位和调平找正
(1)设备就位。监理工程师的质量控制,就是对安装单位的测量结果进行复核,并检查其测量位置是否符合要求。
(2)设备调平找正。设备调平找正分为设备找正、设备初平及设备精平 3 个步骤。监理工程师要对安装单位选择的测点进行检查及确认,对设备调平找正使用工具、量具的精度进行审核,以保证精度满足质量要求。
4.3 设备的复查与二次灌浆
(1)设备安装后必须对照施工图进行全面检查,包括设备本体、附属构件、附属设备。特别是阀门、压力表等还应进行必要的试验与检测。
(2)在地脚螺栓一次灌浆前,应对地脚螺栓在预留孔中的情况作隐蔽前的检查。地脚螺栓任一部分离孔壁距离不小于 20 mm,与孔底距离不小于 80 mm。合格后方可用强度比基础混凝土强度高一级的细碎石混凝土灌浆。灌浆时应捣实并保持地脚螺栓垂直。预留孔灌浆后,混凝土强度达到设计强度 75% 以上,方能进行设备的最终找平及紧固地脚螺栓工作。设备安装精度经检查为合格。专业监理工程师还应对设备垫铁的设置、紧固等情况作一次隐蔽前的全面检查。合格后方可通知施工单位进行二次灌浆。
(3)基础与设备之间的二次灌浆应采用细碎石混凝土。其强度应比基础混凝土强度高一级,灌浆层厚度不应小于25 mm。
4.4 设备安装质量记录资料
安装单位质量管理核查资料;安装依据文件、设备/材料的质量证明以及安装设备验收资料。其中安装设备验收资料包括:交工验收证书;竣工图;制造厂的产品质量合格证明书;材料到货检验报告;基础检验报告;产品焊接试板试验报告;焊缝及焊工布置图;焊接材料质量证明书及复验报告;焊缝返工记录;焊后几何尺寸检查报告;支柱、底盘、支架检查记录;焊缝射线检测报告(附检测位置图);焊缝超声检测报告(附检测位置图);焊缝磁粉检测报告(附检测位置图);焊缝渗透检测报告(附检测位置图);焊后整体热处理报告、测温点布置图及自动记录温度曲线;压力试验记录;气密试验记录;充水、充气试验记录;吹扫、冲洗记录;基础沉降观测、记录;设计变更通知单。
4.5 监理工程师对资料的要求
安装的质量记录资料真实、齐全完整,签字齐备;所有资料结论明确;质量记录资料与安装过程的各阶段同步;组卷、归档符合建设单位及接受使用单位的要求;国际投资的大型项目的资料,应符合国际重点工程对验收资料的要求。
4.6 设备试运行
设备安装经检验合格后,还必须协调其他专业进行试运转,这是确保设备配套投产正常运转的重要环节。
4.6.1 生产设备试运行条件
(1)设备及其附属装置、管路等全部施工安装完毕,施工记录机质量控制资料齐备,并经监理工程师检查符合要求。
(2)需要的能源等符合试运行的要求。
(3)大型、复杂、精密仪器的试运行方案或操作规程已由安装单位编制完成,并经总监及建设单位审查批准。
(4)参加试运行的施工人员熟悉设备的构造、性能、设备技术文件,掌握操作规程及试运行操作,安装单位完成了相关的技术交底。
(5)现场检查设备及周围环境已清扫干净,设备附近没有粉尘或噪声较大的作业。
4.6.2 试运行过程的控制环节
监理工程师在设备试运行过程的质量控制,主要是监督安装单位按规定的步骤和内容进行试运行。
4.6.2.1 设备试运行的步骤及内容
大型项目化工静设备试运行的顺序,要根据安装施工的情况而定。一般是公用工程的各个项目先试车,然后再对产品生产系统的各个装置进行试车。试运行中应坚持下述的步骤:先无负荷到有负荷;由部件到组件,由组件到单机,由单机到机组;先主动系统后从动系统地分系统进行;先低速逐级增至高速;先手控后遥控运转,最后进行自控运转。
4.6.2.2 设备试运行过程的监理工作
监理工程师应参加试运行的全过程,督促安装单位做好各种检查及记录,如传动系统、电气系统、润滑、液压、气动系统的运行状况。试车中如出现异常,应立即进行分析并指令安装单位采取相应措施。
4.7 竣工验收
(1)化工静设备系统经过试运行达到验收条件后,专业监理工程师应在总监的组织下,参与分部工程和单位工程的验评和验收,参与工程的竣工预验收。
(2)对竣工预验收提出的质量遗留问题以及设备保修期内出现的质量问题,专业监理工程师应进行检查和记录,并要求责任单位进行整改。经整改符合要求后进行验收并签字确认。
(3)具备竣工验收条件后,监理工程师应以书面报告提请建设单位组织工程竣工验收。
5 结 语
化工静设备安装工程的质量控制,强调的是过程控制,要求监理工程师对质量形成的每一个环节都要进行认真的监督与检查。这一控制也是动态的、连续不断的控制。监理工程师必须按照设计、法规、规范、合同,对施工过程实行严格有效的事前控制、事中控制和事后控制。只有这样才能顺利地履行监理职责,协调化工建设项目的所有参加单位共同创造优质工程。
[1]田金信.建设工程质量控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[2]李刚.化工设备安装施工技术探讨[J].河南化工,2011(3)。
[3]黄运武.现代企业制度大辞典[M].武汉:武汉工业大学出版社, 2001.
[4]柴邦衡.ISO 9000质量管理体系[M].北京:机械工业出版社, 2002.
通信地址:江苏省苏州市苏州工业园区东平街268号 园科大厦3楼苏州工业园区智宏工程管理咨询有限公司。
TU712
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1007-4104(2014)03-0060-05
2014-01-27
杨宏,苏州工业园区智宏工程管理咨询有限公司办公室主任。