大型化工项目压力容器、压力管道安装监检要点与技巧

丁无极 李顺荣 金建波

(杭州市特种设备检测研究院)

随着城市的不断扩张，很多大型化工企业都纷纷从市中心搬迁到郊区的工业园区。大型企业搬迁给企业的转型与产业提升提供十分有利的机遇，同时新项目安装给安全生产带来不少挑战。根据相关标准和设计文件的要求，杭州市特种设备检测研究院对相关企业项目进行了安装安全质量监督检验(以下简称监检)。监检人员对各质量控制环节和监检工作点按相关规则、标准和设计要求进行了严格控制。依据多家大型化工项目的监检经验，笔者针对大型化工项目监检要点、重点进行分析。

1 大型化工项目的安装特点

1.1 工艺介质的危险性

大型化工项目的工艺介质大多具有易燃易爆、有毒有腐蚀性。如：硫化氢能导致人体中毒；含水液氨及烧碱等对管道有很强的腐蚀作用，导致管线减薄、变脆等。

1.2 工艺操作条件的苛刻性

大型化工项目的工艺操作条件要求包括高温、深冷、高压以及真空等，许多加热温度都达到和超过了介质的自燃点，一旦泄漏，极易发生火灾爆炸事故。

1.3 工艺管道与容器材料的多样性

按照主体材料分类有金属管道和非金属管道；金属管道又分为铸铁管道、碳钢管道、合金钢管道、不锈钢管道、有色金属管道和金属复合管道。有时一条管线上会有几种材料同时出现。材料的多样性给管线的焊接与安装带来了难度。化工装置的独有的特性给压力容器和压力管道的安装质量提出了很高的要求，同时给监检工作的开展带来了一定的难度。

1.4 监检时间周期长

一座投资几十亿的化工项目，从建设开始起的材料购买，到最终的投入生产，时间周期一般2～3年，甚至更长。

1.5 现场工况恶劣

新化工项目从基础的三通一平，很多的时候需要露天作业，南方天气雨水多，对主要以焊接作为主要安装方式的特种设备安装工作极为不利。

2 监检的主要工作

大型化工项目压力容器、压力管道监检的范围为从压力容器、压力管道的开工、安装、调试、中间交接、投料试车直至竣工验收为止的全过程。其中涉及特种设备种类齐全、数量巨大。以某化工项目为例，其所包括的特种设备有：

锅炉 10台

压力容器 900台

压力管道 197 261.7m

起重设备 48台

电梯 20台

厂内机动车 17台

可以看出，作为典型的化工项目压力容器与压力管道占特种设备安装工作量绝对多数，特别是该化工项目需现场组焊的4台2 000m3球罐，两台1 000m3球罐，两台650m3球罐等大型设备。

主要的监检内容有：

a. 审查安装单位、无损检测单位、施工资质、焊工资格和安装告知手续；

b. 参加设计图纸会审，按相关法规和标准及施工实际情况对施工图提出了监检意见和建议；

c. 现场查看压力管道元件、材料；

d. 现场查看容器安装、管道安装焊接情况，审查部分焊接工艺和焊工资格；

e. 对压力容器现场安装、组焊和改造进行了现场监检；

f. 按规定对压力管道焊接无损检测底片进行抽查；

g. 对现场组焊压力管道的强度试验，按规范和设计要求进行现场监督。

3 监检要点分析

3.1 材料验收与确认

大型化工项目材料主要由建设单位提供，监检单位应联合安装单位对所提供的材料进行验收，铬钼合金钢、含镍低温钢、不锈钢、镍及镍合金、钛及合金材料组成件，应采用光谱分析或其他方法对材料进行复查，并应做好标识。监检要点有：

a. 设计用于高压的凹凸法兰有无匹配错误，法兰片应有监检钢印；

b. 螺栓、螺帽材料证明，需提供生产许可证；

c. 不锈钢材料与碳钢材料的堆放；

d. 对特殊材料的管线、管件、焊缝进行光谱确认，避免材料用错。

3.2 焊接质量控制

大型化工项目高压管道材料选用厚壁合金钢，例如：某化工项目公用蒸汽管道材料为15CrMo，外径508mm，厚度19mm，需要在户外管廊上安装，这对焊接位置与环境都是一大挑战。监检时，除了要留意焊接记录，还要注意焊接环境影响，必要时进行焊缝外观抽查。

3.3 热处理

在需热处理的高压、厚壁压力管道监检时，应检查热处理曲线是否达到标准要求。现场必要时还需检查硬度是否达到标准要求，一些直管与弯头连接焊缝是重点检查部位，因为该处热保温质量差。

3.4 无损检测

对无损检测的抽查比例应履行标准的要求，例如标准[1]要求压力管道大于DN500mm的应按每条焊缝比例进行抽查，有许多安装单位按总焊口数量比例检查。实际操作中容易出现的问题还有[2]：

a. 单线图上标注的无损检测位置与实际焊口较难对应，原因是预制管在安装时，安装工人随意性较强，未严格按预定要求一一组对焊接，组焊后又未及时发现，予以纠正；

b. 无损检测比例控制不严格、计算不准确，可能造成无损检测比例不符合标准要求，原因是按整个装置还是按某区域、某管段计算比例执行情况的口径不一致；

c. 扩探比例执行不严格，有些安装单位甚至不扩探，隐瞒焊口不合格返修的事实。

3.5 耐压试验

耐压试验作为安装监检最主要的环节之一， 也是对压力管道、压力容器的总体质量考核。在试验时，要考虑试压包的选取，不能使某一管道产生永久性变形。在试验时，除了要检查焊接接头，还要检查母材的质量。

3.6 大型压力容器现场安装

大型塔器地脚螺栓应安装双螺母，大型法兰安装应确保错边量在标准范围内，球罐组装时应检查球壳板最小间隙。

4 监检技巧

4.1 监检力量支配

监检是第三方检验，应充分调动监理单位、建设单位的责任心。尤其是监理单位的力量是监督检验人员所不能相比的，其部分工作内容都与监检工作相类似。应及时与监理单位相沟通，以便快速而有效地掌握庞大的项目安装信息，才能切实把好监检职责。

4.2 做好监检日志

大型化工项目是一项庞大的任务，需要较多的监检人员参与，做好分工的同时，也要做好详细的现场监检日志，有利于企业的整改，以及任务的衔接和最终竣工时的相关资料收集。

4.3 新检测方法与成熟检测方法的比对

对于现场组焊的厚壁容器，使用TOFD检测已成为节省检测成本的一大趋势，TOFD检测技术具有高缺陷分辨率与检出率的特点，但是对缺陷的定性还缺乏足够的经验分析、判断。因此，还需借助射线检测对怀疑部分进行复验。

4.4 管道射线拍片的抽查技巧

化工企业由于现场工况恶劣，而且赶工期现象严重。造成在不合适场合进行焊接，结果使焊接质量难以保证。在射线拍片的片子抽查中，一定要以天气恶劣时焊接的焊缝进行重点抽查。

5 结束语

压力容器、压力管道现场监检工作是一项系统工程，需要调动多方面的单位联合参与工作。要重视发挥各责任主体质保体系的作用，压力容器、压力管道工程各责任主体在现场应建立质保体系，且各责任主体质保体系是否能够有效运行，需要监检人员及时对其体系的运行情况进行检查确认。压力容器、压力管道现场监检人员要有良好专业知识才能疏理检验工作，把握关键要点，做好技术服务。

[1] GB 50235-2010.工业金属管道工程施工规范[S].北京：中国计划出版社，2010.

[2] 张幼德, 汤晓英, 柳晓民 .压力管道安装监督检验常见问题分析[J] .化工设备与管道,2006,43(1)：55～58.