压力管道安装质量常见问题及分析*

(山东省特种设备检验研究院有限公司，山东 济南 250101)

《中华人民共和国特种设备安全法》(中华人民共和国主席令 第四号)第二十五条[1]明确规定，压力管道元件制造及压力管道安装过程,应经特种设备检验机构按照安全技术规范的要求进行监督检验后，方可交付使用。目前各检验机构按照《压力管道安装安全质量监督检验规则》(国质检锅[2002]83号)[2]开展管道安装监督检验工作，对于规范施工质量、保证管道安全生产运行起到了至关重要的作用。但是从多起工业管道和公用管道的鉴定、评审及监督抽查工作、试安装工程现场检验和竣工资料审查中，发现存在许多共性问题，现将发现的问题进行梳理和分析，希望能对建设、设计、管件制造、安装、监理、检测、监督检验及监管部门有一定的借鉴作用和参考价值。

1 竣工资料不完整

虽然TSG D0001—2009《压力管道安全技术监察规程——工业管道》[3](以下简称《管规》)规定了工业管道竣工资料归档的要求；但在进行竣工资料审查过程中，发现普遍存在轴测图内容不完整、缺少管道元件质量证明书(主要发生在非系统管道安装工程时，管道元件多为甲方供料，因此施工单位未将管件的质量证明书纳入自己体系管理)、压力管道设计文件和管道元件合格证的格式和内容不符合《管规》要求。出现上述问题的原因主要是因为安装过程表卡分离、资料后补所造成的。此外，由于公用管道尚未出台安全技术规范，因此大多公用管道安装公司竣工资料整理均参考《管规》进行，存在类似问题。

2 开工资料审查

开工资料包括审查合同评审、开工告知、设计文件、施工组织设计或施工方案、焊接工艺评定报告及焊接作业指导书等。

2.1 合同评审

大多数安装单位仅仅将合同评审理解为施工合同，购买管子、管件、焊材和紧固件等材料,未进行合同评审及合同签订，将材料由供方评价理解为合同评审，即大多数施工单位对于技术规范不理解。

2.2 设计文件

目前仅有《管规》对设计文件的具体内容做出了相应规定(公用管道大多借鉴工业管道)，在设计文件审查中发现存在以下问题：

(1)设计文件不规范。缺少设计说明(强度计算书)和轴测图,管道数据表的内容少于安全技术规范规定的内容,未按照要求在管道图纸目录和管道平面布置图上加盖设计许可印章，未给出管道支吊架之间的距离,未注明保温层材料要求。

(2)设计依据的规范不准确。工业管道广泛地应用于石油、化工、冶金、制药、能源和环保等行业，因此设计、制造、安装及使用管理的规范不统一、不齐全甚至有矛盾，有的设计依据中注明了多个规范标准;但却未引用《管规》和GB/T 20801—2008《压力管道规范——工业管道》[4]，同时技术说明中又未明确具体的检验要求，使得施工检验标准没有统一的尺度，缺乏可操作性。

(3)材料选用不规范。设计单位、设计人员水平参差不齐，很多工业管道在设计时就选材不当，或结构先天不足。如有毒和可燃介质采用商品级紧固件，不符合其设计引用标准HG/T 20613—2009《钢制管法兰用紧固件》[5]5.03的规定；未结合具体工程对材料提出特殊验收要求，如20号钢管用于液氯管道时，未按照《管规》的要求提出应符合超声检测L2.5级，导致探伤级别为L4的20号管道用于液氯管道；材料表中仅有材料牌号和规格，而无执行标准。焊接材料选用不当，例如张幼德[6]认为氧气管道碳钢与不锈钢异种钢焊接，氩弧焊焊丝采用H0Cr19Ni9是不合适的，因为采用18-8型焊材，异种钢焊接接头熔合区冲击韧性较低，如控制不当，过度稀释，焊缝处金属中将形成脆性马氏体组织，并有出现裂纹的可能。应采用25-13型1Cr24Ni13(或309)焊丝和A302焊条。

(4)蒸汽管道未进行泄漏性试验。

2.3 施工方案

施工方案是现场施工的技术作业文件，但大多数安装单位施工方案生搬硬套，内容不符合相应规范要求或者缺乏现场指导性，主要问题如下：

(1)缺少现场质量保证体系任命文件，无法保证现场安装质保体系有效运转。

(2)内容简单，未结合施工规范，明确各工序质量检验要求。

(3)借用其他工程施工方案，未结合自身工程进行消化吸收。

(4)施工方案中缺少仪器设备和人员配备等信息。

3 材料检验

选用合适的材料是确保管道质量的重中之重，通过对竣工资料审查，发现材料质量证明文件存在众多问题，不符合《管规》的要求。

3.1 材料质量证明文件

(1)大多管道元件及管道组成件材料质量证明书上缺少“TS”标识。

(2)合格证和产品质量证明书内容和格式不符合《管规》要求，如缺少管道组成件合格证、质量证明书未加盖质检章、非标件缺少设计计算书和图样。

(3)钢管缺少液压试验见证，如未做耐压试验，也未采用无损检测代替液压试验。

(4)化学成分及机械性能不符合要求，如S和P化学成分超标、抗拉强度和延伸率低于标准要求。

(5)质量证明书中缺少管道元件热处理状态。

(6)合金钢管道组成件未进行表面检测。

(7)未按照设计文件要求提供奥氏体不锈钢E法晶间腐蚀试验见证。

3.2 材料验收

(1)管道元件未按照要求放置在管架上，且未进行三区划分。

(2)管道元件和管道组成件未按照其制造标准要求标识执行标准、材质、规格、压力等级、密封形式和“TS”标识，无法与其合格证或质量证明书进行核对检查。

(3)未按照GB/T 20801—2008的规定，按照比例进行抽检，或有抽检记录，但检验记录不符合要求，如阀门耐压试验时间为1 min，未达到5 min要求；不锈钢阀门耐压试验未注明Cl-质量分数；合金钢管道、螺栓、螺母未按照要求进行硬度和光谱分析；GC1类管道或者C类流体管道管子、管件，未进行外表面磁粉或渗透检测。

(4)部分管道元件圆度不符合要求，且厚度不均匀；部分管道表面点蚀严重。

4 焊 接

压力管道安装现场大多数在露天，焊接条件复杂、恶劣，因为焊接缺陷引发了多起管道事故，如湖北当阳“8.11事故”，造成巨大人员伤亡和财产损失，因此控制好焊接过程，是保证压力管道施工质量的关键环节。

4.1 焊接工艺评定

(1)未按照NB/T 47014—2011《承压设备焊接工艺评定》[7]进行焊接工艺评定或未转化。

(2)管道焊接多为GTAW+SMAW，属于组合评定，应做侧弯试验；但大多数企业均为面弯和背弯试验，即对NB/T 47014—2011规范不理解。

(3)PE焊接工艺评定试样不符合TSG D2002—2006《燃气用聚乙烯管道焊接技术规则》[8]附录A2-A3的要求，如电熔承插焊接工艺评定试样未进行静液压强度试验；电熔管件剖面未按照45°角进行切开。

4.2 焊工超项次焊接

如某φ57 mm×4 mm氧气管道的接气口为φ18 mm×2 mm，该企业对《管规》第三条工业管道的范围理解不全，认为该支管不属于压力管道范围，缺少公称直径<25 mm项次；受施工条件限制，管道“碰死口”可能需要全位置焊工，但施焊焊工缺少6G或6FG项次；焊工项次为GTAW+SMAW，即相当于SMAW焊工项次为带垫板资质，但实际焊接仅采用SMAW；某焊工项次为FeII/FeIV，实际施焊管道为S30408；某焊工项次为GTAW-FeⅡ-6G-3/57-Fefs-02/11/12，但施焊管道为φ219 mm×7 mm，焊缝金属厚度不符合要求。

4.3 焊接工艺执行

(1)冬季施工未注明焊接环境的温度和风速。

(2)未按照要求选用焊接材料和预热,如异类金属焊接未按照等强匹配原则选择焊接材料，未按照预热温度高侧选择预热温度。

(3)施焊记录与实际施焊方法和工艺不符，如工艺和施焊记录为GTAW+SMAW，实物为GTAW。

(4)焊接外观检查项目不符合施工规范要求。

(5)焊材管理混乱，普遍存在不烘干或烘干温度和时间不符合要求的现象。

(6)公用管道焊缝返修后，扩大检验比例不够。

5 无损检测

(1)底片质量不符合要求.如无损检测委托单焊口信息与底片不一致；底片区域号错误、黑度不符合要求、伪缺陷未备注、底片存在水迹、铅字压焊缝、未加“F”标识、像质计的灵敏度的选择和摆放不符合要求。

(2)底片评定不准确，特别是放松了对管道根部内凹的评定(主要是未采用根部内凹对比试块，评片人员根据经验判断)。

(3)某些单位存在拍假片现象。

(4)采用隔张贴片，一次曝光拍多张片，导致焊缝透照厚度比K不符合要求。

6 支吊架、膨胀节及阀门检验与安装

(1)支架距离不符合设计文件或者标准的要求，导致管道未使用，即发生桡性变形，建议支架间距的设计选择可参考《化工管路设计手册》第9.2.2[9]。

(2)有热位移的管道支吊架，未将吊杆在热位移相反方向偏置安装。

(3)波纹管膨胀节安装记录中缺少预拉伸或预压缩记录；波纹管内套焊缝侧安装位置错误。

(4)阀门与管道以焊接方式连接时，未采用氩弧焊打底且在阀门关闭状态下安装，无法保证阀门内部清洁且容易造成阀座发生变形；热力管道中焊接球阀水平安装或垂直安装时，其阀门开关颠倒，且未记录降温方式，同时安装完毕后，未进行2～3次开启试验[10]。

7 强度试验及吹扫

7.1 强度试验

(1)耐压试验报告中缺少压力表信息，或压力表精度等级不符合要求，如CJJ 28—2014《城镇供热管网工程施工及验收规范》[11]中的规定，热力管道耐压试验压力表精度不得小于1.0级，而大多数单位按照惯性采用1.6级压力表。

(2)燃气用聚乙烯管道耐压试验压力不符合要求，大多数单位仅考虑其1.5 PN，忽略了最小耐用试验压力，不符合CJJ 33—2005《城镇燃气输配工程施工及验收规范》[12]的规定。

(3)奥氏体不锈钢耐压试验未注明Cl-质量分数。

(4)当管道的设计压力大于0.6 MPa时，未经设计或建设单位同意，采用气压试验，且未采取相应的安全防范措施。

7.2 吹 扫

(1)不满足管道水冲洗的流速不应低于 1.5 m/s或空气吹扫速度不宜小于20 m/s，空气吹扫后白靶检验时间不足5 min的要求。

(2)蒸汽管道未采用大流量蒸汽进行吹扫或流速小于 30 m/s，且吹扫前，未进行暖管和及时疏水就通入蒸汽，这样若管道低点存在积水，极易造成“水击”现象，易引发管道破裂失效。

8 讨论与建议

国内对于压力管道标准体系的建立相对于锅炉和压力容器，相对较晚，而且压力管道作为工业生产的“血管”和城市的“生命线”，其应用于各个方面，而行业标准不统一，甚至有互相冲突的地方，给设计单位和施工单位造成很大的困扰。

(1)目前只有工业管道有了相对完备的标准体系，但由于其涉及化工、氨制冷、集中供气、动力管道等不同行业，但各行业之间又有不同标准，如何做好工业管道涉及行业之间标准的协调关系；以及建立公用管道法规标准体系(公用管道多属市政管理，但只是投用后的业务管理，其施工质量并不涉及)是目前急需解决的问题。

(2)压力管道施工多为现场施工，往往面临工期紧、任务重、施焊环境差、劳动强度高等特点，因此针对大型管道施工现场，建议按照管道单元进行撬装施工，这样既提高了工作质量，又降低了劳动强度。

(3)实际安装过程中，往往是边设计边施工，导致安装过程需要不断调整，极易造成管道结构不合理或焊接接头无法进行射线探伤，因此管道安装也应严格执行安全生产“三同时”制度。

(4)加强施工单位、检测单位的质量意识，监督检验人员应多学习相关法规标准，多进行施工过程现场检验，而非阶段性检验，将监督检验落在实处。

注：本论文能够完成，皆因有幸参加山东省特种设备协会、山东省特检院有限公司鉴定评审中心组织的鉴定评审及监督抽查工作，在此对其表示衷心的感谢。