绝缘接头质量管控分析
2019-09-12王冬林朱文军王广明
王冬林,丛 山,朱文军,王广明
(1.中国石油集团石油管工程技术研究院,陕西西安 710077;2.中石油管道有限责任公司物资管理部,北京 100029;3.渤海装备(天津)新世纪机械制造有限公司抽油机制造厂,天津 300280)
0 引言
绝缘接头一种特殊的管道接头,应满足管道要求的强度性能、密封性能以及电绝缘性能。绝缘接头主要应用于输油、输气管道,在长输管线中起着密封、防止发生电化学腐蚀的重要保护作用[1-3]。因此,绝缘接头作为绝缘法兰一种更新换代产品,广泛适用于长输钢管的阴极保护系统。
1 绝缘接头制造流程及工作原理
1.1 绝缘接头工作原理
整体性绝缘接头由左短管、右短管、左法兰、右法兰、固定套、密封件、绝缘环、绝缘填料等组成(图1)。在左法兰、右法兰和固定套之间填充绝缘件、密封件,形成既绝缘又密封的双重功能结构,然后通过焊接将密封件、绝缘件包裹在密闭空间里,保证了绝缘接头良好的绝缘性能,也提高了绝缘接头抗压能力。
工作原理:通过绝缘接头里面的绝缘件和绝缘填料来实现绝缘接头两端管道的电绝缘功能。
图1 绝缘接头结构
1.2 绝缘接头制造流程
绝缘接头生产流程为:绝缘接头原材料验收—各零部件机加工—左右组件组焊—焊缝射线检测—绝缘接头压装—固定套与左组件组焊—焊缝超声检测—热处理—压力测试—包覆、涂漆—电绝缘性能检测—包装、入库—发运。其中,绝缘接头原材料验收、焊缝射线检测、焊缝超声检测、压力测试、电绝缘性能检测为重点工序,应该予以重点质量管控。
2 绝缘接头质量管控
绝缘接头质量管控主要包括图纸质量管控、原材料质量管控、焊接质量管控、外观及几何尺寸质量管控、压力测试质量管控、电绝缘性能质量管控等。
2.1 原材料质量管控
绝缘接头原材料主要包括锻件、钢管、密封件、绝缘件等,其中钢管、锻件一般为采购成品进行生产,鉴于采购钢管经常为施工现场已使用的成品管,特别要注意钢管、锻件入厂后的理化性能复试,而密封件、绝缘件一定要注意审查质量证明文件,以确保符合相应标准要求。此外,在实际原材料时,要特别注意材料代用问题,一般对于绝缘接头的材料代用都必须征得业主同意,才能进行代用[3]。
2.2 图纸质量管控
绝缘接头一般为各制造厂自己设计的产品,图纸为各制造厂自行设计,业主技术协议只规定绝缘接头的形式以及实现的性能,这样就会造成由于各制造厂能力、规模各异,容易产生设计缺陷。而绝缘接头质量主要为设计缺陷,这样很难保证生产出来的绝缘接头质量。
2.3 焊缝质量管控
绝缘接头焊缝主要包括左组焊、右组件焊缝以及固定套与左组件组焊焊缝:左组焊、右组件焊缝主要靠射线检测来进行质量把控,而固定套与左组件组焊焊缝由于其位置的特殊性,射线检测不易实施,所以实际工作中一般采用超声检测来进行质量把控。另外也要注意焊缝外观尺寸的检查以及压力测试对焊缝承压能力的检查,具体焊缝质量管控要点见表1。
2.4 外观尺寸质量管控
随着业主质量意识的日益提高,业主对外观尺寸检查力度越来越大,因此,外观质量必须是质量管控的重点环节,绝缘接头的外观尺寸包括外观、长度、坡口角度、坡口钝边、短管外径、短管壁厚、短管长度、短管内径等。绝缘接头出厂前,一定要按照要求对所有外观尺寸参数复核一遍。
3 常见质量问题及处理
绝缘接头在实际质量管控中,很容易出现如下质量问题。
3.1 钢制短管尺寸选用错误
绝缘接头钢制短管由于采购量小、不好采购等原因,制造厂经常采购的钢制短管尺寸和实际工程要求的管道尺寸有差别,经常表现为采购外径符合要求、壁厚偏大,但是制造厂由于重视程度不够等原因,经常不管钢管是否符合GB/T 9711—2017 要求直接使用[4]。关于此问题,要求制造厂在钢制短管入厂后一定要加强复检工序,如果壁厚超出GB/T 9711—2017 要求,可以采用内孔机加工以及加工后进行内壁渗透检测来控制短管质量。
表1 绝缘接头焊接质量管控要点
3.2 技术协议与设计图纸材质不符
在实际生产过程中,经常出现锻件材质技术协议与图纸要求不符合情况。针对这种问题,要求制造厂在进行图纸设计时,一定要加强技术协议以及业主一些特殊条款的研究,发现技术协议材质需要更换时,应及时与业主进行书面沟通,特别要防止生产完成后再沟通。
3.3 油漆涂层厚度、油漆粘接力试验问题
制造商对于油漆涂层厚度经常按照凭借经验干活,直接按照SY/T 0516—2016 要求控制油漆涂层厚度≥300 μm[5],而现在一般业主均有技术协议,针对不同绝缘接头往往涂层厚度要求各不相同;另外新标准SY/T 0516—2016 相对于SY/T 0516—2008 增加了油漆粘接力试验问题,部分制造商由于对标准不熟悉对该试验不做或者无油漆粘接力试验设备,实际质量管控要特别注意此问题。
4 结语
绝缘接头作为长输管线重要设备,近些年在石油、天然气、矿浆等管道当中应用愈加广泛,但是近几年在输气管线站场出现过多起由于绝缘接头泄漏导致的爆炸火灾事故,对社会造成极大影响,这就要求加强绝缘接头质量把控。鉴于目前国内绝缘接头各生产厂家生产出来的绝缘接头质量良莠不齐,建议业主采购绝缘接头从加强技术协议的制定和引入第三方监理进行全过程驻厂监造两个方面来加强质量管控。