压力管道安装监督检验的问题探讨
2020-02-21李福栋
李福栋
(烟台市特种设备检验研究院,山东烟台 264000)
0 引言
压力管道属于特种设备目录中承压类特种设备的一种。其设计、选材、安装、检验、验收等方面都有着特殊的规定要求,原因就在于压力管道所输送的介质包含具有高危险性、易燃性、易爆性、强腐蚀性甚至高毒害性的气体或液体。因此压力管道的安装质量会对其输送介质的安全造成直接影响,倘若在安装中的监督检验工作未做到位而导致压力管道的安装质量存在缺陷,在后续使用中管道可能出现泄漏、甚至爆裂,将会带来不可想象的人员伤亡与财产损失。针对目前压力管道安装监督检验中存在的某些问题展开分析,并提出针对性的完善措施。
1 压力管道安装监督检验中的问题
1.1 施工资料方面
大量事例表明,在压力管道的安装施工资料中所存在的问题会对安装及质量控制存在很大影响。一般来讲,压力管道安装施工资料主要包含申报资料、压力管道图纸资料、施工方案以及施工组织设计、所用管材、焊材质量证明书、焊接人员资质等。在对施工资料进行监督审查中,发现问题往往就在告知申报、设计图纸、管材焊材质证书等方面存在。如告知申报方面,压力管道的安装施工往往会存在申报不及时的情况,导致安装监检工作无法得到及时有效的进行。压力管道的安装需要由具备安装资质的单位实施,同时还要确保安装单位质量保证体系能够正常的运转,但是在具体审查中常常会发现安装单位“资质挂靠”(自己没有相应的资质,借用其他有相应资质公司、企业的名义)、“先上车,后买票”(先施工,后告知)的现象;设计图纸方面,对压力管道设计资料的审查中也常出现与要求不符的情况,较为普遍的问题是有的压力管道设计图纸未加盖具有设计资格的单位公章,或是设计单位并未按照要求在设计资料中注明压力管道的类型与级别;管材焊材质证书方面,较为普遍的是不能提供有效的材料质量证明书、合格证等文件,甚至使用非标材料。
1.2 焊接选材与工艺方面
焊接材料选材方面,首先应当保证焊接材料的质量符合设计要求,并保证施工过程中能正确使用,同时还应当结合具体的管道设计要求及规定进行具体分析,例如在某一氧气管道施工说明中,在对氧气管道碳钢与不锈钢异种钢焊接时,规定采用氩弧焊,焊丝规定型号为H0Cr19Ni9 号,但实际上这个规定存在不合理性,原因在于如果焊材为18-8 型时,焊接接头熔合区中会存在一个低塑性带,造成冲击韧性降低,并且由于碳钢母材的稀释作用,焊材为25-20 型时,焊接接头熔合区中会产生单相奥氏体组织,而容易产生热裂纹,给压力管道的安装带来裂纹隐患。
1.3 耐压试验方面
在试验之前并没有制定相应的操作方案,或是没有自检便急于进行试验;试验系统的划分不合理,如液压试验盲板位置设置不当、位置未做标注,让后续的气密试验与吹扫工作无法进行;试验用的压力表量程、精度不符合要求、或者未经校验合格;有的在试验前对压力管道焊接接头进行防腐、涂装,也给试验结果检查增加难度;试验之前的相关记录资料不够完善;试验前相关检测报告不够齐全,使得监检人员无法对相关项目的检测结果进行确认,造成监检工作难度的提升。
2 提高压力管道安装监督检验质量的措施
2.1 做好资料审查工作
资料审查工作主要是审查管道安装、设计、检测、防腐保温等单位的资质是否具备,现场施工单位的质保体系是否建立;核查设计资料的内容是否符合相关规范标准,如设计单位的设计印章、管道类别划分、安装验收规范等。具体到对管道安装图中的设备管口标高、压力等级、管径等进行检查,确保与实际保持一致;还应当对流程图与单线图进行仔细核对,尤其要注意单线图中有无漏线、吹扫、管件遗漏等问题,管线保温与保冷的要求以及阀门与法兰是否符合设计要求等;对照工艺流程图去审查管道特性表,检查两者是否保持一致;对管道平面布置图与单线、流程图进行比对,查看是否存在不相符的地方;耐压试验方案是不是按照压力管道的压力等级与分布进行编写,试压包进行初步划分、试压包的绘制工作是不是在管线进入安装施工现场之前便已完成,同时各个试压包是否做好了隔离;在管线试压之前有没有完成冲洗方案的制定,同时在安装中是不是为管线冲洗、吹扫预留好了出入口等。
2.2 管道焊接质量控制
压力管道安装施工中,焊接属于关键要点,其中管道组对与焊接质量都会对后续压力管道的安全使用造成极大影响,所以监督检验人员一定要对压力管道的焊接质量严格把关,做好管道焊接质量监督检验工作,一般来讲需要关注如下3 个方面:
(1)施焊前准备。①要确保焊接人员具备上岗资质,坚决不允许无相应资质人员上岗;②前期要对压力管道的焊接所用的焊机、烘干、保温、打磨等焊接设备的性能、完好性进行检查;对焊接材料如焊条、焊丝牌号的确认、烘干清理工作是否到位;③管子坡口加工好之后要对表面的氧化皮、油垢、熔渣等进行清除,同时要保证坡口面的平整;④压力管道焊接接头的组对需要在坡口加工与清理完成之后进行,倘若坡口的形状、间隙等存在不符合要求的现象,很容易在后续焊接过程中出现如气孔、夹渣、未焊透等焊接缺陷,所以要保证管口组对间隙均匀,定位时要确保内壁错边量小于管壁厚度的10%且不得超过15 mm。
(2)焊接材料的管理。压力管道安装焊接质量的基础在于焊接材料的选用、采购,在监督检验存在的问题分析中发现,除了要对焊接过程进行严格控制之外,还需要对焊接材料选用进行管理。因此,对焊接材料的采购、验收、保管、发放及回收等环节要进行严格控制,监督检验人员应对所用焊材的材料质量证明书、合格证等资料进行审查确认,并检查焊接材料的存放是否符合程序文件要求,如存放焊接材料的库房温度、湿度要达到要求,必要的烘干、保温等设备要齐备。此外,监督检验人员应当检查每位焊工在施焊焊缝相应位置标注的钢印等信息,同时还要确认焊接工艺的执行情况。
(3)焊后外观检查。每个焊接接头完成后,应当对焊接接头的外观质量进行检查,检查时需要借助标准样板、量规、焊缝检测尺等辅助检验工具进行,焊缝表面要求无裂纹、气孔、凹坑、熔渣和飞溅物等缺陷存在,焊缝的焊接余高与咬边也需要与相关要求相符。焊接接头外观质量检查要在无损检测与耐压试验前进行,要保证外观质量符合设计图纸规定的验收标准的要求,如GB 50236—2011 等标准。
2.3 无损检测质量控制
焊缝内部质量的检查,需要用到无损检测。无损检测采取的方法及检测比例需要按照设计要求、相关标准与施工规范进行。假如某条管道,设计图纸上要求按照一定比例使用X 射线方法对焊接接头进行检测,则需要对每一个焊工焊接的全部焊接接头按一定比例进行检测,像固定焊焊口的抽检数量最少不能少于1 个。抽检的焊口一定要在施工方与监理方都在场的情况下选定,并标记好焊口编号。在无损检测完成后,施工方需要第一时间对管线单线图中的管道编号、材质、规格、焊口位置、焊工信息、无损检测位置及方法等信息进行准确标注。倘若有存在超标缺陷的焊缝,则需要按相关要求对焊缝进行返修。焊缝进行返修时,一般来讲对同一部位,焊缝返修不应超过2 次,并且应对缺陷的成因进行分析,还要根据程序文件要求做好返修工艺的编制,并严格按照工艺要求进行返修。施焊人员一定要严格落实返修工艺且做好返修记录,同时要将返修扩探的部位清楚地标记在压力管道的单线图中。监督检验人员应当及时审查无损检测报告与X 射线底片,并且要按照规定对扩探的X 射线底片、报告进行审查。如果管道焊缝有热处理要求,则需要在热处理、耐压试验前完成返修工作。
2.4 耐压试验
压力管道在焊接、无损检测、热处理等工作合格后,需要准备做耐压试验。为了保证试验过程和结果与规范要求相符,具体的监督检验工作需要注重试验方案审查、试验现场监督以及试验记录审查等方面。而在具体监督检验工作中,则需要注意如下3 点:
(1)测量仪表。是否按照规范使用压力表,压力表是否已经定期校验合格,量程、表盘直径、最小刻度、精度等级与规范要求是否相符且有有效的合格证书。在耐压试验中,至少要使用两只同量程、同精度、同刻度的压力表,压力表需要安放在进气端和排气端。
(2)试验压力的选取。压力管道的耐压试验压力的选择应当按照TSGD 0001—2009《压力管道安全技术监察规程-工业管道》中第五节的要求进行选用。监检人员应当注意核查环境温度、试验介质的温度是否符合要求;还要注意核查当管道的设计温度大于试验温度时试验压力的取值,或者当试验压力在试验温度下出现超出管道材料屈服强度的应力时,试验压力值的选取;以及承受外压的管道、夹套内管、与压力容器作为一个系统统一试压时,试验压力的选取。
(3)由于工艺、施工现场条件等原因,无法进行耐压(液压)试验时,必须要征得设计单位同意才可以使用气压试验或液压—气压试验代替,并且要做好安全防护措施。另外,要注意如果管道材料属于脆性材料的,则严禁使用气体进行耐压试验。
3 结束语
在压力管道安装过程中需要做好监督检验工作,确保各个环节中出现的问题能够及时发现与解决,做到防患于未然,保障压力管道安全运行,从而为人们的生活生产提供更好、更安全的服务。