堅持科學(xué)發(fā)展 全面提升檢驗質(zhì)量—承壓類特種設(shè)備安裝監(jiān)督檢驗體會

陳煒生 寧夏回族自治區(qū)鍋爐壓力容器檢驗所

堅持科學(xué)發(fā)展 全面提升檢驗質(zhì)量—承壓類特種設(shè)備安裝監(jiān)督檢驗體會

陳煒生 寧夏回族自治區(qū)鍋爐壓力容器檢驗所

隨著石油價格的上漲和我國石油對外依存度的不斷提高，催生了煤化工廣闊的前景。目前正在進行煤制油試點的項目主要有神華集團在內(nèi)蒙古鄂爾多斯、陜西榆林、寧夏寧東項目等。神華集團包頭和寧夏煤制烯烴項目已進入商業(yè)化運營。預(yù)計到“十二五”末，我國煤制油項目總規(guī)模要到4000萬t，煤制烯烴總產(chǎn)能達2000萬t，煤制天然氣達到250億m3，這些項目的總投資超過1萬億元，其中50%將投入到裝備上。

寧夏寧東能源化工基地是世界上第一個以煤為原料生產(chǎn)聚丙烯的大型煤化工項目。神華寧煤集團煤基烯烴正在寧東加緊建設(shè)，一期項目已于2010年10月投料生產(chǎn)。該項目年產(chǎn)中間產(chǎn)品甲醇167萬t，最終產(chǎn)品聚丙烯50萬t，此外還有汽油18.48萬t、4.12萬t液態(tài)燃料、1.38萬t硫磺等副產(chǎn)品。與此同時建設(shè)的83萬t/a二甲醚和6萬t/a聚甲醛項目也已投入運行。正在建設(shè)總規(guī)模800萬t/a的煤炭間接液化和又一個50萬t/a甲醇制烯烴項目部分設(shè)備已進入安裝階段。神華寧煤集團開始建設(shè)煤基烯烴二期項目規(guī)劃建設(shè)規(guī)模將是一期的4倍，120萬t/a煤基二甲醚和400萬t煤基甲醇烯烴聚合物等煤化工項目。寧東煤化工基地，正在建設(shè)的還有國電英力特寧東煤基多聯(lián)產(chǎn)化工園，一期將投資148億元，主要產(chǎn)出化工產(chǎn)品為11.8萬t醋酸乙烯、10萬t聚乙烯醇、10萬t1,4-丁二醇、4.6萬t四氫呋喃及1.5萬t的γ-丁內(nèi)酯，計劃將于2012年底之前完成，二期還將投資約450億元以及四川化工與40萬t/a合成氨相匹配的甲醇項目和寧夏寶豐能源180萬t/a甲醇制烯烴項目等。這些項目中涉及壓力容器數(shù)量5、6千臺，壓力管道3000km以上，熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐10000t/h以上。因此，一期工程安裝監(jiān)督檢驗，對今后工作具有示范效應(yīng)。

1 檢驗指導(dǎo)思想

神華寧煤烯烴項目壓力容器種類繁多，涵括各式儲存、反應(yīng)、換熱、分離容器。從重量上看有堪稱亞洲之最的“C3分離塔”，直徑8000mm,壁厚75～85mm,高度103m。從先進程度上看有世界上首次干煤粉進料、水冷壁結(jié)構(gòu)、水激冷流程GSP技術(shù)應(yīng)用的“氣化爐”，內(nèi)徑3.3m，高17.2m，以及國內(nèi)首次應(yīng)用雙相鋼制造的“文丘里洗滌器”和采用進口CF62鋼制造的10臺球罐。裝置中進口壓力容器200多臺，國產(chǎn)設(shè)備類似C3分離塔的超限壓力容器近百臺。裝置區(qū)進行制造、安裝、檢測單位及監(jiān)理、管理公司近百家，搞好這個項目的檢驗是一個新課題。作為寧東能源化工基地的一支特種設(shè)備檢驗隊伍，一定要肩負起設(shè)備安全的政治責(zé)任。在壯大檢驗隊伍，提升自我發(fā)展能力的基礎(chǔ)上結(jié)合自身發(fā)展實際情況，制定總體檢驗路線，科學(xué)落實各個檢驗環(huán)節(jié)，通過努力，已完成了這套裝置檢驗工作。

2 檢驗思路

依據(jù)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》等法規(guī)、標準，實施特種設(shè)備依法檢驗。強化科學(xué)管理，統(tǒng)一質(zhì)量管理、業(yè)務(wù)管理，形成職責(zé)清晰、管理科學(xué)、保障有力的工作體系。檢驗根據(jù)自治區(qū)質(zhì)監(jiān)局“自治區(qū)一號工程”建立的綠色檢驗通道，靠前服務(wù)，特事特辦。檢驗人員充分發(fā)揮質(zhì)監(jiān)部門特種設(shè)備專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢，勇于科學(xué)實踐，敢于承擔(dān)責(zé)任，開拓創(chuàng)新使得工作取得突破。發(fā)現(xiàn)問題本著具體問題具體分析的原則，以科學(xué)為依據(jù)，靈活運用法律法規(guī)，制定具體解決辦法。

2.1 了解工藝過程

煤化工是以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料以及化學(xué)品的過程。主要包括煤的氣化、液化、干餾以及焦油加工和電石乙炔化工等。煤的氣化在煤化工中占有重要地位，氣化生產(chǎn)的合成氣是合成中間產(chǎn)品甲醇、二甲醚的原料。甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴除反應(yīng)段的熱傳遞方向不同之外，其它都與目前煉油過程中成熟的催化裂化工藝過程非常類似。輕烯烴回收單元與傳統(tǒng)的石腦油裂解制烯烴工藝中的裂解氣分離單元基本相同。檢驗的煤基烯烴項目主要有氣化裝置、四合一裝置、MTP裝置、聚丙烯裝置、動力站裝置、空分裝置和公用工程七大裝置組成。其中，氣化裝置采用德國西門子公司(GSP)氣化技術(shù)，設(shè)計生產(chǎn)能力為52萬m3/h粗煤氣。四合一裝置采用德國魯奇公司變換、低溫甲醇洗、硫回收、大甲醇合成技術(shù)，設(shè)計生產(chǎn)能力為中間產(chǎn)品甲醇167萬t/a。MTP裝置采用德國魯奇公司MTP技術(shù)，設(shè)計生產(chǎn)能力為2萬t/a乙烯、47.4萬t/a丙烯。聚丙烯裝置采用德國ABB公司氣相法聚丙烯技術(shù)，設(shè)計生產(chǎn)能力為52萬t/a聚丙烯?？辗盅b置采用法液空的空分技術(shù)，生產(chǎn)能力為1.9×105/h(O2/N2)。其他如動力站150MW發(fā)電配6臺460t/h熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐。

2.2 捋順工程施工管理相關(guān)關(guān)系

神化寧夏煤基烯烴項目主要工藝技術(shù)采用德國西門子和魯奇工藝，國內(nèi)幾家知名的化工設(shè)計單位如北京寰球公司(設(shè)計院)、天津天辰公司(設(shè)計院)和太原二化院等也都參加了項目的設(shè)計。整個項目由業(yè)主協(xié)調(diào)，英國阿美科工程咨詢(上海)有限公司管理。現(xiàn)場超限壓力容器制造與安裝單位有中石油第一建設(shè)公司、蘇州海陸重工股份公司等國內(nèi)九家大型制造安裝單位，加上監(jiān)理公司，參與施工管理、檢驗、檢測大的公司二十多家。現(xiàn)場工期很緊，有時一份技術(shù)文件流轉(zhuǎn)完已經(jīng)失去了時效性。為此，工作協(xié)調(diào)是關(guān)鍵，檢驗工作首先要得到質(zhì)監(jiān)行政部門支持，要得到投資方業(yè)主的認可。檢驗過程每個裝置區(qū)都要由檢驗所牽頭進行設(shè)備安裝技術(shù)交底，明確項目中各單位工作目的、職責(zé)、工作側(cè)重，確立聯(lián)系人及資料專遞順序，發(fā)現(xiàn)問題由業(yè)主召集會議解決，達成協(xié)議后出會議紀要并按其執(zhí)行。

同時統(tǒng)籌兼顧，積極推進檢驗科技創(chuàng)新，構(gòu)建技術(shù)支撐體系。統(tǒng)籌進口設(shè)備、超限設(shè)備、一般設(shè)備及壓力管道檢驗。進口和超限大型壓力容器設(shè)備，檢驗技術(shù)要求高，從而對檢驗人員資質(zhì)的要求也高，動用全所資源甚至社會資源，實行專業(yè)化、規(guī)模化檢驗。兼顧每個檢驗人員的檢驗?zāi)芰Γ鸬綑z驗及學(xué)習(xí)的效果。一般設(shè)備的安裝監(jiān)督檢驗，制定監(jiān)檢大綱及實施細則，根據(jù)設(shè)備數(shù)量、類別，分派檢驗員按照檢驗大綱及細則進行，合理利用檢驗資源。壓力管道安裝監(jiān)督檢驗，抓重點、抓關(guān)鍵點。一套裝置，幾百公里管道，化成管段幾萬條，每天要檢驗百十條管線，現(xiàn)有的檢驗資源根本做不到一條條檢驗。所以，通過控制施工單位質(zhì)量保證體系，控制關(guān)鍵節(jié)點，如材料、焊接工藝、無損檢測、壓力試驗。檢驗工作可以按一個工藝包或者一個子單元進行，簡化程序，提高效率。由于工程進度快，業(yè)主訂貨的一些設(shè)備已到現(xiàn)場，但隨機資料未到，不能辦理告知手續(xù)，通過與質(zhì)監(jiān)行政主管部門溝通協(xié)調(diào)，與制造方所在特檢部門落實監(jiān)檢情況后，現(xiàn)場工作先正常進行，相關(guān)手續(xù)后補辦。烯烴建設(shè)項目的許多大型壓力容器設(shè)備重量在1000t以上，現(xiàn)場要采用1600t履帶吊車為主吊，750t履帶吊抬尾聯(lián)合起吊就位。設(shè)備落地翻身來回租用吊車，費用不菲不說，由于這種大型起重設(shè)備奇缺，排班作業(yè)。為了節(jié)約時間、費用，在最短時間，有時甚至在板車就進行了檢驗。圍繞寧東能源化工基地做足檢驗技術(shù)服務(wù)文章，贏得了項目建設(shè)方的好評。

3 開展科技興檢全面提升檢驗檢測能力

建立高效管理運行機制，充分發(fā)揮檢驗人員主觀能動性。大型裝置監(jiān)督檢驗工作是考驗綜合能力的工作，檢驗技能、檢驗效率、檢驗服務(wù)、檢驗費用，每項工作環(huán)環(huán)相扣，那項工作不到位都影響其它工作。如檢驗單位檢驗技能雖高，檢驗效率、檢驗服務(wù)跟不上，體現(xiàn)不出其工作重要性。反之，檢驗水平上不去，檢驗不出問題或發(fā)現(xiàn)問題不能解決，使得問題擱置，影響工期就會與投資方業(yè)主發(fā)生矛盾，最終導(dǎo)致檢驗收費困難等。因此，全面提升檢驗檢測能力是關(guān)鍵所在。

1）進口壓力容器安全性能監(jiān)督檢驗所依據(jù)的依然是《進口鍋爐壓力容器質(zhì)量許可制度實施辦法》和原勞動部1985年頒布的《進出口鍋爐壓力容器監(jiān)督管理辦法》，均沒有明確怎么檢驗，需不需要進行無損檢測。進口設(shè)備外觀十分漂亮，有些是烤漆，如果將其破壞，恢復(fù)較困難。檢驗應(yīng)以宏觀為主，發(fā)現(xiàn)問題以后要進行確認，必須進行打磨上一定的無損檢測手段。檢驗經(jīng)驗就凸顯，既要對規(guī)范標準熟悉，又要了解制造相關(guān)工藝，哪些部位易產(chǎn)生缺陷，能發(fā)現(xiàn)超標缺陷。一般一批設(shè)備中發(fā)現(xiàn)一臺存在問題，可以讓這批設(shè)備按5%左右比例對產(chǎn)生缺陷部位進行無損檢測抽查，視檢驗出缺陷情況增加檢測比例。

2）超限壓力容器現(xiàn)場制造及分段、分片到貨現(xiàn)場組裝有別于制造廠的硬軟件設(shè)施，處理起來很棘手。低溫設(shè)備材料的熱成型和焊接等大量技術(shù)難關(guān)；高于40m的大塔分段組對不直度測量(因受溫度、風(fēng)的影響擾度大只能選擇在早晨9點之前或下午6點之后)；厚壁容器局部熱處理測溫點及熱處理曲線；水壓試驗及基礎(chǔ)沉降測量等均難以實施。因此，許多工作要提前籌劃，在施工單位的施工方案中要有具體數(shù)據(jù)，不能籠統(tǒng)的照搬標準術(shù)語，不然到現(xiàn)場檢驗確認時總是缺項，會引起糾紛。發(fā)現(xiàn)超標缺陷，現(xiàn)場處理困難或不能及時處理，要正確引導(dǎo)各方加以解決。

3）壓力管道安裝監(jiān)督檢驗,遠不像過去一些人想象的那樣簡單，較壓力容器安裝監(jiān)檢更為復(fù)雜。首先質(zhì)監(jiān)管理強制性規(guī)范不明確，各施工單位對監(jiān)督檢驗工作程序不熟悉，施工驗收規(guī)范各行業(yè)有差異。以烯烴為例，統(tǒng)一的交工技術(shù)文件中沒有與質(zhì)監(jiān)監(jiān)管特種設(shè)備相關(guān)內(nèi)容，設(shè)計單位將相同類型區(qū)域打包，而監(jiān)檢要按管段進行就要拆包，造成施工方不情愿，甚至抵觸。其次試壓包含項目較多，不同壓力等級都在一塊，試壓包壓力管道按什么壓力進行壓力試驗，各標準在這個環(huán)節(jié)沒有明確規(guī)定，故引起的爭議也很大。再者，有些設(shè)備中間管道無法加盲板不能試壓，用100%無損檢測代替。應(yīng)首先保證安裝程序合法化，溝通業(yè)主管理部門，對施工質(zhì)量進行督促，強調(diào)項目建設(shè)過程壓力管道進行檢驗的重要性，捋順壓力管道安裝告知、監(jiān)檢的有關(guān)程序，使其工作得以順利進行。檢驗工作從管子、管件材料開始，焊接工藝評定對現(xiàn)場工作的覆蓋，焊接工藝規(guī)程、焊接操作人員資質(zhì)和技能，焊接材料二級庫等環(huán)節(jié)加以監(jiān)管來補充以上差異的不足。施工區(qū)域跨度大，一個方向好幾千米，要干的工作必須分組、分隊組織好，不然一天干不了多少工作。并且業(yè)主、施工隊伍人員流動較快，與配合的相關(guān)人員也在不停的流動中，許多工作沒有交接手續(xù)。通過規(guī)范檢驗行為，檢驗人員相對固定，使檢驗工作連續(xù)，注重檢驗出的問題的時效性。理順業(yè)主-監(jiān)理-施工單位與檢驗的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)問題積極主動幫助協(xié)調(diào)解決，不能放置等待解決。新材料、新的檢測手段要及時掌握。每項檢驗都要做好準備，檢驗過程重在溝通、協(xié)調(diào)、疏導(dǎo)，不能簡單照搬規(guī)程、標準。

4 典型問題處理

1）寧煤烯烴215臺進口壓力容器共檢驗出存在超標缺陷容器19臺，主要是裂紋性缺陷。MTP裝置3臺煙道余熱爐和1臺甲醇蒸發(fā)罐由BIH公司從同一制造廠購得，分段交貨，封頭母材存在大量裂紋，分段筒體存在焊接件清理形成的焊疤、裂紋等。發(fā)現(xiàn)缺陷后第一時間通知業(yè)主，業(yè)主考慮工期要求BIH公司到現(xiàn)場進行處理，但封頭母材大量裂紋缺陷經(jīng)過多次處理，復(fù)檢確認裂紋不能完全消除，對其判為不合格品。更換國內(nèi)制造封頭又有一定難度，業(yè)主征求檢方意見，要求該公司提供這些設(shè)備制造工藝流程資料，經(jīng)分析認為封頭產(chǎn)生裂紋是加工成型硬化所致。最后決定讓步接收，要求對封頭進行整體熱處理后內(nèi)外表面進行100%表面無損檢測，對檢測出的裂紋進行打磨，深度小于4mm可不處理，大于4mm的部位制定相應(yīng)工藝進行堆焊后打磨至與母材平齊。兩年內(nèi)每半年對這四臺容器檢驗一次，未產(chǎn)生新生缺陷，按正常檢驗周期使用，再發(fā)現(xiàn)新生缺陷對其進行更換。

2）空分兩套生產(chǎn)能力為95000m3/h（O2、N2）裝置，裝置中的中壓塔規(guī)格Di4650×16（成型后最小厚度)×22812mm,主體材料SA-240－304，1號中壓塔（K01）分段到貨組裝，現(xiàn)場組對環(huán)焊縫B4棱角度超標，最大處9.5～10mm，大大超過標準GB150-1998中規(guī)定值。為此監(jiān)檢判為不合格，出具了要求對缺陷處理“檢驗意見通知書”。由于塔內(nèi)有內(nèi)件及現(xiàn)場條件所限，進行返修不能保證將此缺陷修復(fù)。制造廠提供類似設(shè)備在其它裝置也曾存在類似缺陷，經(jīng)計算和使用安全的資料，認為新制造安裝產(chǎn)生的超標缺陷，不進行處理使用，雖然能夠滿足使用條件，但必須按相應(yīng)法規(guī)程序辦理手續(xù)，經(jīng)過多次協(xié)調(diào)，由“全國鍋爐壓力容器標準化技術(shù)委員會”委托“固定式壓力容器分技術(shù)委員會”派專家到銀川對此缺陷進行評定。與會專家經(jīng)過認真分析，認為由于中壓塔不承受疲勞載荷、無損檢測未發(fā)現(xiàn)裂紋、未熔合、未焊透等危險性缺陷，表面硬度未發(fā)現(xiàn)異常，由棱角度引起的附加應(yīng)力偏保守按1.5倍設(shè)計應(yīng)力強度評定仍為合格，得出結(jié)論：中壓塔（121-K01）B4環(huán)焊縫棱角度超標不影響該塔在正常操作條件下的使用安全。

3）吸收塔φ1200mm吊耳錯開孔。吸收塔規(guī)格φ4400、材質(zhì)09MnNiDR、壁厚62/66mm，現(xiàn)場工人將吊耳位置錯看成開孔位置并進行了開孔。由于現(xiàn)場制造單位沒有該規(guī)格板材，廠內(nèi)也只有85mm厚鋼板，業(yè)主為更換開孔部位鋼板多次召開會議，決定將85mm厚板雙面刨削加工成62mm，沿開孔所在筒節(jié)環(huán)焊縫及孔邊緣400mm挖去，然后補板，板面積約1800×1700mm。筆者對現(xiàn)場錯開孔割下的鋼板進行檢查，確認完整無損，認為既然補救方案不更換筒節(jié)，進行挖補，方孔效果不如圓孔，后加工板的曲率吻合不如原板好，故力主將原板補回去，增加檢測項目熱處理等工藝確保合格，將吊耳位置掉向，最后采納了該方案，處理后各方都很滿意。

5 結(jié)束語

大型煤化工裝置中承壓類特種設(shè)備檢驗是系統(tǒng)工程，局部具體檢驗與其它裝置檢驗沒有兩樣，主要是檢驗管理與檢驗協(xié)調(diào)，尤其涉及外國管理公司，筆者要提升檢驗檢測能力，科學(xué)檢驗落實在行動，正確運用法律、法規(guī)，盡力避免使用嚴厲、嚴格等詞匯，每項檢驗都要做好準備，檢驗過程重在溝通、協(xié)調(diào)、疏導(dǎo)，不能簡單照搬規(guī)程、標準。

2013－09－23）