油氣輸送用無(wú)縫鋼管首批檢驗(yàn)問(wèn)題探討

王志鵬，李冬雪

（1.中國(guó)石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院，陜西 西安 710077；2.中國(guó)石油集團(tuán)吉林油田分公司新木采油廠，吉林 松原 138000）

在油氣輸送管道所用鋼管類型上，長(zhǎng)輸管線多采用造價(jià)較低、工藝較成熟的螺旋縫埋弧焊管，而站場(chǎng)、油氣集輸管網(wǎng)、閥室等配套系統(tǒng)多用安全性較高、質(zhì)量較穩(wěn)定的熱軋無(wú)縫鋼管［1］。與長(zhǎng)輸管線用螺旋縫埋弧焊管相比，站場(chǎng)、油氣集輸管網(wǎng)用無(wú)縫鋼管數(shù)量較少，但規(guī)格較多（Φ34～508 mm）。目前長(zhǎng)輸管線鋼強(qiáng)度已由最初的295～360 MPa（相當(dāng)于 API的 X42～X52鋼級(jí)）提高到 526～703 MPa（相當(dāng)于 API的 X80～X100 鋼級(jí)）［2］，而 X120 鋼級(jí)管線鋼也正在開(kāi)發(fā)，與之配套的站場(chǎng)、油氣集輸管網(wǎng)等所用無(wú)縫鋼管也在向高強(qiáng)度、高韌性等綜合性能方向發(fā)展。新的煉鋼工藝和先進(jìn)的軋管、熱處理工藝，使得提高熱軋無(wú)縫鋼管的綜合性能成為可能。為驗(yàn)證新工藝與生產(chǎn)線的協(xié)調(diào)性以及新產(chǎn)品與訂貨要求的符合性，避免批量性不合格造成資源浪費(fèi)，在無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)檢驗(yàn)初期進(jìn)行首批檢驗(yàn)是很有必要的［3-4］。但由于無(wú)縫鋼管，尤其是熱軋無(wú)縫鋼管多采用一次成型批量投料生產(chǎn)，目前相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)無(wú)縫鋼管首批檢驗(yàn)的規(guī)范在具體實(shí)施中存在一定的不適用性。本文重點(diǎn)討論目前油氣輸送用無(wú)縫鋼管首批檢驗(yàn)中存在的問(wèn)題。

1 油氣輸送用無(wú)縫鋼管首批檢驗(yàn)一般方法

1.1 油氣輸送管道工程站場(chǎng)用鋼管技術(shù)條件

（1）抽樣：從首次生產(chǎn)的兩個(gè)熔煉爐次的鋼管中各抽取5根鋼管，試驗(yàn)樣管應(yīng)從首次生產(chǎn)的成品鋼管中抽?。?］。

（2）檢驗(yàn)項(xiàng)目：抽取的10根鋼管均應(yīng)進(jìn)行外觀質(zhì)量及尺寸、無(wú)損檢測(cè)；每爐各取1根鋼管進(jìn)行化學(xué)分析、拉伸試驗(yàn)（提供拉伸試驗(yàn)曲線）、夏比沖擊試驗(yàn)（管體橫向，在規(guī)定溫度下進(jìn)行）、落錘撕裂試驗(yàn)（在規(guī)定溫度下進(jìn)行）、維氏硬度檢測(cè)、導(dǎo)向彎曲試驗(yàn)；每爐各取1根鋼管，進(jìn)行規(guī)定最小屈服強(qiáng)度100%的補(bǔ)充靜水壓試驗(yàn)［5］。

1.2 中石化某集輸管網(wǎng)用鋼管技術(shù)條件

（1）抽樣：從首次生產(chǎn)的兩個(gè)熔煉爐次的鋼管中各抽取5根鋼管，試驗(yàn)樣管應(yīng)從首次生產(chǎn)的熱處理之后的鋼管中抽取。

（2）檢驗(yàn)項(xiàng)目：從抽取的10根鋼管中，每爐各取2根鋼管，每根均應(yīng)進(jìn)行化學(xué)分析、拉伸試驗(yàn)、夏比沖擊試驗(yàn)、維氏硬度檢測(cè)；抽取的10根鋼管均應(yīng)進(jìn)行外觀質(zhì)量及尺寸、無(wú)損檢測(cè)；從抽取的10根鋼管中，每爐各取1根鋼管進(jìn)行規(guī)定最小屈服強(qiáng)度100%的補(bǔ)充靜水壓試驗(yàn)。

1.3 某油田集輸管線技術(shù)條件

（1）抽樣：首批生產(chǎn)的8根鋼管。

（2）檢驗(yàn)項(xiàng)目：8根鋼管均應(yīng)進(jìn)行外觀質(zhì)量及尺寸、力學(xué)性能檢測(cè)（拉伸試驗(yàn)、夏比沖擊試驗(yàn)、維氏硬度檢測(cè)）；2根鋼管進(jìn)行化學(xué)成分、靜水壓試驗(yàn)；另外選取1根鋼管進(jìn)行規(guī)定最小屈服強(qiáng)度100%的補(bǔ)充靜水壓試驗(yàn)；并對(duì)所做的試驗(yàn)結(jié)果出具檢驗(yàn)報(bào)告，合格后方可正式生產(chǎn)［6］。

1.4 其 他

某些項(xiàng)目所用鋼管的性能參數(shù)較高，需采用較新工藝生產(chǎn)，但是在訂貨條件中，只簡(jiǎn)單要求進(jìn)行首批檢驗(yàn)，但對(duì)采用何種方法、依照什么規(guī)則進(jìn)行首批檢驗(yàn)未做任何規(guī)定。

2 目前首批檢驗(yàn)中存在的問(wèn)題

（1）首批檢驗(yàn)規(guī)范無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。由于訂貨條件不同，對(duì)產(chǎn)品性能關(guān)注點(diǎn)不一以及不同企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的加入，導(dǎo)致無(wú)縫鋼管首批檢驗(yàn)規(guī)范呈現(xiàn)多樣性［7］。如首批檢驗(yàn)抽樣數(shù)量、檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)方式等要求差別較大。目前無(wú)縫鋼管首批檢驗(yàn)規(guī)范多引自焊接鋼管標(biāo)準(zhǔn)，或以焊接鋼管首批檢驗(yàn)規(guī)范為依托進(jìn)行針對(duì)性修改。還有訂貨方在訂貨時(shí)針對(duì)首批檢驗(yàn)直接簡(jiǎn)單規(guī)定為按某焊接鋼管技術(shù)規(guī)格書(shū)中相關(guān)規(guī)范進(jìn)行。由于無(wú)縫鋼管與焊接鋼管檢驗(yàn)項(xiàng)目不完全一樣，導(dǎo)致在生產(chǎn)檢驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行困難或錯(cuò)誤等問(wèn)題［8］。

（2）產(chǎn)品訂貨量過(guò)小，首批檢驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。以某項(xiàng)目的無(wú)縫鋼管為例，訂購(gòu)Ф168 mm×11 mm規(guī)格、L245NB無(wú)縫鋼管45 t，Ф114 mm×8 mm規(guī)格、L245NB無(wú)縫鋼管40 t。該項(xiàng)目的無(wú)縫鋼管生產(chǎn)檢驗(yàn)采用Q/SY GJX 104—2009標(biāo)準(zhǔn)［5］，要求對(duì)無(wú)縫鋼管進(jìn)行首批檢驗(yàn)。但在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，上述兩個(gè)規(guī)格無(wú)縫鋼管的訂貨量較小，只需投料1～2爐甚至更少鋼坯即可保證訂貨量，熱處理只需1個(gè)批次即可完成。而Q/SY GJX 104—2009標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定首批檢驗(yàn)需從首次生產(chǎn)的2個(gè)爐號(hào)鋼管中抽樣，此時(shí)抽樣爐次只有2個(gè)爐號(hào)甚至1個(gè)爐號(hào)，無(wú)法完成抽樣。即使從2個(gè)爐號(hào)鋼管中完成首批檢驗(yàn)抽樣，也與正常生產(chǎn)檢驗(yàn)批次試驗(yàn)重復(fù)，從而失去了首批檢驗(yàn)驗(yàn)證工藝的意義。甚至個(gè)別規(guī)格無(wú)縫鋼管訂貨量只有幾根，根本無(wú)法完成抽樣。

（3）首批檢驗(yàn)有時(shí)無(wú)法杜絕批量降級(jí)。由于無(wú)縫鋼管生產(chǎn)流程較長(zhǎng)，如果進(jìn)行產(chǎn)品規(guī)格調(diào)整，則從上料、軋管、熱處理、檢驗(yàn)等生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備都要隨之調(diào)整，工程量較大。一般無(wú)縫鋼管生產(chǎn)、熱處理、檢驗(yàn)前都會(huì)根據(jù)其規(guī)格、熱處理工藝等相關(guān)要求進(jìn)行統(tǒng)籌計(jì)劃，相同或相近規(guī)格的無(wú)縫鋼管統(tǒng)一排產(chǎn)，這決定了無(wú)縫鋼管生產(chǎn)、熱處理最小裝爐單位為熔煉批而不是根數(shù)，即按爐排產(chǎn)［9］。因此，當(dāng)訂貨量較小時(shí)，即使首批檢驗(yàn)只需抽取8根或10根鋼管，但其投料生產(chǎn)、熱處理都需針對(duì)首批檢驗(yàn)所在的2個(gè)爐號(hào)無(wú)縫鋼管進(jìn)行，而不僅僅是選作首批檢驗(yàn)用的8根或10根鋼管。這樣，如果首批檢驗(yàn)顯示產(chǎn)品不合格，則不只是首批檢驗(yàn)用的8根或10根無(wú)縫鋼管降級(jí)，而是2個(gè)爐號(hào)鋼管都將面臨批量降級(jí)或重新熱處理。當(dāng)訂貨量較大時(shí)，生產(chǎn)單位可先安排滿足首批檢驗(yàn)抽樣的2個(gè)爐號(hào)無(wú)縫鋼管生產(chǎn)檢驗(yàn)，合格后可按此工藝批量生產(chǎn)剩余產(chǎn)品；而如果首批檢驗(yàn)結(jié)果不合格，則調(diào)整工藝后重新生產(chǎn)檢驗(yàn)，直至合格，隨后再按調(diào)整后的工藝批量生產(chǎn)，可有效避免批量不合格。

（4）按鋼級(jí)進(jìn)行首批檢驗(yàn)不完全適用。站場(chǎng)、油氣集輸管線用無(wú)縫鋼管一般規(guī)格較多，但數(shù)量不大，若按鋼管規(guī)格進(jìn)行首批檢驗(yàn)，需要消耗大量時(shí)間，同時(shí)產(chǎn)生大量費(fèi)用。因此，個(gè)別訂貨方對(duì)該首批檢驗(yàn)方式進(jìn)行了修改，即按鋼級(jí)進(jìn)行，不考慮鋼管規(guī)格，同一鋼級(jí)鋼管只需做一次。該方法解決了根據(jù)無(wú)縫鋼管規(guī)格進(jìn)行首批檢驗(yàn)造成的問(wèn)題（調(diào)整生產(chǎn)線等待時(shí)間長(zhǎng)和首批檢驗(yàn)次數(shù)多），一定程度上減少了費(fèi)用。但筆者認(rèn)為，即使鋼級(jí)相同，不同規(guī)格無(wú)縫鋼管軋制、熱處理（如加熱溫度、保溫時(shí)間等）工藝參數(shù)卻是不同的，比如用Ф357 mm×12.5 mm規(guī)格、L415QB無(wú)縫鋼管的首批檢驗(yàn)來(lái)代替Ф508 mm×22.2 mm規(guī)格、L415QB無(wú)縫鋼管的首批檢驗(yàn)肯定是不準(zhǔn)確的，這種做法不能達(dá)到首批檢驗(yàn)驗(yàn)證鋼管生產(chǎn)、檢驗(yàn)工藝是否合格的目的。

（5）工藝成熟產(chǎn)品反復(fù)做首批檢驗(yàn)實(shí)際意義不大。隨著軋管、熱處理技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，無(wú)縫鋼管的質(zhì)量有了明顯改善。對(duì)于中小直徑熱軋無(wú)縫鋼管，國(guó)內(nèi)制管廠基本都建立了比較成熟的生產(chǎn)工藝流程，并具有穩(wěn)定可靠的質(zhì)量保證。而某些大型鋼管廠生產(chǎn)的無(wú)縫鋼管，其熱軋態(tài)的性能指標(biāo)已達(dá)到正火態(tài)的要求。對(duì)于這類無(wú)縫鋼管，重復(fù)進(jìn)行首批檢驗(yàn)的實(shí)際意義不大。

（6）生產(chǎn)制造單位缺乏對(duì)首批檢驗(yàn)數(shù)據(jù)和記錄的保存。首批檢驗(yàn)數(shù)據(jù)可直接驗(yàn)證生產(chǎn)工藝是否合理，對(duì)糾正錯(cuò)誤、改進(jìn)工藝、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品具有重要參考意義。真實(shí)、完整的首批檢驗(yàn)記錄是追溯產(chǎn)品質(zhì)量和工藝有效性的重要證據(jù)［10］。在實(shí)踐中，大多數(shù)生產(chǎn)制造單位雖然都能夠按照訂貨要求對(duì)每個(gè)訂貨批鋼管進(jìn)行首批檢驗(yàn)并得到一系列數(shù)據(jù)及記錄，但在首批檢驗(yàn)驗(yàn)證工藝正確、質(zhì)量合格可批量生產(chǎn)后，未保存相關(guān)數(shù)據(jù)和記錄。這樣，一方面，當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量異議時(shí)，無(wú)法通過(guò)追溯相關(guān)數(shù)據(jù)和記錄來(lái)查找原因或提供證據(jù)證明工藝的有效性；另一方面，當(dāng)有訂貨方訂購(gòu)相同工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品時(shí)，由于缺乏對(duì)之前產(chǎn)品首批檢驗(yàn)數(shù)據(jù)和記錄的保存，不能為訂貨方提供有效參考，同時(shí)還要重復(fù)進(jìn)行首批檢驗(yàn)，既浪費(fèi)時(shí)間又增加了成本。

3 結(jié) 語(yǔ)

在無(wú)縫鋼管正式生產(chǎn)前，首批檢驗(yàn)對(duì)評(píng)價(jià)生產(chǎn)制造單位的能力，驗(yàn)證制造過(guò)程規(guī)范MPS和質(zhì)量控制手冊(cè)QCM中的工藝、方法在正常生產(chǎn)時(shí)能否生產(chǎn)出符合規(guī)范要求的鋼管具有重要意義。由于無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)檢驗(yàn)特點(diǎn)，目前所用的無(wú)縫鋼管首批檢驗(yàn)規(guī)范在實(shí)際中不完全適用。訂貨方或設(shè)計(jì)者在確定產(chǎn)品技術(shù)要求以及生產(chǎn)制造單位在進(jìn)行首批檢驗(yàn)時(shí)，建議從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：

（1）若所訂購(gòu)產(chǎn)品對(duì)于制造廠或同行業(yè)來(lái)說(shuō)是質(zhì)量穩(wěn)定、工藝成熟的產(chǎn)品，在生產(chǎn)工藝一致的前提下，可采用最近3年內(nèi)同一規(guī)格、鋼級(jí)和壁厚的首批檢驗(yàn)結(jié)果作為合同的首批檢驗(yàn)結(jié)論。

（2）訂貨方或設(shè)計(jì)者在制定訂貨條件時(shí)，在首批檢驗(yàn)相關(guān)規(guī)定中應(yīng)考慮無(wú)縫鋼管生產(chǎn)檢驗(yàn)特點(diǎn)，對(duì)其應(yīng)統(tǒng)一規(guī)范，以首批檢驗(yàn)意義（驗(yàn)證工藝符合性）為目的，充分考慮無(wú)縫鋼管規(guī)格、鋼級(jí)、訂貨量等因素，保證檢驗(yàn)項(xiàng)目的可執(zhí)行性；在涉及新產(chǎn)品、新工藝時(shí)，還需要明確細(xì)化首批檢驗(yàn)的方式、內(nèi)容以及包含相關(guān)數(shù)據(jù)記錄的首批檢驗(yàn)報(bào)告要求。

（3）生產(chǎn)制造單位應(yīng)對(duì)首批檢驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)及記錄進(jìn)行有效保存。

（4）相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)進(jìn)一步規(guī)范首批檢驗(yàn)的要求，為訂貨方或設(shè)計(jì)者制訂細(xì)化的首批檢驗(yàn)規(guī)范提供指導(dǎo)思想。

［1］李曉飛，姜廣清.國(guó)內(nèi)油氣長(zhǎng)輸管道的鋼管選用［J］.油氣田地面工程，2008，27（11）：36-37.

［2］ API Spec 5L—2008管線鋼管規(guī)范［S］.44版.北京：石油工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所，2008.

［3］李平全，霍春勇，馮耀榮，等.西氣東輸工程用鋼管的質(zhì)量控制［J］.石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2004，20（11）：15-19.

［4］蘭興昌.國(guó)外無(wú)縫鋼管生產(chǎn)現(xiàn)狀［J］.鋼管，2012，41（2）：15-20.

［5］Q/SY GJX 104—2009油氣輸送管道工程站場(chǎng)用鋼管技術(shù)條件［S］.2009.

［6］ DNV-OS-F101—2007 Submarine pipeline systems［S］.2007.

［7］李記科，張鴻博，馬秋榮.油氣輸送鋼管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分析及應(yīng)用現(xiàn)狀［J］.石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2005，21（3）：38-39.

［8］解仲英，毛濃召.簡(jiǎn)議技術(shù)規(guī)格書(shū)的制定［J］.石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2008，24（4）：17-21.

［9］孫宏，肖都琴，陳曉雯，等.國(guó)外管線鋼管的質(zhì)量檢驗(yàn)及控制分析［J］.石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2009，25（9）：32-34.

［10］舒宗文，陳敬紅.首批產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)審的問(wèn)題與對(duì)策［J］.質(zhì)量與可靠性，2012（2）：46-48.