大型化工項(xiàng)目壓力容器、壓力管道安裝監(jiān)檢要點(diǎn)與技巧

丁無極 李順榮 金建波

(杭州市特種設(shè)備檢測(cè)研究院)

隨著城市的不斷擴(kuò)張，很多大型化工企業(yè)都紛紛從市中心搬遷到郊區(qū)的工業(yè)園區(qū)。大型企業(yè)搬遷給企業(yè)的轉(zhuǎn)型與產(chǎn)業(yè)提升提供十分有利的機(jī)遇，同時(shí)新項(xiàng)目安裝給安全生產(chǎn)帶來不少挑戰(zhàn)。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)文件的要求，杭州市特種設(shè)備檢測(cè)研究院對(duì)相關(guān)企業(yè)項(xiàng)目進(jìn)行了安裝安全質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)(以下簡稱監(jiān)檢)。監(jiān)檢人員對(duì)各質(zhì)量控制環(huán)節(jié)和監(jiān)檢工作點(diǎn)按相關(guān)規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了嚴(yán)格控制。依據(jù)多家大型化工項(xiàng)目的監(jiān)檢經(jīng)驗(yàn)，筆者針對(duì)大型化工項(xiàng)目監(jiān)檢要點(diǎn)、重點(diǎn)進(jìn)行分析。

1 大型化工項(xiàng)目的安裝特點(diǎn)

1.1 工藝介質(zhì)的危險(xiǎn)性

大型化工項(xiàng)目的工藝介質(zhì)大多具有易燃易爆、有毒有腐蝕性。如：硫化氫能導(dǎo)致人體中毒；含水液氨及燒堿等對(duì)管道有很強(qiáng)的腐蝕作用，導(dǎo)致管線減薄、變脆等。

1.2 工藝操作條件的苛刻性

大型化工項(xiàng)目的工藝操作條件要求包括高溫、深冷、高壓以及真空等，許多加熱溫度都達(dá)到和超過了介質(zhì)的自燃點(diǎn)，一旦泄漏，極易發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。

1.3 工藝管道與容器材料的多樣性

按照主體材料分類有金屬管道和非金屬管道；金屬管道又分為鑄鐵管道、碳鋼管道、合金鋼管道、不銹鋼管道、有色金屬管道和金屬復(fù)合管道。有時(shí)一條管線上會(huì)有幾種材料同時(shí)出現(xiàn)。材料的多樣性給管線的焊接與安裝帶來了難度?；ぱb置的獨(dú)有的特性給壓力容器和壓力管道的安裝質(zhì)量提出了很高的要求，同時(shí)給監(jiān)檢工作的開展帶來了一定的難度。

1.4 監(jiān)檢時(shí)間周期長

一座投資幾十億的化工項(xiàng)目，從建設(shè)開始起的材料購買，到最終的投入生產(chǎn)，時(shí)間周期一般2～3年，甚至更長。

1.5 現(xiàn)場(chǎng)工況惡劣

新化工項(xiàng)目從基礎(chǔ)的三通一平，很多的時(shí)候需要露天作業(yè)，南方天氣雨水多，對(duì)主要以焊接作為主要安裝方式的特種設(shè)備安裝工作極為不利。

2 監(jiān)檢的主要工作

大型化工項(xiàng)目壓力容器、壓力管道監(jiān)檢的范圍為從壓力容器、壓力管道的開工、安裝、調(diào)試、中間交接、投料試車直至竣工驗(yàn)收為止的全過程。其中涉及特種設(shè)備種類齊全、數(shù)量巨大。以某化工項(xiàng)目為例，其所包括的特種設(shè)備有：

鍋爐 10臺(tái)

壓力容器 900臺(tái)

壓力管道 197 261.7m

起重設(shè)備 48臺(tái)

電梯 20臺(tái)

廠內(nèi)機(jī)動(dòng)車 17臺(tái)

可以看出，作為典型的化工項(xiàng)目壓力容器與壓力管道占特種設(shè)備安裝工作量絕對(duì)多數(shù)，特別是該化工項(xiàng)目需現(xiàn)場(chǎng)組焊的4臺(tái)2 000m3球罐，兩臺(tái)1 000m3球罐，兩臺(tái)650m3球罐等大型設(shè)備。

主要的監(jiān)檢內(nèi)容有：

a. 審查安裝單位、無損檢測(cè)單位、施工資質(zhì)、焊工資格和安裝告知手續(xù)；

b. 參加設(shè)計(jì)圖紙會(huì)審，按相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)及施工實(shí)際情況對(duì)施工圖提出了監(jiān)檢意見和建議；

c. 現(xiàn)場(chǎng)查看壓力管道元件、材料；

d. 現(xiàn)場(chǎng)查看容器安裝、管道安裝焊接情況，審查部分焊接工藝和焊工資格；

e. 對(duì)壓力容器現(xiàn)場(chǎng)安裝、組焊和改造進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)檢；

f. 按規(guī)定對(duì)壓力管道焊接無損檢測(cè)底片進(jìn)行抽查；

g. 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)組焊壓力管道的強(qiáng)度試驗(yàn)，按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。

3 監(jiān)檢要點(diǎn)分析

3.1 材料驗(yàn)收與確認(rèn)

大型化工項(xiàng)目材料主要由建設(shè)單位提供，監(jiān)檢單位應(yīng)聯(lián)合安裝單位對(duì)所提供的材料進(jìn)行驗(yàn)收，鉻鉬合金鋼、含鎳低溫鋼、不銹鋼、鎳及鎳合金、鈦及合金材料組成件，應(yīng)采用光譜分析或其他方法對(duì)材料進(jìn)行復(fù)查，并應(yīng)做好標(biāo)識(shí)。監(jiān)檢要點(diǎn)有：

a. 設(shè)計(jì)用于高壓的凹凸法蘭有無匹配錯(cuò)誤，法蘭片應(yīng)有監(jiān)檢鋼印；

b. 螺栓、螺帽材料證明，需提供生產(chǎn)許可證；

c. 不銹鋼材料與碳鋼材料的堆放；

d. 對(duì)特殊材料的管線、管件、焊縫進(jìn)行光譜確認(rèn)，避免材料用錯(cuò)。

3.2 焊接質(zhì)量控制

大型化工項(xiàng)目高壓管道材料選用厚壁合金鋼，例如：某化工項(xiàng)目公用蒸汽管道材料為15CrMo，外徑508mm，厚度19mm，需要在戶外管廊上安裝，這對(duì)焊接位置與環(huán)境都是一大挑戰(zhàn)。監(jiān)檢時(shí)，除了要留意焊接記錄，還要注意焊接環(huán)境影響，必要時(shí)進(jìn)行焊縫外觀抽查。

3.3 熱處理

在需熱處理的高壓、厚壁壓力管道監(jiān)檢時(shí)，應(yīng)檢查熱處理曲線是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求?，F(xiàn)場(chǎng)必要時(shí)還需檢查硬度是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，一些直管與彎頭連接焊縫是重點(diǎn)檢查部位，因?yàn)樵撎師岜刭|(zhì)量差。

3.4 無損檢測(cè)

對(duì)無損檢測(cè)的抽查比例應(yīng)履行標(biāo)準(zhǔn)的要求，例如標(biāo)準(zhǔn)[1]要求壓力管道大于DN500mm的應(yīng)按每條焊縫比例進(jìn)行抽查，有許多安裝單位按總焊口數(shù)量比例檢查。實(shí)際操作中容易出現(xiàn)的問題還有[2]：

a. 單線圖上標(biāo)注的無損檢測(cè)位置與實(shí)際焊口較難對(duì)應(yīng)，原因是預(yù)制管在安裝時(shí)，安裝工人隨意性較強(qiáng)，未嚴(yán)格按預(yù)定要求一一組對(duì)焊接，組焊后又未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，予以糾正；

b. 無損檢測(cè)比例控制不嚴(yán)格、計(jì)算不準(zhǔn)確，可能造成無損檢測(cè)比例不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，原因是按整個(gè)裝置還是按某區(qū)域、某管段計(jì)算比例執(zhí)行情況的口徑不一致；

c. 擴(kuò)探比例執(zhí)行不嚴(yán)格，有些安裝單位甚至不擴(kuò)探，隱瞞焊口不合格返修的事實(shí)。

3.5 耐壓試驗(yàn)

耐壓試驗(yàn)作為安裝監(jiān)檢最主要的環(huán)節(jié)之一， 也是對(duì)壓力管道、壓力容器的總體質(zhì)量考核。在試驗(yàn)時(shí)，要考慮試壓包的選取，不能使某一管道產(chǎn)生永久性變形。在試驗(yàn)時(shí)，除了要檢查焊接接頭，還要檢查母材的質(zhì)量。

3.6 大型壓力容器現(xiàn)場(chǎng)安裝

大型塔器地腳螺栓應(yīng)安裝雙螺母，大型法蘭安裝應(yīng)確保錯(cuò)邊量在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，球罐組裝時(shí)應(yīng)檢查球殼板最小間隙。

4 監(jiān)檢技巧

4.1 監(jiān)檢力量支配

監(jiān)檢是第三方檢驗(yàn)，應(yīng)充分調(diào)動(dòng)監(jiān)理單位、建設(shè)單位的責(zé)任心。尤其是監(jiān)理單位的力量是監(jiān)督檢驗(yàn)人員所不能相比的，其部分工作內(nèi)容都與監(jiān)檢工作相類似。應(yīng)及時(shí)與監(jiān)理單位相溝通，以便快速而有效地掌握龐大的項(xiàng)目安裝信息，才能切實(shí)把好監(jiān)檢職責(zé)。

4.2 做好監(jiān)檢日志

大型化工項(xiàng)目是一項(xiàng)龐大的任務(wù)，需要較多的監(jiān)檢人員參與，做好分工的同時(shí)，也要做好詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)檢日志，有利于企業(yè)的整改，以及任務(wù)的銜接和最終竣工時(shí)的相關(guān)資料收集。

4.3 新檢測(cè)方法與成熟檢測(cè)方法的比對(duì)

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)組焊的厚壁容器，使用TOFD檢測(cè)已成為節(jié)省檢測(cè)成本的一大趨勢(shì)，TOFD檢測(cè)技術(shù)具有高缺陷分辨率與檢出率的特點(diǎn)，但是對(duì)缺陷的定性還缺乏足夠的經(jīng)驗(yàn)分析、判斷。因此，還需借助射線檢測(cè)對(duì)懷疑部分進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。

4.4 管道射線拍片的抽查技巧

化工企業(yè)由于現(xiàn)場(chǎng)工況惡劣，而且趕工期現(xiàn)象嚴(yán)重。造成在不合適場(chǎng)合進(jìn)行焊接，結(jié)果使焊接質(zhì)量難以保證。在射線拍片的片子抽查中，一定要以天氣惡劣時(shí)焊接的焊縫進(jìn)行重點(diǎn)抽查。

5 結(jié)束語

壓力容器、壓力管道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)檢工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要調(diào)動(dòng)多方面的單位聯(lián)合參與工作。要重視發(fā)揮各責(zé)任主體質(zhì)保體系的作用，壓力容器、壓力管道工程各責(zé)任主體在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)建立質(zhì)保體系，且各責(zé)任主體質(zhì)保體系是否能夠有效運(yùn)行，需要監(jiān)檢人員及時(shí)對(duì)其體系的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查確認(rèn)。壓力容器、壓力管道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)檢人員要有良好專業(yè)知識(shí)才能疏理檢驗(yàn)工作，把握關(guān)鍵要點(diǎn)，做好技術(shù)服務(wù)。

[1] GB 50235-2010.工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2010.

[2] 張幼德, 湯曉英, 柳曉民 .壓力管道安裝監(jiān)督檢驗(yàn)常見問題分析[J] .化工設(shè)備與管道,2006,43(1)：55～58.