帶壓封堵專用管件制造和組裝監(jiān)檢淺議

張新，俞國平

（1.江西省檢驗(yàn)檢測認(rèn)證總院特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測研究院新余檢測分院；2.泰達(dá)長林管道科技（江西）股份有限公司，江西 新余 338000）

1 前言

管道帶壓封堵是指在維持管線正常輸送介質(zhì)、用戶使用不受影響的情況下，對管道進(jìn)行封堵以實(shí)現(xiàn)對管道進(jìn)行維修、改造、改建、擴(kuò)建（以下統(tǒng)稱：維修）的一種技術(shù)。該技術(shù)具有安全可靠，方便實(shí)用，適用性廣、經(jīng)濟(jì)高效的特點(diǎn)，近年來，在壓力管道維修中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

根據(jù)所維修管道規(guī)格、輸送介質(zhì)、運(yùn)行參數(shù)的不同，管道帶壓封堵可選擇不同的封堵工藝，如筒式封堵、塞式封堵、囊式封堵等，本文僅以筒式封堵為例進(jìn)行討論。筒式封堵的工作原理是：用上、下對開的四通專用管件（以下統(tǒng)稱：四通）上下合抱并焊接在管道母管外壁上，將開孔裝置安裝在四通上部法蘭上（見圖1），并從四通內(nèi)在母管上開一直徑與母管外徑相當(dāng)、貫穿整個母管的孔（管道全被切斷，四通代替了管道)（見圖2），取出刀具將膨脹筒插入孔中，通過機(jī)械方式使膨脹筒膨脹，膨脹筒外壁的密封橡膠緊緊貼合在四通內(nèi)壁和母管內(nèi)斷面上，從而達(dá)到封堵并改變介質(zhì)流向的作用。在擬維修管段的上、下游分別對管道進(jìn)行封堵，用臨時管道或金屬軟管連接上、下游的封堵裝置形成臨時旁通管段，從而將施工管段從管線中隔離出來，實(shí)現(xiàn)不停機(jī)進(jìn)行維修施工的目的（見圖3）。

圖1

圖2

圖3

封堵過程中，需要利用夾板閥、開孔結(jié)合器、封堵結(jié)合器等專用裝置，完成開孔、封堵、永久堵塞等工序，并維持施工過程中的密封狀態(tài)。施工結(jié)束后，撤去各裝置，永久封閉四通，四通留在管道上并成為管道的一個承壓部件。

由上可知，四通不是管道的“原裝”組成件，而是因管道維修“新增”的組成件，其產(chǎn)品質(zhì)量和封堵現(xiàn)場的組裝質(zhì)量對壓力管道安全運(yùn)行影響重大，相應(yīng)的產(chǎn)品制造監(jiān)督檢驗(yàn)和封堵現(xiàn)場組裝質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)同樣非常重要。

本文以四通為例，對管道帶壓封堵專用管件在制造監(jiān)檢中和封堵現(xiàn)場組裝質(zhì)量監(jiān)檢中，應(yīng)注意的事項(xiàng)摘要做些討論，對一般事項(xiàng)或安全技術(shù)規(guī)范明確規(guī)定的事項(xiàng)則簡單略過，以期拋磚引玉，共同提高。

2 四通制造監(jiān)督檢驗(yàn)

實(shí)際工作中，四通等帶壓封堵專用管件的制造監(jiān)檢，在各地做法并不一致，不少是應(yīng)購買方要求以委托監(jiān)檢的方式進(jìn)行。

2.1 監(jiān)檢程序和依據(jù)

（1）監(jiān)檢程序包括“受理申請（委托）、監(jiān)檢準(zhǔn)備、監(jiān)檢實(shí)施、出具監(jiān)檢證書/報告”等內(nèi)容。

（2）四通多為購買方根據(jù)需要而專門訂制，其設(shè)計、制造規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)以及監(jiān)檢依據(jù)，除國家相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范(注)外，還應(yīng)符合產(chǎn)品制造合同、技術(shù)協(xié)議的規(guī)定。監(jiān)檢方案或大綱應(yīng)結(jié)合制造單位管理、生產(chǎn)情況和產(chǎn)品特征制定，監(jiān)檢方式、監(jiān)檢項(xiàng)目、內(nèi)容和要求應(yīng)具有針對性。

2.2 主要監(jiān)檢項(xiàng)目和注意事項(xiàng)

（1）制造單位生產(chǎn)許可和型式試驗(yàn)文件（C 類）。制造單位應(yīng)取得壓力管道元件制造許可和型式試驗(yàn)證書，能覆蓋本件（或本批）產(chǎn)品并在有效期內(nèi)。

（2）設(shè)計文件（C 類）。審查設(shè)計文件應(yīng)符合安全技術(shù)規(guī)范要求及產(chǎn)品制造合同、技術(shù)協(xié)議規(guī)定的特殊要求。如果涉及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)注意該標(biāo)準(zhǔn)是否已備案。

（3）工藝文件（C 類）。工藝文件包括加工、組對、裝配、焊接、熱處理等制造工藝文件和無損檢測、性能檢驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)（泄漏試驗(yàn)）等檢驗(yàn)工藝文件。

①熱處理的作用是改善焊縫金相組織、提升機(jī)械性能、去除氫脆、消除應(yīng)力，防止產(chǎn)品變形，主要包括整體熱處理和焊后熱處理。不同的熱處理方式、工藝、時機(jī)有不同的作用和效果，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計文件規(guī)定進(jìn)行。②對新產(chǎn)品或新工藝的工藝文件應(yīng)重點(diǎn)檢查。

（4）質(zhì)量計劃（C 類）。質(zhì)量計劃設(shè)置的控制點(diǎn)和要求應(yīng)符合設(shè)計文件和產(chǎn)品特性，不應(yīng)千篇一律。

（5）材料（B/C 類）。材料一般包括板材、管子、封頭、法蘭、焊接材料、密封元件及其他零部件。應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注設(shè)計文件對材料是否有復(fù)驗(yàn)要求。

（6）焊接（B類）。在制造過程中，四通的焊縫包括（見圖4）：豎管與法蘭對接焊縫、豎管縱縫（用板材卷制時）、豎管與橫管（護(hù)板）連接角焊縫、橫管縱縫（用板材卷制時）、豎管與封頭對接焊縫。當(dāng)四通為整體沖壓成型時，焊縫只有：豎管與法蘭對焊縫接、豎管與封頭對接焊縫。

圖4

①當(dāng)橫管采用無縫鋼管制作時，要等耐壓試驗(yàn)后，才將橫管上、下對半剖開，形成上、下護(hù)板（見圖5）。當(dāng)橫管采用板材卷制時，橫管縱縫應(yīng)嚴(yán)格位于剖開線上，以保證將橫管上、下剖開時，橫管上這條“臨時”對接縱縫能被徹底清除。但該“臨時”縱縫參與耐壓試驗(yàn)，必須嚴(yán)格按焊接工藝文件的要求進(jìn)行焊接。②焊縫應(yīng)打焊接鋼印，且特別注意上、下護(hù)板的配對鋼印的打印和記錄。③重點(diǎn)檢查焊縫返修工藝執(zhí)行情況，焊接工藝文件有預(yù)熱或后熱規(guī)定時，重點(diǎn)檢查其工藝執(zhí)行情況。

圖5

（7）無損檢測（B/C類）。①無損檢測方法、檢測標(biāo)準(zhǔn)、檢測比例和合格標(biāo)準(zhǔn)按設(shè)計文件規(guī)定。②如外委分包的，重點(diǎn)審查分包機(jī)構(gòu)及人員資格，外委合同及批準(zhǔn)程序、檢測報告及審核是否符合制造單位程序文件的規(guī)定。③重點(diǎn)檢查缺陷返修后擴(kuò)探工藝執(zhí)行情況。

（8）外觀及幾何尺寸（B 類）。平直度、扭曲度等指標(biāo)對四通在封堵現(xiàn)場組裝質(zhì)量影響較大，應(yīng)逐件檢查或按批抽查。

（9）熱處理（B 類）。①重點(diǎn)檢查熱處理工藝的執(zhí)行情況，達(dá)不到要求的應(yīng)重新進(jìn)行熱處理（否則，橫管剖開后上、下護(hù)板可能嚴(yán)重變形）。②熱處理工作外委分包的，審查重點(diǎn)同無損檢測。

（10）理化檢驗(yàn)（B 類）。應(yīng)注意試樣獲取方式是否符合設(shè)計文件規(guī)定。外委分包的，審查重點(diǎn)同無損檢測。

（11）耐壓試驗(yàn)（A 類）/泄漏試驗(yàn)（B 類）。①試驗(yàn)均由制造單位負(fù)責(zé)實(shí)施。②四通結(jié)構(gòu)特殊，耐壓試驗(yàn)和泄漏試驗(yàn)的專用工裝應(yīng)滿足試驗(yàn)的需要和保證安全。

（12）涂敷質(zhì)量、產(chǎn)品標(biāo)志、出廠文件（B/C 類）。按設(shè)計文件和制造單位質(zhì)量保證體系規(guī)定。

（13）監(jiān)督檢驗(yàn)證書/報告。逐件或按批出具，按批出具的必須包括該批產(chǎn)品數(shù)量及產(chǎn)品編號的起止范圍。

3 四通封堵現(xiàn)場組裝監(jiān)督檢驗(yàn)

四通現(xiàn)場組裝是管道帶壓封堵施工的起始和基礎(chǔ)工序，其質(zhì)量不僅關(guān)系管道封堵和整個維修施工安全，對管道以后的安全運(yùn)行也影響重大。管道帶壓封堵工序較多，技術(shù)要求較高，限于篇幅，本文討論范圍只涉及四通現(xiàn)場組裝監(jiān)檢，對四通組裝后的開孔、封堵、隔離等則不再進(jìn)一步討論。

3.1 開工報備

單獨(dú)的管道帶壓封堵施工項(xiàng)目不多見，管道帶壓封堵開工報備一般都包括在壓力管道維修項(xiàng)目的報備內(nèi)容中。

3.2 簽訂監(jiān)檢協(xié)議（合同）

明確監(jiān)檢范圍（以本文設(shè)定為例，監(jiān)檢范圍應(yīng)明確為“四通現(xiàn)場組裝”，不包括后續(xù)其他工序）、監(jiān)檢依據(jù)、雙方職責(zé)等，制定并提供監(jiān)檢大綱。主要監(jiān)檢依據(jù)除上述（注）所列外，還包括SYT6150.1-2017《鋼質(zhì)管道封堵技術(shù)規(guī)范 第1 部分：塞式、筒式封堵》等標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。

3.3 組裝前準(zhǔn)備工作

施工單位主要有管道現(xiàn)場調(diào)查踏勘、開工報備、封堵作業(yè)點(diǎn)選定、作業(yè)坑開挖及驗(yàn)收、作業(yè)平臺搭建及驗(yàn)收、施工組織設(shè)計、施工機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備、按安全技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行模擬試驗(yàn)等。

監(jiān)檢單位主要是人員、設(shè)備、資料等技術(shù)準(zhǔn)備。

3.4 主要監(jiān)檢項(xiàng)目及注意事項(xiàng)

（1）單位資質(zhì)及設(shè)計規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)（C 類）。設(shè)計、施工單位和無損檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)應(yīng)滿足安全技術(shù)規(guī)范要求，采用的設(shè)計、施工規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)與管道原設(shè)計、施工規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)相符。

（2）出廠資料（C 類）和實(shí)物檢查（B 類）。①四通、夾板閥（夾板閥之外已不在本文討論范圍內(nèi)）的規(guī)格、適用介質(zhì)、設(shè)計參數(shù)等應(yīng)滿足管道維修設(shè)計文件的規(guī)定，質(zhì)量證明書、監(jiān)檢證書、型式試驗(yàn)報告等資料內(nèi)容齊全、準(zhǔn)確。②四通等實(shí)物幾何尺寸對組裝質(zhì)量影響較大，應(yīng)現(xiàn)場進(jìn)行檢查或抽查。

（3）施工組織設(shè)計（C 類）。①施工組織設(shè)計應(yīng)切合實(shí)際，防止相互套用；安全和環(huán)境保護(hù)措施應(yīng)有針對性（如區(qū)分野外和市區(qū)）。②注意防范體系、焊接、無損檢測等人員虛列不到崗現(xiàn)象。

（4）組裝位置確定（B 類）。為防止四通組裝在母管壁厚的薄弱點(diǎn)上，應(yīng)對擬組裝位置進(jìn)行周向和軸向壁厚測定（見圖6），測點(diǎn)數(shù)量位置按施工組織設(shè)計。

圖6

（5）組裝焊接。①有模擬試驗(yàn)要求的，審查模擬試驗(yàn)結(jié)果。②對野外施工現(xiàn)場，應(yīng)加強(qiáng)各類材料特別是焊條的管理情況（如存放、烘干等）檢查。③檢查四通組裝位置母管防腐層和底漆的清除情況及四通焊接部位打磨清理情況。④四通與母管的貼合情況、現(xiàn)場施焊環(huán)境對組裝焊接質(zhì)量影響重大，母管線壓力、介質(zhì)流速對施工安全影響重大，應(yīng)嚴(yán)格按安全技術(shù)規(guī)范和安全操作規(guī)程要求進(jìn)行檢查。⑤正確的焊接順序可有效防止焊接變形和焊接應(yīng)力，應(yīng)重點(diǎn)檢查焊工數(shù)量和焊接順序是否符合安全技術(shù)規(guī)范規(guī)定。⑥檢查防范強(qiáng)力組對、在坡口以外管壁上引弧、焊機(jī)地線與管子連接不用專用卡具等違規(guī)行為。⑦四通上、下護(hù)板縱向直焊縫應(yīng)加墊板，墊板材質(zhì)應(yīng)與四通材質(zhì)相同或?qū)偻唤M號，長度等于護(hù)板長度，寬度一般為焊縫寬度的2 ～3 倍，厚度按設(shè)計文件規(guī)定，并結(jié)合護(hù)板實(shí)際尺寸預(yù)開凹槽（見圖7）。⑧有焊前預(yù)熱和后熱處理的，重點(diǎn)檢查執(zhí)行情況。

圖7

（6）焊接質(zhì)量檢測。為防止層間裂紋和延遲裂紋，無損檢測需在焊接過程中、焊后24 小時或48 小時進(jìn)行，應(yīng)重點(diǎn)檢查其執(zhí)行情況以及發(fā)現(xiàn)缺陷的處理和復(fù)檢、擴(kuò)檢等情況。

（7）試壓。四通組裝到母管上并檢驗(yàn)合格后，即可開始安裝夾板閥、開孔結(jié)合器等裝置并進(jìn)行整體試壓，檢查四通整體強(qiáng)度和焊縫嚴(yán)密性。試驗(yàn)壓力應(yīng)不高于管道運(yùn)行壓力1.1 倍，試壓介質(zhì)、試壓時間和合格標(biāo)準(zhǔn)按設(shè)計文件或施工組織設(shè)計。試壓合格后，方可繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)施工。