大型化工項目壓力容器、壓力管道安裝監檢要點與技巧

丁無極 李順榮 金建波

(杭州市特種設備檢測研究院)

隨著城市的不斷擴張，很多大型化工企業都紛紛從市中心搬遷到郊區的工業園區。大型企業搬遷給企業的轉型與產業提升提供十分有利的機遇，同時新項目安裝給安全生產帶來不少挑戰。根據相關標準和設計文件的要求，杭州市特種設備檢測研究院對相關企業項目進行了安裝安全質量監督檢驗(以下簡稱監檢)。監檢人員對各質量控制環節和監檢工作點按相關規則、標準和設計要求進行了嚴格控制。依據多家大型化工項目的監檢經驗，筆者針對大型化工項目監檢要點、重點進行分析。

1 大型化工項目的安裝特點

1.1 工藝介質的危險性

大型化工項目的工藝介質大多具有易燃易爆、有毒有腐蝕性。如：硫化氫能導致人體中毒；含水液氨及燒堿等對管道有很強的腐蝕作用，導致管線減薄、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，許多加熱溫度都達到和超過了介質的自燃點，一旦泄漏，極易發生火災爆炸事故。

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合管道。有時一條管線上會有幾種材料同時出現。材料的多樣性給管線的焊接與安裝帶來了難度?；ぱb置的獨有的特性給壓力容器和壓力管道的安裝質量提出了很高的要求，同時給監檢工作的開展帶來了一定的難度。

1.4 監檢時間周期長

一座投資幾十億的化工項目，從建設開始起的材料購買，到最終的投入生產，時間周期一般2～3年，甚至更長。

1.5 現場工況惡劣

新化工項目從基礎的三通一平，很多的時候需要露天作業，南方天氣雨水多，對主要以焊接作為主要安裝方式的特種設備安裝工作極為不利。

2 監檢的主要工作

大型化工項目壓力容器、壓力管道監檢的范圍為從壓力容器、壓力管道的開工、安裝、調試、中間交接、投料試車直至竣工驗收為止的全過程。其中涉及特種設備種類齊全、數量巨大。以某化工項目為例，其所包括的特種設備有：

鍋爐 10臺

壓力容器 900臺

壓力管道 197 261.7m

起重設備 48臺

電梯 20臺

廠內機動車 17臺

可以看出，作為典型的化工項目壓力容器與壓力管道占特種設備安裝工作量絕對多數，特別是該化工項目需現場組焊的4臺2 000m3球罐，兩臺1 000m3球罐，兩臺650m3球罐等大型設備。

主要的監檢內容有：

a. 審查安裝單位、無損檢測單位、施工資質、焊工資格和安裝告知手續；

b. 參加設計圖紙會審，按相關法規和標準及施工實際情況對施工圖提出了監檢意見和建議；

c. 現場查看壓力管道元件、材料；

d. 現場查看容器安裝、管道安裝焊接情況，審查部分焊接工藝和焊工資格；

e. 對壓力容器現場安裝、組焊和改造進行了現場監檢；

f. 按規定對壓力管道焊接無損檢測底片進行抽查；

g. 對現場組焊壓力管道的強度試驗，按規范和設計要求進行現場監督。

3 監檢要點分析

3.1 材料驗收與確認

大型化工項目材料主要由建設單位提供，監檢單位應聯合安裝單位對所提供的材料進行驗收，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，應采用光譜分析或其他方法對材料進行復查，并應做好標識。監檢要點有：

a. 設計用于高壓的凹凸法蘭有無匹配錯誤，法蘭片應有監檢鋼印；

b. 螺栓、螺帽材料證明，需提供生產許可證；

c. 不銹鋼材料與碳鋼材料的堆放；

d. 對特殊材料的管線、管件、焊縫進行光譜確認，避免材料用錯。

3.2 焊接質量控制

大型化工項目高壓管道材料選用厚壁合金鋼，例如：某化工項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，這對焊接位置與環境都是一大挑戰。監檢時，除了要留意焊接記錄，還要注意焊接環境影響，必要時進行焊縫外觀抽查。

3.3 熱處理

在需熱處理的高壓、厚壁壓力管道監檢時，應檢查熱處理曲線是否達到標準要求?，F場必要時還需檢查硬度是否達到標準要求，一些直管與彎頭連接焊縫是重點檢查部位，因為該處熱保溫質量差。

3.4 無損檢測

對無損檢測的抽查比例應履行標準的要求，例如標準[1]要求壓力管道大于DN500mm的應按每條焊縫比例進行抽查，有許多安裝單位按總焊口數量比例檢查。實際操作中容易出現的問題還有[2]：

a. 單線圖上標注的無損檢測位置與實際焊口較難對應，原因是預制管在安裝時，安裝工人隨意性較強，未嚴格按預定要求一一組對焊接，組焊后又未及時發現，予以糾正；

b. 無損檢測比例控制不嚴格、計算不準確，可能造成無損檢測比例不符合標準要求，原因是按整個裝置還是按某區域、某管段計算比例執行情況的口徑不一致；

c. 擴探比例執行不嚴格，有些安裝單位甚至不擴探，隱瞞焊口不合格返修的事實。

3.5 耐壓試驗

耐壓試驗作為安裝監檢最主要的環節之一， 也是對壓力管道、壓力容器的總體質量考核。在試驗時，要考慮試壓包的選取，不能使某一管道產生永久性變形。在試驗時，除了要檢查焊接接頭，還要檢查母材的質量。

3.6 大型壓力容器現場安裝

大型塔器地腳螺栓應安裝雙螺母，大型法蘭安裝應確保錯邊量在標準范圍內，球罐組裝時應檢查球殼板最小間隙。

4 監檢技巧

4.1 監檢力量支配

監檢是第三方檢驗，應充分調動監理單位、建設單位的責任心。尤其是監理單位的力量是監督檢驗人員所不能相比的，其部分工作內容都與監檢工作相類似。應及時與監理單位相溝通，以便快速而有效地掌握龐大的項目安裝信息，才能切實把好監檢職責。

4.2 做好監檢日志

大型化工項目是一項龐大的任務，需要較多的監檢人員參與，做好分工的同時，也要做好詳細的現場監檢日志，有利于企業的整改，以及任務的銜接和最終竣工時的相關資料收集。

4.3 新檢測方法與成熟檢測方法的比對

對于現場組焊的厚壁容器，使用TOFD檢測已成為節省檢測成本的一大趨勢，TOFD檢測技術具有高缺陷分辨率與檢出率的特點，但是對缺陷的定性還缺乏足夠的經驗分析、判斷。因此，還需借助射線檢測對懷疑部分進行復驗。

4.4 管道射線拍片的抽查技巧

化工企業由于現場工況惡劣，而且趕工期現象嚴重。造成在不合適場合進行焊接，結果使焊接質量難以保證。在射線拍片的片子抽查中，一定要以天氣惡劣時焊接的焊縫進行重點抽查。

5 結束語

壓力容器、壓力管道現場監檢工作是一項系統工程，需要調動多方面的單位聯合參與工作。要重視發揮各責任主體質保體系的作用，壓力容器、壓力管道工程各責任主體在現場應建立質保體系，且各責任主體質保體系是否能夠有效運行，需要監檢人員及時對其體系的運行情況進行檢查確認。壓力容器、壓力管道現場監檢人員要有良好專業知識才能疏理檢驗工作，把握關鍵要點，做好技術服務。

[1] GB 50235-2010.工業金屬管道工程施工規范[S].北京：中國計劃出版社，2010.

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