海上固定平臺壓力容器的制造檢驗

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(1.中國船級社 青島分社，山東 青島 266071；2. 海洋石油工程股份有限公司 檢驗公司，山東 青島 266520)

隨著我國海洋石油開發的飛速發展，海洋平臺設備的制造也迎來了史無前例的發展，其中壓力容器作為海洋石油生產處理的關鍵設備在海上固定平臺上廣泛使用。這些壓力容器的設計制造有著不同于陸用容器的特點，因此，相關的設備檢驗工作也有不同之處。特別是在成橇取證方面，很多制造廠家對于船級社的要求不是很清楚。為此，結合相關法規、標準，以中國船級社的要求為主線，總結海上固定平臺壓力容器制造檢驗的要點，并對檢驗中一些常見的問題進行分析。

1 檢驗依據

1.1 持證要求

根據《海上固定平臺安全規則》2000第19.3.3條，海上平臺設備可按A、B、C三類進行取證檢驗。其中第三類壓力容器屬A類設備，第一、二類壓力容器屬B類設備，均需要取得檢驗機構證書[1]。其中檢驗機構指海油安辦授權在中國境內從事海上固定設施檢驗及發證的機構。

另外，各檢驗機構對壓力容器的持證都有自己的要求。以中國船級社為例，中國船級社(2012年)通函第4號總第166號《關于海上設施產品的持證要求》附錄5、6詳細的列出了第三方檢驗設備的檢驗及持證要求[2]，附錄7列出了法定檢驗設備的檢驗及持證要求(防污染設備只能由中國船級社檢驗及發證)。

1.2 執行標準

目前國內海上固定平臺壓力容器的設計基本采用國標，對于采用ASME標準制造的容器檢驗在此不做介紹。

1)法規。應執行《海上固定平臺安全規則》2000、TSG R0004—2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》的規定。

2)設計、制造、檢驗及驗收標準。應執行GB150—2011《壓力容器》的標準。

3)其他。JB/T 4730—2005《承壓設備無損檢測》、NB/T 47015—2011《壓力容器焊接規程》、NB/T 47014—2011《承壓設備焊接工藝評定》等也是海上固定平臺壓力容器制造中應遵照與執行的規定。

4)檢驗機構規范。目前大部分船級社對海上固定設施專用壓力容器沒有專門的規范，一般是參照入級規范、船級社認可的行業標準和業主規格書選用的標準。中國船級社對于海上固定平臺壓力容器的制造檢驗也僅有通函和內部檢驗須知做為支持。

2 檢驗要點

2.1 制造廠資質審查

確認并審核制造廠具有從事鋼制壓力容器生產的資質證書，該證書由國家質量監督檢驗檢疫總局頒發。按照TSG R0004—2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》的規定，壓力容器劃分為三類[3]。核查證書載明的制造廠所涉及的品種范圍和級別，確認是否具備生產所申請檢驗壓力容器的能力。

2.2 需提交審查的資料

①主要零部件或原材料(板材、焊材、鍛件)產品合格證(其中封頭應取得鍋檢所認可證書)；②配套件(閥門、外購承壓部件)的產品證書/質量證明書；③焊工資格證書；④無損檢測人員資格證書；⑤測量儀器/儀表檢定證書；⑥焊接工藝規程(支持該WPS的PQR應為經相關檢驗機構認可過的，如CCS或鍋檢所；不銹鋼、復合板的焊接工藝評定應附有晶間腐蝕敏感性試驗報告);⑦壓力容器制造工藝；⑧熱處理工藝(如適用)；⑨無損檢測工藝；⑩檢驗、試壓程序。

2.3 檢驗控制點

①原材料檢查及復驗；②焊接工藝評定試驗(如需要)；③受壓殼體檢驗：外觀、成型、坡口、外形尺寸、彎邊減薄量等；④焊接檢驗：焊前檢查、焊縫外觀檢查；⑤無損探傷 RT/UT/MT/PT(RT底片審查，其他抽查及報告審核)；⑥焊縫返修及其探傷(使用時)；⑦熱處理(如適用)；⑧完工檢查：內外部檢查、尺寸測量，見圖1；⑨水壓試驗；⑩安全閥試驗(或提供標定證書)；涂裝檢驗；橇座的制作及成橇檢驗(如適用)。

圖1 焊接接頭處的環向棱角

2.4 完工后制造廠應出具的報告

出具的報告包括但不僅限于如下內容:①材料復驗報告；②外形尺寸檢查報告；③焊接外觀檢查報告；④無損檢測報告；⑤熱處理報告及自動記錄曲線(如適用)；⑥水壓試驗報告；⑦產品合格證書。

3 檢驗中常見問題分析

3.1 水壓試驗容易出現泄漏的位置

筆者近期參加了62次壓力容器水壓試驗，出現滲漏6次。其中3次發生在沒有補強的直徑小于25.4 mm(1 in)的外接管與筒體的連接處，另3次發生在有補強圈的直徑為25.4～50.8 mm(1～2 in)的外接管與筒體的連接處。位置都在外接管與筒體的連接焊縫處，管徑均不是很大。而在比如人孔等大直徑的接頭處并未出現滲漏。這類接頭一般為雙面坡口全焊透，并且在水壓試驗以前補強圈均做氣密試驗合格。

筆者認為滲漏的原因與是否有補強圈關系并不大，而與外接管徑的大小有一定的關系，即小管徑的外接管往往質量更難保證。反面清根不徹底或根本未清根，發生滲漏的幾率會很大，這也和焊工的技能及焊接過程中是否嚴格執行焊接工藝有關。檢驗過程中應注意這種部位的組對和焊接成型，水壓試驗時注意檢查，對于有補強圈的接頭應注意補強圈密性試驗孔處是否有水滲出。

3.2 罐體焊縫接頭處的棱角

罐體焊縫接頭處的棱角有環向和軸向兩種，比較常見的是環向棱角。出現棱角的原因主要有兩個方面：一方面是在卷板階段沒有很好的控制，另一方面是焊接變形所致。其實這兩個方面都歸結到一點就是要在卷板階段做好一定的反變形，反變形的程度要根據材料、板厚等因素，而且要看制造廠的經驗。從檢驗角度來講，只能根據最終焊后的情況來評判。GB150—2011中第6.5.2條詳細列出了允許的尺寸范圍。檢查環向棱角是否超標的工具為預先制作好的樣板和直尺，如圖1，樣板弦長等于Di/6且不小于300 mm[4]。值得注意的是該檢查工作在筒節預制及筒體組對階段就應該做，把E值控制在一個合理的范圍內，若等到焊后階段就很難再做調整。

3.3 熱介質加熱管線的技術要求

因平臺生產工藝需要，目前海上固定平臺部分壓力容器設有加熱設施，主要有電加熱和熱介質油加熱兩種方式。對于熱介質油加熱方式的容器要特別注意，罐內的熱介質油管線應進行單獨的焊接外觀檢驗、探傷及水壓試驗，它雖然是整個海上固定平臺熱介質系統的一部分，但在平臺建造階段可能不會對罐內部分再進行檢測和試驗。如果在出廠前忽略了這點，將來出現了滲漏等問題，可能會影響到整個系統的正常工作。這一點很容易在壓力容器設計階段被疏忽，在審圖時應特別注意。設計和檢驗均應參照該容器所在平臺技術規格書的要求。

3.4 橇裝容器的成橇問題

目前，海上固定平臺大部分壓力容器采用橇裝模式。但設備成橇對于很多壓力容器制造廠家來說是不大擅長的工作，管線的預制安裝、電儀設備的安裝依據的業主規格書所選用的標準。要特別強調重視焊工持證的問題，壓力容器的焊工及探傷人員一般是持有國家質量技術監督局或其各級分局頒發的證書，而對于管線的焊工及探傷人員則必須持有船級社簽發的相應級別的證書。

另外，由于項目工期緊，大部分成橇工作都會被放到平臺上進行，橇底座的變形和橇內配管質量都會成為非常難以控制的問題，會對設備的現場定位安裝造成很大的困難。因此，原則上不推薦現場成橇的做法，如無法避免應特別注意橇底座平整度的檢查及管線焊接質量的控制。

4 結論

1)海上固定平臺壓力容器的制造檢驗雖然與陸用容器一樣采用國標和行業標準，但必須同時滿足海上固定平臺產品檢驗的相關規定。同時，成橇檢驗所涉及的管線、儀表等問題在相關標準中都沒有明確的說明，在以往的檢驗工作中沒有形成統一的做法。

2)一些剛剛涉足海洋石油行業的壓力容器制造廠，對船級社的一些特殊的要求并不清楚，很容易遺漏。包括一些船級社內部對各種壓力容器成橇的具體檢驗要求也沒有形成系統和有針對性的規定，應改進。

3)在很多細節方面還需要深入探討，比如：壓力容器一般采用國標，但是橇內管線、閥門一般是按照業主規格書的要求采用ASME標準，經常會導致容器外接管線與橇內管線法蘭配對出現問題；焊接工藝、焊工資質同樣也要執行兩套標準。

4)建議相關機構盡快推出更明確和有針對性的法規、規范，使海上固定設施壓力容器的設計、制造、檢驗更加規范。

[1] 中國海洋石油作業安全辦公室.海上固定平臺安全規則[S].北京：中華人民共和國國家經濟貿易委員會，2000.

[2] 中國船級社.海上設施生產設備檢驗及發證須知[S].北京：中國船級社，2009.

[3] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.GB150—2011壓力容器[S].北京：中國標準出版社，2011.

[4] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.TSG R0004—2009固定式壓力容器安全技術監察規程[S].北京：新華出版社，2009.