石化工程建設中管道安裝質量監管

王宗昌

克拉瑪依市建設工程質監站 新疆克拉瑪依 834000

石油化工裝置中主要有常減壓、催化裂化、重整、加氫和焦化、聚丙烯等裝置，每個裝置和工藝都涉及到高溫高壓的操作環境，并存在易燃易爆、有毒有害的流動介質。 隨著科學技術的發展和工藝設備制造的模塊化和工廠化趨勢形成， 在這樣苛刻的加工生產環境下，工藝管道的安裝質量會嚴重影響安全生產，特別是管道發生事故后，會造成工藝系統的連鎖反應，事態則迅速發展蔓延，造成極其嚴重的安全后果。 為此，對石油化工裝置中工藝管道施工的質量監督應當成為監管的重點控制內容。

1 加強對質量行為的監管

工程質量行為是指質量責任主體——質量檢測監理單位所履行的法定責任和義務的行為，包括：

（1） 參與工程活動的責任主體必須具備符合工程等級的資質證件， 參與工程活動的專業技術人員必須具備相應的資質證書，并在資質證書和資格證書許可的范圍內從事建設活動。

（2） 各責任主體和專業技術人員在工程活動中，必須嚴格遵循法律法規，認真履行法定的質量行為、質量義務，并承擔相應的法律責任。

在影響工程質量的5個因素中， 排在第一位的因素就是“ 人”，“ 人” 應當包括單位法人，項目管理人員，專業技術人員，工程監督人員，最重要的“ 人”則是實際操作的技術工人，因為工程進度的快慢及質量的好壞都是經過他們的手完成。 由于人是實現項目的主體，工程項目的質量會受所有參加人員的影響，因此，對質量的監管也就是對人的監管。

在石油化工裝置的安裝施工過程中， 當業主即建設方完成質量監督申報后，工藝管道開工，質監人員就應當在第一時間進入現場，對工程項目責任單位安全質量體系全面監督。

1.1 對建設方的監督檢查

檢查重點包括： 是否將建設項目發包給了具有相應資質等級的設計、施工單位；是否委托了監理單位和監測單位，并分別與其簽訂了工程合同；是否組織相關單位進行了施工圖會審等。

施工圖會審非常重要，通過圖紙會審可以使各參建單位，特別是施工企業熟悉設計圖紙要求，領會設計意圖，掌握工程重點及施工難點，找到需要解決的技術難題并擬定解決方案，從而將因設計存在的難點問題處理在施工之前， 也是保證工程順利實現的前提條件。

1.2 對設計方的監督檢查

首先要檢查設計單位已完成的設計圖紙， 查圖紙是否加蓋了單位出圖專用章，是否經過編制、校對、審核后的會簽。 對GCl類高溫高壓力管道，圖紙還需要由審定人員會簽，必要時還需要復合編制、校核、審核及審定人員的資質證書。

其次審查設計文件中對壓力管道的界定是否符合規定，對管線焊縫規定的無損檢測是否符合檢驗要求。 必須重視的是:一些設計企業在設計石油化工裝置的工藝管線時，依據的是《 工業金屬管道設計規范》 (GB50316)和《 壓力管道規范》(GB20801)。 根據《 工業金屬管道設計規范》規定，工業管道連接焊縫的無損檢測比例規定為100%、10%、5%和0四個等級；而按照《 壓力管道規范》的規定，壓力管道連接焊縫的無損檢測比例規定為100%、20%、10%、5%和0五個等級， 但實際執行仍是100%、20%、5%和0四個等級，可以滿足規范的檢測要求，并不包括壓力0.1MPa以下及直徑不大于25mm的管道。 由于石油化工裝置的特殊屬性，在現行規范《 石油化工金屬管道工程施工質量驗收規范》(GB50517)中要求，將管道焊縫的無損檢測比例按照輸送介質的特性，對設計壓力和設計溫度明確規定為 100%、20%、10%、5%和0五個等級，并包含了壓力0.1MPa以下及直徑不大于25mm的管道，同時也降低了對GCl類高溫高壓力管道的要求。在抽查設計圖紙時，如果發現問題需要及時向建設方提出， 并要求認真整改， 利于設計質量的提高使施工更具安全可靠。

最后還要抽查設計交底記錄， 這是指在施工圖完成后并經審查合格后，設計單位在設計文件交付施工時，按法律規定的義務就施工圖設計文件，向施工單位和監理單位進行詳細的說明。其作用是使施工單位和監理單位能夠正確按設計圖紙施工，理解意圖加深對工程特點、難點和疑問的理解，掌握關鍵部位的質量要求，使質量得到有效保證。

1.3 對監理方的監督檢查

檢查專業監理工程師的資質是否符合相應的要求。 管道專業監理工程師是由總監授權， 負責該監理崗位的質量監督管理控制，也具有相應的文件資料簽字責任，其必須具有工程類注冊執業資質或者具備中級以上專業技術職稱。 該專業的質量控制工作就是由此人負責，可以認為，該管道專業的監理人員是否具備相應的資質，是施工質量把關受控的關鍵。

還要檢查項目監理機構是否編制了監理細則。 實施細則是根據監理相關規定的要求， 以及監理工作實際需要另行編制的操作文件。 管道專業監理實施細則必須具有可操作性、針對性。在工程實施及施工安裝過程的檢查中， 我們發現細則的針對性不強是比較普遍存在的。在編制管道工程監理細則時，管道內介質特性和管道材質應是重點考慮的問題。 而一些專業監理工程師對圖紙的要求、規范的理解欠缺深度，一些重點部位未認真檢查到。 因此，對監理方的監督檢查應從其專業素質入手。

1.3 對施工方的監督檢查

要督查施工單位的質量保證體系是否按規定建立， 組織機構及人員是否齊全。施工單位質保體系運行的好壞，是工程質量受控的重要因素。在質保體系中，專職質量檢查員是施工企業質量運行的基本要素，也是質量運行的主要環節。對質量檢查員資質的檢查也是不可缺少的。

還要檢查施工企業是否編制了管道工程專項施工方案、管道安裝質量檢查計劃和焊接指導書。 在此需要特別強調的檢查是管道安裝工程質量檢查計劃， 它是針對管道特性有針對性的質量措施、資源和活動控制的文件，也是施工企業在正確理解設計圖紙、專項驗收規范的前提下，向業主作出的實現合格管道安裝工藝的質量保證。

2 做好管道組成與進場的抽查驗收

石油化工管道由管道元件連接或裝配而成。 在對石油化工管道工程的實體質量監督過程中， 要堅持把對管道元件及材料的進場驗收和管道連接作為監督檢查的重點。 由于石油化工裝置的工藝復雜、生產環境苛刻，這些特點決定了同一裝置內管道特性的多樣性，也就造成了裝置內管道元件材料的多樣性。對管道元件材料的監督檢查驗收應注意的問題是:

2.1 管材和管件的規格尺寸檢查

對于管材和管件規格尺寸的檢查，重點是對壁厚的檢查。設計選擇管材的壁厚是根據不同壓力狀態選擇的，因此，同一直徑的管材管件有多個厚度等級。 尤其是某些產品壁厚允許存在負偏差的，材料進場后必須進行厚度檢查，防止進場材料的錯誤及負偏差超標。

2.2 對管道組成件材質的抽查

檢查時嚴格審查材料質量證明文件，特別是鉻鉬合金鋼、含鎳低溫鋼、不銹鋼、鎳及鎳合金、鈦及鈦合金材料的管道組成件。應采取光譜分析或其它技術手段進行復查。

2.3 對管道組成件性能的抽查

管道的性能主要是指低溫工作性能和抗晶間腐蝕的性能，需要嚴格審查質量證明文件，如果有懷疑可以進行送樣檢測。

2.4 管道組成件表面無損檢測

對于表面無損檢測要說明的是，現行的《 壓力管道規范》和《 石油化工金屬管道工程施工質量驗收規范》 有不同的要求，前者定義為只有GCl類壓力管道中輸送極度危害介質的和設計壓力不小于10MPa的管材、管件需要進行表面檢測；而后者為所有輸送極度危害介質的和設計壓力不小于10MPa的管件需要做表面檢測。 可以看出前者將液體介質管道及設計壓力小于0.1MPa以下及管道直徑小于25mm的管件列為不做表面無損檢測之列。 同時由于施工現場部分質量管理人員對介質毒性的界定不清，往往會導致此項漏檢而未引起注意。

2.5 對管道管件制造標準的抽查

管道材料的選擇是設計人員根據管道的使用條件(壓力、溫度和介質類別)、腐蝕性、經濟性、材質的焊接及加工性能，并結合管道設計規范所提出的必要條件來確定的。 設計人員在確定材料型號的同時，材料的制造標準也要確定。

當前國內針對裝置內使用頻率高的碳素鋼無縫鋼管的制造標準有4個。 不同的制造標準所制造出的管道性能也會存在一定差距。在材料進場驗收時對材料制造標準的檢查，往往會成為一個盲點，應當是質量監督的重點。 特別是管道元件制造單位，用管子加工制成的彎頭、三通、變徑接管等管材件，一定要對其提供的材料進行可追溯的監督抽查。

2.6 特定工況下對連接螺栓的檢測

特定工況是指管道的設計壓力大于10MPa， 設計使用溫度高于400℃和低于-29℃的情況，在此工況下需要對設計采用的鉻鉬合金鋼螺栓及螺母進行補項檢測。

3 管道焊接工作的監督檢查

管道元件等材料的連接包括法蘭連接、螺紋連接、焊接連接等，對非金屬管道的連接還包括電熔連接和熱熔連接等。對管道的連接重點監督檢查的是焊接連接。

鑒于每一個石油化工裝置規模都比較龐大， 焊接工作量是非常大的，焊接技工人員較多，在空間上管道的焊接處處都在，而時間上管道的焊接工作貫穿在整個項目建設中， 甚至在項目交付后，管道焊接仍然繼續，對此，雖然把管道焊接的監督作為重點進行，但也只能盡量做細做好。在進行管道焊接的監督檢查時，一般的應進行以下幾個方面:

3.1 對焊接操作人員資質進行抽查

人是建設的主體，永遠是工程質量實現的第一要素，質保體系中這樣，在直接實施的操作人員也如此。在焊接工作開始前和進行中，需要認真核查焊接操作人員的資格證書，重點涉及到的有Ⅲ類鋼和Ⅳ類鋼管的焊接人員。 同時由于現場質檢人員對Ⅱ級鋼，Ⅲ類鋼和Ⅳ類鋼的概念并不十分清晰，也可能缺乏此方面的意識，而使部分焊工進行超出自己資質的焊接作業。

3.2 對焊接指導書的監督檢查

焊接指導書是施工單位技術人員依據本公司焊接資質和水平，針對工程項目使用的不同材料、不同規格、不同焊口形式所制定的經項目焊接工程師、 專業監理工程師同意的焊接可操作性文件。 因材料不同，規格不同，焊口不同形式決定了所采取的焊接工藝也是不同的， 要改變焊接工藝就會影響到焊縫的結構性能。 在焊接實施前，編寫焊接指導書是很有必要的，并要求焊接實施人員嚴格遵守，是焊接質量保證的可靠措施。

3.3 焊接過程中的巡查

進行焊接巡查主要目的是抽查焊接人員對焊接工藝執行的情況。根據多年對質量檢查管理的了解，對于設計的某些部位焊縫工藝一定要認真仔細檢查。

（1） 承插管件角焊縫的焊接。 在此部位操作人員一般焊接的層數不夠，造成焊接縫高度不足。

（2） 支架臺與母管焊縫的焊接。操作者往往在母管開孔后，開孔口周圍不打磨或不處理坡口， 而造成根部焊縫未熔合或未焊透的缺陷，此種質量缺陷是隱蔽性的，無特殊工具是檢查不出的。

（3） 支撐件與管道角焊縫的焊接。這些部位多數是仰焊，焊接人員一般會在此處使用大直徑的焊條進行焊縫焊接， 造成此處焊縫高度不夠，且伴有管件母材嚴重咬傷的缺陷，重點在引弧點和收弧點處。

（4） 合金鋼管道需背部充氬保護焊縫的焊接。 合金鋼管道焊縫之所以背部充氬(鉻含量大于3%，總合金含量大于5%)，也是為了防止材質內的合金成分在高溫下與空氣中的氧氣進行反應，降低焊縫結構中合金含量進而降低管道焊縫的力學性能。在實際施工焊接檢查中發現的問題有兩個： 一是操作人員在管口組對時不留間隙，私自減少背部保護處理；二是私自更改沖入氮氣替代氬氣。前者會造成未能焊透和嚴重疏松結構的質量缺陷，而后者則存在可探討的問題。在一些項目上已經成功應用氮氣。但如果施工方無法提供證明責任單位具有該工藝焊接能力的焊接質量評定報告及證明現場工況排干凈背部氧氣的檢測證明，用氮氣替代氬氣應當是不符合規定的。

（5） 預熱、后熱和焊后的熱處理。 管道的使用條件越是苛刻，就越需要提高管道材料的機械性能。但是管道的機械性能提高，其焊接性能則隨之下降。 焊前預熱和焊后的預處理，是降低焊縫的殘余應力，防止焊接處產生裂紋，改善焊縫與近縫區域金屬組織和性能的有效措施。 焊后熱處理需要在焊接完成后立即進行， 對于有延遲裂紋可能的焊接口， 如果不能及時進行熱處理，也必須進行后熱處理。 而后熱處理是監督控制的重點所在，在工程實施中，由于多種原因，焊接后的熱處理很少能跟上焊接進度，這時如果不采取后熱處理，一定會留下質量隱患。

（6） 對于道間的溫度控制。 正確的道間溫度的控制，是按照正確的焊接線能量施焊的保證。 焊接線能量超標或達不到會形不成預期的晶間組織或者導致合金成分的損傷。

（7） 焊縫的無損檢測。 在規定的無損檢測項目中，多數工程發生的都是同一個問題，即對角焊縫漏檢。 在《 壓力管道規范》(GB20801)和《 石油化工金屬管道工程施工質量驗收規范》(GB50517)中明確規定對管道檢測類別為Ⅰ和Ⅱ級的管道角焊縫實行同比例的表面無損檢測。 其中的角焊縫包括承插焊和密封焊，以及平焊法蘭、支管補強和支架與管道的連接焊縫，而重點是支架與管道的連接焊縫檢驗。

上述淺要分析介紹了管道安裝質量監督工作的基本做法，對質量巡檢切入點和逢查必有問題的幾個關注方面進行簡要闡述。希望與工程建設同行共同交流，把石油化工管道的安裝質量提高一個新高度。

1 工業金屬管道設計規范(GB50316)

2 壓力管道規范(GB20801)

3 “ 石油化工金屬管道工程施工質量驗收規范”(GB50517)