焊管生產過程中的質量控制措施探討

金國恒， 韓秀林， 鄭維杰， 張晨鵬，肖都琴， 王 洋， 姚 平， 張其良

（1. 渤海裝備華油鋼管公司， 河北 青縣062658；2. 新疆寶管石油管業有限公司， 烏魯木齊830068；3. 渤海石油裝備制造有限公司科技質量處， 天津300457）

0 前 言

產品質量是企業生存和發展的根本， 是焊管企業市場競爭能力的主要體現。 做好日常產品質量控制工作對焊管企業尤為重要。 本研究所提到的“質量” 是廣義上的概念， 即包含產品的外觀質量、 內在質量 （如焊縫和管體理化性能）， 也包括其售后服務質量、 現場使用情況和客戶評價質量等， 是產品從原材料進廠檢驗到現場使用段內全流程的狀態水平。 對于現代焊管企業， 必須在產品的全流程段確保質量受控并力保質量穩定可靠， 這樣的產品才有市場占有率和競爭力， 才能取得更好的經濟和社會效益。

焊管質量的保證和受控， 除了焊管企業具有相應的生產檢驗設備、 人力資源、 環境設施作基礎外， 也離不開有效和全面的質量監督工作。 在近期 “中俄東線”、 “克－阿管線” 焊管生產檢驗過程中， 通過有效的質量控制措施， 焊管質量穩定可靠， 出廠焊管合格率100%。 筆者對焊管生產過程中的質量控制工作經驗和措施進行了總結， 以期為行業人員提供借鑒。

1 監督關口前移

所謂“監督關口前移” 是指最靠前的質量監督工作應涵蓋至市場營銷相關方面， 焊管企業的質量監督人員參與或督促焊管技術條款的最終確認。 以往的質量控制工作是從焊管原材料入廠檢驗工作開始進行焊管生產和檢驗質量的監督， “監督關口前移” 能夠使質量控制工作更加有效、 更加全面， 符合焊管產品全流程質量受控的理念。

如果從開始的技術條款協議就不能做到及時認真監督， 假設技術條款協議存在問題， 如對方未簽字/蓋章確認， 或對某些條款的理解存在歧義， 或某些性能指標要求前后不一致， 或引用相關標準不適宜等， 那么依據此技術條款協議所生產出的焊管， 其質量就不可能完全滿足管道項目所用焊管的真正質量要求。

隨著經濟全球化程度的進一步加強， 加之前期國內外已經運行的某些重要輸氣和輸油管道所暴露出的問題， 為確保焊管質量， 迫使管道項目設計單位在設計和制定管線鋼管技術條款時會多次修改， 進而造成先后可能會有幾個版本的技術條款協議 （含補充附件）。 為降低質量風險、 切實保證生產出符合管道項目技術要求的合格焊管， 在生產前， 質量監督人員應提醒和督促市場營銷人員， 及時與管道項目部溝通交流， 發現存在異議， 及時澄清和反饋， 并索取經對方簽字確認的技術條款協議的最終版本。 例如在 “克－阿管線” 焊管技術條款協議確認過程中， 由于使用方是哈薩克斯坦共和國， 其技術協議“Технические условия на спиралешовные стальные трубы с дуговой сваркой под флюсом для проекта газопровода 《Сары-Арка》” 采用俄文版本， 質量監督人員積極督促本單位市場營銷人員和技術人員與國內中間供應商經過多次溝通、 澄清、 修訂， 期間也經過多次俄文→英文→中文→英文→俄文版本的反復轉譯， 最后才獲得經哈方代表簽字確認的最終版本技術條款協議， 為后期生產出完全滿足管道項目要求的焊管產品奠定了基礎。

2 監督人員專業化

隨著科學技術的不斷進步與發展， 國內外互聯網、 信息化技術突飛猛進， 各種知識和資源共享程度愈來愈高， 這就對企業各類員工提出了更高的要求， 而不能采用以前傳統行業的那種“一崗一?！?崗位模式來衡量和考核員工的績效。 質量監督人員也是如此， 除應具備較高的質量意識和較強監督把控能力以外， 還應具備相適應的專業知識和操作技能， 并能根據焊管產品質量呈現水平與問題情況， 及時調整質量監督重點和方案。

2.1 調配專業化的質量監督人員

為確?！爸卸頄|線” 等國內外重點管線鋼管的質量， 選擇有焊接、 無損檢測、 防腐檢測專業知識的人員充實到質量監督人員隊伍， 加大強化質量監督專業化力度、 增強質量監督水平與深度、 提高質量監督實際效果。 具體安排有： ①在成型內外焊接崗位監督時， 檢查崗位人員是否按照工藝參數要求進行焊接電壓和電流的設置、 如何控制和測量管徑和焊縫 （錯邊、 焊偏、 余高）質量； ②在X 光 （含數字圖像處理） 檢測崗位監督時， 檢查崗位人員是否按照工藝參數要求進行圖像放大比例的設置、 像質計絲號的選擇、 如何進行設備靈敏度校準； ③在光管成品收庫崗位監督時， 檢查崗位人員如何進行焊管管端不圓度和噘嘴的測量、 對不合格的焊管是否做了標識與單獨記錄， 以便后續工序的及時處理； ④在外防腐層檢測崗位監督時， 檢查崗位人員如何測量焊管表面除銹級別、 錨紋深度和灰塵度、 防腐層的剝離強度是否合格、 錨紋測量儀和涂層測厚儀如何校準等。

2.2 質量監督控制點的把控

根據不同管道項目焊管的屬性 （含輸送介質、 規格材質、 敷設環境、 服役條件）， 并結合是否為常規產品等因素， 對質量監督工作的重點和把控方向也應做相應的調整， 從而形成一種動態管理模式。 質量監督人員應對所生產焊管的質量監督控制點的把控認識到位， 重點關注易出質量問題的生產檢驗崗位、 監督重要的控制環節、 并對主要性能指標加大監督和試驗頻次等。

應用實例一： 生產“中俄東線” 焊管時， 由于施工現場焊接環境惡劣、 工期緊， 為提高焊接對管效率， 要求焊管管端橢圓度較小、 管徑均勻且同一焊管兩管端管徑差較小。 據此現場反饋，在成品收庫崗位監督時， 重點監督檢查人員是否對兩端管端管徑差異較大的焊管進行記錄并做管徑分類相應標識。

應用實例二： 如果將管道視為長度比起管徑來說足夠大的筒狀體系， 那么可以認為離兩端足夠遠處的應力和應變分布沿筒的長度方向沒有差異， 再根據Lame 公式的計算可以得出 “當管道材料發生破壞時， 先從管道內側發生屈服直至破壞， 即焊管內焊縫相對于管體是管道所輸介質的首先侵蝕薄弱區”， 因此， 在監督焊管焊縫質量時， 要優先關注內焊縫的缺陷修補效果和處理質量情況。

2.3 質量監督注重細節管理

細節決定成敗， 質量監督工作亦是如此。 如果焊管生產時產品存在小的質量問題未及時發現， 且將該產品直接出廠交付客戶使用， 就有可能造成較大的事故。 一般來講， 國外管道項目焊管技術條款規定比較苛刻， 有時不完全執行有關ISO 標準或國際區域性標準規定， 經常會加嚴所引用標準的某些指標參數， 這點需引起焊管企業質量監督部門的重視， 認真督查并提醒技術部門制定符合最嚴要求的工藝文件。 如果制定的工藝文件出現某些紕漏， 也可能不是原則性質量問題， 但對方就有可能因此而拒收焊管， 從而造成不可挽回的損失。

質量監督管理的細節很多， 比如： ①“克－阿管線” 技術條款引用執行的基礎標準是API SPEC 5L （標準規定管體屈服強度485～635 MPa），而把管體屈服強度修改為485～620 MPa， 如果出廠焊管管體屈服強度在621～635 MPa 之間的某個數值， 則對方依據標準就有可能拒收； ②技術條款規定在防腐焊管的內、 外標識均距管端300 mm 處向里開始噴印， 且焊管兩端均噴印標識。 在質量監督時， 應重點檢查焊管兩端是否內外均做了噴印標識， 標識噴印開始部位是否距管端300 mm； ③焊管兩端的篷布是否繃緊， 其上標識是否嚴格按照技術條款規定進行規范性、 統一性噴印和布局等等。

3 加強原材料質量控制

焊管生產過程中， 在成型工藝和焊接工藝穩定合格的前提下， 制約生產效率提高、 造成焊管質量問題的主要原因是原材料存在質量問題， 具體體現在卷板和外防腐材料等方面。 卷板的外形尺寸和外觀質量（含不平度、 鐮刀彎、 重皮、 結疤、 壓坑） 不合格， 對制管生產效率和焊管成型質量和焊接質量的影響較大， 會造成焊管直徑、不圓度等參數超標， 從而導致焊縫噘嘴、 錯邊、焊偏等缺陷的產生， 進而增加生產成本， 增加廢管率。 另外， 外防腐材料 （環氧粉末、 聚乙烯、膠黏劑） 的質量不穩定、 性能不均勻， 會嚴重影響焊管防腐效率和防腐層質量。 為了提高焊管生產效率， 保證焊管產品質量， 卷板和外防腐材料投入使用前一定要嚴格把控， 并隨時監控原材料的質量。

3.1 卷板

（1） 在每批卷板入廠后， 應加大上料后同爐卷板外形尺寸的檢查工作， 對不合格位置及時進行拍照和統計， 并把不合格情況反饋給成型焊接等崗位， 便于有效控制。

（2） 與鋼廠保持溝通和交流， 及時把外形不合格統計情況及有關照片反饋給鋼廠， 便于鋼廠及時改進和優化卷板熱軋工藝， 減少或杜絕卷板出現質量不合格現象。

3.2 外防腐材料

（1） 為防止外防腐材料的質量不穩定、 性能不均勻， 在每批材料入廠后， 除外送第三方檢測外， 對當批料最先入廠、 中間入廠、 最后入廠的材料增加防腐工藝性試驗頻次， 發現不合格， 及時進行證據收集、 拍照和統計， 并把不合格情況反饋給防腐材料生產廠， 便于他們及時改進和優化生產工藝， 減少或杜絕外防腐材料出現質量不合格現象。

（2） 影響外防腐質量的兩個主要因素是焊管外表面除銹質量 （除銹級別、 錨紋深度和灰塵度）、 防腐層與焊管表面的粘合程度 （陰極剝離指標）。 為了保證外防腐層質量， 應加大相關指標性能的檢查檢測力度和頻次， 如在 “克－阿管線” 生產時， 隨時檢測， 確保除銹級別達到SSPC－SP10、 錨紋深度達到40～110 μm、 陰極剝離不大于5 mm （65 ℃、 48 h） 的要求。

4 跟進現場質量問題處理進展

現場質量問題的跟進辦法主要包括以下三方面：

（1） 對市場售后收集和反饋的（現場） 質量問題， 需及時跟進現場質量問題處理的進展情況， 并及時答復和回應客戶。

（2） 質量監督部門對嚴重的質量問題， 及時組織了生產、 技術、 市場、 物資采購等部門人員參加的質量事故分析研討會， 舉一反三， 及時預防糾正、 杜絕發生； 同時， 質量監督人員也及時跟進， 檢查是否存在類似質量問題， 對查找發現的問題， 采取補救措施。

（3） 針對反饋的質量問題， 積極與客戶及現場施工代表進行溝通、 解釋及協商解決， 并及時派遣人員到施工現場進行不合格焊管的修補處理工作等。

5 結束語

“中俄東線”、 “克－阿管線” 所用焊管質量穩定， 出廠焊管100%合格， 在焊管生產和檢驗等過程中， 始終重視和實施質量控制工作的幾個要素， 即監督關口前移、 監督人員專業化、 加強原材料質量控制、 跟進現場質量問題處理進展等質量管理工作， 從而使焊管質量受控， 有效促進企業經濟效益和社會效益的不斷提高。 焊管質量的保持與提升， 離不開行之有效的質量控制工作； 同時， 企業應根據產品生產檢驗流程的實際特點和需求， 及時對質量控制工作要素進行補充和完善。