基于監檢流程和N QI要素探討工業管道安裝過程中的常見問題

（江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院常州分院 常州 213016）

壓力管道是企業生產中的重要組成部分，面廣、量多、介質多樣且布置復雜。《特種設備目錄》（2014版）中，壓力管道分為長輸管道、公用管道和工業管道；按照《中華人民共和國特種設備安全法》的要求，壓力管道的安裝、改造、重大修理過程應當經特種設備檢驗機構按照安全技術規范的要求進行監督檢驗；未經監督檢驗或者監督檢驗不合格的，不得出廠或者交付使用[1]。對地市級的檢驗機構，工業管道是日常壓力管道檢驗面對的主要對象，本文討論的壓力管道主要為工業管道。工業管道的設計、制造和安裝是其生命周期的初始階段，從源頭把控，有助于新生工業管道的安全服役。工業管道的安裝監督檢驗的依據為質檢鍋[2002]83號文《壓力管道安裝安全質量監督檢驗規則（2002版）》，我國工業管道的相關標準主要有GB/T 20801《壓力管道規范 工業管道》、GB 50235—2010《工業金屬管道工程施工及驗收規范》和GB 50316《工業金屬管道設計規范》。本文將結合安裝監督流程中發現的問題，提出工業管道安裝監督檢驗中需要重視的關鍵點。

1 基于監檢流程的問題探討

1.1 資質文件資料的審查

在安裝單位簽訂監督檢驗協議后審查如下資料：安裝告知書，設計單位資質、設計圖紙和設計說明書，安裝單位資質證書，施工方案，若有無損檢測要求，還需提供無損檢測資質或無損分包單位的資質和相關無損檢測人員資格證書。

1）安裝單位資質的控制。安裝告知書一般是在監察機構辦理的，各地市場監管機構審核要求和辦事人員水平不一，這要求檢驗人員認真審核或復核相關資料，筆者在檢驗中發現一例，提供的安裝告知書中安裝單位為“××安裝公司某地區分公司”，但其擁有的安裝單位資質證明文件為“××安裝公司”，可見該安裝單位不具備安裝資質，是典型掛靠的安裝“游擊隊伍”，檢驗員隨即要求建設單位重新選擇具備資質的安裝單位辦理安裝告知。

對安裝單位資質文件的審核是第一步，更關鍵的是審核安裝單位的施工方案，相當一部分安裝單位對施工方案不重視，生搬硬套，施工方案經常出現標準過期、材料不符、焊接方法不符，缺少編制、審核、批準簽字等情況；施工方案應該根據工程實際情況，設置材料驗收、焊接檢驗等流程的控制點。

2）設計資料的控制。設計圖紙需要及時審核。設計資料是管道安裝單位采購材料、安裝施工的依據，切忌出現先安裝后補資料的情況。否則一旦出現安裝施工的管道不符合國家法規要求的情況，現場已經施焊，只能重新割管替換，浪費人力和財力。因此檢驗人員需要嚴格審核設計資料，現場動焊前，務必要求安裝單位提供設計文件，內含管道平面布置圖、管道特性表、管道材料等級表等資料。筆者現場監檢過某管道工程，該項目已在市場監管局辦理安裝告知，但彼時設計藍圖并未完成（有些區市場監管局會要求提供設計圖紙，有些區局并不核查）；設計院僅僅給建設單位提供了未蓋設計許可章的初稿，管道級別為GC2，建設單位招標的安裝單位的資質也是GC2，簽訂監檢協議后，檢驗員第一時間到現場，審查其正式的設計藍圖，發現圖紙中管道介質TDI按照HG/T 20660—2017《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類標準》定為極度危害，管道級別定為GC1，并不是之前安裝單位認為的GC2，該建設單位招標的安裝單位不具備安裝該管道工程的資質，建設單位需要重新招標滿足要求的安裝單位。該案例充分說明了檢驗人員及時審核設計圖紙的重要性。

根據設計圖紙，明確是否需要進行射線等無損檢測，并審核無損檢測分包單位的資質文件，確認相關檢測人員是否具有資質。

1.2 材料入庫的控制

材料的控制是工業管道安裝工程的基石。材料控制要素主要有如下：

1）管子及管件需要和設計文件相匹配；

2）管道及相關元件需要有管子或壓力管道元件制造許可證；

3）焊接材料需要符合標準要求。

在實際檢驗中發現存在如下案例：

1）管件不符合設計要求的情況，見圖1（a），應采購標準為GB/T 12459—2017《鋼制對焊管件 類型與參數》的管件，實際購買為過期標準的管道元件；這種情況較多發生在小型安裝單位。

2）圖1（b）應采購符合GB/T 14976—2012《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》標準的鋼管。新標準中，奧氏體不銹鋼S30408牌號06Cr19Ni10中Ni含量要求與舊標準中老牌號0Cr18Ni9不同，提高至18%～21%；光譜檢驗中Ni含量往往僅為17%，不符合設計要求。因此材料不符，不得入庫。

當材料已購，檢驗人員本著為用戶著想的角度，基于風險檢驗的思路，若介質并非高腐蝕性物質，若設計同意出具材料變更申請書，那么監督檢驗可以酌情予以確認，但若管道對防腐性能要求較高，設計不同意更改，那么監督檢驗人員務必要求安裝單位按照管道材料等級表重新采購。

圖1 不合格管材

從表1可以看出各標準都要求對鉻鉬合金鋼、含鎳低溫鋼、含鉬奧氏體不銹鋼材料管道組成件進行光譜復驗；光譜分析十分有助于快速鑒別材質是否達標，筆者在監檢過程中多次發現304和316L的彎頭、三通等管道元件Cr、Ni含量不達標，將其判定為劣質管道元件；另外值得注意的是，新版標準GB/T 13401—2017《鋼制對焊管件技術規范》中奧氏體不銹鋼布氏硬度HBW需要小于等于201；實際抽檢過程中，檢測發現有硬度超標情況發生，這通常是熱處理工藝不當引起的，值得檢驗人員注意。

表1 常用管道標準光譜檢驗范圍和要求對比

焊條、焊絲的采購需要符合設計說明和施工方案，且需符合NB/T 47018.1～7—2017《承壓設備用焊接材料訂貨技術條件》。安裝監督檢驗中，要求檢驗人員第一時間現場核查管子、管件實物，以免出現不符合要求的管材被施焊的情況。

1.3 焊接過程的控制

工業管道的焊接是安裝過程的核心階段，也是監督檢驗工作關注的重點。焊接過程的監督檢驗可以遵循“人機料法環”的全面質量管理理論。

1）人，審查焊接人員的資質，注意焊接人員焊接類別、焊接管徑和鋼材類別是否滿足安裝項目的要求；

2）機，重點關注焊接設備、裝置是否滿足要求。

3）料，制造產品所使用的原材料，在上文中已列明了對管材和焊材的控制。

4）法，焊接方法，即審查焊接工藝評定、焊接工藝卡及焊接作業指導書是否滿足安裝要求。不銹鋼的焊接、異種鋼的焊接需要有焊接工藝評定作為支撐，且必須是該安裝單位提供的文件，不得借用其他單位的。

5）環，是焊接過程中周圍環境和管材及焊材的保存環境。焊接對風速、雨雪等都較為敏感，需要保證在標準允許的環境下施焊。管道安裝工程具有臨時性特點，不像壓力容器、鍋爐制造單位具有完備的焊材保管條件，安裝單位需要建立臨時的焊材保管制度和專門的材料存放地，以防拿錯混用或焊材污染。

焊接過程需要按照管線號對焊口編號、焊工號、焊接日期、焊接方法等做好標記，區分固定焊和預制焊，這也是無損檢測追蹤的依據之一。筆者在檢驗中發現某項工程，近二十條管線的焊接記錄和實際拍片的焊口標注均未做到一一對應。這要求安裝單位有較好的質量流程控制，當現場管線較多時，安裝單位可以采用項目管理軟件來輔助進行材料入庫、焊接記錄和試壓記錄的管理。

1.4 強度試驗的控制

管道強度試驗是壓力管道整體安全性能的重要驗證手段，也是監督檢驗人員務必到達現場見證的點。強度試驗有耐壓試驗和泄漏性試驗。耐壓試驗一般為液壓試驗，除GC3管道可以用初始運行壓力進行替代，其他情況下耐壓試驗的替代性試驗需要滿足標準[2]第九十二條提出的以下三項要求，包括無損檢測的合格、管道柔性分析和泄漏性試驗。耐壓試驗進行前檢驗人員按作業指導書要求抽查無損檢測報告，確認其是否符合要求。筆者在試壓監檢過程中遇到如下案例值得借鑒：

1）無損檢測的比例不符合標準要求。GB/T 20801.5—2005中要求固定焊口檢測比例應不少于40%；實際檢驗中有的無損檢測公司選擇了射線檢測較為簡單方便的位置，未關注固定口和預制口的差異性。

2）設計文件中對管道的檢查級別不符合標準要求。檢驗中遇到一項案例，設計壓力為6.4MPa，管材為S30408的GC2空氣管道，設計出具的檢查等級為Ⅳ級，安裝單位按照5%的比例進行射線檢測，但是在資料審查中發現按照[2]6.1.3條應為Ⅲ級檢驗要求，射線檢測比例需要達到10%，安裝單位隨后加拍了部分焊口。

3）系統中的壓力管道元件等級不符合要求。在耐壓試驗過程中，筆者發現連在主管上的DN15的小口徑管道上的法蘭的公稱壓力為PN16，最大允許工作壓力小于設計壓力5.0MPa，見圖2。雖然DN15小口徑管道及元件并不是特種設備目錄所列監管范圍，但其與主管是有機整體，檢驗人員要求安裝單位更換符合壓力等級的法蘭。

圖2 壓力等級不夠的法蘭

一般輸送極度危害、高度危害流體以及可燃液體的管道應當進行泄漏性試驗。

工業管道的安裝監檢需要遵循共性原則，也有一些特性要求需要滿足。例如，氧氣管道需要進行脫脂，壓力較高或輸送有毒有害介質的工業管道一般不能用平焊法蘭，夾套管內外管焊縫布置的特殊要求；部分管道需要滿足的靜電接地的要求等。

2 基于NQI要素探討工業管道安裝過程中的問題

上文從檢驗角度分析了工業管道安裝監督檢驗時發現的常見問題。很多檢驗人員在日常檢驗、安裝評審中也發現了很多共性的問題[3，4]。但從“大質量”角度來看，壓力管道系統中的短板有時超出了檢驗檢測范圍。孔板流量計的缺陷、支吊架的安裝不正確[5]往往成為事故的誘因，而這些缺陷僅僅通過質量證明文件或安裝記錄的查閱很難在檢驗檢測環節被識別。2016年8月11日湖北當陽市馬店矸石發電有限責任公司熱電項目在建調試過程中，作為重要管道組成件的計量器具（管道流量計），因存在焊接質量問題，發生高壓蒸汽管道爆炸事故，造成現場26名工人中，22人死亡，4人受傷[10]。該事故反映出管道安裝的監管中存在空白，而這空白可能來自于標準法規之間的不協調[6]、認證認可的缺失和檢驗檢測的技術短板。這也是國家質量基礎（National Quality Infrastructure， NQI）[7]強調的重點，質量基礎是國家質量體制機制的統稱，涉及了計量、標準、認證認可和檢驗檢測四個方面。本文嘗試從這四個角度來尋找工業管道安裝中的監管缺失。表2列出某些問題，并歸納至NQI具體某項要素，以便從“大質量”角度來完善日常監管，這需要從頂層設計出發，進一步加強各要素之間的融合。

表2 基于NQI要素分析管道安裝過程中的問題

3 對工業管道安裝工作的建議

1）加強管道安裝階段的現場檢驗。安裝單位人員存在流動性，很多工程都是項目制，體系人員不健全，安裝單位雖然能提供相應的資質，但是具體到某個工程，焊接人員臨時搭建團隊，工程現場并無專職檢驗人員，外觀檢驗人員有時由項目經理、資料員來承擔；監督檢驗人員的職責是符合性檢驗，不是管道安裝工程的“保姆”，質量檢驗需要由安裝單位來實施。

2）建設單位要起到管理者的作用。建設單位需要配備專職或者兼職的人員負責現場的協調和見證工作。有些建設單位甚至還把監督檢驗機構當作對立面，完全沒有意識到需要承擔特種設備使用的主體責任，建設單位務必認真貫徹執行國家法律規程。

3）建議法規中增加審查安裝單位體系人員的社保文件的條款。安裝單位素質良莠不齊，借鑒特種設備制造單位的體系管理年度評價的思路，為了確保工業管道安裝單位質量體系得到有效管控，建議每個工程都需要審查項目中設置的體系人員的社保文件，從而保證管道安裝中設計、焊接、無損、檢驗各個環節有專人到崗，能有效履職。

4）為避免機械執行法律法規，需要加強對壓力管道安裝過程監督管理的頂層設計，協調國家質量基礎涉及的計量、標準、認證認可和檢驗檢測四個要素，使得工業管道及其他壓力管道的質量管理基礎更為完善和堅實。

5）在關注管道設備本質安全之外，建議增加在線監測、物聯網監控等儀器儀表的投入和使用，能實時、準確地實現對管道運行狀態的監測，特別是輸送有毒有害、存在火災危險性介質的工業管道。