工業管道安裝監檢過程中的一些常見問題

李海鴻

（廣東省特種設備檢測研究院揭陽檢測院，廣東 揭陽 522000）

文章中提到的工業管道，特指工業金屬壓力管道，按《特種設備目錄》和《壓力管道規范 工業管道第1部分：總則》GB/T20801.1-2020的規定，是指最高工作壓力大于或等于0.1 MPa（表壓），介質為氣體、液化氣體、蒸汽或可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作穩定高于或等于標準沸點的液體，且公稱直徑大于或等于50 mm的壓力管道。另外，對于輸送無毒、不可燃、無腐蝕性的氣體（氣體包括蒸汽、液化氣體、最高工作溫度大于或等于沸點的液體）的管道，當公稱直徑小于150 mm，且最高工作壓力小于1.6 MPa時，也不屬于壓力管道。按工作壓力、穩定和介質的毒性、可燃性，壓力管道可劃分為GC1和GC2兩個級別。

1 設計方面問題

1.1 壓力管道級別判定錯誤

法規中對壓力管道的定義只有寥寥數百字，看似簡單，但里面涉及了壓力、溫度、介質、管徑等要求，特別是在介質毒性方面，GB/T20801.1-2020里面要求按《危險化學品目錄（2015版）》、GB50160-2008、GB50016-2014等多個文件或規范進行毒性程度的劃分，石化標準中，如《石油化工有毒、可燃介質鋼制管道工程施工及驗收規范》SH 3501，它又有自己的毒性分類和管道級別劃分方法，各行業規范要求不盡相同，設計人員稍一粗心便可能將壓力管道級別GC1和GC2弄混。

1.2 管道數據表、管道材料等級表、強度計算書等設計文件審批手續不齊全

依據國家法律法規和相關技術規范的規定，主要的設計圖紙和文件應有三級或四級審批手續。需要設計、校核、審核三級簽字的設計圖樣和文件包括：管道數據表、管道材料等級表、設備布置圖、管道平面布置圖、強度計算書和管道應力分析計算書等。其中，GC1級管道的管道材料等級表和管道應力分析計算書需要設計、校核、審核、審定四級簽字。

1.3 強度試驗壓力不符合規范要求

（1）計算強度試驗壓力時未考慮溫度系數，將管道的強度試驗壓力簡單地等同于1.5倍設計壓力?！秹毫艿酪幏?工業管道 第5部分：檢驗與試驗》GB/T20801.5-2020是這樣規定的：

設計溫度高于試驗溫度時，強度試驗壓力應不小于：PT=1.5P＊S1/S2

其中PT--強度試驗壓力

P--管道設計壓力

S1--管子的許用應力（試驗溫度下）

S2--管子的許用應力（設計溫度下）

試驗介質一般用的是恒溫潔凈水，故當設計溫度較高時，強度試驗應考慮材料的許用應力。

（2）夾套管內管強度試驗壓力計算時未考慮外部壓力。GB/T20801.5-2020中規定，內管試驗壓力應按內部或外部設計壓力中的較大值確定，故夾套管內管的試驗壓力還應考慮其外部設計壓力是否大于內部設計壓力。

1.4 無損檢測比例不符合規范要求。

在GB/T20801.5-2020中，所有GC1管道的檢查等級都是1級，即環向對接接頭要百分百做射線檢測或者超聲檢測。但在GB/T20801.5-2006中，并非所有GC1管道的對接接頭均要百分百射線或超聲檢測，還有在石化行業中，很多設計單位是按SH 3501所定出來的管道級別來作為射線或超聲檢測比例的依據，如對接接頭的射線或超聲檢測比例：SHA1、SHB1是100%，SHA2、SHB2是20%，但由于管道級別的定義不同，同一條管道在不同的規范里面，可能無損檢測要求也不一樣，故設計中應充分考慮新舊規范的變化，和不同行業設計規范的要求。

2 施工過程問題

2.1 未設置質量保證體系人員，或質量保證體系人員資質不符合要求

《特種設備生產和充裝單位許可規則》TSG 07-2019規定：安裝單位應當任命質量保證工程師和相關的質量控制系統責任人員，且應符合以下要求：①質量保證工程師，具有工程師職稱和相關專業工作經歷。②質量控制系統責任人員，具有助理工程師職稱，并且滿足相應專項條件的規定。

特別需要注意的是，對于無損檢測質量控制系統責任人員，即使施工單位將無損檢測工作對外進行委托，也應有射線檢測或超聲檢測Ⅱ級以上資格。

2.2 未按規范要求進行材料驗收

按GB/T20801.4-2020的規定，管道元件及材料的驗收包括：材料標記和質量證明文件的驗收、外觀檢查、材質檢查、閥門壓力試驗等，另外有的規范還對一些管道元件有無損檢測要求。其中材質檢查比較容易出錯，因為不同的規范對材質檢查要求不大一樣。比如《工業金屬管道工程施工規范》GB50235-2010還要求合金鋼螺栓、螺母要進行材質復驗，設計壓力大于等于10 MPa的GC1管道用的螺栓螺母還要進行硬度檢驗。

2.3 未進行標記移植或移植內容不全

在管道組成件的制作過程中，應核對并盡量保留材料的原始標記，當需切割下料確實無法保存原始標記時，應對材料標記進行標記移植，確保不同材料之間不會產生混淆，并方便后續竣工圖紙中軸測圖的制作。

2.4 焊接過程可能存在的問題

2.4.1 焊材庫管理不規范

檢查焊材庫時，常見的問題主要有：焊材庫溫濕度不達標、焊材擺放混亂、焊材入庫手續或出庫單不齊全等?！逗附硬牧腺|量管理規程》JB/T3223-2017在這方面都有明確的要求，如：焊材庫應保持適宜的溫度和濕度，一般溫度不低于5 ℃，相對濕度不大于60%，不得存放有害物質；品種、型號/牌號、批號、規格、入庫時間不同的焊材應分別存放，并有明確的標識；貨架距墻面和地面的距離不小于300 mm，以利于安全和通風。焊材入庫手續和出庫單應包含的內容，在JB/T3223-2017里也都有明確的規定。2.4.2 焊接設備用儀器設備未定期檢定或校準

焊接工藝評定資料中，對焊接過程的電流、電壓等參數一般都有要求，不銹鋼的一般還要求線能量要盡可能小，這就要求相關的儀器儀表要足夠準確。所以在管道受壓元件施焊前，焊機、烘烤箱的電流表、電壓表、溫度表等儀器儀表，以及規范參數調節裝置，包括現場測量層間溫度用的測溫槍都應定期檢定和校驗。2.4.3 焊工超考試合格項目范圍焊接

依據TSG D0001-2009的規定：焊接人員必須在取得《特種設備作業人員證》后，方可在有效期內承擔合格項目范圍內的管道元件制作和管道安裝、維修、改造的焊接工作。監檢過程中，比較常見的就是手工焊焊工焊接對接焊縫時，焊縫金屬厚度或焊件外徑超考試合格項目適用范圍?！短胤N設備焊接操作人員考核細則》TSG Z6002-2010中對手工焊焊工焊接對接焊縫時焊縫金屬厚度和管材外徑的適用范圍的要求如表1和表2。

表1 手工焊對接焊縫試件適用于對接焊縫焊件焊縫金屬厚度范圍 mm

表2 手工焊管材對接焊縫試件適用于對接焊縫焊件外徑范圍 mm

2.4.4 焊工未按焊接工藝卡進行焊接作業

現場為了趕進度，經常有焊工無視焊接工藝卡中對焊接電流、速度等的要求，大電流、高速度進行焊接，容易造成焊縫缺陷。甚至現場還有焊工在焊接過程中，出現用錯焊接工藝卡、用錯焊材、雨中施焊、焊接層數不夠等現象，這更是容易造成安全隱患。

2.4.5 焊縫外觀不合格

焊接完成后應首先進行焊縫的外觀檢查，常見的外觀質量問題有：焊縫余高超標、咬邊量超標、角焊縫厚度不足、表面氣孔等，具體的數值要求可參照《現場設備、工業管道焊接工程施工質量驗收規范》GB50683-2011中的第8部分。

2.4.6 返修工藝或返修審批手續不全

TSG D0001-2009中提出，焊縫返修前應進行缺陷和原因分析，并針對性的制定返修方案，當需要補焊時，應由合格的焊工，采用合格的焊接工藝進行返修。返修后應按原規定的無損檢測方法進行重新檢測。同一部位返修次數超過2次時，應由施工單位技術負責人批準后方可進行返修。

很多施工單位在制定返修工藝時，并未分析缺陷產生的原因，有些原焊接工藝是能覆蓋返修補焊的，施工單位甚至連返修工藝都沒有，直接打磨或者切割后就按原焊接工藝進行返修。

2.5 未按規范進行熱處理

對于需要熱處理的焊縫，需有經施工單位熱處理責任師確認的熱處理工藝方可進行熱處理。在現場熱處理過程中，常見的問題有：測溫點布置不符合工藝要求，按管徑的大小，測溫點有一個到多個不等，當要求有多個測溫點時，還得沿焊縫均勻布置；加熱溫度和保溫時間不符合規范要求，加熱溫度和保溫時間與母材種類、最小抗拉強度和厚度有關，具體要求參照GB50236-2011和GB/T20801.4-2020，特別注意異種鋼焊接接頭的熱處理溫度，應按兩者中較高的溫度進行，但不應超過另一側鋼材的臨界點AC1；硬度檢查區域不對，焊后熱處理的硬度檢查應包括焊縫和熱影響區，熱影響區的測定區域應緊鄰熔合線。

2.6 壓力試驗和泄漏性試驗常見問題

2.6.1 試驗方案不完善

壓力試驗和泄漏性試驗方案中，應包含有試驗依據、管道基本參數、試壓前的檢查內容、安全防護措施、試驗過程的檢查內容、試驗壓力溫度等基本內容，但有些施工單位編制的試驗方案中，就僅僅有試驗壓力、保壓時間等幾個試驗過程參數而已，對整個試壓過程的指導性不強。

2.6.2 壓力試驗用壓力表數量、量程、精度等有誤

GB/T20801.5-2020中規定，壓力試驗用壓力表應在檢驗期內，壓力表精度不低于1.6級，滿刻度值應為試驗壓力的1.5~2.0倍。試驗時使用的壓力表不少于2塊，其中至少一塊壓力表安裝于液位最高點，且以安裝于液位最高點的壓力表讀數為準。

2.6.3 未按規范進行泄漏性試驗

有些管道，除了壓力試驗外，還需進行泄漏性試驗，對需要進行泄漏性試驗的壓力管道，GB/T20801.5-2020、TSG D0001-2009和GB50235-2010等 法 規規范中的要求基本一致。其中GB/T20801.5-2020的要求較為簡單明了：對于GC1（毒性）、GC1和GC2（易燃性）的管道，應進行敏感性泄漏試驗。

2.7 管道安裝竣工圖不齊全

管道安裝竣工圖，至少應該包含管道的軸測圖、設計修改文件（有修改時）和材料代用單（有材料代用時）。其中軸測圖里要標注的內容比較多，TSG D0001-2009是這樣規定的：管道軸測圖上應明管道受壓元件的材質和規格、焊縫位置、焊縫編號（區分現場固定焊的焊縫和預制焊縫）、焊工代號、無損檢測方法、局部或抽樣無損檢測焊縫的位置、焊縫補焊位置、熱處理焊縫位置等，并且能清楚地反映和追溯管道組成件和支承件。有些施工單位直接在設計圖紙上標上焊縫位置和無損檢測位置等幾個簡單的信息，便當成竣工的軸測圖來用，這是遠遠不符合標準規定的。

3 無損檢測方面的問題

3.1 檢測設備和器材未按期檢定、校準或核查

對于無損檢測設備和靈敏度相關器材，為確保其準確性能夠符合規范要求，無損檢測單位應定期對設備和相關器材進行檢定、校準或核查。如，黑度計首次使用前應進行核查，以后至少每6個月進行一次核查；標準密度片應至少每兩年校準一次等。

3.2 檢測時機不對

針對不同材質的焊接性能，檢測時機也有所區別。例如，對有延遲裂紋傾向的材料焊接接頭，不能焊后立即進行無損檢測，應在焊接完成24小時后方可進行無損檢測。對于再熱裂紋傾向的材料焊接接頭，則應在焊接完成后以及熱處理后各進行一次表面無損檢測。

3.3 固定口檢測比例不滿足要求

根據TSG D0001-2009和GB/T20801.5-2020的規定，在射線或超聲的抽樣檢測過程中，固定焊的焊接接頭不得少于檢測數量的40%。預制口在地面的時候便可完成檢測，而有些固定口位置卻在高空或者地溝中，檢測難度較大，有些檢測單位便用預制口來代替固定口進行檢測，雖然總的檢測比例能滿足要求，但仍不合規。

3.4 無損檢測報告內容不齊全

工業管道的常規四項無損檢測（PT、MT、RT、UT）方法，一般是引用《承壓設備無損檢測》NB/T47013-2015，其檢測報告應滿足NB/T47013-2015通用部分和相應的檢測部分的要求。有些檢測方法不在NB/T47013-2015規定之內的，則其報告內容應滿足其相應標準的要求。如硬度檢測，引用《金屬材料 里氏硬度試驗 第1部分：試驗方法》GB/T17394.1-2014，檢測報告內容應包括：沖擊裝置類型、耦合方式、沖擊方向等。

4 結束語

工業管道應用場景繁多，運行工況復雜，在安裝過程中，各設計、施工和檢測單位能力各有不同，投用后各使用單位的管理水平更是參差不齊，因此把控好安裝質量意義重大，通過共享在監督檢驗過程中積累的一點經驗，供大家學習和討論。