帶壓封堵專用管件制造和組裝監檢淺議

張新，俞國平

（1.江西省檢驗檢測認證總院特種設備檢驗檢測研究院新余檢測分院；2.泰達長林管道科技（江西）股份有限公司，江西 新余 338000）

1 前言

管道帶壓封堵是指在維持管線正常輸送介質、用戶使用不受影響的情況下，對管道進行封堵以實現對管道進行維修、改造、改建、擴建（以下統稱：維修）的一種技術。該技術具有安全可靠，方便實用，適用性廣、經濟高效的特點，近年來，在壓力管道維修中得到越來越廣泛的應用。

根據所維修管道規格、輸送介質、運行參數的不同，管道帶壓封堵可選擇不同的封堵工藝，如筒式封堵、塞式封堵、囊式封堵等，本文僅以筒式封堵為例進行討論。筒式封堵的工作原理是：用上、下對開的四通專用管件（以下統稱：四通）上下合抱并焊接在管道母管外壁上，將開孔裝置安裝在四通上部法蘭上（見圖1），并從四通內在母管上開一直徑與母管外徑相當、貫穿整個母管的孔（管道全被切斷，四通代替了管道)（見圖2），取出刀具將膨脹筒插入孔中，通過機械方式使膨脹筒膨脹，膨脹筒外壁的密封橡膠緊緊貼合在四通內壁和母管內斷面上，從而達到封堵并改變介質流向的作用。在擬維修管段的上、下游分別對管道進行封堵，用臨時管道或金屬軟管連接上、下游的封堵裝置形成臨時旁通管段，從而將施工管段從管線中隔離出來，實現不停機進行維修施工的目的（見圖3）。

圖1

圖2

圖3

封堵過程中，需要利用夾板閥、開孔結合器、封堵結合器等專用裝置，完成開孔、封堵、永久堵塞等工序，并維持施工過程中的密封狀態。施工結束后，撤去各裝置，永久封閉四通，四通留在管道上并成為管道的一個承壓部件。

由上可知，四通不是管道的“原裝”組成件，而是因管道維修“新增”的組成件，其產品質量和封堵現場的組裝質量對壓力管道安全運行影響重大，相應的產品制造監督檢驗和封堵現場組裝質量監督檢驗同樣非常重要。

本文以四通為例，對管道帶壓封堵專用管件在制造監檢中和封堵現場組裝質量監檢中，應注意的事項摘要做些討論，對一般事項或安全技術規范明確規定的事項則簡單略過，以期拋磚引玉，共同提高。

2 四通制造監督檢驗

實際工作中，四通等帶壓封堵專用管件的制造監檢，在各地做法并不一致，不少是應購買方要求以委托監檢的方式進行。

2.1 監檢程序和依據

（1）監檢程序包括“受理申請（委托）、監檢準備、監檢實施、出具監檢證書/報告”等內容。

（2）四通多為購買方根據需要而專門訂制，其設計、制造規范、標準以及監檢依據，除國家相關安全技術規范(注)外，還應符合產品制造合同、技術協議的規定。監檢方案或大綱應結合制造單位管理、生產情況和產品特征制定，監檢方式、監檢項目、內容和要求應具有針對性。

2.2 主要監檢項目和注意事項

（1）制造單位生產許可和型式試驗文件（C 類）。制造單位應取得壓力管道元件制造許可和型式試驗證書，能覆蓋本件（或本批）產品并在有效期內。

（2）設計文件（C 類）。審查設計文件應符合安全技術規范要求及產品制造合同、技術協議規定的特殊要求。如果涉及企業標準，應注意該標準是否已備案。

（3）工藝文件（C 類）。工藝文件包括加工、組對、裝配、焊接、熱處理等制造工藝文件和無損檢測、性能檢驗、耐壓試驗（泄漏試驗）等檢驗工藝文件。

①熱處理的作用是改善焊縫金相組織、提升機械性能、去除氫脆、消除應力，防止產品變形，主要包括整體熱處理和焊后熱處理。不同的熱處理方式、工藝、時機有不同的作用和效果，應嚴格按設計文件規定進行。②對新產品或新工藝的工藝文件應重點檢查。

（4）質量計劃（C 類）。質量計劃設置的控制點和要求應符合設計文件和產品特性，不應千篇一律。

（5）材料（B/C 類）。材料一般包括板材、管子、封頭、法蘭、焊接材料、密封元件及其他零部件。應重點關注設計文件對材料是否有復驗要求。

（6）焊接（B類）。在制造過程中，四通的焊縫包括（見圖4）：豎管與法蘭對接焊縫、豎管縱縫（用板材卷制時）、豎管與橫管（護板）連接角焊縫、橫管縱縫（用板材卷制時）、豎管與封頭對接焊縫。當四通為整體沖壓成型時，焊縫只有：豎管與法蘭對焊縫接、豎管與封頭對接焊縫。

圖4

①當橫管采用無縫鋼管制作時，要等耐壓試驗后，才將橫管上、下對半剖開，形成上、下護板（見圖5）。當橫管采用板材卷制時，橫管縱縫應嚴格位于剖開線上，以保證將橫管上、下剖開時，橫管上這條“臨時”對接縱縫能被徹底清除。但該“臨時”縱縫參與耐壓試驗，必須嚴格按焊接工藝文件的要求進行焊接。②焊縫應打焊接鋼印，且特別注意上、下護板的配對鋼印的打印和記錄。③重點檢查焊縫返修工藝執行情況，焊接工藝文件有預熱或后熱規定時，重點檢查其工藝執行情況。

圖5

（7）無損檢測（B/C類）。①無損檢測方法、檢測標準、檢測比例和合格標準按設計文件規定。②如外委分包的，重點審查分包機構及人員資格，外委合同及批準程序、檢測報告及審核是否符合制造單位程序文件的規定。③重點檢查缺陷返修后擴探工藝執行情況。

（8）外觀及幾何尺寸（B 類）。平直度、扭曲度等指標對四通在封堵現場組裝質量影響較大，應逐件檢查或按批抽查。

（9）熱處理（B 類）。①重點檢查熱處理工藝的執行情況，達不到要求的應重新進行熱處理（否則，橫管剖開后上、下護板可能嚴重變形）。②熱處理工作外委分包的，審查重點同無損檢測。

（10）理化檢驗（B 類）。應注意試樣獲取方式是否符合設計文件規定。外委分包的，審查重點同無損檢測。

（11）耐壓試驗（A 類）/泄漏試驗（B 類）。①試驗均由制造單位負責實施。②四通結構特殊，耐壓試驗和泄漏試驗的專用工裝應滿足試驗的需要和保證安全。

（12）涂敷質量、產品標志、出廠文件（B/C 類）。按設計文件和制造單位質量保證體系規定。

（13）監督檢驗證書/報告。逐件或按批出具，按批出具的必須包括該批產品數量及產品編號的起止范圍。

3 四通封堵現場組裝監督檢驗

四通現場組裝是管道帶壓封堵施工的起始和基礎工序，其質量不僅關系管道封堵和整個維修施工安全，對管道以后的安全運行也影響重大。管道帶壓封堵工序較多，技術要求較高，限于篇幅，本文討論范圍只涉及四通現場組裝監檢，對四通組裝后的開孔、封堵、隔離等則不再進一步討論。

3.1 開工報備

單獨的管道帶壓封堵施工項目不多見，管道帶壓封堵開工報備一般都包括在壓力管道維修項目的報備內容中。

3.2 簽訂監檢協議（合同）

明確監檢范圍（以本文設定為例，監檢范圍應明確為“四通現場組裝”，不包括后續其他工序）、監檢依據、雙方職責等，制定并提供監檢大綱。主要監檢依據除上述（注）所列外，還包括SYT6150.1-2017《鋼質管道封堵技術規范 第1 部分：塞式、筒式封堵》等標準、規范。

3.3 組裝前準備工作

施工單位主要有管道現場調查踏勘、開工報備、封堵作業點選定、作業坑開挖及驗收、作業平臺搭建及驗收、施工組織設計、施工機械設備準備、按安全技術規范要求進行模擬試驗等。

監檢單位主要是人員、設備、資料等技術準備。

3.4 主要監檢項目及注意事項

（1）單位資質及設計規范、標準（C 類）。設計、施工單位和無損檢測機構資質應滿足安全技術規范要求，采用的設計、施工規范、標準，應與管道原設計、施工規范、標準相符。

（2）出廠資料（C 類）和實物檢查（B 類）。①四通、夾板閥（夾板閥之外已不在本文討論范圍內）的規格、適用介質、設計參數等應滿足管道維修設計文件的規定，質量證明書、監檢證書、型式試驗報告等資料內容齊全、準確。②四通等實物幾何尺寸對組裝質量影響較大，應現場進行檢查或抽查。

（3）施工組織設計（C 類）。①施工組織設計應切合實際，防止相互套用；安全和環境保護措施應有針對性（如區分野外和市區）。②注意防范體系、焊接、無損檢測等人員虛列不到崗現象。

（4）組裝位置確定（B 類）。為防止四通組裝在母管壁厚的薄弱點上，應對擬組裝位置進行周向和軸向壁厚測定（見圖6），測點數量位置按施工組織設計。

圖6

（5）組裝焊接。①有模擬試驗要求的，審查模擬試驗結果。②對野外施工現場，應加強各類材料特別是焊條的管理情況（如存放、烘干等）檢查。③檢查四通組裝位置母管防腐層和底漆的清除情況及四通焊接部位打磨清理情況。④四通與母管的貼合情況、現場施焊環境對組裝焊接質量影響重大，母管線壓力、介質流速對施工安全影響重大，應嚴格按安全技術規范和安全操作規程要求進行檢查。⑤正確的焊接順序可有效防止焊接變形和焊接應力，應重點檢查焊工數量和焊接順序是否符合安全技術規范規定。⑥檢查防范強力組對、在坡口以外管壁上引弧、焊機地線與管子連接不用專用卡具等違規行為。⑦四通上、下護板縱向直焊縫應加墊板，墊板材質應與四通材質相同或屬同一組號，長度等于護板長度，寬度一般為焊縫寬度的2 ～3 倍，厚度按設計文件規定，并結合護板實際尺寸預開凹槽（見圖7）。⑧有焊前預熱和后熱處理的，重點檢查執行情況。

圖7

（6）焊接質量檢測。為防止層間裂紋和延遲裂紋，無損檢測需在焊接過程中、焊后24 小時或48 小時進行，應重點檢查其執行情況以及發現缺陷的處理和復檢、擴檢等情況。

（7）試壓。四通組裝到母管上并檢驗合格后，即可開始安裝夾板閥、開孔結合器等裝置并進行整體試壓，檢查四通整體強度和焊縫嚴密性。試驗壓力應不高于管道運行壓力1.1 倍，試壓介質、試壓時間和合格標準按設計文件或施工組織設計。試壓合格后，方可繼續進行后續施工。