周健生

安徽萬緯工程管理有限責(zé)任公司 （安徽 安慶 246001）

中國石油化工股份有限公司安慶分公司煉化一體化項目（以下簡稱煉化一體化項目）投資100多億元新建了常減壓蒸餾、重油加氫、柴油加氫、催化裂化、催化重整等十幾套裝置，原油加工量從原來的5.50×106t/a提升到8.00×106t/a，實現(xiàn)了裝置結(jié)構(gòu)調(diào)整和油品質(zhì)量升級。工藝管道安裝是該項目建設(shè)的重要內(nèi)容，工程量大、管材種類多(碳鋼、合金鋼、不銹鋼等材質(zhì))、規(guī)格品種廣 （管徑DN15mm～DN600mm）、壓力等級高（最高壓力28MPa）。工藝管道安裝質(zhì)量直接影響到裝置長周期安全穩(wěn)定運行，因此對其進行嚴格的質(zhì)量控制，從管材及管件驗收、加工預(yù)制到組對焊接、無損檢測、管道強度試驗等幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)層層把關(guān)，采取嚴密的質(zhì)量控制措施保證項目整體工程質(zhì)量。

1 關(guān)鍵質(zhì)量控制點

為了做好管道安裝的質(zhì)量控制，根據(jù)煉化一體化項目特點編制了 《工藝管道安裝監(jiān)理實施細則》，特別對焊工資質(zhì)、焊接工藝、質(zhì)量檢查、無損檢測等工序制定了質(zhì)量預(yù)控措施，并設(shè)立從開工到中交全過程的關(guān)鍵質(zhì)量控制點（表1）。

表1中A和B為關(guān)鍵質(zhì)量控制點等級，A表示該道工序必須產(chǎn)生施工質(zhì)量紀錄文件并經(jīng)業(yè)主和監(jiān)理簽字確認后才能進行下道工序；B表示必須產(chǎn)生施工質(zhì)量記錄文件并經(jīng)監(jiān)理簽字確認后才能進行下道工序。

2 質(zhì)量控制措施

制定詳細的措施是工藝管道安裝質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，包括焊接材料控制、焊接工藝評定、焊接、工序交接、無損檢測、質(zhì)量檢驗等。

2.1 焊工資格審查

對焊工按照現(xiàn)行 《鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則》、《現(xiàn)場設(shè)備工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》的規(guī)定進行考試，考試合格者方可進入現(xiàn)場從事相應(yīng)的焊接施工并對其進行技術(shù)方案交底。高壓管道、鉻鉬鋼管道及不銹鋼管道焊接前組織焊工焊接工藝技術(shù)培訓(xùn)，選擇技術(shù)熟練的焊工施焊，并從國家注冊焊工管理網(wǎng)站對注冊焊工進行核實檢查，定期抽檢焊工動態(tài)作業(yè)表及，掌握關(guān)鍵部位的焊接質(zhì)量。

表1 煉化一體化項目工藝管道安裝關(guān)鍵質(zhì)量控制點

2.2 焊接工藝卡制定

要求所有材質(zhì)的管道焊接必須制定焊接工藝卡，且每一個焊接工藝卡必須有焊接工藝評定。為保證焊接質(zhì)量，DN50mm以上工藝管道的焊接要求氬弧焊打底、手工電弧焊填充蓋面的氬電聯(lián)焊工藝。采用氬弧焊打底技術(shù)較手工電弧焊打底焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠，可提高一次焊接合格率。

2.3 焊口信息標(biāo)識

焊口信息標(biāo)識要求齊全，單線圖上每一道焊口標(biāo)識有：管線號、焊口號、焊工號、焊接日期、固定/活動口、檢測方法和比例、合格等級等，可及時掌握焊接工程動態(tài)。

2.4 工序交接

工藝管道安裝需經(jīng)數(shù)道不同的工序，有的管材及焊件需經(jīng)開孔、除銹、酸洗、鈍化、脫脂等工序的處理；閥門、配件、儀表檢測元件需經(jīng)清洗、脫脂、檢驗、試驗等工序的處理。各工序之間需做好防護處理和交接驗收工作。如管工按焊接交底制備坡口，經(jīng)質(zhì)量管理工程師檢驗坡口形狀、尺寸及確認后與焊工進行工序交接，焊工按照焊接工藝要求進行焊接。

2.5 無損檢測

無損檢測[1]堅持質(zhì)量工程師與管道監(jiān)理工程師共檢點口制度，點口比例及數(shù)量嚴格按管道級別、同檢測比例、同材料類別的原則執(zhí)行。建立點口記錄表，確保點口的位置及數(shù)量符合設(shè)計文件及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。

2.6 焊接質(zhì)量檢查

加強焊接過程的質(zhì)量檢查，檢查焊材烘干、保溫制度和焊接工藝參數(shù)執(zhí)行情況；檢查焊縫層間清理情況等。嚴格按照SH/T 3508-2011《石油化工安裝工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》及管道安裝專業(yè)相關(guān)質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對每道工序進行驗收和交接，確保每道工序的施工質(zhì)量。

2.7 焊接工藝評定

管道安裝過程中凡施工單位首次采用的管材鋼種、焊接材料和工藝方法,必須進行焊接工藝評定[2]，評定施工單位焊接接頭是否出符合設(shè)計和規(guī)范要求。焊接工藝評定報告包括焊接工藝評定任務(wù)書、焊接工藝評定指導(dǎo)書、施焊記錄及材料檢驗、無損檢測、性能試驗、熱處理報告等。經(jīng)審查合格后依據(jù)設(shè)計圖紙、有關(guān)施工規(guī)范及現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、焊接工藝評定并結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況制定“焊接工藝卡”指導(dǎo)焊接作業(yè)。施焊前對焊工和管工進行技術(shù)交底，包括焊接材料、工藝參數(shù)、焊前預(yù)熱、熱處理的溫度和時間、對焊接材料的保管、使用，以及無損檢測等各項要求。

3 關(guān)鍵工序質(zhì)量控制

根據(jù)設(shè)計文件、工藝管道安裝相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、監(jiān)督管理細則及上述質(zhì)量控制措施，在管道安裝施工過程中對每一道工序進行工程質(zhì)量控制，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取有效處理措施。

3.1 管材和管件的檢驗

煉化一體化項目工藝管道材料多，且同一種材質(zhì)的管材和管件又有不同的標(biāo)準(zhǔn)。按照設(shè)計文件要求檢查到場管材和管件的外觀質(zhì)量，實測實量其規(guī)格尺寸；核查材質(zhì)證明書、工藝管道生產(chǎn)許可證等文件資料，核實材料標(biāo)識及標(biāo)準(zhǔn)；并按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求對管材和管件進行復(fù)驗。例如：對合金鋼材料進行5%化學(xué)成分光譜分析；對高壓管道（設(shè)計壓力大于10MPa）進行100%無損檢測；將閥門全數(shù)送到安慶分公司機械維修廠進行100%試壓，取得合格證后才能進場安裝。

3.2 加工預(yù)制質(zhì)量控制

煉化一體化項目工藝管道安裝采用提前加工預(yù)制，預(yù)制量占管道施工總量的78%，并采用專用焊接設(shè)備加快工程進度，且減少了高空作業(yè)及安全事故發(fā)生。對高壓管道、合金鋼、不銹鋼管道焊接坡口采用機械加工[3]，對用火焰或等離子切割的坡口要求打磨去除滲碳層，不銹鋼管道采用專用砂輪打磨，并要求對高壓管道坡口做無損檢測。

3.3 組對與焊接中的質(zhì)量控制

管道接頭的組對與焊接[4]是保證管道安裝質(zhì)量的關(guān)鍵，管道坡口形式、坡口加工精度、組對間隙、兩側(cè)清理直接影響焊接質(zhì)量。坡口加工完成后必須除去表面的氧化皮、油污、熔渣及影響接頭質(zhì)量的表面層，清除范圍為坡口及其兩側(cè)母材不少于20mm區(qū)域，并應(yīng)將凹凸不平處打磨平整以保證焊接接頭的質(zhì)量。

在煉化一體化項目柴油加氫裝置煙囪管道組對安裝過程中，施工單位未按焊接作業(yè)指導(dǎo)書要求進行坡口加工即進行焊接作業(yè)。原因為施工單位未執(zhí)行組對焊接工藝，技術(shù)交底不詳細，質(zhì)量保證措施落實不到位。

監(jiān)理工程師下達了“工程暫停令”，對柴油加氫裝置煙囪管道安裝進行了局部停工，要求施工單位落實焊接質(zhì)量保證體系，嚴格執(zhí)行焊接工藝。施工單位對已組對焊縫進行返工處理，自檢合格后向項目部申請了復(fù)工，保證了后續(xù)煙囪管道組對焊接的施工質(zhì)量。

3.4 焊接質(zhì)量檢驗

根據(jù)《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》、《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》等相關(guān)法規(guī)、規(guī)范要求，對煉化一體化項目工藝管道安裝進行全面檢驗與驗收，引入焊前檢驗、焊接過程檢驗和成品檢驗全過程檢驗理念。對材料規(guī)格、焊條型號和烘干情況焊前檢驗。加強焊接過程的檢驗，根部焊道完成后立即檢查，缺陷處及時處理。焊接完成后進行外觀檢查，在無損檢測前消除表面缺陷。通過對焊接全過程、每個焊道100%的檢查，保證焊接質(zhì)量和焊接合格率。

在檢驗中發(fā)現(xiàn)常減壓裝置工藝管道安裝一度出現(xiàn)焊接一次合格率偏低的情況。經(jīng)過對不合格底片分析，不合格焊縫的缺陷多為氣孔，主要是因為現(xiàn)場焊接時段多雨，施工單位在未采取有效的防雨措施情況下施焊；部分焊工不規(guī)范使用焊條保溫筒；個別焊工一次合格率低于50%，對整體一次合格率影響較大。

找出問題產(chǎn)生的原因后立即要求施工單位進一步加強管道焊接的質(zhì)量管理，并采取以下有效措施：對焊工再進行一次焊接工藝技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)方案交底，進一步提高焊接技術(shù)水平，加強陰雨天施焊防范措施，確保焊接一次合格率達到96%以上；對個別焊接合格率始終偏低的焊工清退出場。最終常減壓裝置的一次焊接合格率達到了96.53%。

3.5 高壓管道安裝

針對重油加氫及柴油加氫裝置工藝管線工作壓力高的特點，要求施工單位對進場高壓法蘭原材料硬度按20%進行檢查，八角墊片逐件100%做硬度定性光譜分析檢查；高壓法蘭面緊固采取液壓扳手，裝配前法蘭環(huán)槽與金屬環(huán)墊清理干凈；法蘭環(huán)槽密封面與金屬環(huán)墊做線性檢查，與金屬環(huán)墊在密封面上轉(zhuǎn)動45°，檢查接觸線不得有間斷現(xiàn)象；高壓法蘭緊固用螺栓、螺母裝配時應(yīng)涂二硫化鉬，法蘭連接應(yīng)對稱、順序擰緊；設(shè)備上的高壓法蘭按設(shè)計圖紙要求力矩擰緊，管道法蘭擰緊力矩按規(guī)范計算預(yù)緊力后擰緊；擰緊時采用游標(biāo)卡尺測量法蘭間距，先擰緊間隙大的螺栓，再擰緊間隙小的螺栓，已緊固好的高壓法蘭密封面應(yīng)做好標(biāo)記；開工前編制專項施工方案并進行技術(shù)交底，按管線號對高壓法蘭密封面逐個編號并簽字確認。通過這些質(zhì)量控制措施，保證了高壓管道系統(tǒng)試壓、氣密性試驗的順利進行，提高氣密性一次合格率。

3.6 管道試壓包及氣密性試驗

管道試壓及氣密性試驗是工藝管道安裝最后一道工序，必須按照管道試壓包[5]程序要求對管線進行壓力試驗以檢驗管線系統(tǒng)的強度、氣密性及整個管道工程的施工質(zhì)量。管道試壓包是把介質(zhì)、壓力、溫度、材料等級相同或相近的同一個系統(tǒng)（不經(jīng)過設(shè)備）的管道作為一個獨立的單元進行試壓及資料匯編。由于一個單元管道相關(guān)資料歸檔為一個文件包，故稱為試壓包。一個試壓包包括包目錄、試壓系統(tǒng)圖、管段圖、管道檢查尾項單、焊接質(zhì)量控制、無損檢測等資料及現(xiàn)場試壓報告。試壓包根據(jù)管道材質(zhì)、試驗壓力、試驗介質(zhì)和現(xiàn)場實際情況劃分。例如，不銹鋼管道與碳鋼管道不能劃為一個試壓包；管道試驗壓力相差懸殊（＞0.5MPa）不能劃為一個試壓包。試壓包在整個管道工程掃尾、試壓及竣工驗收過程中起著非常重要的作用，它是管道掃尾工程階段的管理依據(jù)和手段。

煉化一體化項目管道試壓包有2 200多個，工藝管道系統(tǒng)經(jīng)試壓包程序進行聯(lián)合強度試驗，工程質(zhì)量達到設(shè)計文件和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。但由于工程開工準(zhǔn)備的需要，對試壓后的部分高壓管道進行了多次拆裝，在最終的系統(tǒng)氣密性試驗過程中發(fā)現(xiàn)了一些新的漏點，整改后又重新做了系統(tǒng)氣密性試驗。建議今后石油化工工程施工過程中，對高壓管道系統(tǒng)在做好各項質(zhì)量控制措施的同時，提前與生產(chǎn)部門溝通，減少管道法蘭的拆裝次數(shù)以保證高壓管道系統(tǒng)氣密性能。

4 結(jié)語

工藝管道安裝質(zhì)量是影響石油化工裝置長周期安全運行的主要因素之一。安慶煉化一體化項目在工程建設(shè)中加強了質(zhì)量監(jiān)督管理，認真分析每一道工序的質(zhì)量控制要點，堅持質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，加強每道工序過程監(jiān)督，對關(guān)鍵工序、重要部位全過程監(jiān)督管理，以工序施工過程質(zhì)量來保證工藝管道系統(tǒng)整體安裝質(zhì)量，使工藝管道安裝一次合格率達到了96%以上的質(zhì)量控制目標(biāo)，確保了裝置開車一次成功。

[1]雷曉青.油氣管道無損檢測方法選擇[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2013,29（7）:28-30.

[2]陳裕川.現(xiàn)代焊接生產(chǎn)中的焊接工藝規(guī)程和焊接工藝評定[J].現(xiàn)代焊接,2010（9:）5-13.

[3]王俊.管道坡口機高效加工坡口的方法[J].機械工程師,2013(3):136-138.

[4]劉保平.長輸管道組焊過程中的質(zhì)量控制要點[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2013,29（7）:22-24.

[5]王遲.石化裝置工藝管道試壓包技術(shù)應(yīng)用[J].安裝,2012（3）:36-38.