海上固定平臺(tái)壓力容器的制造檢驗(yàn)

，，

(1.中國(guó)船級(jí)社 青島分社，山東 青島 266071；2. 海洋石油工程股份有限公司 檢驗(yàn)公司，山東 青島 266520)

隨著我國(guó)海洋石油開(kāi)發(fā)的飛速發(fā)展，海洋平臺(tái)設(shè)備的制造也迎來(lái)了史無(wú)前例的發(fā)展，其中壓力容器作為海洋石油生產(chǎn)處理的關(guān)鍵設(shè)備在海上固定平臺(tái)上廣泛使用。這些壓力容器的設(shè)計(jì)制造有著不同于陸用容器的特點(diǎn)，因此，相關(guān)的設(shè)備檢驗(yàn)工作也有不同之處。特別是在成橇取證方面，很多制造廠家對(duì)于船級(jí)社的要求不是很清楚。為此，結(jié)合相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，以中國(guó)船級(jí)社的要求為主線，總結(jié)海上固定平臺(tái)壓力容器制造檢驗(yàn)的要點(diǎn)，并對(duì)檢驗(yàn)中一些常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析。

1 檢驗(yàn)依據(jù)

1.1 持證要求

根據(jù)《海上固定平臺(tái)安全規(guī)則》2000第19.3.3條，海上平臺(tái)設(shè)備可按A、B、C三類進(jìn)行取證檢驗(yàn)。其中第三類壓力容器屬A類設(shè)備，第一、二類壓力容器屬B類設(shè)備，均需要取得檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)證書[1]。其中檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)指海油安辦授權(quán)在中國(guó)境內(nèi)從事海上固定設(shè)施檢驗(yàn)及發(fā)證的機(jī)構(gòu)。

另外，各檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)壓力容器的持證都有自己的要求。以中國(guó)船級(jí)社為例，中國(guó)船級(jí)社(2012年)通函第4號(hào)總第166號(hào)《關(guān)于海上設(shè)施產(chǎn)品的持證要求》附錄5、6詳細(xì)的列出了第三方檢驗(yàn)設(shè)備的檢驗(yàn)及持證要求[2]，附錄7列出了法定檢驗(yàn)設(shè)備的檢驗(yàn)及持證要求(防污染設(shè)備只能由中國(guó)船級(jí)社檢驗(yàn)及發(fā)證)。

1.2 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

目前國(guó)內(nèi)海上固定平臺(tái)壓力容器的設(shè)計(jì)基本采用國(guó)標(biāo)，對(duì)于采用ASME標(biāo)準(zhǔn)制造的容器檢驗(yàn)在此不做介紹。

1)法規(guī)。應(yīng)執(zhí)行《海上固定平臺(tái)安全規(guī)則》2000、TSG R0004—2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定。

2)設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)執(zhí)行GB150—2011《壓力容器》的標(biāo)準(zhǔn)。

3)其他。JB/T 4730—2005《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》、NB/T 47015—2011《壓力容器焊接規(guī)程》、NB/T 47014—2011《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》等也是海上固定平臺(tái)壓力容器制造中應(yīng)遵照與執(zhí)行的規(guī)定。

4)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)規(guī)范。目前大部分船級(jí)社對(duì)海上固定設(shè)施專用壓力容器沒(méi)有專門的規(guī)范，一般是參照入級(jí)規(guī)范、船級(jí)社認(rèn)可的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)主規(guī)格書選用的標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)船級(jí)社對(duì)于海上固定平臺(tái)壓力容器的制造檢驗(yàn)也僅有通函和內(nèi)部檢驗(yàn)須知做為支持。

2 檢驗(yàn)要點(diǎn)

2.1 制造廠資質(zhì)審查

確認(rèn)并審核制造廠具有從事鋼制壓力容器生產(chǎn)的資質(zhì)證書，該證書由國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局頒發(fā)。按照TSG R0004—2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，壓力容器劃分為三類[3]。核查證書載明的制造廠所涉及的品種范圍和級(jí)別，確認(rèn)是否具備生產(chǎn)所申請(qǐng)檢驗(yàn)壓力容器的能力。

2.2 需提交審查的資料

①主要零部件或原材料(板材、焊材、鍛件)產(chǎn)品合格證(其中封頭應(yīng)取得鍋檢所認(rèn)可證書)；②配套件(閥門、外購(gòu)承壓部件)的產(chǎn)品證書/質(zhì)量證明書；③焊工資格證書；④無(wú)損檢測(cè)人員資格證書；⑤測(cè)量?jī)x器/儀表檢定證書；⑥焊接工藝規(guī)程(支持該WPS的PQR應(yīng)為經(jīng)相關(guān)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)認(rèn)可過(guò)的，如CCS或鍋檢所；不銹鋼、復(fù)合板的焊接工藝評(píng)定應(yīng)附有晶間腐蝕敏感性試驗(yàn)報(bào)告);⑦壓力容器制造工藝；⑧熱處理工藝(如適用)；⑨無(wú)損檢測(cè)工藝；⑩檢驗(yàn)、試壓程序。

2.3 檢驗(yàn)控制點(diǎn)

①原材料檢查及復(fù)驗(yàn)；②焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)(如需要)；③受壓殼體檢驗(yàn)：外觀、成型、坡口、外形尺寸、彎邊減薄量等；④焊接檢驗(yàn)：焊前檢查、焊縫外觀檢查；⑤無(wú)損探傷 RT/UT/MT/PT(RT底片審查，其他抽查及報(bào)告審核)；⑥焊縫返修及其探傷(使用時(shí))；⑦熱處理(如適用)；⑧完工檢查：內(nèi)外部檢查、尺寸測(cè)量，見(jiàn)圖1；⑨水壓試驗(yàn)；⑩安全閥試驗(yàn)(或提供標(biāo)定證書)；涂裝檢驗(yàn)；橇座的制作及成橇檢驗(yàn)(如適用)。

圖1 焊接接頭處的環(huán)向棱角

2.4 完工后制造廠應(yīng)出具的報(bào)告

出具的報(bào)告包括但不僅限于如下內(nèi)容:①材料復(fù)驗(yàn)報(bào)告；②外形尺寸檢查報(bào)告；③焊接外觀檢查報(bào)告；④無(wú)損檢測(cè)報(bào)告；⑤熱處理報(bào)告及自動(dòng)記錄曲線(如適用)；⑥水壓試驗(yàn)報(bào)告；⑦產(chǎn)品合格證書。

3 檢驗(yàn)中常見(jiàn)問(wèn)題分析

3.1 水壓試驗(yàn)容易出現(xiàn)泄漏的位置

筆者近期參加了62次壓力容器水壓試驗(yàn)，出現(xiàn)滲漏6次。其中3次發(fā)生在沒(méi)有補(bǔ)強(qiáng)的直徑小于25.4 mm(1 in)的外接管與筒體的連接處，另3次發(fā)生在有補(bǔ)強(qiáng)圈的直徑為25.4～50.8 mm(1～2 in)的外接管與筒體的連接處。位置都在外接管與筒體的連接焊縫處，管徑均不是很大。而在比如人孔等大直徑的接頭處并未出現(xiàn)滲漏。這類接頭一般為雙面坡口全焊透，并且在水壓試驗(yàn)以前補(bǔ)強(qiáng)圈均做氣密試驗(yàn)合格。

筆者認(rèn)為滲漏的原因與是否有補(bǔ)強(qiáng)圈關(guān)系并不大，而與外接管徑的大小有一定的關(guān)系，即小管徑的外接管往往質(zhì)量更難保證。反面清根不徹底或根本未清根，發(fā)生滲漏的幾率會(huì)很大，這也和焊工的技能及焊接過(guò)程中是否嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝有關(guān)。檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意這種部位的組對(duì)和焊接成型，水壓試驗(yàn)時(shí)注意檢查，對(duì)于有補(bǔ)強(qiáng)圈的接頭應(yīng)注意補(bǔ)強(qiáng)圈密性試驗(yàn)孔處是否有水滲出。

3.2 罐體焊縫接頭處的棱角

罐體焊縫接頭處的棱角有環(huán)向和軸向兩種，比較常見(jiàn)的是環(huán)向棱角。出現(xiàn)棱角的原因主要有兩個(gè)方面：一方面是在卷板階段沒(méi)有很好的控制，另一方面是焊接變形所致。其實(shí)這兩個(gè)方面都?xì)w結(jié)到一點(diǎn)就是要在卷板階段做好一定的反變形，反變形的程度要根據(jù)材料、板厚等因素，而且要看制造廠的經(jīng)驗(yàn)。從檢驗(yàn)角度來(lái)講，只能根據(jù)最終焊后的情況來(lái)評(píng)判。GB150—2011中第6.5.2條詳細(xì)列出了允許的尺寸范圍。檢查環(huán)向棱角是否超標(biāo)的工具為預(yù)先制作好的樣板和直尺，如圖1，樣板弦長(zhǎng)等于Di/6且不小于300 mm[4]。值得注意的是該檢查工作在筒節(jié)預(yù)制及筒體組對(duì)階段就應(yīng)該做，把E值控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，若等到焊后階段就很難再做調(diào)整。

3.3 熱介質(zhì)加熱管線的技術(shù)要求

因平臺(tái)生產(chǎn)工藝需要，目前海上固定平臺(tái)部分壓力容器設(shè)有加熱設(shè)施，主要有電加熱和熱介質(zhì)油加熱兩種方式。對(duì)于熱介質(zhì)油加熱方式的容器要特別注意，罐內(nèi)的熱介質(zhì)油管線應(yīng)進(jìn)行單獨(dú)的焊接外觀檢驗(yàn)、探傷及水壓試驗(yàn)，它雖然是整個(gè)海上固定平臺(tái)熱介質(zhì)系統(tǒng)的一部分，但在平臺(tái)建造階段可能不會(huì)對(duì)罐內(nèi)部分再進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn)。如果在出廠前忽略了這點(diǎn)，將來(lái)出現(xiàn)了滲漏等問(wèn)題，可能會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。這一點(diǎn)很容易在壓力容器設(shè)計(jì)階段被疏忽，在審圖時(shí)應(yīng)特別注意。設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)均應(yīng)參照該容器所在平臺(tái)技術(shù)規(guī)格書的要求。

3.4 橇裝容器的成橇問(wèn)題

目前，海上固定平臺(tái)大部分壓力容器采用橇裝模式。但設(shè)備成橇對(duì)于很多壓力容器制造廠家來(lái)說(shuō)是不大擅長(zhǎng)的工作，管線的預(yù)制安裝、電儀設(shè)備的安裝依據(jù)的業(yè)主規(guī)格書所選用的標(biāo)準(zhǔn)。要特別強(qiáng)調(diào)重視焊工持證的問(wèn)題，壓力容器的焊工及探傷人員一般是持有國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局或其各級(jí)分局頒發(fā)的證書，而對(duì)于管線的焊工及探傷人員則必須持有船級(jí)社簽發(fā)的相應(yīng)級(jí)別的證書。

另外，由于項(xiàng)目工期緊，大部分成橇工作都會(huì)被放到平臺(tái)上進(jìn)行，橇底座的變形和橇內(nèi)配管質(zhì)量都會(huì)成為非常難以控制的問(wèn)題，會(huì)對(duì)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)定位安裝造成很大的困難。因此，原則上不推薦現(xiàn)場(chǎng)成橇的做法，如無(wú)法避免應(yīng)特別注意橇底座平整度的檢查及管線焊接質(zhì)量的控制。

4 結(jié)論

1)海上固定平臺(tái)壓力容器的制造檢驗(yàn)雖然與陸用容器一樣采用國(guó)標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但必須同時(shí)滿足海上固定平臺(tái)產(chǎn)品檢驗(yàn)的相關(guān)規(guī)定。同時(shí)，成橇檢驗(yàn)所涉及的管線、儀表等問(wèn)題在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中都沒(méi)有明確的說(shuō)明，在以往的檢驗(yàn)工作中沒(méi)有形成統(tǒng)一的做法。

2)一些剛剛涉足海洋石油行業(yè)的壓力容器制造廠，對(duì)船級(jí)社的一些特殊的要求并不清楚，很容易遺漏。包括一些船級(jí)社內(nèi)部對(duì)各種壓力容器成橇的具體檢驗(yàn)要求也沒(méi)有形成系統(tǒng)和有針對(duì)性的規(guī)定，應(yīng)改進(jìn)。

3)在很多細(xì)節(jié)方面還需要深入探討，比如：壓力容器一般采用國(guó)標(biāo)，但是橇內(nèi)管線、閥門一般是按照業(yè)主規(guī)格書的要求采用ASME標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致容器外接管線與橇內(nèi)管線法蘭配對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題；焊接工藝、焊工資質(zhì)同樣也要執(zhí)行兩套標(biāo)準(zhǔn)。

4)建議相關(guān)機(jī)構(gòu)盡快推出更明確和有針對(duì)性的法規(guī)、規(guī)范，使海上固定設(shè)施壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)更加規(guī)范。

[1] 中國(guó)海洋石油作業(yè)安全辦公室.海上固定平臺(tái)安全規(guī)則[S].北京：中華人民共和國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)，2000.

[2] 中國(guó)船級(jí)社.海上設(shè)施生產(chǎn)設(shè)備檢驗(yàn)及發(fā)證須知[S].北京：中國(guó)船級(jí)社，2009.

[3] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB150—2011壓力容器[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

[4] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.TSG R0004—2009固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[S].北京：新華出版社，2009.