優化監造方式確保承壓類設備（或材料）制造質量

陸明（內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司，內蒙古 赤峰 025350）

針對行業內出現的由主要設備制造質量問題引起的停車事故、人身傷害事故和財產損失事故等，通過調查研究發現，一方面主要是在設備制造過程中監管不力造成的，另一方面則是非常規設備質量問題的大量出現造成的，且后者的影響日趨嚴重。

在某煤制氣項目一系列設備（或材料）監造范圍涉及，包括氣化爐及配套設備、低溫甲醇洗硫化氫吸收塔、二氧化碳吸收塔、丙烯球罐、液氨球罐等在內的約700臺套承壓類靜設備，以及主要工藝管道、壓力管道范圍內約9000個合金鋼或低溫鋼管道元件。

本文精選的一些典型的案例，既有被普遍關注的問題，也有個別非常規的問題，通過借鑒其他行業好的做法，調整監造策略，確定了主要設備制造階段在加強監管的同時，有必要以第三方監檢方式找出偏差和發現問題、解決問題，提出了第三方監檢工作是保障化工設備（或材料）使用安全的有效手段和確保監造工作效果的有力保障。

促進制造單位保證設備制造質量，嚴把質量關，使產品可能存在的缺陷在制造單位出廠以前得到處理和控制，對化工企業安全穩定生產，減少財產損失、避免人身傷亡事故具有非常好的實際效果。

1 監造工作概況

依據《設備監理管理暫行辦法》 （國質檢質聯[2001]174號）開展監造工作。相關行業內標準，電力行業有DL/T586-2008《電力設備監造技術導則》、GB50319-2012《建設工程監理規范》，中石化有《中國石化重要設備材料監造管理辦法》，中石油天然氣有《產品駐廠監造管理規定》。開展設備監造的實踐證明，通過監造可以發現和解決設備的許多關鍵性技術和制造質量問題，最大限度地消除設備制造過程中可能存在的質量隱患。

買方對供方制造的產品內在質量不容易做到全面的監控。為了確保產品質量滿足設計要求，必須對產品制造質量實行全過程的監控，不斷督促供方加強內部管理，提高產品質量意識，這已日益成為買方企業面臨的挑戰。監造的實施方式主要采用有資質的第三方來完成產品的監造工作，根據產品的重要性和特點，通過采取預防性措施，嚴格控制重要工序、關鍵工序的工藝質量，同時輔助以驗證性的措施，確保產品質量。

本文針對化工行業在設備（或材料）生產監理過程中，為了保證產品質量，在加強設備監造過程控制的同時，借鑒了電力行業金屬技術監督的成熟模式，對化工區域相關設備監造工作引入了第三方監檢（I點），最大限度地保證了設備質量。從實際工作效果來看，無論是在制造廠內或是在施工現場開展的第三方監檢行為，一方面對設備投產后的安全穩定運行提供了質量保障，另一方面，通過第三方監檢行為，對尚處在生產階段的設備制造廠起到了警示和震懾作用，使其加強生產過程控制，進一步保障了設備最終的交貨質量。

1.1 監造工作開展和實施

質量監造方式分文件見證（R）、工廠見證（W）、停工待檢點（H）和工廠檢驗點（I）四種，文件見證由乙方出具證實文件，監造方代表核對確認后在見證表上簽字；工廠見證由甲方或監造方代表在工廠參與檢查試驗，符合要求確認后，在見證表上簽字；停工待檢點必須有甲方或監造方代表在工廠參與檢查試驗，符合要求確認后，在見證表上簽字；工廠檢驗點由監造方代表在工廠進行抽檢或復檢。

對于大型設備、重要設備、大宗材料。在采購合同和監造協議中要明確監造見證點和監檢點（I點）并及時派監造單位進行駐廠監督，及時跟蹤原材料進廠、加工制造過程的監督檢驗工作。專項監檢以I點的形式體現在監造協議中，其他未派駐監造代表的設備制造單位，以及未開展監檢工作的已送達現場的主要設備，通過協調，可以分別在制造廠或安裝現場執行I點監檢。

2 監造工作控制重點和實例

2.1 原材料階段

原材料一般都需要經進場復驗合格后使用。才能從源頭上保障設備制造質量。如灰鎖設備問題：灰鎖是氣化裝置重要設備之一，設計壓力范圍為0-4.6MPa，設計溫度為470℃，在交變載荷下工作?；益i外徑Φ2800mm，高為4720mm，殼體材料15CrMoR。第三方監檢單位復檢項目包括：100%磁粉、超聲波、硬度復驗。

在所有復檢的設備中，某編號灰鎖上的缺陷最為嚴重，該缺陷位于泄壓管的變截面位置，泄壓管的材料為15CrMo，Ⅳ級鍛件。裂紋斷續長約410mm，單個最長30mm，同時橫向也存在裂紋，最長30mm，見圖1。

圖1 灰鎖泄壓管鍛件上的裂紋缺陷

在對該灰鎖上的裂紋缺陷進一步打磨消缺過程中，我們發現裂紋在打磨到內部時，多條裂紋呈網狀交叉分布。打磨過程中，有數次觀察到裂紋幾乎接近消除徹底，從旁邊再次出現新的裂紋。至磁粉檢測沒有再發現裂紋為止，打磨溝槽最深21mm，長度450mm，其中橫向最長裂紋的打磨時擴長至70mm。

現場進一步檢查發現，該鍛件的下部也存在裂紋，此時該處已經打磨約8mm深。

按照有關規定（JB4726-2000《壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件》），鍛造部件在投料前應該逐件進行100%超聲波（UT）探傷檢查。由于鍛件在鍛制過程中，容易產生層狀缺陷，且本次裂紋缺陷出現在應力最為集中的變截面處，危險性更大。而目前只能進行表面檢測，不能確定該鍛件內部是否還存在此類缺陷。1、鑒于該設備運行工況惡劣，目前只能進行表面檢測，不能確定內部是否存在缺陷，為確保設備安全運行，需要慎重處理；2、原坯料超聲波檢測沒有發現超標或記錄性缺陷，需要查清缺陷產生的原因，制定相應的處理方案，并嚴格按照既定方案實施。最后，本次發現鍛件缺陷的兩臺灰鎖設備返廠處理，對鍛件部分重新投料生產。要求第三方監檢方監督制造廠重新采購坯料，經復檢合格后使用。

原設備復檢項目中沒有安排對設備鍛件進行無損探傷復查，此次的灰鎖變截面裂紋缺陷，其發現過程屬于偶然。針對這種新情況，新問題，需要對原有工作思路進行調整，做好設備原材料進場驗收工作，在可操作的前提下，將原材料進場復驗作為現場見證點（W點），或者增加監檢點（I點），確保重要設備組件質量合格。

2.2 制造階段

化工裝備（或材料）制造階段工藝紀律執行規范性檢查，前一個工序不符合要求，不能流轉到下一個工序。如某高壓蒸汽管道設計壓力9.8MPa，蒸汽溫度550℃，管道材質A335 P91。管道元件質量是管道安裝質量的基本保證。經第三方監檢人員對某管件廠生產的主蒸汽管件進行檢測。本次檢驗34件。無損檢測發現6個管件存在裂紋，全部在彎頭內壁。DN350無縫彎頭16#內壁裂紋長120mm（見圖2），汽輪機入口特殊彎管（組合件）小彎頭內壁裂紋管件長度方向和環向都有長度（見圖3）。

圖2 DN350無縫彎頭16#內壁最長120mm的裂紋

圖3 汽輪機入口特殊管件彎頭內壁縱向和環向都存在裂紋

本批次管件由于供貨和監造招標原因，沒有派駐監造。只是在產品出廠前，派第三方監檢人員去廠家驗收發現上述問題。由于制造廠管理失控，沒有嚴格按照制造工藝要求進行生產，是本次管件質量問題的主要原因。如管件內表面有裂紋存在、大量管件硬度超標，分析應該是在管件成形階段溫度超出工藝控制的合理范圍，或者是在成形以后沒有按照工藝要求進行熱處理導致的表面開裂和硬度指標過高。認定此批管件34件中，僅有2件符合供貨技術要求。經相關方協商，本批次不合格管件重新投料生產。監檢人員對重新投料生產的管件復檢后確認質量合格。

由于供貨周期和監造招標的原因，本批次管道元件沒能派駐監造。管道元件在出廠前的監檢（I點）抽查中發現問題，雖對工程施工進度造成一定的影響，但通過細致的工作，發現了質量隱患，避免將不合格產品使用在工程中。

3 結語

針對設備監造，國家質量監督檢驗檢疫總局、計委、經貿委在2001年就提出《設備監理管理暫行辦法》國質檢質聯[2001]174號，電力行業、石油化工等系統都有針對重要設備監造的具體要求，但是在實際執行過程中，受行業門檻限制，不能夠“洋為中用”。在進行了大量相關數據和資料的收集后，用兩例承壓類設備（或材料）制造質量問題案例進行深入剖析，借鑒其他行業相對成熟的經驗，在重點和關鍵設備（或材料）監造過程中，結合開展第三方監檢的改進方案，有效地提高了對設備制造過程的監控水平，保證了重點和關鍵設備（或材料）的制造質量。