集中供熱蒸汽管道安裝監(jiān)檢要點(diǎn)分析

繆 楚

（福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院寧德分院，福建 寧德 352100）

隨著國家對(duì)節(jié)能環(huán)保要求逐年提高，許多小型、燃煤型、老舊、熱效率嚴(yán)重不足、依照舊標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造的鍋爐，其環(huán)保條件及能效參數(shù)均已不能符合國家要求，淘汰不符合要求的小型燃煤鍋爐，有助于減少環(huán)境污染、節(jié)約能源。2017年3月20日，原國家質(zhì)檢總局特種設(shè)備局下發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)燃煤鍋爐節(jié)能減排攻堅(jiān)戰(zhàn)的通知》（質(zhì)檢特函（2017）10號(hào)），對(duì)新建燃煤鍋爐提出更為嚴(yán)格的限制條件。基于這樣的形勢(shì)，許多工業(yè)區(qū)采取集中供熱的方式進(jìn)行改造，以少量大型鍋爐代替工業(yè)區(qū)內(nèi)原有大量小型燃煤鍋爐，既能達(dá)到節(jié)能減排的目的，又能較大程度地減少園區(qū)內(nèi)特種設(shè)備數(shù)量，方便管理，減少特種設(shè)備事故隱患，保證生產(chǎn)安全。

集中供熱改造工程涉及鍋爐、壓力容器、壓力管道等特種設(shè)備安裝工作，其中壓力管道情況尤其復(fù)雜，存在項(xiàng)目集中、工期長、企業(yè)多、管道分段安裝，分段驗(yàn)收、實(shí)際施工時(shí)間短、現(xiàn)場情況復(fù)雜、拆除舊管存在危險(xiǎn)性、安裝單位良莠不齊、監(jiān)檢工作量大等情況。解決這些問題對(duì)提高工程質(zhì)量、減少監(jiān)檢過程出現(xiàn)類似問題有很大的幫助。

1 項(xiàng)目簡介

文中基于福建省龍安熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，該項(xiàng)目位于福鼎市龍安工業(yè)項(xiàng)目集中區(qū)內(nèi)，是省重點(diǎn)項(xiàng)目之一。預(yù)計(jì)項(xiàng)目一期建成投產(chǎn)后，可實(shí)現(xiàn)年發(fā)電1.56億千瓦時(shí)，產(chǎn)生150萬噸蒸汽，對(duì)園區(qū)內(nèi)三十多家PU革企業(yè)實(shí)現(xiàn)集中供熱，取代工業(yè)區(qū)內(nèi)86臺(tái)燃煤有機(jī)熱載體鍋爐及一百多公里車間導(dǎo)熱油管道。

這些企業(yè)分別擁有規(guī)模大小、不同數(shù)量的生產(chǎn)線，少則3、4條，多則將近20條。其生產(chǎn)線配套導(dǎo)熱油管道均需改造為蒸汽管道。出于經(jīng)濟(jì)角度考量，絕大部分企業(yè)無法實(shí)現(xiàn)整廠停產(chǎn)改造，而是采取邊生產(chǎn)邊改造的方案，即改造一條、驗(yàn)收一條、投用一條，使得安裝監(jiān)檢工作量繁重，監(jiān)檢過程遇到較多問題。根據(jù)施工階段不同，文中將問題歸類為以下六類。

2 監(jiān)檢環(huán)節(jié)典型問題

2.1 開工前資料審查

2.1.1 資料不全

問題：開工前告知材料缺項(xiàng)或具體內(nèi)容不全。

分析：除缺項(xiàng)需補(bǔ)齊外，容易遺漏的材料有：

（1）設(shè)計(jì)文件僅提供平面布置圖，缺少圖紙目錄、材料表、管道特性表、設(shè)計(jì)說明等必要項(xiàng)目。圖紙目錄和平面布置圖還應(yīng)加蓋設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)許可印章。

（2）有開孔補(bǔ)強(qiáng)或其他補(bǔ)強(qiáng)未提供強(qiáng)度計(jì)算書，有設(shè)計(jì)變更未提供設(shè)計(jì)變更單。

（3）僅提供安裝單位及人員資質(zhì)，未提供設(shè)計(jì)單位、無損檢測(cè)單位、監(jiān)理單位及人員資質(zhì)。另外需注意的是，即使將無損檢測(cè)工作分包給其他單位，安裝單位仍需具備相應(yīng)資質(zhì)的無損檢測(cè)人員。

（4）焊接工藝評(píng)定未提供完整的焊接工藝評(píng)定報(bào)告或僅提供焊評(píng)一覽表。

采取的對(duì)策：監(jiān)檢過程中不僅要注意審查資料是否缺項(xiàng)，更應(yīng)該注意具體內(nèi)容是否完整。

2.1.2 資料存在問題

2.1.2.1 問題

（1）設(shè)計(jì)文件存在錯(cuò)誤，如引用錯(cuò)誤的標(biāo)準(zhǔn)或已廢止的標(biāo)準(zhǔn)，耐壓試驗(yàn)壓力計(jì)算錯(cuò)誤，法蘭壓力等級(jí)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤等。

（2）單位資質(zhì)不符合要求，如安裝GC1管道卻提供GC2安裝資質(zhì)。

（3）人員資質(zhì)不符合要求，如焊工項(xiàng)目只有1G項(xiàng)目，無法滿足現(xiàn)場管道焊接需求。設(shè)計(jì)要求氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面，但焊工證只具備氬弧焊或手工電弧焊資質(zhì)。焊工項(xiàng)目允許焊接厚度范圍無法覆蓋現(xiàn)場焊接厚度等。

（4）焊評(píng)報(bào)告存在錯(cuò)誤，如未根據(jù)最新標(biāo)準(zhǔn)NB/T 47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》進(jìn)行轉(zhuǎn)化，厚度覆蓋范圍錯(cuò)誤或無法覆蓋現(xiàn)場焊接工作。

2.1.2.2 分析

（1）設(shè)計(jì)文件的錯(cuò)誤通常是由于設(shè)計(jì)人員粗心大意造成，沿用舊版圖紙卻未更新已廢止的標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算耐壓試驗(yàn)壓力時(shí)未考慮材料在不同溫度下的許用應(yīng)力比值，法蘭選型時(shí)僅考慮公稱壓力等級(jí)，未考慮高溫下法蘭最大允許工作壓力降低的問題。例如：某蒸汽管道設(shè)計(jì)壓力為1.3MPa（如圖1所示），采用PN16壓力等級(jí)的法蘭，法蘭材質(zhì)為20#（如圖2所示）。根據(jù)HG/T 20592-2009《鋼制管法蘭》[1]規(guī)定，20#材質(zhì)的鍛件用于制造法蘭屬于1C4類別，由HG/T 20592-2009《鋼制管法蘭》[1]表7.0.1-4可知，PN16等級(jí)的法蘭采用1C4類別的材料，在240℃時(shí)，最大允許工作壓力約為1.2MPa，無法滿足設(shè)計(jì)要求。

圖1 管道設(shè)計(jì)壓力及設(shè)計(jì)溫度

圖2 法蘭壓力等級(jí)為PN16

（2）安裝單位在提供資質(zhì)文件及焊評(píng)時(shí)，經(jīng)常忽略設(shè)計(jì)要求，認(rèn)為只要有焊評(píng)及焊工證就可以實(shí)施焊接工作，導(dǎo)致焊接項(xiàng)目及焊評(píng)覆蓋范圍不足。

2.1.2.3 對(duì)策

（1）監(jiān)檢人員應(yīng)熟悉相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，審查資料應(yīng)仔細(xì)認(rèn)真，設(shè)計(jì)圖紙是整個(gè)工程的源頭，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題可避免造成不必要的損失。審查圖紙時(shí)著重查看引用標(biāo)準(zhǔn)、耐壓試驗(yàn)、材料選型及其他容易出錯(cuò)的地方。

（2）焊工項(xiàng)目覆蓋范圍與焊評(píng)覆蓋范圍不同，有相似之處，容易混淆，監(jiān)檢人員在審查時(shí)應(yīng)注意區(qū)分。同時(shí)將焊工項(xiàng)目及焊評(píng)與圖紙中提出的焊接要求一一對(duì)照，判斷是否符合設(shè)計(jì)要求。

2.2 材料檢驗(yàn)

2.2.1 問題

（1）未提供材料自檢記錄或自檢記錄不符合要求。

（2）材料與設(shè)計(jì)要求不相符，如鋼管標(biāo)準(zhǔn)號(hào)不相符，法蘭壓力等級(jí)不足，彎頭彎曲半徑不足等。

（3）彎頭、三通等管件的減薄量超過標(biāo)準(zhǔn)允許最大值。

（4）材料標(biāo)識(shí)不齊無法溯源，如鋼管標(biāo)識(shí)僅有管徑及標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，彎頭標(biāo)識(shí)僅有管徑及壁厚（如圖3所示），無法追溯到制造廠家的質(zhì)保書。

（5）材料質(zhì)量差，如焊材生銹，鋼管變形。

（6）私自制作材料且質(zhì)量不符合要求，如法蘭改造成盲法蘭（如圖4所示），自制彎管質(zhì)量不符合要求等。

（7）材料以次充好，以少代多。

圖3 彎頭標(biāo)識(shí)不全

圖4 法蘭改造成盲法蘭

2.2.2 分析

（1）材料監(jiān)檢是在安裝單位自檢合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行符合性驗(yàn)證，因此，應(yīng)在安裝單位材料入庫驗(yàn)收合格基礎(chǔ)上進(jìn)行。材料自檢記錄一般包含管道組成件的名稱、制造標(biāo)準(zhǔn)、型號(hào)（規(guī)格）、材料牌號(hào)、爐批號(hào)、生產(chǎn)單位、供貨單位、質(zhì)量證明書編號(hào)、數(shù)量、入庫時(shí)間、外觀檢查情況、是否允許入庫的結(jié)論、安裝單位材料檢驗(yàn)責(zé)任人員的簽名等內(nèi)容。

（2）監(jiān)檢人員第一次到現(xiàn)場驗(yàn)材，應(yīng)對(duì)安裝單位質(zhì)保體系運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行檢查。例如，材料自檢記錄是否已經(jīng)過相關(guān)責(zé)任人簽字，相關(guān)責(zé)任人是否到場，自檢結(jié)果是否真實(shí)、有效，自檢設(shè)備是否齊全，如閥門試驗(yàn)設(shè)備、測(cè)厚儀等。

2.2.3 對(duì)策

（1）充分發(fā)揮監(jiān)檢日志作用，集中供熱項(xiàng)目材料經(jīng)常分批進(jìn)場、分批檢驗(yàn)，做好每次進(jìn)場材料數(shù)量監(jiān)檢記錄，避免漏檢。

（2）如抽查過程發(fā)現(xiàn)材料質(zhì)量問題，應(yīng)及時(shí)擴(kuò)大抽查范圍。由于制造過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題的材料，應(yīng)退回廠家更換；由于安裝單位行為造成質(zhì)量問題的材料，應(yīng)及時(shí)書面告知，限期整改合格。

（3）對(duì)于材料標(biāo)識(shí)不齊無法溯源的，應(yīng)退回更換或請(qǐng)?jiān)圃鞆S家完善標(biāo)識(shí)。

2.3 焊接質(zhì)量

2.3.1 問題

（1）現(xiàn)場焊接人員無焊工資質(zhì)或焊工項(xiàng)目無法覆蓋焊接范圍。

（2）焊接方式與設(shè)計(jì)要求不相符，如設(shè)計(jì)要求氬弧焊，實(shí)際采用手工電弧焊。

（3）未提供焊接記錄或焊接記錄與現(xiàn)場焊縫情況不相符。

（4）焊接工藝不符合要求，如下雨天露天焊接、焊接前未依照焊接工藝預(yù)開坡口等。

（5）焊材保管不當(dāng)（如圖5、圖6所示），使用前未按規(guī)定進(jìn)行烘干。

圖5 焊絲表面生銹

圖6 生銹焊絲規(guī)格型號(hào)

2.3.2 分析

（1）焊接記錄是重要的施工過程文件，是對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行溯源的主要書面憑據(jù)，應(yīng)由焊接人員現(xiàn)場記錄相關(guān)焊接參數(shù)，檢驗(yàn)人員記錄焊縫檢驗(yàn)結(jié)果，焊接責(zé)任人員判定是否合格并進(jìn)行簽署。不應(yīng)流于形式，弄虛作假。

（2）焊條往往因吸潮而使工藝性能變壞，造成電弧不穩(wěn)、飛濺增大，容易產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷。因此，焊條使用前必須嚴(yán)格烘干。一般酸性焊條的烘干溫度150℃～200℃，時(shí)間為1小時(shí)；堿性焊條的烘干溫度350℃～400℃，時(shí)間為1至2小時(shí)，烘干后放在100℃～150℃的保溫箱內(nèi)，隨用隨取。

2.3.3 對(duì)策

（1）現(xiàn)場實(shí)施焊接工作，監(jiān)檢時(shí)應(yīng)不定期對(duì)現(xiàn)場施焊情況進(jìn)行抽查，重點(diǎn)抽查焊工資質(zhì)、焊接方式、焊接工藝、焊材保管方式是否符合要求。

（2）焊接記錄應(yīng)重點(diǎn)抽查符合性，監(jiān)檢人員應(yīng)到現(xiàn)場抽查焊縫實(shí)際情況是否與焊接記錄所記載的參數(shù)相符。

2.4 安裝質(zhì)量

2.4.1 問題

（1）膨脹節(jié)尺寸過小，膨脹量無法滿足設(shè)計(jì)要求。

（2）管支架及管托隨意制作，不符合管架標(biāo)準(zhǔn)[2]要求。

（3）固定支架間距過小或過大，不符合設(shè)計(jì)要求。

（4）未設(shè)置疏水裝置或設(shè)置位置不合理。

（5）管道環(huán)焊縫間距過小、環(huán)焊縫與管支架間距過小、管道穿墻無套管或焊縫設(shè)置在穿墻部分墻體內(nèi)，不符合施工規(guī)范要求[3]。

（6）自行制作彎管的質(zhì)量不符合要求。

2.4.2 分析

（1）蒸汽管道需考慮熱膨脹問題，在設(shè)計(jì)階段需計(jì)算膨脹量，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果設(shè)置膨脹補(bǔ)償方式。蒸汽管道的熱膨脹補(bǔ)償一般分為自然補(bǔ)償和膨脹節(jié)補(bǔ)償兩種方式。自然補(bǔ)償通常通過設(shè)置彎頭實(shí)現(xiàn)，膨脹節(jié)補(bǔ)償則需進(jìn)一步計(jì)算補(bǔ)償量。根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出膨脹節(jié)尺寸及固定支架間距。這些尺寸最終體現(xiàn)在圖紙上且不可隨意更改。

（2）蒸汽管道內(nèi)部常積留有冷凝水，當(dāng)蒸汽通入管道時(shí)，蒸汽可能會(huì)由于與溫度較低的冷凝水接觸而驟然凝結(jié)，形成局部真空，從而產(chǎn)生水擊現(xiàn)象，導(dǎo)致管道劇烈振動(dòng)。因此蒸汽管道的管支架質(zhì)量優(yōu)劣顯得尤為重要。其型式、尺寸等均在管架標(biāo)準(zhǔn)[2]中有詳細(xì)規(guī)定，安裝單位應(yīng)依照標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)要求制作，不可隨意改變型式及尺寸。

（3）蒸汽管道最低處及爬升段之前均應(yīng)設(shè)置疏水裝置，以便及時(shí)排出冷凝水。

（4）根據(jù)GB 50235-2001《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》[3]規(guī)定，直管段上兩對(duì)接焊口中心面間的距離，當(dāng)公稱尺寸大于或等于150mm時(shí)，不應(yīng)小于150mm；當(dāng)公稱尺寸小于l50mm時(shí)，不應(yīng)小于管子外徑，且不小于100mm。管道環(huán)焊縫距支吊架凈距不得小于50mm。

（5）根據(jù)GB 50235-2001《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》[3]規(guī)定，當(dāng)工業(yè)金屬管道穿越道路、墻體、樓板或構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)加設(shè)套管或砌筑涵洞進(jìn)行保護(hù)，管道焊縫不應(yīng)設(shè)置在套管內(nèi)。

（6）GB 50235-2001《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》[3]中對(duì)自制彎管的質(zhì)量控制有詳細(xì)規(guī)定，如褶皺高度、圓度、彎管制作后的最小厚度等。

2.4.3 對(duì)策

膨脹節(jié)、管支架、焊縫布置是檢查蒸汽管道安裝質(zhì)量的重點(diǎn)，監(jiān)檢時(shí)應(yīng)對(duì)這三個(gè)方面引起重視，同時(shí)應(yīng)檢查施工過程文件是否齊全，檢查單線圖上焊縫標(biāo)注情況（包括焊縫位置、焊工姓名等）是否與現(xiàn)場相符。對(duì)于不符合要求之處，應(yīng)及時(shí)書面告知，限期整改合格。

2.5 無損檢測(cè)質(zhì)量

2.5.1 問題

（1）無損檢測(cè)比例不足或固定口檢測(cè)比例不足。

（2）無損檢測(cè)不合格，返修合格后未進(jìn)行擴(kuò)探。

（3）底片質(zhì)量不符合NB/T 47013-2015《承壓設(shè)備無損檢測(cè)》[4]要求。

2.5.2 分析

（1）根據(jù)TSG D0001-2009《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道》[5]規(guī)定，公稱直徑大于或等于500mm的管道應(yīng)對(duì)每個(gè)環(huán)向焊接接頭進(jìn)行局部檢測(cè)；固定焊的焊接接頭不得少于檢測(cè)數(shù)量的40%。

（2）根據(jù)GB/T 20801-2006《壓力管道規(guī)范-工業(yè)管道》[6]規(guī)定，不合格焊縫應(yīng)返修合格并對(duì)同一批焊縫進(jìn)行累進(jìn)檢查（擴(kuò)探），擴(kuò)探數(shù)量為不合格焊縫數(shù)量的兩倍。

2.5.3 對(duì)策

（1）底片抽查要與施工進(jìn)度和檢測(cè)進(jìn)度同步進(jìn)行，并在耐壓試驗(yàn)前完成。抽查的底片應(yīng)包括返修片及擴(kuò)探片。主要檢查底片質(zhì)量（標(biāo)記標(biāo)識(shí)、黑度、不清晰度等）和評(píng)定質(zhì)量（錯(cuò)評(píng)、漏評(píng)）。

（2）不定期到檢測(cè)現(xiàn)場對(duì)檢測(cè)過程進(jìn)行觀察與檢查，內(nèi)容包括抽查檢測(cè)人員身份、資格證件、檢測(cè)方法、檢測(cè)管道編號(hào)、檢測(cè)焊口編號(hào)、檢測(cè)工藝參數(shù)與檢測(cè)委托任務(wù)書和檢測(cè)工藝是否相符等。

（3）結(jié)合底片抽查，不定期地選取一些有代表性的底片影像與實(shí)物表面進(jìn)行復(fù)核。復(fù)核底片標(biāo)識(shí)、底片影像與實(shí)物管道編號(hào)、焊口編號(hào)、布片標(biāo)記和焊縫表面形貌是否相符。

（4）隨機(jī)抽取一定數(shù)量經(jīng)檢測(cè)單位檢測(cè)過的焊口，以驗(yàn)證檢測(cè)單位射線檢測(cè)的真實(shí)性。

2.6 耐壓試驗(yàn)質(zhì)量

2.6.1 問題

（1）耐壓試驗(yàn)期間發(fā)生超壓事故。

（2）耐壓試驗(yàn)用壓力表未檢定合格。

2.6.2 分析

（1）耐壓試驗(yàn)時(shí)管道受到太陽光強(qiáng)烈照射，管道壁溫升高，水溫則相對(duì)較低。在保壓過程中，水溫逐漸升高，導(dǎo)致管道內(nèi)壓力升高，違反了GB/T 20801-2006《壓力管道規(guī)范—工業(yè)管道》[6]中9.1.1.2條對(duì)于耐壓試驗(yàn)的規(guī)定。管道系統(tǒng)往往長度較長，進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)存水量大，且管道露天放置容易受到太陽光照射而使水膨脹，最終導(dǎo)致超壓。耐壓試驗(yàn)前，當(dāng)金屬壁溫與液體溫度接近時(shí)，才能緩慢升壓，檢查期間壓力應(yīng)當(dāng)保持不變，不論壓力升高還是降低都不符合要求。

2.6.3 對(duì)策

（1）耐壓試驗(yàn)前，應(yīng)核對(duì)施工資料是否齊全，監(jiān)檢過程提出的問題是否已整改合格并書面反饋。并審查耐壓試驗(yàn)方案是否完整、正確。

（2）耐壓試驗(yàn)期間應(yīng)注意采取保護(hù)措施，防止超壓。

（3）集中供熱項(xiàng)目一般無法整廠竣工、一次試壓，通常采取分段試壓方式。監(jiān)檢時(shí)應(yīng)當(dāng)核對(duì)清楚管線號(hào)，竣工圖與設(shè)計(jì)圖是否相符。試壓合格后及時(shí)簽署見證材料并做好監(jiān)檢日志。

3 結(jié)語

文中基于集中供熱改造項(xiàng)目，對(duì)壓力管道安裝監(jiān)檢過程中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行梳理、歸納、分析、總結(jié)，并提出相應(yīng)對(duì)策，供設(shè)計(jì)、安裝、使用和監(jiān)檢單位參考。壓力管道安裝是保證壓力管道安全的重要環(huán)節(jié)，其安裝質(zhì)量直接影響壓力管道的安全使用。做好監(jiān)檢工作，嚴(yán)格把關(guān)，才能提高安裝質(zhì)量，為企業(yè)安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。