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承压类设备安全性分析

时间:2023-12-04 百科知识 版权反馈
【摘要】:输气管道安装安全质量监督检验夏锋社陕西省锅炉压力容器检验所1前言对压力管道安装过程实施监督检验,是保证压力管道安全质量、保障压力管道系统安全的有效措施。监检工作结束后,及时出具《压力管道安装安全质量监督检验报告》。对受监督检验单位安全质量管理行为的审查是一种动态的、全过程的行为,有些审查内容可与安装过程监检同步进行,具体按照《压力管道安装安全质量监督检验规则》的要求执行,这里不一一叙述。

承压类设备安全性分析

输气管道安装安全质量监督检验

夏锋社

陕西省锅炉压力容器检验所

1 前 言

对压力管道安装过程实施监督检验,是保证压力管道安全质量、保障压力管道系统安全的有效措施。按照《压力管道安全管理与监察规定》(原劳动部劳部发[1996]140号)和《特种设备目录》(国质检锅[2004]31号)规定,长输管道(输油管道、输气管道)属于压力管道范畴。质检特设函[2004]10号“关于压力管道安全监察工作有关问题的答复”中明确提出,按照总局《关于实施<特种设备安全监察条例>若干问题的意见》(国质检法[2003]206号)规定,在国务院关于压力管道设计、安装、使用的安全监督管理办法制定以前,为确保压力管道设计、安装、使用的安全,国家质检总局和地方质监部门应当按照“三定”规定,依据《压力管道安全管理与监察规定》以及有关地方性法规、规章的规定,对压力管道设计、安装、使用及检验检测环节实施安全监察。国质检特〔2006〕148号“关于加强压力管道安全监察工作的意见”中也明确指出,要按照《特种设备安全监察条例》《压力管道安全管理与监察规定》《特种设备目录》等有关法规、规章和安全技术规范的规定,依法开展监督检验和定期检验。

经陕西省质量技术监督局授权,自2003~2005年,我所承担了靖(边)西(安)输气管道扩建工程全长490余km压力管道安装安全质量监督检验工作。下面结合该项工作,简单介绍输气管道安装监检实施方法、主要内容和要求,并结合实际情况对监检中发现的一些主要问题提出处理措施和建议。

2 监检工作实施办法

2.1 监检准备

压力管道安装质量的监检,是在建设单位提交的《压力管道安装安全质量监督检验申报书》获得安全监察机构批准,且获得安全监察机构授权检验后开展的,具有法定检验性质。

首先,应组成专项监检组,项目负责人由检验机构任命。监检组必须由具有压力管道检验师资格和无损检测II级资格以上专业人员为主组成,抽检用仪器设备视实际需要及时配置。

其次,根据《压力管道安装安全质量监督检验规则》和有关规范标准要求,编写《压力管道安装质量监督检验大纲》,明确监检的项目、内容、监检采用的方式、方法和要求,并报单位负责人审批,通知各受监督检验单位。

2.2 监检的原则和要求

监检工作应遵守以下基本原则:①在确保安装质量的前提下,应尽量不影响施工进度;②遇到有须整改的问题,提出整改意见,讲明原因,并以《监检意见通知书》或《监检连络单》的形式书面通知有关单位;③处理后,须经监检组确认,并有书面的签名;④不管是什么问题,只要是在施工现场发现的属于安全质量方面的,都属于监检的范围。

监检过程中,监检人员应及时收集和整理有关监检数据、信息和监检工作资料,对存在问题及时追踪,依据相关标准进行判定,认真做好检验记录。对于在监检过程中发现的一般质量问题,由检验员向受检单位发出“监检工作连络单”,要求受检单位进行改进,并对纠正情况进行检查,直至问题得到彻底解决。当发现严重质量问题时,监检组应及时报告检验单位,由检验单位向受监督检验单位发出“监督检验意见通知书”,并同时抄送建设单位和授权监督检验任务的安全监察机构。监检工作结束后,及时出具《压力管道安装安全质量监督检验报告》。

对建设单位的要求:及时提供监检组所需的设计文件及有关资料,办理相关的监督检验手续;在监督检验工作中,负责提供必要的工作条件,包括监检人员查阅有关资料和进入现场检查,配合监检人员协调相关工作等;配备专职或兼职人员负责监督检验工作的协调、见证工作。

对安装单位、监理单位、检测单位、防腐单位要求:接受和配合监督检验单位的监督检验,为监督检验工作的正常开展提供必要的条件,包括监检人员查阅有关资料和进入现场检查;及时向监检人员通知施工进度,提供所需的施工记录和见证文件;施工前,安装单位和监理单位应向安全监察机构办理告知手续。

2.3 监检工作方式、方法

监检工作方式是在受监督检验单位自查、自检合格的基础上,根据本工程具体情况,对相关单位安全质量管理行为进行审查;到管道安装现场进行专向监检和抽样检查。

监检工作可采用以下一种或几种组合的方法进行:①查阅有关文件,记录或有关证据并确认;②观察安装或施工活动过程;③抽样进行检验检测;④会议或与有关人员交谈的书面记录并经相关人员签字;⑤在监检过程中发现质量问题,应及时按规定的处理程序处理;⑥按标段进行监检。

3 监检项目、分类及内容

3.1 监检项目与分类

根据输气管道安装的特点,安装过程监检可从以下10个方面进行:施工技术准备审查,材料管件及阀门质量监检,焊接、敷设及防腐质量监检,无损检测监检,穿、跨越质量监检,附属设施安装质量监检,通球、扫线、干燥质量监检,强度试验、严密性试验监检,阴极保护装置安装监检和竣工技术资料审查。将这10个方面划分为59个监检项目,并将监检项目按要求分为A、B、C三类,其中A类项目7项,B类27项,其余为C类项目。

A类为监检保证项目。是指受检单位必须提前通知监检人员,监检人员必须到现场进行监检,并在受检单位自检合格的基础上,经监检确认后,在受检单位提供的相应的工作见证件(表、卡、记录、报告等)上签字后方可继续施工。

B类为监检基本项目。是指受检单位也应提前通知监检人员,监检人员一般须到现场监检,并在受检单位自检合格,经现场抽查合格后在受检单位提供的表、卡、见证件上签字确认。对未抽检及监检人员未到场监检的,则应对受检单位提供的自检工作见证件审查确认后予以签字。

C类为监检一般项目。是指监检人员自行到现场抽查或对受检单位的工作见证件等进行审查,必要时予以签字确认。

3.2 监检内容

监检工作内容为对受监督检验单位的有关压力管道安全质量管理行为、技术文件、安装过程的安全质量进行检查和检验。

与本工程相关的建设、设计、监理、安装、检测、防腐单位均为受监督检验单位。对受监督检验单位安全质量管理行为的审查是一种动态的、全过程的行为,有些审查内容可与安装过程监检同步进行,具体按照《压力管道安装安全质量监督检验规则》的要求执行,这里不一一叙述。

下面仅对安装过程监检的主要内容简要说明。值得注意的是,基于管道工程的特点,大多数监检项目在具体实施时并非按程序进行,而是相互交叉,前后重叠。

3.2.1 施工技术准备审查

核查设计单位压力管道设计许可证、设计资料、设计变更通知单,确认设计单位资格、施工图等设计文件、管道类别划分、设计规范及施工验收规范、施工技术要求是否符合要求;设计变更手续是否齐全有效。

核查施工单位施工组织设计、施工方案、焊接工艺规程、检验计划、特殊施工方案及措施等主要技术文件是否满足标准规范与设计中技术、质量和安全的要求,检查是否具有安装告知书、图纸会审和技术交底资料。

焊接工艺评定是监检保证项目(A类)。核查焊接工艺评定报告,从母材类别、规格、焊接方法和焊接材料等方面审查是否能覆盖本工程的焊接工况,执行的标准应符合有关标准规范的要求,并且应具有冲击韧性试验结果且合格。

审查进场设备报验及签审单,确认施工、检验、试验用的设备、仪器仪表完好并满足施工技术质量和进度的需要,强检的仪器仪表必须在检定有效期内;核查相应人员一览表及资格证并进行过程抽查,检查主要人员,包括专业技术及管理人员、无损检测人员、电焊工、防腐工等是否具有相应资格,资格证是否有效,合格项目是否与所承担的工作相适应。

技术准备审查可与受检单位安全质量管理行为审查一并进行。

3.2.2 材料管件及阀门质量监检

管子、管件和焊接材料是监检保证项目(A类)。审查进场材料报验签审单,核查管子、管件、焊材、阀门、补口补伤材料的合格证、质证书、检查验收记录,使用的管材、管件应由取得相应制造资格的企业生产,且应具有产品安全性能监督检验证书;核查阀门安装前试验报告;核查现场弯制的弯管的合格证及其材料报验单;审查材料代用审批手续;抽查材料上的标记,应与质保书上的标记相一致;对需复验的材料,还应审查复验报告。

材料管件及阀门质量监检可与受检单位安全质量管理行为审查一并进行。(www.xing528.com)

3.2.3 焊接、敷设及防腐质量监检

管件下沟前抽查管沟施工质量,抽查材料标记、材料表面质量、几何尺寸及管子、管件防腐质量,并对管沟施工记录和管道施工记录进行抽查。

组对和焊接中,抽查焊缝间距、组对间隙、错边量及坡口质量;对照合格焊工明细表、施工记录,现场抽查施焊焊工证件;抽查焊接现场质量控制情况,内容包括焊材管理、焊接环境、焊接工艺执行情况、焊口标记及示意图、焊接记录、焊接质量检查及记录,现场检验人员到位履行职责情况;审查焊接记录,抽查焊缝外观质量包括外观、错边量、宽度、余高、咬边等;审查焊缝返修指令、焊接返修工艺、返修时机、返修及质量检查记录,返修工艺应经焊接责任工程师批准,超次返修应经技术总负责人批准。

管道防腐质量监检中,除下沟前管子、管件防腐质量进行抽查外,审查管子母体及焊缝的补口补伤记录,并对补口补伤过程进行抽查;审查管道回填前防腐层电火花检查记录,管道回填后防腐层音频检漏记录,检查时机、方法、项目及结果应符合规范要求。

审查相应施工记录,抽查管沟回填深度、警示带敷设、标志桩埋设质量。

3.2.4 无损检测监检

对照无损检测人员一览表,现场抽查无损检测人员证件。

审查无损检测工艺,现场抽查工艺执行情况。

审查检测报告,是否按检测指令进行检测,检测比例是否符合要求,检测时机、检测方法和执行标准是否正确,是否漏检,返修检测是否符合规定,检测报告是否出具及时,结论是否准确,签字是否齐全有效。

射线底片抽查,抽查数量不少于30%。必须包括所有返修焊口,管道穿越地震断裂带,穿(跨)越大、中型河流,穿越铁路,加套管穿越公路,未经强度试验的碰头焊口的射线检测底片。检查底片透照质量是否符合要求,缺陷评定结果是否准确。必要时经射线检测确认,对未进行射线探伤的焊口进行超声波探伤抽查(比例2%~5%)。

3.2.5 穿、跨越质量监检

对穿、跨越质量监检,除按3.2.1~3.2.4相应项目监检外,应审查穿、跨越工程施工方案及签审单,施工措施(方案)应经业主批准;审查穿跨越、隐蔽施工记录,所有穿、跨越质量(坐标、深度、接口处理等),水下穿越的穿越及稳管措施,加套管穿越的绝缘支撑安装、套管两端密封,跨越的管桥或支架安装质量等应符合相应设计及施工验收规范的要求。

3.2.6 附属设施安装质量监检

附属设施包括阀室和场站。场站管道工艺性强,规格多,阀件多,与设备和控制系统同时安装,往往由单独的施工单位安装,其安装监检按工业管道安装监检方式进行,这里不做叙述。而阀室相对简单得多,与主管道密不可分,且同时安装,应与主管道同时进行安装监检。

对阀室安装监检,除按3.2.1~3.2.4相应项目监检外,审查放空管及传火管安装审查施工记录、竣工图,过程抽查,确认放空管、传火管安装及放空区接地电阻是否符合规定。

3.2.7 通球、扫线、干燥质量监检

审查通球、扫线方案及签审单,通球、扫线用设施、方法、过程、验收标准、安全措施应符合规范,方案应经业主批准。审查通球、扫线记录,过程抽查,分段通球、扫线结果应符合设计及规范的要求。对用水作为介质进行试压的管段,审查干燥记录、干燥方法、管内空气水露点测量应符合规范的要求。审查整体通球、扫线记录,过程抽查,整体通球、扫线结果应符合设计及规范的要求。

3.2.8 压力试验监检

压力试验,分为强度、严密性试验,均为监检保证项目(A类)。

主管道压力试验,分段实施。试验前对相关质量检查记录及试压方案进行审查,质量检查记录符合要求,试验方案、安全措施及签审单,强度、严密性试验的试验压力、温度、介质、保压时间、合格标准符合规定、安全措施到位,试验方案经业主批准,试验用压力表、温度计、气压计符合规定,且检验、监理人员到位后方可同意试压。现场监督试验过程,试验压力、温度、介质、保压时间、合格标准应符合规定。现场审查试压记录,并对试验结果确认。

对重要的穿、跨越管段和阀室,应按设计及有关标准的要求在主管道试压前单独进行压力试验。阀室严密性试验前安全附件应装配齐全,且经检定(校验)合格。具体实施参照主管道压力试验监检方法执行。

3.2.9 阴极保护装置安装监检

长输管道的阴极保护是防止管道腐蚀的重要环节,在管道监检过程中,对阴极保护工程的质量和资料必须进行审查,并予以确认。审查合格证、质证书、检查验收记录、进场材料报验签审单,阴极保护用的材料、配件及设备仪器的规格、型号、数量应符合设计要求,进场后应检查验收,必要时抽查核对。审查相应安装施工记录,控制台、恒点位仪、阳极地床、参比电极及绝缘接头(法兰)、测试桩、检查片(头)等安装应符合设计及规范要求,测试引线与管道连接质量,应采用钎焊或热熔焊连接,连接、防腐及回填质量应符合设计及规范要求。审查阴极保护参数测试记录,运行前的自然电位测试、运行后的保护电位和保护电流测试结果应符合设计及规范的规定。除此之外,还应注意杂散电流排流保护应符合设计及规范要求。

3.2.10 竣工资料审查

审查竣工资料,提出整改意见,以确保管道的安装符合图纸、规范和标准的要求。竣工资料一般包括综合部分、管道安装、无损检测、阀室安装、阴极保护、竣工图等。审查时以影响管道安全质量的项目和内容作为审查重点并兼顾其他,从内容是否完整,依据的标准规范是否正确,记录的数据、图表是否真实、清晰且符合要求,签字盖章是否齐全,是否存在遗留质量问题等方面进行审查。

4 主要问题处理及建议

4.1 关于规范标准

《输气管道工程设计规范》(GB50251-2003)规定焊接工艺规程、焊接工艺评定内容和试验方法等应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236)的规定;用手工超声波探伤检验的焊缝,其质量的验收标准应按现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB11345)执行,Ⅰ级为合格;用射线照相检验的焊缝,其质量的验收标准应按现行国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(GB3323)执行,Ⅱ级为合格。

而设计文件要求按《输油输气管道线路工程施工及验收规范》(SY0401)执行。SY0401规定焊接工艺评定应按《钢质管道焊接及验收》(SY/T4103-1995)的相关规定执行;焊缝超声波探伤按《石油天然气钢质管道对接焊缝超声波探伤及质量分级》(SY4065-93)要求进行,Ⅱ级为合格;焊缝射线探伤按《石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级》(SY4056-93)要求进行,Ⅱ级为合格。

由此看出,在管道的焊接及焊缝无损探伤验收标准上,设计文件与国家标准要求不符。由于没有相关的安全技术监察规程来规范,而按设计文件规定的规范标准执行,质量要求偏松。如焊接工艺评定中未考虑冲击韧性试验,在监检中,对焊接工艺评定报告中缺少冲击韧性试验结果,我们督促安装单位补做了冲击韧性试验。再如,射线检测中,对具有一定危险性的条状缺陷、根部未焊透以及根部内凹这几种线性缺陷放得太宽,为保证管道安全运行,在监检中,通过督促检测单位采取措施,从严判定,有效地控制了焊接质量。

据了解,国家正着手制定《压力管道安全技术监察规程》《承压设备焊接工艺评定》等规范标准,并已实施了JB/T4730-2005《承压设备无损检测》标准,期望包括长输管道在内的压力管道安全技术要求和执行标准得到统一。国家经贸委发布的SY/T0452-2002《石油天然气金属管道焊接工艺评定》,适用于陆上石油天然气工程,该标准参照了JB4708-2000、GB50236-98,比SY/T4103-1995更进了一步,明确提出影响冲击试验的焊接工艺评定因素及评定规则,规定了冲击试验的要求。在《承压设备焊接工艺评定》标准未颁布实施前,输气管道安装焊接工艺评定应按SY/T0452-2002执行,以保证焊缝的冲击韧性要求。

4.2 关于安全监督

由于历史的沿革和受过去计划经济条块管理的影响,《特种设备安全监察条例》对压力管道安装的安全监督未提出明确的要求,对长输管道的安装监检,未能与国家有关部委协调好工作,部门规章执行力度不足,在监检工作中面临一些难以解决的问题,致使监检工作难以正常开展。

例如:施工单位未办理安装告知手续即开始安装施工,致使监检单位无法及时对管道安装安全质量进行监督检验;有的施工单位,对监检发现的问题,未能及时整改;对必须进行现场监检的项目有的施工单位未提前通知监检组进行现场监检;管道建成后,安装单位不能及时提供竣工资料,致使监检单位不能及时审查竣工资料,不能及时出具监检报告,但在管道贯通后往往交工投入使用。

目前国家正着手制定《特种设备安全监察条例修正案》,其中包括影响工作开展的压力管道安全监督内容。为了做好管道安装监检工作,在《条例》修订稿正式颁布前,要向管道建设和施工单位大力宣传《特种设备安全监察条例》、质检特设函[2004]10号“关于压力管道安全监察工作有关问题的答复”、国质检特〔2006〕148号“关于加强压力管道安全监察工作的意见”精神,使相关单位充分认识到长输管道安装安全质量监督检验的重要性和必要性。建设单位应按照《压力管道安装安全质量监督检验规则》的要求填写《压力管道安装安全质量监督检验申报书》报送省质量技术监督局。参与建设的安装单位,在工程开工前,应到特种设备安全监察机构办理告知手续,管道的安装过程必须接受省质量技术监督局授权的有资格的检验机构的压力管道安装安全质量监督检验,对未经安全质量监督检验或经监督检验安装安全质量不合格的管道建设单位有权拒绝验收。

(该论文为2006年11月“陕西省特种设备协会2006年学术年会”交流论文)

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