鲁振华 李茹娟
(1.巨化集团公司工程有限公司;
2.浙江南方工程建设监理有限公司:浙江 衢州 324004)
经验交流
化工压力管道投用前现场检查
鲁振华1李茹娟2
(1.巨化集团公司工程有限公司;
2.浙江南方工程建设监理有限公司:浙江 衢州 324004)
介绍了化工压力管道现场检查的2大任务,即设计缺陷、施工漏项及未完工程的检查。现场施工质量的检查,叙述了工程现场质量检查应关注的4个细节,并列举实例说明了可能会造成的后果。根据经验提出了3点心得,认为检验人员应有相应的专业知识、高度的责任心和丰富的工作经验,应熟悉设计施工图纸用数码相机等现代科技手段对有质量缺陷的部位、文字记录拍照存档。
压力管道;化工;检查;质量
压力管道是在生产、生活中使用的可能引起燃爆或中毒等危险性较大的特种装置[1]。特别是化工压力管道常用于输送易燃、易爆和剧毒物质,危害更大。压力管道现场检查是竣工文件检查的勘定和继续,现场检查比图纸或记录中的问题检查更直接、更重要。
化工压力管道现场检查包括化工设计工艺缺陷与施工漏项、未完工程检查及现场施工质量检查2个方面。
根据笔者的经验,设计与施工中出现较大的影响工艺生产、质量和安全隐患的漏项一般较少见。但一些不太引人注意的细节容易遗漏,虽可能暂时不会影响到装置正常运行,但经过一段时间运行后,问题逐渐暴露出来。这方面的问题不在少数,有些还会给生产装置带来较大影响。
1.1 设计缺陷
1)关键切断阀门、静电跨线连接、高点排气及低点排液等遗漏;
2)操作及测量指示点太高或方位不佳,以致无法操作或观察,尤其是仪表现场指示元件;3)缺少梯子或梯子设置较少,巡回检查不方便;4)支吊架偏少,以致管道挠度超出标准要求,或管道不稳定;
5)设备、机泵、特殊仪表元件(如热电偶、仪表箱、流量计等)、阀门等缺少必要的操作检修场地,或空间太小,操作检修不方便;
6)对有较大热应力,或预期可能发生较强振动的管道,未根据其布置特点设计弹簧支吊架等。
设计遗漏有时会造成较大的经济损失。如某厂一中压蒸汽管道项目,管径DN350,长近10 km,使用过程中,1条疏水管线上DN25的阀门泄漏,因无根部切断阀,致使整条管线被迫停产整改。事后,业主对所有疏水管在支管根部均加装了阀门,增加疏水点等整改措施,才使管路正常运行。
1.2 施工漏项
1)不锈钢管、有色金属管与普通碳钢支架未作保护隔离[2];
2)化工易燃易爆易产生静电的压力管道的静电接地、法兰之间的静电跨接未施工;
3)管道的无损探伤检查抽查比例不合设计或规范要求,抽样选取部位不合专业检验规范;4)危险介质管线放空用阀门未安装必要的盲板;5)试压试漏过程中临时盲板未标识,或未及时拆除;
6)穿墙套管或是穿楼板套管未按要求施工,或未施工[3]。
施工漏项有时也会造成较大事故。比如某化工压力管道工程,1条DN65液氯管道,施工单位只安装了放空阀门,未安装阀门后的法兰盖。项目投用后仅半个月,1只放空阀开始泄漏,大量氯气排出,顺着风向飘移,给周边居民及厂区人员造成了较大的伤害。
1.3 未完工程
分期分批投产的项目,一般会对一些未完项目甩项。这些甩项要认真排查,确保这些项目不会因为不用,给投用部分安全运行造成影响。对今后不能随时停车的管道,在前期工程投用前要事先留头。
化工压力管道的最终建成,是工程设计蓝图与工程施工验收规范的现场运用、施工队伍的专业素质和项目管理相结合的产物。工艺成熟的工程项目能否达到设计生产能力和使用年限,能否实现稳产、高产与工程施工质量有很大的关系。应着重从以下几个方面进行检查。
2.1 管道及其元器件
1)管道及其元器件的材质和压力等级与设计要求是否相符。可以通过检查管道及管件上的材料标记、法兰及螺栓上的标记、阀门及管道设备上的铭牌、材料质量保证书及产品合格证来判断是否符合设计要求。
2)要特别注意法兰之间的密封垫片的材质选择是否有错。密封垫片选择不合理,造成事故的例子很多。垫片安装之后较隐蔽,检查时不易发现。垫片一般不会在短期内发生事故,随着腐蚀和温度加剧及时间的延长,才会导致垫片泄漏事故[4]。
3)阀门的选型是否错误、安装位置是否合理,重要阀门安装前是否进行过密封性试验。不同型式的阀门,有着各自的特点,如果实际安装的阀门与设计不符,会给操作带来一些不利的影响。某些阀门一旦方向反装,易造成危险,故开车前必须加以确认。对起关键作用的切断阀门在安装前一定要做好密封性试验,否则,在投用后,因阀门无法关死,会导致物料无法正常切换,最终会导致较大的经济损失甚至造成安全事故。
4)法兰、螺栓等型式是否正确。不同的法兰型式具有不同的适宜适用条件,例如不能用平焊法兰代替对焊法兰用于苛刻条件下,否则密封性能将得不到保证。对于高压厚壁管道,尤其是高温、高压厚壁管道,其刚度较大,往往会对管道上的法兰接头产生一个较大的附加外力。当法兰受到一个较大的管道附加外力时,容易使法兰产生泄漏,应重点关注。不同的螺栓也具有不同的适用条件,单头螺栓不能代替双头螺栓用于苛刻条件下,否则同样使法兰密封副的密封性能得不到保证。
5)波纹管膨胀节的安装状态是否正确,运输安全杆是否拆除。一般情况下,对于约束型膨胀节,其连杆或铰链的位置与其位移补偿方向是匹配的,一旦发生错误,会引起严重事故,故在开车前应进行确认。运输安全杆仅用于波纹管膨胀节运输过程的保护,如果在装置开车时没有拆除,会阻碍膨胀节的补偿变形,故装置开车前应将其拆除。
2.2 支吊架
此方面容易出现的问题常有:支吊架型式不正确,安装方式不对,材料及规格错误,临时支吊架与母材随意点焊。
例如将导向支架施工成一般的承重支架,将滑动管托与支撑梁焊接使其变成了固定管托,将固定支架安装成了一般承重支架。又如焊接临时支吊架,严禁在有应力腐蚀开裂危险的管道、高压厚壁管道、要求焊后热处理的管道上点焊,否则会严重影响管道材料的使用性能。
2.3 焊接
此方面容易出现的问题有:管道焊口的焊接方式没有严格按设计文件或规范要求实施,管道及其元器件焊缝外观质量超标,管道支吊架焊缝不合格等。
如某化工项目,按图纸设计规定,需要用氩电联焊或氩弧焊,但施工单位采用的是电弧焊,对要求焊口充氩保护的焊口现场焊接时也未充氩保护等。这些质量问题轻则影响管道的使用寿命,重则可能造成生产工艺介质达不到设计要求,造成较大损失。
焊缝表面缺陷主要表现在焊缝金属超高、未焊满、咬边、焊瘤、母材上有飞溅物(尤其是合金母材)等。焊缝的这些缺陷都会影响到焊接接头的性能,进而危及管道的安全性;还有,对不锈钢管、有色金属管道在焊接完成后应及时对焊缝进行酸洗,避免造成对母材的污染。
焊接管托与母管相连的角焊缝时,一般不容易引起重视。一定要选择小电流,焊接要仔细,不要误伤母材。笔者曾发现一施工单位在焊压力管道的T型管托时,竞把一根C1管道的母管烧穿多处,原因是最后补焊管托与管道的断续角焊缝时,电流太大,焊工大意造成的。
2.4 与管道相连的机械设备
与压力管道相连的比较重的设备,随着时间的推移,其基础可能会逐渐下降。要核实基础是否经过预压并达到设计或规范要求。
与有较大振动的机械设备相连的压力管道,管道安装时不得给机械设备增加额外附加应力。设备的进出口管道应设置弹性支吊架。
1)要求检验人员应有相应的专业知识,还要有高度的责任心和丰富的工作经验。因压力管道在我国实行申报与验收制度,建议与市级特种设备检测中心的压力管道专家一起联合检查。
2)在进入施工现场检查前,检查人员应熟悉设计施工图纸。重点是图纸中《管段特性表》的设计参数和材料规格、型号、材质,《设计总说明》中对工艺及施工材料的具体要求等,并要熟悉压力管道的规定和现行规范。检查不要求面面俱到,重点应查管道无器件质量,查焊接过程控制及各项试验及验收记录。对现场发现的问题,要逆向追查,并最终找出质量问题的根源。
3)在检查过程中,要用数码相机等现代科技手段对有质量缺陷的部位、文字记录拍照存档。以便事后跟踪该项整改是否真正落实,并可作为竣工资料一并存档。
化工压力管道投用前检查是一项任务繁琐、责任重大的技术工作,应由建设单位组织有关各方专家一起检查验收,建设单位应起主导作用。对检查出现的各类问题要按一般问题,较重要问题及重要问题分类,并制定相应的整改措施及计划,对较重要问题及重要问题要安排专人全程指导与督促,对有较大质量隐患和安全隐患的检查项目还要安排有关专家反复论证,达成一致的意见后才能实施。
[1]劳动部.压力管道安全管理与监察规定(劳部发[1996]140号)[EB/OL].(1996-04-23).[2011-01-28].http://www.people.com.cn/item/flfgk/gwyfg/1996/L35901199683.html
[2]GB/T 20801.4—2006压力管道规范工业管道制作与安装[S].
[3]GB 50235—1997工业金属管道工程施工及验收规范[S].
[4]玉置明善,玉置正和.化工装置工程手册[M].大庆石油化工设计院科学技术协会,译.北京:兵器工业出版社,1991:519-520.
TQ050.7
B DOI10.3969/j.issn.1006-6829.2011.02.017
2011-01-07;
2011-02-18