对TSG D7002中压力管道管件型式试验检验项目的几点讨论①

袁奕雯 符明海 杨宇清

(上海市特种设备监督检验技术研究院)

对TSGD7002中压力管道管件型式试验检验项目的几点讨论①

袁奕雯 符明海 杨宇清

(上海市特种设备监督检验技术研究院)

就TSG D7002-2006中对压力管道管件所规定的型式试验检验与试验项目进行了讨论，认为其中的部分检验项目具体内容描述过于笼统，只有项目罗列，没有具体内容说明或释义，会造成一些检验与试验项目理解上产生分歧，在型式试验过程中会产生争议。笔者根据实际工作经验，提出了修改建议和具体检验方法，对规范压力管道管件的型式试验检验与试验项目进行了有益的探讨。

TSG D7002-2006 压力管道管件 型式试验

压力管道管件(以下简称管件)是压力管道的重要配件，属于特种设备压力管道元件类别之一，在管道系统中多用于连接、转折、分支、变径或封堵，常见的管件包括弯头、 三通、 四通、异径管接头及管帽等[1]。

《中华人民共和国特种设备安全法》和《特种设备安全监察条例》规定[2，3]：境内、外管件制造单位必须按照 TSG D2001-2006《压力管道元件制造许可规则》中的要求，取得“特种设备(管件)制造许可证”后方能从事生产销售。境内压力管道管件制造单位首次申请“特种设备(管件)制造许可证”时，应先约请型式试验机构对其产品进行型式试验。型式试验合格后，方可进入下一步现场鉴定评审环节。获得特种设备制造许可证的管件制造单位，有效期满后需要继续从事制造工作的，应当在有效期满前6个月内，向负责受理的机关提出换证申请。按照安全技术规范规定，需要重新进行型式试验的，型式试验应当在提出换证申请前完成。逾期未换证的，原许可证自动失效。

上述规定充分彰显了型式试验在管件制造过程中证前监管的重要意义。然而，由于TSG D7002-2006对管件型式试验的描述过于笼统，特别是“型式试验项目及其内容”中的“检验与试验”只有项目名称罗列，没有具体内容说明或释义，由此对一些检验与试验项目理解上会产生分歧，在型式试验过程中会产生争议。笔者就管件型式试验项目的操作困境进行具体探讨。

1 压力管道管件型式试验项目及内容

根据 TSG D7002-2006附件 B 的规定[4]：钢制无缝管件和钢制有缝管件的弯头、三通和四通必须进行型式试验。型式试验的项目及其内容分为设计审查、检验与试验两部分。

设计审查主要是对产品工序的制造工艺和要求、热处理工艺方法和要求、无损检测方法和比例、焊接工艺及评定、检验与试验要求等进行资料审查。

检验与试验主要是对产品的外观、几何尺寸、原材料化学成分和力学性能、焊接质量(适用于焊接)、热处理、无损检测、硬度、爆破强度、晶粒度(当需要时)、金相组织(当需要时)、 低温冲击性能(当需要时)进行检验与试验，以验证产品安全性能是否满足技术要求。

2 难以操作的具体问题

根据2014年10月国家质检总局公布的新 《特种设备目录》[5](下称《目录》)及2015 年国家质检总局办公厅发布的质检办特[2015]675号“关于压力管道气瓶安全监察工作有关问题的通知”[6]，对部分原TSG D2001-2006《压力管道元件制造许可规则》中压力管道元件的品种和级别进行了调整。按照新《目录》，压力管道元件被分为非焊接管件(无缝管件)、焊接管件(有缝管件)、锻制管件、复合管件及非金属管件等品种。笔者讨论的主要为非焊接管件(无缝管件)和焊接管件(有缝管件)的型式试验检验与试验项目。

为了更有针对性地进行型式试验，除TSG D7002-2006外，还应参考GB/T 12459-2017[7]和GB/T 13401-2005《钢板制对焊管件》。在管件型式试验过程中，根据实际工作经验，型式试验人员对 “检验与试验”这部分内容中“原材料化学成分和力学性能”、“热处理”、“晶粒度”及“金相组织”等几个方面存在较多疑问。

2.1原材料的化学成分和力学性能，硬度，低温冲击性能——建议明确检验对象，合并同类项

TSG D2001-2006中“原材料的化学成分和力学性能”的表述不够明确，需要检验的究竟是“原材料的化学成分”和“原材料的力学性能”，还是需要检验“原材料的化学成分”和“加工成形管件的力学性能”？从一名型式试验人员对产品安全性能的认识角度而言，笔者倾向于对后者的验证，理由如下：

a. 目前生产的钢制无缝管件(包括工厂预制弯管、有缝管坯制管件)和钢制有缝管件(钢板制对焊管件)均为金属制造，无缝管件一般采用弯管、扩孔等机加工工艺，有缝管件采用卷板、焊接等加工工艺，后期则按照不同需求进行热处理，原材料与成品的化学成分并不会因为热处理而发生较大变化，故检验原材料的化学成分和检验成品的化学成分并无本质区别。

b. 检验“原材料的力学性能”和“检验成形管件的力学性能”则有很大差别。以“钢制对焊无缝管件”为例，不同材料的热处理多达7种(表1)，不同热处理后，其力学性能与原材料力学性能自然而然地发生了变化，而对于成形管件的承压要求而言，检验原材料力学性能并不能确保它加工成形后的安全性能。此外，“硬度、低温冲击性能”表述上也存在类似问题。材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下，承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击及交变应力等)时所表现出的力学特征。一般来说金属的力学性能分为10种，即脆性、强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度、弹性、延展性、刚性、屈服点或屈服应力。为了测定这些力学性能，在实验室里，通常会采用不同的检测方法，比如采用拉伸试验测定金属的强度、屈服点、屈服应力、延展性；采用低温冲击试验来测定金属的冲击韧性。不难看出，硬度、低温冲击性能其实都是属于对材料力学性能的测定。因此，笔者认为硬度、低温冲击是包含在产品材料力学性能测试之中的，不宜单独提出。

表1 钢制对焊无缝管件材料热处理方式[7]

c. 对于制造厂家而言，由于加工工艺和产品要求各不相同，所谓“力学性能”的要求，无论是在规范还是在标准中均未给出具体的规定，在实际操作中，一般来说，制造厂家只给出材料抗拉强度、屈服强度和断后伸长率的制造保证值，这里仅进行了拉伸试验，并不涵盖其他力学性能测定项目。因此，笔者认为此项目应理解为检验“原材料化学成分”和“成品管件力学性能试验 [包括拉伸试验、硬度试验、 低温冲击试验(必要时)]”较为合理。

2.2“晶粒度”、“金相组织”——建议采用规范项目名称

TSG D2001-2006所表述的“晶粒度”和“金相组织”用语不够规范，不易操作。

金相组织是指金属组织中化学成分、晶体结构和物理性能相同的组成，其中包括固溶体、金属化合物及纯物质。晶粒度所表示的物理意义是晶粒大小的尺度。

通常，人们在口语中所表达的“金相组织”，其实是指“显微组织”检查。而真正的金相检查是指采用金相显微镜对金属或合金的宏观组织和显微组织进行分析测定，以得到各种组织的尺寸、数量、形状及分布特征的方法。金相检查既包括了“晶粒度”检查，又包括了“显微组织”检查，笔者认为将此项目合并修改为“金相检查(当需要时应检查晶粒度和显微组织)”更便于实际操作。

2.3热处理——可操作性较差

TSG D2001-2006中“检验与试验”项目中“热处理”的表述在实际型式试验过程中难以操作。热处理的含义太过于宽泛，型式试验人员在具体检验时无法读取其中的信息，从而开展具体工作。

热处理是管件制造中的重要环节之一，但是型式试验是否应进行此项测试，又应测试什么内容，值得商榷。由于在设计审查中，已经对产品的“热处理工艺方法和要求”进行了审查，因此此处“热处理”大多数型式试验人员理解为“检验与试验项目”。

然而，从实际操作中讲，型式试验机构并无义务代替厂家对产品进行热处理，也无热处理设备，无法对此项进行“检验与试验”。那么型式试验人员究竟是应当在现场见证产品的热处理，还是只需要审查制造厂家提供的包括热处理记录(如圆盘纸等)在内的热处理报告？如果是后者，此项仅为“见证或审查”，并非“检验与试验”，因此，仅用“热处理”三字概括型式试验的检验与试验，使得型式试验人员难以操作。

笔者认为，热处理的主要作用是改善产品力学性能，消除加工应力，如果热处理后产品的力学性能能够满足需求，在设计审查时已经审核过厂家“热处理工艺方法和要求”，则无需对此项目再次进行“检验与试验”。

3 建议

综上所述，建议压力管道管件型式试验中“检验与试验”整合为以下7个项目，以便于型式试验人员操作：外观、几何尺寸检查；原材料化学成分分析；成品管件力学性能试验(应包括拉伸试验、硬度试验、低温冲击试验(必要时))；焊接质量检查(适用于焊接)；无损检测；爆破试验(测定爆破压力)；金相检查(当需要时检查晶粒度和显微组织)。

[1] 符明海，王振棒.新《特种设备目录》对金属管件取证和型式试验带来的变化[J].化工装备技术，2017，38(1)：27～30.

[2] 全国人民代表大会常务委员会.中华人民共和国特种设备安全法[M].北京：法律出版社，2013.

[3] 中华人民共和国国务院.中华人民共和国特种设备安全监察条例[M].北京:中国法制出版社,2009.

[4] TSG D7002-2006，压力管道元件型式试验规则[S].北京：中国计量出版社，2006.

[5] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.关于修订《特种设备目录》的公告[R].2014 年第 114 号.

[6] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局办公厅.质检总局办公厅关于压力管道气瓶安全监察工作有关问题的通知[R].质检办特(2015)675号.

[7] GB/T 12459-2017，钢制对焊管件类型与参数[S].北京：中国标准出版社，2017.

2017-04-17)

(Continued on Page 527)

DiscussionabouttheTypeTestandInspectionItemsofPressurePipesandFittingsStipulatedinTSGD7002Specification

YUAN Yi-wen,FU Ming-hai, YANG Yu-qing

(ShanghaiInstituteofSpecialEquipmentInspectionandTechnologyResearch)

袁奕雯(1982-)，高级工程师，从事压力管道元件、气瓶、瓶阀等特种设备的设计文件鉴定、型式试验及其研究工作,13524647423@139.com。

TQ055.8+1

A

0254-6094(2017)05-0474-04