谭湘,焦少彬,喻颖
(湖南省特种设备检验检测研究院湘潭分院,湖南 湘潭 411100)
为缓解能源问题,我国提出油气长输通道战略,在西北、东北、西南三个方向打通能源通道,因而长输油气管道对缓解我国能源危机、促进经济发展有着重要意义的战略意义,是国家重要的基础设施;但长输油气管道由于其输送的石油、天然气介质具有易燃、易爆,一旦管道泄漏,极易产生火灾、爆炸事故,给人民生命财产带来巨大的损失。
按照《特种设备安全法》及《特种设备安全监察条例》的规定,压力管道元件等特种设备的制造过程,应当经特种设备检验机构按照安全技术规范的要求进行监督检验。2005 年原国家质量监督检验检疫总局颁布了TSG D7001-2005《压力管道元件制造监督检验规则(埋弧焊钢管与聚乙烯管)》(以下简称《监检规则》),于2006 年01月01 日正式实施,规定主要用于长输油气管道的埋弧焊钢管压力管道元件,在其制造过程中要由特种设备检验机构依据《监检规则》进行制造监督检验(以下简称监检),以保证其质量和安全性能。
《监检规则》规定,埋弧焊钢管监检包括两个方面:一是对埋弧焊钢管产品中有关安全性能的项目进行监检,二是对制造单位的制造质量管理体系运行情况进行监督检查。《监检规则》实施十多年以来,对制造单位提升其压力管道元件产品质量,保证管道运行安全方面有非常重要、积极的作用。这些年压力管道事故率逐渐下降,在整个特种设备事故中占比也很小。比如原国家市场监管总局关于2018 年全国特种设备安全状况的通告中,2018 年,全国共发生特种设备事故和相关事故219 起,压力管道事故只有1起。从统计结果来看,近几年的压力管道事故中,导致事故的原因多种多样,有使用、安装、设计、第三方施工破坏、山体滑坡塌方等方面的原因,但因制造缺陷导致的事故极为少见,这也从一个侧面反应了《监检规则》实施以来,从整体来说,开展压力管道元件监检工作在保障压力管道安全性能方面是行之有效的。
尽管如此,本人长期的监检工作体会到,监检人员依据《监检规则》实施监检的过程中也存在问题或者是困难,现结合本人的在埋弧焊钢管监督检验实践工作经验谈谈压力管道元件监检过程中的存在的一些问题,并针对这些问题提出一些建议和对策。
由于压力管道元件制造监督检验起步较晚,国内缺少与长输管道配套的安全技术规范,埋弧焊钢管监检的技术要求没有统一。
早在上个世纪50 年代,我国就开展了锅炉压力容器的安全监察工作,经过半个多世纪的探索和实践,已经形成了如TSG G0001《锅炉安全技术监察规程》、TSG 21《固定式压力容器安全技术监察规程》(以下简称《大容规》)等一套覆盖设计、制造、安装、使用、检验、修理、改造等比较科学的安全监察体系,锅炉、压力容器的监检人员进行监检有明确的依据、要求。比如《大容规》明确规定了固定式压力容器必须要满足的安全技术条件,一台固定式压力容器,其设计、制造、监检必须按照《大容规》及其规定的相关技术标准进行,用户的要求也必须要符合《大容规》的规定,不满足《大容规》有关安全技术要求的压力容器就是不符合要求的产品,对于监检人员来说,判定压力容器产品安全质量的符合与否有一个明确而且几乎是唯一的国家标准。
但是,压力管道元件监检则不一样。压力管道安全监察起步比锅炉、压力容器晚得多,直到1996 年原劳动部颁发《压力管道安全管理与监察规定》(劳部发[1996]140 号文),压力管道的安全监察才有了依据。 到2006 年,作为压力管道元件使用的埋弧焊钢管与聚乙烯管才逐步开展制造监督检验。直到现在,国家也只出台了工业管道的安全技术规范(TSG D0001《压力管道安全技术监察规程 工业管道》),石油天然气管道元件制造只有GB/T9711《石油天然气工业 输送钢管交货技术条件》这些技术标准,至今尚没有相应的安全技术规范,这就造成压力管道元件制造的标准要求不统一。
比如:用于长输管道的埋弧焊钢管订货方与钢管制造单位签订的订货协议通常都会附上自己的技术规格书,技术规格书中针对钢管的订货技术条件往往各不相同,有的执行的是GB/T9711 标准,有的采用API Spec 5L、ISO3183 等国外标准,这都是允许的。GB/T9711标准本身也允许订货单位自己提出技术要求,如GB/T9711-2017 中关于PSL2 钢管检验文件中就规定:“如果订货合同规定了另一种替换的方法,制造商应发出符合GB/T18253-2000 的5.1.A 或5.1.C 的检验证书,或符合EN10204:2004 的3.2 的检验证书”,还规定适用时每个订货批应提供订货合同中规定的任何补充试验的结果。
不同于锅炉、压力容器的监检依据的是,埋弧焊钢管压力管道元件制造标准要求并不是很明确、唯一性的,监检工作本是代表国家特种设备安全监察机构进行的第三方监督检验,但是,现实中监检更类似于用户单位派驻的驻厂监造,基本上是按照用户的订货技术条件进行监检。
国内埋弧焊钢管制造标准体系不完善,实际制造过程中引用的部分国外标准与我国现行特种设备安全监察体系要求不一致。
国内埋弧焊钢管制造标准很多是直接采用国外标准,未形成适合我们国情的自己的标准体系。
比如:GB/T9711 引用的标准除了国内SY/T 标准,绝大部分是国外标准,而且这些国外标准很杂乱,像ISO、API、ASNT、ASTM、EN 标准都有,就像一个大杂烩。并且有的检验项目还允许采用很多不同的标准。
又如:关于超声波无损检测,GB/T9711 中就引用了SY/T6423、ISO10893-10、ISO10893-12、ASTM A435 等标准供用户选择,而这些标准互相之间是存在很多不同和差异的,这就要求监检人员要不断的学习,要了解这些引用标准涉及到的相关内容;此外,GB/T9711 涉及的很多国内外标准与我国现行特种设备安全监察体系的要求存在不一致的地方,比如无损检测,我们国内特种设备安全监察体系中承压类特种设备无损检测是按照NB/T47013, 与GB/T9711 中 引 用SY/T、ISO、ASNT、ASTM 的无损检测标准比较,在人员资格鉴定与认证、检测灵敏度、检测方法及要求、结果评定等一些方面均存在差异,监检人员在监检时,就需要考虑到兼顾各方标准的要求,这在实际操作起来很困难。
现行《监检规则》监督检验大纲中的部分监检要求滞后于埋弧焊钢管压力管道元件制造单位的发展现状,部分监检项目的监检工作开展难度很大。
现行《监检规则》是2005 年颁布的。15 年以来,根据国家油气长输通道战略规划,我国长输管道建设量很大,国内的埋弧焊钢管制造单位无论从生产规模、产品质量、质量管理等方面都有了长足的发展,目前全国螺旋生产线超过50 条,直缝生产线JCOE 超过27 条,直缝UOE 生产线也超过5 条,每条生产线的能力在10 ~20 万吨,年生产能力超过1千万吨。虽然埋弧焊钢管制造工艺相对锅炉、压力容器而言,比较单一,而且也并不是很复杂,但因其生产批量很大,《监检规则》监督检验大纲中对埋弧焊钢管产品有关安全性能的监检项目规定很详细,部分监检项目的监检工作量非常大,已难以满足现在埋弧焊钢管制造单位的生产现状。
在本人监检的一个埋弧焊钢管制造单位,JCOE 生产线1条,生产能力20 万吨,螺旋生产线两条,生产能力30 万吨。该公司的JCOE 生产线在国内属于先进水平。质检所配置114 人,单位总人数400 人,质检部门人数占单位总人数1/4 还要多。其质检工作量相当大。而监检工作涉及到了设计、工艺、材料、焊接、化学分析、力学性能、无损检测、外观几何尺寸、液压试验、产品标志、出厂及存档文件等等钢管制造的全过程,工作量也是非常大。该钢管制造企业至少要安排5名以上的监检人员,才能按照《监检规则》的要求完成监检工作。列举几个工作量比较大的监检项目如下。
2.3.1 抽查无损检测
无损检测是产品检测中一个很重要的环节,埋弧焊钢管一般采用X射线、超声波、磁粉无损检测,《监检规则》中对无损检测的监检项目和要求很多,仅其中一项“抽查射线底片或者影像记录(必须包括管端及返修处)”,监检工作量就相当大。射线的图谱是和我们的平板宽度相关,标准一般要求250mm 的抓图,本人监检的制造单位螺旋缝平板100mm 长,直缝的平板是150mm,一般螺旋一个管端都是抓3 张图谱,直缝抓2 张图谱,该单位2019 年生产59975 根钢管,每个钢管两个管端,每个管端2~3 张图谱;该公司钢管的一次合格率按不同规格,φ711 以上合格率约85%,φ711 以下合格率约80%,返修的图谱基本占比是10%,算下来,光是管端及返修图谱超过30 万张,监检员在制造单位监检的每个工作日至少要抽查1500 张图谱,仅是要完成这项工作,就需要专门配置两个监检人员。
2.3.2 抽查产品的现场监检项目
埋弧焊钢管产品按批监检,《监检规则》对埋弧焊钢管产品组批的规定:按同一机组、同一牌号、同一外径、同一壁厚、同一工艺,生产周期不超过一周,且数量不超过200 根为一批。对外观检查、几何尺寸和称重、液压试验、产品标志和安全标记等监检项目,《监检规则》规定,监检人员每个项目每批每班至少抽查1根钢管。本人所监检的制造单位基本上是一旦有订单,就每天两班、每班12 小时不停生产,直至把该批订单做完。每个班都需要配备至少1个监检人员进行现场监检。
《监检规则》中这个每批不超过200 根的规定已经不适应现在钢管制造单位的生产能力了。在实际上,企业生产用生产指令号,检验频次是根据试验批,《监检规则》规定的这个出厂组批对企业以及监检人员来说除了用于监检发证外,基本上没有其他用处,反而徒增了监检人员的工作量。比如埋弧焊钢管订单数量经常有数十公里,订单中同一种规格的管子有几千根,本是同一个订单、同一种规格、同一个生产线、生产工艺参数完全相同的钢管因为数量超过了200 根就要人为拆分成若干批次出厂,监检是按批进行的,批次增加了,监检工作量也就相应增加了。此外,钢管在生产线上并没有组批,这个组批是钢管产品最终完成将要出厂时为了办理监检证书而人为组成的出厂批次,因为返修或有些检验项目没有完成等原因,钢管产品最终完成的顺序也即组批的钢管顺序与钢管在生产线上的下料流转的顺序并不完全一致,这就存在一个问题,即监检人员在生产线现场抽查钢管时,并不知道这根钢管的出厂批次,一个班生产的同一生产指令号钢管,可能最终在一个出厂批次里,也可能由于返修或某些检验项目没有完成等原因拖延了时间而分散在若干个出厂批次中,在不知道一个班的钢管产品将会分成多少个出厂批次的情况下,监检人员要做到每班每批次抽查钢管产品的外观、几何尺寸和称重、液压试验、标志等项目就非常困难。
除了上述监检项目,还有其他一些监检项目,比如核查力学性能(包括母材拉伸、焊接接头拉伸、夏比冲击、落锤撕裂、导向弯曲等)试验频数、取样位置及取向、试样,审查每份材料质量证明书、审阅每批熔炼钢的化学分析报告等,都有很大的工作量。若要严格按照《监检规则》的要求做好埋弧焊钢管监检工作,需要配置的监检人员不在少数,但是据本人了解,国内很多埋弧焊钢管制造企业集中的省份,特别是一些取消了制造监检收费的省份,实际上不可能配置那么多监检人员,毕竟监检不是企业的检验员。
针对上述存在的问题,建议采取如下对策:
(1)对于国内缺少与长输管道配套的安全技术规范,埋弧焊钢管监检的技术要求没有统一的问题,特种设备安全监察机构应尽快组织编制适用于长输管道的《压力管道安全技术监察规程》,统一和明确埋弧焊钢管压力管道元件制造中必须要遵循的基本技术要求,这样,监检人员在监检过程中也就有一个统一和明确的依据,来评判埋弧焊钢管的制造质量是否合格,而不是仅仅依据埋弧焊钢管是否满足用户的订货技术规格书来评判其是否合格。
(2)对于国内埋弧焊钢管制造标准体系不完善,引用的部分国外标准与我国现行特种设备安全监察体系要求不一致的问题,要改变目前国内埋弧焊钢管基本是按照国外标准制造的现状,这需要国内石油天然气行业积极研究、吸收国外埋弧焊钢管制造相关标准,根据我国油气行业的实际情况并结合国内特种设备安全监察体系的现状转化成国内标准,建立、完善国内自己的石油天然气管道元件制造标准体系,这个过程可能需要比较长的一段时间,但这应当是努力的方向,有自己的标准体系,对提高产品质量和经济效益、提升技术水平、增强国际竞争力等都有非常重要的意义,也便于监检人员熟悉和掌握标准,按照我国特种设备安全监察体系的统一要求开展压力管道元件的监检工作。
(3)针对现行《监检规则》监督检验大纲中的部分监检要求滞后于埋弧焊钢管压力管道元件制造单位的发展现状,部分监检项目的监检工作开展难度很大的问题,建议对《监检规则》应进行修订。
现行《监检规则》是2005 年颁布实施的,对无损检测抽查、产品实物现场抽查项目等针对具体钢管产品的监检项目的规定得过多、过细,一方面随着国内埋弧焊钢管制造单位的产能不断扩大,很多监检项目的工作量相当大,实际当中执行到位已是相当困难,应当减少这些监检项目的抽查比例;另一方面,现在国内埋弧焊钢管制造单位的产品质量及质量管理水平比2005 年也有了极大的发展,现在企业的产品质量管理工作也从以前的依靠质量检验消除不合格产品转向建立健全并有效运转质量管理体系来稳定和提升产品质量,《监检规则》的修订以及监检工作开展也应当适应形势、转变观念,从注重对产品质量监检转向注重对企业质量管理体系的监检,以制度规范制造行为,促进整体产品质量的提升,发挥监检更大的作用。
依据《特种设备安全法》及《特种设备安全监察条例》、《压力管道元件制造监督检验规则(埋弧焊钢管与聚乙烯管)》,埋弧焊钢管由特种设备检验机构进行制造监督检验,十多年来,对压力管道元件开展的监检工作对保障压力管道安全使用、运行发挥了重要的作用,监检工作总的来说成效显著,但是随着社会、经济的发展,监检工作中也日益暴露出一些问题,需要特种设备安全监察机构、检验机构以及石化行业、管道元件制造企业等各方积极研究、解决存在的问题,促进压力管道元件制造行业持久、健康的发展。