工业管道安装监检过程中的一些常见问题

李海鸿

（广东省特种设备检测研究院揭阳检测院，广东 揭阳 522000）

文章中提到的工业管道，特指工业金属压力管道，按《特种设备目录》和《压力管道规范 工业管道第1部分：总则》GB/T20801.1-2020的规定，是指最高工作压力大于或等于0.1 MPa（表压），介质为气体、液化气体、蒸汽或可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作稳定高于或等于标准沸点的液体，且公称直径大于或等于50 mm的压力管道。另外，对于输送无毒、不可燃、无腐蚀性的气体（气体包括蒸汽、液化气体、最高工作温度大于或等于沸点的液体）的管道，当公称直径小于150 mm，且最高工作压力小于1.6 MPa时，也不属于压力管道。按工作压力、稳定和介质的毒性、可燃性，压力管道可划分为GC1和GC2两个级别。

1 设计方面问题

1.1 压力管道级别判定错误

法规中对压力管道的定义只有寥寥数百字，看似简单，但里面涉及了压力、温度、介质、管径等要求，特别是在介质毒性方面，GB/T20801.1-2020里面要求按《危险化学品目录（2015版）》、GB50160-2008、GB50016-2014等多个文件或规范进行毒性程度的划分，石化标准中，如《石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范》SH 3501，它又有自己的毒性分类和管道级别划分方法，各行业规范要求不尽相同，设计人员稍一粗心便可能将压力管道级别GC1和GC2弄混。

1.2 管道数据表、管道材料等级表、强度计算书等设计文件审批手续不齐全

依据国家法律法规和相关技术规范的规定，主要的设计图纸和文件应有三级或四级审批手续。需要设计、校核、审核三级签字的设计图样和文件包括：管道数据表、管道材料等级表、设备布置图、管道平面布置图、强度计算书和管道应力分析计算书等。其中，GC1级管道的管道材料等级表和管道应力分析计算书需要设计、校核、审核、审定四级签字。

1.3 强度试验压力不符合规范要求

（1）计算强度试验压力时未考虑温度系数，将管道的强度试验压力简单地等同于1.5倍设计压力。《压力管道规范 工业管道 第5部分：检验与试验》GB/T20801.5-2020是这样规定的：

设计温度高于试验温度时，强度试验压力应不小于：PT=1.5P＊S1/S2

其中PT--强度试验压力

P--管道设计压力

S1--管子的许用应力（试验温度下）

S2--管子的许用应力（设计温度下）

试验介质一般用的是恒温洁净水，故当设计温度较高时，强度试验应考虑材料的许用应力。

（2）夹套管内管强度试验压力计算时未考虑外部压力。GB/T20801.5-2020中规定，内管试验压力应按内部或外部设计压力中的较大值确定，故夹套管内管的试验压力还应考虑其外部设计压力是否大于内部设计压力。

1.4 无损检测比例不符合规范要求。

在GB/T20801.5-2020中，所有GC1管道的检查等级都是1级，即环向对接接头要百分百做射线检测或者超声检测。但在GB/T20801.5-2006中，并非所有GC1管道的对接接头均要百分百射线或超声检测，还有在石化行业中，很多设计单位是按SH 3501所定出来的管道级别来作为射线或超声检测比例的依据，如对接接头的射线或超声检测比例：SHA1、SHB1是100%，SHA2、SHB2是20%，但由于管道级别的定义不同，同一条管道在不同的规范里面，可能无损检测要求也不一样，故设计中应充分考虑新旧规范的变化，和不同行业设计规范的要求。

2 施工过程问题

2.1 未设置质量保证体系人员，或质量保证体系人员资质不符合要求

《特种设备生产和充装单位许可规则》TSG 07-2019规定：安装单位应当任命质量保证工程师和相关的质量控制系统责任人员，且应符合以下要求：①质量保证工程师，具有工程师职称和相关专业工作经历。②质量控制系统责任人员，具有助理工程师职称，并且满足相应专项条件的规定。

特别需要注意的是，对于无损检测质量控制系统责任人员，即使施工单位将无损检测工作对外进行委托，也应有射线检测或超声检测Ⅱ级以上资格。

2.2 未按规范要求进行材料验收

按GB/T20801.4-2020的规定，管道元件及材料的验收包括：材料标记和质量证明文件的验收、外观检查、材质检查、阀门压力试验等，另外有的规范还对一些管道元件有无损检测要求。其中材质检查比较容易出错，因为不同的规范对材质检查要求不大一样。比如《工业金属管道工程施工规范》GB50235-2010还要求合金钢螺栓、螺母要进行材质复验，设计压力大于等于10 MPa的GC1管道用的螺栓螺母还要进行硬度检验。

2.3 未进行标记移植或移植内容不全

在管道组成件的制作过程中，应核对并尽量保留材料的原始标记，当需切割下料确实无法保存原始标记时，应对材料标记进行标记移植，确保不同材料之间不会产生混淆，并方便后续竣工图纸中轴测图的制作。

2.4 焊接过程可能存在的问题

2.4.1 焊材库管理不规范

检查焊材库时，常见的问题主要有：焊材库温湿度不达标、焊材摆放混乱、焊材入库手续或出库单不齐全等。《焊接材料质量管理规程》JB/T3223-2017在这方面都有明确的要求，如：焊材库应保持适宜的温度和湿度，一般温度不低于5 ℃，相对湿度不大于60%，不得存放有害物质；品种、型号/牌号、批号、规格、入库时间不同的焊材应分别存放，并有明确的标识；货架距墙面和地面的距离不小于300 mm，以利于安全和通风。焊材入库手续和出库单应包含的内容，在JB/T3223-2017里也都有明确的规定。2.4.2 焊接设备用仪器设备未定期检定或校准

焊接工艺评定资料中，对焊接过程的电流、电压等参数一般都有要求，不锈钢的一般还要求线能量要尽可能小，这就要求相关的仪器仪表要足够准确。所以在管道受压元件施焊前，焊机、烘烤箱的电流表、电压表、温度表等仪器仪表，以及规范参数调节装置，包括现场测量层间温度用的测温枪都应定期检定和校验。2.4.3 焊工超考试合格项目范围焊接

依据TSG D0001-2009的规定：焊接人员必须在取得《特种设备作业人员证》后，方可在有效期内承担合格项目范围内的管道元件制作和管道安装、维修、改造的焊接工作。监检过程中，比较常见的就是手工焊焊工焊接对接焊缝时，焊缝金属厚度或焊件外径超考试合格项目适用范围。《特种设备焊接操作人员考核细则》TSG Z6002-2010中对手工焊焊工焊接对接焊缝时焊缝金属厚度和管材外径的适用范围的要求如表1和表2。

表1 手工焊对接焊缝试件适用于对接焊缝焊件焊缝金属厚度范围 mm

表2 手工焊管材对接焊缝试件适用于对接焊缝焊件外径范围 mm

2.4.4 焊工未按焊接工艺卡进行焊接作业

现场为了赶进度，经常有焊工无视焊接工艺卡中对焊接电流、速度等的要求，大电流、高速度进行焊接，容易造成焊缝缺陷。甚至现场还有焊工在焊接过程中，出现用错焊接工艺卡、用错焊材、雨中施焊、焊接层数不够等现象，这更是容易造成安全隐患。

2.4.5 焊缝外观不合格

焊接完成后应首先进行焊缝的外观检查，常见的外观质量问题有：焊缝余高超标、咬边量超标、角焊缝厚度不足、表面气孔等，具体的数值要求可参照《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB50683-2011中的第8部分。

2.4.6 返修工艺或返修审批手续不全

TSG D0001-2009中提出，焊缝返修前应进行缺陷和原因分析，并针对性的制定返修方案，当需要补焊时，应由合格的焊工，采用合格的焊接工艺进行返修。返修后应按原规定的无损检测方法进行重新检测。同一部位返修次数超过2次时，应由施工单位技术负责人批准后方可进行返修。

很多施工单位在制定返修工艺时，并未分析缺陷产生的原因，有些原焊接工艺是能覆盖返修补焊的，施工单位甚至连返修工艺都没有，直接打磨或者切割后就按原焊接工艺进行返修。

2.5 未按规范进行热处理

对于需要热处理的焊缝，需有经施工单位热处理责任师确认的热处理工艺方可进行热处理。在现场热处理过程中，常见的问题有：测温点布置不符合工艺要求，按管径的大小，测温点有一个到多个不等，当要求有多个测温点时，还得沿焊缝均匀布置；加热温度和保温时间不符合规范要求，加热温度和保温时间与母材种类、最小抗拉强度和厚度有关，具体要求参照GB50236-2011和GB/T20801.4-2020，特别注意异种钢焊接接头的热处理温度，应按两者中较高的温度进行，但不应超过另一侧钢材的临界点AC1；硬度检查区域不对，焊后热处理的硬度检查应包括焊缝和热影响区，热影响区的测定区域应紧邻熔合线。

2.6 压力试验和泄漏性试验常见问题

2.6.1 试验方案不完善

压力试验和泄漏性试验方案中，应包含有试验依据、管道基本参数、试压前的检查内容、安全防护措施、试验过程的检查内容、试验压力温度等基本内容，但有些施工单位编制的试验方案中，就仅仅有试验压力、保压时间等几个试验过程参数而已，对整个试压过程的指导性不强。

2.6.2 压力试验用压力表数量、量程、精度等有误

GB/T20801.5-2020中规定，压力试验用压力表应在检验期内，压力表精度不低于1.6级，满刻度值应为试验压力的1.5~2.0倍。试验时使用的压力表不少于2块，其中至少一块压力表安装于液位最高点，且以安装于液位最高点的压力表读数为准。

2.6.3 未按规范进行泄漏性试验

有些管道，除了压力试验外，还需进行泄漏性试验，对需要进行泄漏性试验的压力管道，GB/T20801.5-2020、TSG D0001-2009和GB50235-2010等 法 规规范中的要求基本一致。其中GB/T20801.5-2020的要求较为简单明了：对于GC1（毒性）、GC1和GC2（易燃性）的管道，应进行敏感性泄漏试验。

2.7 管道安装竣工图不齐全

管道安装竣工图，至少应该包含管道的轴测图、设计修改文件（有修改时）和材料代用单（有材料代用时）。其中轴测图里要标注的内容比较多，TSG D0001-2009是这样规定的：管道轴测图上应明管道受压元件的材质和规格、焊缝位置、焊缝编号（区分现场固定焊的焊缝和预制焊缝）、焊工代号、无损检测方法、局部或抽样无损检测焊缝的位置、焊缝补焊位置、热处理焊缝位置等，并且能清楚地反映和追溯管道组成件和支承件。有些施工单位直接在设计图纸上标上焊缝位置和无损检测位置等几个简单的信息，便当成竣工的轴测图来用，这是远远不符合标准规定的。

3 无损检测方面的问题

3.1 检测设备和器材未按期检定、校准或核查

对于无损检测设备和灵敏度相关器材，为确保其准确性能够符合规范要求，无损检测单位应定期对设备和相关器材进行检定、校准或核查。如，黑度计首次使用前应进行核查，以后至少每6个月进行一次核查；标准密度片应至少每两年校准一次等。

3.2 检测时机不对

针对不同材质的焊接性能，检测时机也有所区别。例如，对有延迟裂纹倾向的材料焊接接头，不能焊后立即进行无损检测，应在焊接完成24小时后方可进行无损检测。对于再热裂纹倾向的材料焊接接头，则应在焊接完成后以及热处理后各进行一次表面无损检测。

3.3 固定口检测比例不满足要求

根据TSG D0001-2009和GB/T20801.5-2020的规定，在射线或超声的抽样检测过程中，固定焊的焊接接头不得少于检测数量的40%。预制口在地面的时候便可完成检测，而有些固定口位置却在高空或者地沟中，检测难度较大，有些检测单位便用预制口来代替固定口进行检测，虽然总的检测比例能满足要求，但仍不合规。

3.4 无损检测报告内容不齐全

工业管道的常规四项无损检测（PT、MT、RT、UT）方法，一般是引用《承压设备无损检测》NB/T47013-2015，其检测报告应满足NB/T47013-2015通用部分和相应的检测部分的要求。有些检测方法不在NB/T47013-2015规定之内的，则其报告内容应满足其相应标准的要求。如硬度检测，引用《金属材料 里氏硬度试验 第1部分：试验方法》GB/T17394.1-2014，检测报告内容应包括：冲击装置类型、耦合方式、冲击方向等。

4 结束语

工业管道应用场景繁多，运行工况复杂，在安装过程中，各设计、施工和检测单位能力各有不同，投用后各使用单位的管理水平更是参差不齐，因此把控好安装质量意义重大，通过共享在监督检验过程中积累的一点经验，供大家学习和讨论。