基于监检流程和N QI要素探讨工业管道安装过程中的常见问题

（江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院 常州 213016）

压力管道是企业生产中的重要组成部分，面广、量多、介质多样且布置复杂。《特种设备目录》（2014版）中，压力管道分为长输管道、公用管道和工业管道；按照《中华人民共和国特种设备安全法》的要求，压力管道的安装、改造、重大修理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；未经监督检验或者监督检验不合格的，不得出厂或者交付使用[1]。对地市级的检验机构，工业管道是日常压力管道检验面对的主要对象，本文讨论的压力管道主要为工业管道。工业管道的设计、制造和安装是其生命周期的初始阶段，从源头把控，有助于新生工业管道的安全服役。工业管道的安装监督检验的依据为质检锅[2002]83号文《压力管道安装安全质量监督检验规则（2002版）》，我国工业管道的相关标准主要有GB/T 20801《压力管道规范 工业管道》、GB 50235—2010《工业金属管道工程施工及验收规范》和GB 50316《工业金属管道设计规范》。本文将结合安装监督流程中发现的问题，提出工业管道安装监督检验中需要重视的关键点。

1 基于监检流程的问题探讨

1.1 资质文件资料的审查

在安装单位签订监督检验协议后审查如下资料：安装告知书，设计单位资质、设计图纸和设计说明书，安装单位资质证书，施工方案，若有无损检测要求，还需提供无损检测资质或无损分包单位的资质和相关无损检测人员资格证书。

1）安装单位资质的控制。安装告知书一般是在监察机构办理的，各地市场监管机构审核要求和办事人员水平不一，这要求检验人员认真审核或复核相关资料，笔者在检验中发现一例，提供的安装告知书中安装单位为“××安装公司某地区分公司”，但其拥有的安装单位资质证明文件为“××安装公司”，可见该安装单位不具备安装资质，是典型挂靠的安装“游击队伍”，检验员随即要求建设单位重新选择具备资质的安装单位办理安装告知。

对安装单位资质文件的审核是第一步，更关键的是审核安装单位的施工方案，相当一部分安装单位对施工方案不重视，生搬硬套，施工方案经常出现标准过期、材料不符、焊接方法不符，缺少编制、审核、批准签字等情况；施工方案应该根据工程实际情况，设置材料验收、焊接检验等流程的控制点。

2）设计资料的控制。设计图纸需要及时审核。设计资料是管道安装单位采购材料、安装施工的依据，切忌出现先安装后补资料的情况。否则一旦出现安装施工的管道不符合国家法规要求的情况，现场已经施焊，只能重新割管替换，浪费人力和财力。因此检验人员需要严格审核设计资料，现场动焊前，务必要求安装单位提供设计文件，内含管道平面布置图、管道特性表、管道材料等级表等资料。笔者现场监检过某管道工程，该项目已在市场监管局办理安装告知，但彼时设计蓝图并未完成（有些区市场监管局会要求提供设计图纸，有些区局并不核查）；设计院仅仅给建设单位提供了未盖设计许可章的初稿，管道级别为GC2，建设单位招标的安装单位的资质也是GC2，签订监检协议后，检验员第一时间到现场，审查其正式的设计蓝图，发现图纸中管道介质TDI按照HG/T 20660—2017《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类标准》定为极度危害，管道级别定为GC1，并不是之前安装单位认为的GC2，该建设单位招标的安装单位不具备安装该管道工程的资质，建设单位需要重新招标满足要求的安装单位。该案例充分说明了检验人员及时审核设计图纸的重要性。

根据设计图纸，明确是否需要进行射线等无损检测，并审核无损检测分包单位的资质文件，确认相关检测人员是否具有资质。

1.2 材料入库的控制

材料的控制是工业管道安装工程的基石。材料控制要素主要有如下：

1）管子及管件需要和设计文件相匹配；

2）管道及相关元件需要有管子或压力管道元件制造许可证；

3）焊接材料需要符合标准要求。

在实际检验中发现存在如下案例：

1）管件不符合设计要求的情况，见图1（a），应采购标准为GB/T 12459—2017《钢制对焊管件 类型与参数》的管件，实际购买为过期标准的管道元件；这种情况较多发生在小型安装单位。

2）图1（b）应采购符合GB/T 14976—2012《流体输送用不锈钢无缝钢管》标准的钢管。新标准中，奥氏体不锈钢S30408牌号06Cr19Ni10中Ni含量要求与旧标准中老牌号0Cr18Ni9不同，提高至18%～21%；光谱检验中Ni含量往往仅为17%，不符合设计要求。因此材料不符，不得入库。

当材料已购，检验人员本着为用户着想的角度，基于风险检验的思路，若介质并非高腐蚀性物质，若设计同意出具材料变更申请书，那么监督检验可以酌情予以确认，但若管道对防腐性能要求较高，设计不同意更改，那么监督检验人员务必要求安装单位按照管道材料等级表重新采购。

图1 不合格管材

从表1可以看出各标准都要求对铬钼合金钢、含镍低温钢、含钼奥氏体不锈钢材料管道组成件进行光谱复验；光谱分析十分有助于快速鉴别材质是否达标，笔者在监检过程中多次发现304和316L的弯头、三通等管道元件Cr、Ni含量不达标，将其判定为劣质管道元件；另外值得注意的是，新版标准GB/T 13401—2017《钢制对焊管件技术规范》中奥氏体不锈钢布氏硬度HBW需要小于等于201；实际抽检过程中，检测发现有硬度超标情况发生，这通常是热处理工艺不当引起的，值得检验人员注意。

表1 常用管道标准光谱检验范围和要求对比

焊条、焊丝的采购需要符合设计说明和施工方案，且需符合NB/T 47018.1～7—2017《承压设备用焊接材料订货技术条件》。安装监督检验中，要求检验人员第一时间现场核查管子、管件实物，以免出现不符合要求的管材被施焊的情况。

1.3 焊接过程的控制

工业管道的焊接是安装过程的核心阶段，也是监督检验工作关注的重点。焊接过程的监督检验可以遵循“人机料法环”的全面质量管理理论。

1）人，审查焊接人员的资质，注意焊接人员焊接类别、焊接管径和钢材类别是否满足安装项目的要求；

2）机，重点关注焊接设备、装置是否满足要求。

3）料，制造产品所使用的原材料，在上文中已列明了对管材和焊材的控制。

4）法，焊接方法，即审查焊接工艺评定、焊接工艺卡及焊接作业指导书是否满足安装要求。不锈钢的焊接、异种钢的焊接需要有焊接工艺评定作为支撑，且必须是该安装单位提供的文件，不得借用其他单位的。

5）环，是焊接过程中周围环境和管材及焊材的保存环境。焊接对风速、雨雪等都较为敏感，需要保证在标准允许的环境下施焊。管道安装工程具有临时性特点，不像压力容器、锅炉制造单位具有完备的焊材保管条件，安装单位需要建立临时的焊材保管制度和专门的材料存放地，以防拿错混用或焊材污染。

焊接过程需要按照管线号对焊口编号、焊工号、焊接日期、焊接方法等做好标记，区分固定焊和预制焊，这也是无损检测追踪的依据之一。笔者在检验中发现某项工程，近二十条管线的焊接记录和实际拍片的焊口标注均未做到一一对应。这要求安装单位有较好的质量流程控制，当现场管线较多时，安装单位可以采用项目管理软件来辅助进行材料入库、焊接记录和试压记录的管理。

1.4 强度试验的控制

管道强度试验是压力管道整体安全性能的重要验证手段，也是监督检验人员务必到达现场见证的点。强度试验有耐压试验和泄漏性试验。耐压试验一般为液压试验，除GC3管道可以用初始运行压力进行替代，其他情况下耐压试验的替代性试验需要满足标准[2]第九十二条提出的以下三项要求，包括无损检测的合格、管道柔性分析和泄漏性试验。耐压试验进行前检验人员按作业指导书要求抽查无损检测报告，确认其是否符合要求。笔者在试压监检过程中遇到如下案例值得借鉴：

1）无损检测的比例不符合标准要求。GB/T 20801.5—2005中要求固定焊口检测比例应不少于40%；实际检验中有的无损检测公司选择了射线检测较为简单方便的位置，未关注固定口和预制口的差异性。

2）设计文件中对管道的检查级别不符合标准要求。检验中遇到一项案例，设计压力为6.4MPa，管材为S30408的GC2空气管道，设计出具的检查等级为Ⅳ级，安装单位按照5%的比例进行射线检测，但是在资料审查中发现按照[2]6.1.3条应为Ⅲ级检验要求，射线检测比例需要达到10%，安装单位随后加拍了部分焊口。

3）系统中的压力管道元件等级不符合要求。在耐压试验过程中，笔者发现连在主管上的DN15的小口径管道上的法兰的公称压力为PN16，最大允许工作压力小于设计压力5.0MPa，见图2。虽然DN15小口径管道及元件并不是特种设备目录所列监管范围，但其与主管是有机整体，检验人员要求安装单位更换符合压力等级的法兰。

图2 压力等级不够的法兰

一般输送极度危害、高度危害流体以及可燃液体的管道应当进行泄漏性试验。

工业管道的安装监检需要遵循共性原则，也有一些特性要求需要满足。例如，氧气管道需要进行脱脂，压力较高或输送有毒有害介质的工业管道一般不能用平焊法兰，夹套管内外管焊缝布置的特殊要求；部分管道需要满足的静电接地的要求等。

2 基于NQI要素探讨工业管道安装过程中的问题

上文从检验角度分析了工业管道安装监督检验时发现的常见问题。很多检验人员在日常检验、安装评审中也发现了很多共性的问题[3，4]。但从“大质量”角度来看，压力管道系统中的短板有时超出了检验检测范围。孔板流量计的缺陷、支吊架的安装不正确[5]往往成为事故的诱因，而这些缺陷仅仅通过质量证明文件或安装记录的查阅很难在检验检测环节被识别。2016年8月11日湖北当阳市马店矸石发电有限责任公司热电项目在建调试过程中，作为重要管道组成件的计量器具（管道流量计），因存在焊接质量问题，发生高压蒸汽管道爆炸事故，造成现场26名工人中，22人死亡，4人受伤[10]。该事故反映出管道安装的监管中存在空白，而这空白可能来自于标准法规之间的不协调[6]、认证认可的缺失和检验检测的技术短板。这也是国家质量基础（National Quality Infrastructure， NQI）[7]强调的重点，质量基础是国家质量体制机制的统称，涉及了计量、标准、认证认可和检验检测四个方面。本文尝试从这四个角度来寻找工业管道安装中的监管缺失。表2列出某些问题，并归纳至NQI具体某项要素，以便从“大质量”角度来完善日常监管，这需要从顶层设计出发，进一步加强各要素之间的融合。

表2 基于NQI要素分析管道安装过程中的问题

3 对工业管道安装工作的建议

1）加强管道安装阶段的现场检验。安装单位人员存在流动性，很多工程都是项目制，体系人员不健全，安装单位虽然能提供相应的资质，但是具体到某个工程，焊接人员临时搭建团队，工程现场并无专职检验人员，外观检验人员有时由项目经理、资料员来承担；监督检验人员的职责是符合性检验，不是管道安装工程的“保姆”，质量检验需要由安装单位来实施。

2）建设单位要起到管理者的作用。建设单位需要配备专职或者兼职的人员负责现场的协调和见证工作。有些建设单位甚至还把监督检验机构当作对立面，完全没有意识到需要承担特种设备使用的主体责任，建设单位务必认真贯彻执行国家法律规程。

3）建议法规中增加审查安装单位体系人员的社保文件的条款。安装单位素质良莠不齐，借鉴特种设备制造单位的体系管理年度评价的思路，为了确保工业管道安装单位质量体系得到有效管控，建议每个工程都需要审查项目中设置的体系人员的社保文件，从而保证管道安装中设计、焊接、无损、检验各个环节有专人到岗，能有效履职。

4）为避免机械执行法律法规，需要加强对压力管道安装过程监督管理的顶层设计，协调国家质量基础涉及的计量、标准、认证认可和检验检测四个要素，使得工业管道及其他压力管道的质量管理基础更为完善和坚实。

5）在关注管道设备本质安全之外，建议增加在线监测、物联网监控等仪器仪表的投入和使用，能实时、准确地实现对管道运行状态的监测，特别是输送有毒有害、存在火灾危险性介质的工业管道。