焊管生产过程中的质量控制措施探讨

金国恒， 韩秀林， 郑维杰， 张晨鹏，肖都琴， 王 洋， 姚 平， 张其良

（1. 渤海装备华油钢管公司， 河北 青县062658；2. 新疆宝管石油管业有限公司， 乌鲁木齐830068；3. 渤海石油装备制造有限公司科技质量处， 天津300457）

0 前 言

产品质量是企业生存和发展的根本， 是焊管企业市场竞争能力的主要体现。 做好日常产品质量控制工作对焊管企业尤为重要。 本研究所提到的“质量” 是广义上的概念， 即包含产品的外观质量、 内在质量 （如焊缝和管体理化性能）， 也包括其售后服务质量、 现场使用情况和客户评价质量等， 是产品从原材料进厂检验到现场使用段内全流程的状态水平。 对于现代焊管企业， 必须在产品的全流程段确保质量受控并力保质量稳定可靠， 这样的产品才有市场占有率和竞争力， 才能取得更好的经济和社会效益。

焊管质量的保证和受控， 除了焊管企业具有相应的生产检验设备、 人力资源、 环境设施作基础外， 也离不开有效和全面的质量监督工作。 在近期 “中俄东线”、 “克－阿管线” 焊管生产检验过程中， 通过有效的质量控制措施， 焊管质量稳定可靠， 出厂焊管合格率100%。 笔者对焊管生产过程中的质量控制工作经验和措施进行了总结， 以期为行业人员提供借鉴。

1 监督关口前移

所谓“监督关口前移” 是指最靠前的质量监督工作应涵盖至市场营销相关方面， 焊管企业的质量监督人员参与或督促焊管技术条款的最终确认。 以往的质量控制工作是从焊管原材料入厂检验工作开始进行焊管生产和检验质量的监督， “监督关口前移” 能够使质量控制工作更加有效、 更加全面， 符合焊管产品全流程质量受控的理念。

如果从开始的技术条款协议就不能做到及时认真监督， 假设技术条款协议存在问题， 如对方未签字/盖章确认， 或对某些条款的理解存在歧义， 或某些性能指标要求前后不一致， 或引用相关标准不适宜等， 那么依据此技术条款协议所生产出的焊管， 其质量就不可能完全满足管道项目所用焊管的真正质量要求。

随着经济全球化程度的进一步加强， 加之前期国内外已经运行的某些重要输气和输油管道所暴露出的问题， 为确保焊管质量， 迫使管道项目设计单位在设计和制定管线钢管技术条款时会多次修改， 进而造成先后可能会有几个版本的技术条款协议 （含补充附件）。 为降低质量风险、 切实保证生产出符合管道项目技术要求的合格焊管， 在生产前， 质量监督人员应提醒和督促市场营销人员， 及时与管道项目部沟通交流， 发现存在异议， 及时澄清和反馈， 并索取经对方签字确认的技术条款协议的最终版本。 例如在 “克－阿管线” 焊管技术条款协议确认过程中， 由于使用方是哈萨克斯坦共和国， 其技术协议“Технические условия на спиралешовные стальные трубы с дуговой сваркой под флюсом для проекта газопровода 《Сары-Арка》” 采用俄文版本， 质量监督人员积极督促本单位市场营销人员和技术人员与国内中间供应商经过多次沟通、 澄清、 修订， 期间也经过多次俄文→英文→中文→英文→俄文版本的反复转译， 最后才获得经哈方代表签字确认的最终版本技术条款协议， 为后期生产出完全满足管道项目要求的焊管产品奠定了基础。

2 监督人员专业化

随着科学技术的不断进步与发展， 国内外互联网、 信息化技术突飞猛进， 各种知识和资源共享程度愈来愈高， 这就对企业各类员工提出了更高的要求， 而不能采用以前传统行业的那种“一岗一专” 岗位模式来衡量和考核员工的绩效。 质量监督人员也是如此， 除应具备较高的质量意识和较强监督把控能力以外， 还应具备相适应的专业知识和操作技能， 并能根据焊管产品质量呈现水平与问题情况， 及时调整质量监督重点和方案。

2.1 调配专业化的质量监督人员

为确保“中俄东线” 等国内外重点管线钢管的质量， 选择有焊接、 无损检测、 防腐检测专业知识的人员充实到质量监督人员队伍， 加大强化质量监督专业化力度、 增强质量监督水平与深度、 提高质量监督实际效果。 具体安排有： ①在成型内外焊接岗位监督时， 检查岗位人员是否按照工艺参数要求进行焊接电压和电流的设置、 如何控制和测量管径和焊缝 （错边、 焊偏、 余高）质量； ②在X 光 （含数字图像处理） 检测岗位监督时， 检查岗位人员是否按照工艺参数要求进行图像放大比例的设置、 像质计丝号的选择、 如何进行设备灵敏度校准； ③在光管成品收库岗位监督时， 检查岗位人员如何进行焊管管端不圆度和噘嘴的测量、 对不合格的焊管是否做了标识与单独记录， 以便后续工序的及时处理； ④在外防腐层检测岗位监督时， 检查岗位人员如何测量焊管表面除锈级别、 锚纹深度和灰尘度、 防腐层的剥离强度是否合格、 锚纹测量仪和涂层测厚仪如何校准等。

2.2 质量监督控制点的把控

根据不同管道项目焊管的属性 （含输送介质、 规格材质、 敷设环境、 服役条件）， 并结合是否为常规产品等因素， 对质量监督工作的重点和把控方向也应做相应的调整， 从而形成一种动态管理模式。 质量监督人员应对所生产焊管的质量监督控制点的把控认识到位， 重点关注易出质量问题的生产检验岗位、 监督重要的控制环节、 并对主要性能指标加大监督和试验频次等。

应用实例一： 生产“中俄东线” 焊管时， 由于施工现场焊接环境恶劣、 工期紧， 为提高焊接对管效率， 要求焊管管端椭圆度较小、 管径均匀且同一焊管两管端管径差较小。 据此现场反馈，在成品收库岗位监督时， 重点监督检查人员是否对两端管端管径差异较大的焊管进行记录并做管径分类相应标识。

应用实例二： 如果将管道视为长度比起管径来说足够大的筒状体系， 那么可以认为离两端足够远处的应力和应变分布沿筒的长度方向没有差异， 再根据Lame 公式的计算可以得出 “当管道材料发生破坏时， 先从管道内侧发生屈服直至破坏， 即焊管内焊缝相对于管体是管道所输介质的首先侵蚀薄弱区”， 因此， 在监督焊管焊缝质量时， 要优先关注内焊缝的缺陷修补效果和处理质量情况。

2.3 质量监督注重细节管理

细节决定成败， 质量监督工作亦是如此。 如果焊管生产时产品存在小的质量问题未及时发现， 且将该产品直接出厂交付客户使用， 就有可能造成较大的事故。 一般来讲， 国外管道项目焊管技术条款规定比较苛刻， 有时不完全执行有关ISO 标准或国际区域性标准规定， 经常会加严所引用标准的某些指标参数， 这点需引起焊管企业质量监督部门的重视， 认真督查并提醒技术部门制定符合最严要求的工艺文件。 如果制定的工艺文件出现某些纰漏， 也可能不是原则性质量问题， 但对方就有可能因此而拒收焊管， 从而造成不可挽回的损失。

质量监督管理的细节很多， 比如： ①“克－阿管线” 技术条款引用执行的基础标准是API SPEC 5L （标准规定管体屈服强度485～635 MPa），而把管体屈服强度修改为485～620 MPa， 如果出厂焊管管体屈服强度在621～635 MPa 之间的某个数值， 则对方依据标准就有可能拒收； ②技术条款规定在防腐焊管的内、 外标识均距管端300 mm 处向里开始喷印， 且焊管两端均喷印标识。 在质量监督时， 应重点检查焊管两端是否内外均做了喷印标识， 标识喷印开始部位是否距管端300 mm； ③焊管两端的篷布是否绷紧， 其上标识是否严格按照技术条款规定进行规范性、 统一性喷印和布局等等。

3 加强原材料质量控制

焊管生产过程中， 在成型工艺和焊接工艺稳定合格的前提下， 制约生产效率提高、 造成焊管质量问题的主要原因是原材料存在质量问题， 具体体现在卷板和外防腐材料等方面。 卷板的外形尺寸和外观质量（含不平度、 镰刀弯、 重皮、 结疤、 压坑） 不合格， 对制管生产效率和焊管成型质量和焊接质量的影响较大， 会造成焊管直径、不圆度等参数超标， 从而导致焊缝噘嘴、 错边、焊偏等缺陷的产生， 进而增加生产成本， 增加废管率。 另外， 外防腐材料 （环氧粉末、 聚乙烯、胶黏剂） 的质量不稳定、 性能不均匀， 会严重影响焊管防腐效率和防腐层质量。 为了提高焊管生产效率， 保证焊管产品质量， 卷板和外防腐材料投入使用前一定要严格把控， 并随时监控原材料的质量。

3.1 卷板

（1） 在每批卷板入厂后， 应加大上料后同炉卷板外形尺寸的检查工作， 对不合格位置及时进行拍照和统计， 并把不合格情况反馈给成型焊接等岗位， 便于有效控制。

（2） 与钢厂保持沟通和交流， 及时把外形不合格统计情况及有关照片反馈给钢厂， 便于钢厂及时改进和优化卷板热轧工艺， 减少或杜绝卷板出现质量不合格现象。

3.2 外防腐材料

（1） 为防止外防腐材料的质量不稳定、 性能不均匀， 在每批材料入厂后， 除外送第三方检测外， 对当批料最先入厂、 中间入厂、 最后入厂的材料增加防腐工艺性试验频次， 发现不合格， 及时进行证据收集、 拍照和统计， 并把不合格情况反馈给防腐材料生产厂， 便于他们及时改进和优化生产工艺， 减少或杜绝外防腐材料出现质量不合格现象。

（2） 影响外防腐质量的两个主要因素是焊管外表面除锈质量 （除锈级别、 锚纹深度和灰尘度）、 防腐层与焊管表面的粘合程度 （阴极剥离指标）。 为了保证外防腐层质量， 应加大相关指标性能的检查检测力度和频次， 如在 “克－阿管线” 生产时， 随时检测， 确保除锈级别达到SSPC－SP10、 锚纹深度达到40～110 μm、 阴极剥离不大于5 mm （65 ℃、 48 h） 的要求。

4 跟进现场质量问题处理进展

现场质量问题的跟进办法主要包括以下三方面：

（1） 对市场售后收集和反馈的（现场） 质量问题， 需及时跟进现场质量问题处理的进展情况， 并及时答复和回应客户。

（2） 质量监督部门对严重的质量问题， 及时组织了生产、 技术、 市场、 物资采购等部门人员参加的质量事故分析研讨会， 举一反三， 及时预防纠正、 杜绝发生； 同时， 质量监督人员也及时跟进， 检查是否存在类似质量问题， 对查找发现的问题， 采取补救措施。

（3） 针对反馈的质量问题， 积极与客户及现场施工代表进行沟通、 解释及协商解决， 并及时派遣人员到施工现场进行不合格焊管的修补处理工作等。

5 结束语

“中俄东线”、 “克－阿管线” 所用焊管质量稳定， 出厂焊管100%合格， 在焊管生产和检验等过程中， 始终重视和实施质量控制工作的几个要素， 即监督关口前移、 监督人员专业化、 加强原材料质量控制、 跟进现场质量问题处理进展等质量管理工作， 从而使焊管质量受控， 有效促进企业经济效益和社会效益的不断提高。 焊管质量的保持与提升， 离不开行之有效的质量控制工作； 同时， 企业应根据产品生产检验流程的实际特点和需求， 及时对质量控制工作要素进行补充和完善。