何銳鋒

神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)煤炭化學(xué)工業(yè)公司工程管理部，寧夏 銀川 750411

近年來(lái)，在蓬勃發(fā)展的煤化工項(xiàng)目中，4500m3/h、9000m3/h等大型空氣分離裝置得到了應(yīng)用。其作用是為煤粉或水煤漿氣化裝置（氣化爐）提供氧氣、氮?dú)?。而氧氣由于能支持燃燒，金屬在純氧中燃燒非常劇烈，可以產(chǎn)生很高的溫度，具有瞬間的爆燃性，氧氣管道的燃燒爆炸在國(guó)內(nèi)煤化工項(xiàng)目上有過(guò)報(bào)道。為此，氧氣的特殊性質(zhì)決定了氧氣管道安裝要有較高的質(zhì)量和潔凈度。

1 煤化工氧氣管道安裝所執(zhí)行的主要施工規(guī)范

GB50235-97《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》；

SH3501-2002《石油化工有毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》；

GB50236-98《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》；

SJT 31450-94《氧氣輸送管道完好要求和檢查評(píng)定方法》。

由于國(guó)標(biāo)比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，具體到某一個(gè)項(xiàng)目，選用國(guó)標(biāo)還是行業(yè)規(guī)范應(yīng)在施工藍(lán)圖上予以明確，如果藍(lán)圖沒(méi)有明確，原則上應(yīng)執(zhí)行較為嚴(yán)格的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2 氧氣管道材料的質(zhì)量控制

氧氣管道的材料包括管道組成件（管子、閥門(mén)、管件、法蘭、補(bǔ)償器、安全保護(hù)裝置）和管道支撐件（固定支架、活動(dòng)支架、彈簧支吊架）。

管道材質(zhì)根據(jù)其壓力和工況的不同，可以選用碳鋼、不銹鋼（304、316L）、黃銅等材質(zhì)，由于流速快而容易產(chǎn)生碰撞產(chǎn)生火花的原因，根據(jù)某甲醇廠氧氣管道放空系統(tǒng)反復(fù)燃爆和成功改造經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)流速大于7m/s的閥門(mén)閥芯的材質(zhì)原則上應(yīng)該選用蒙乃爾，安裝前的設(shè)計(jì)審圖時(shí)應(yīng)予以高度重視。

在管道材料進(jìn)場(chǎng)后，首先要對(duì)材質(zhì)進(jìn)行認(rèn)真的復(fù)查檢驗(yàn)和確認(rèn)。根據(jù)GB50235、SH3501的規(guī)定，管道組成件應(yīng)具有當(dāng)?shù)刭|(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門(mén)頒發(fā)的《壓力管道元件制造單位安全注冊(cè)證書(shū)》。管道組成件必須具有質(zhì)量證明書(shū)或合格證，無(wú)質(zhì)量證明書(shū)或合格證的或管子鋼的牌號(hào)爐罐號(hào)批號(hào)交貨狀態(tài)與質(zhì)量證明文件不符該批管子不得使用。

質(zhì)量證明書(shū)審查的內(nèi)容至少應(yīng)包括供貨狀態(tài)、力學(xué)性能、化學(xué)成分、合金鋼鍛件的金相分析結(jié)果、熱處理結(jié)果及焊縫無(wú)損檢測(cè)報(bào)告。

材料報(bào)驗(yàn)時(shí)若對(duì)證明書(shū)中的特性數(shù)據(jù)有異議，應(yīng)由監(jiān)理工程師監(jiān)督取樣進(jìn)行必要的分析檢驗(yàn)。

管道組成件應(yīng)分區(qū)存放。不銹鋼與非合金鋼、低合金鋼管道組成件不得接觸。

氧氣管道的閥門(mén)的材質(zhì)檢驗(yàn)、壓力試驗(yàn)均應(yīng)按規(guī)范的有關(guān)條款進(jìn)行。以上材料和部件均應(yīng)報(bào)驗(yàn)監(jiān)理審查合格后才能允許用于工程。

3 管道預(yù)制與安裝的質(zhì)量控制

1）氧氣管道安裝前，承包商應(yīng)在質(zhì)量計(jì)劃中明確A（業(yè)主、監(jiān)理、承包商三方聯(lián)合檢查確認(rèn)）、B（監(jiān)理、承包商雙方檢查確認(rèn)）、C（承包商自檢確認(rèn)）三級(jí)質(zhì)量控制點(diǎn)并報(bào)監(jiān)理批準(zhǔn)。監(jiān)理公司在《管道安裝監(jiān)理細(xì)則》中也應(yīng)對(duì)質(zhì)量控制的每一個(gè)細(xì)節(jié)做出計(jì)劃和安排。質(zhì)量控制點(diǎn)的設(shè)置要科學(xué)合理，質(zhì)量控制點(diǎn)至少應(yīng)包括圖紙會(huì)審、技術(shù)交底、方案審批、材料驗(yàn)收、坡口制備、組對(duì)檢查、點(diǎn)固焊、正式施焊、外觀檢查、無(wú)損檢測(cè)、熱處理、硬度檢測(cè)、壓力試驗(yàn)、氣密試驗(yàn)、清洗吹掃等主要工序。對(duì)于個(gè)別B級(jí)控制點(diǎn)當(dāng)認(rèn)為特別重要時(shí)應(yīng)升級(jí)為A級(jí)控制點(diǎn)。

2）管道預(yù)制加工應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)審查確認(rèn)的設(shè)計(jì)單線圖進(jìn)行，預(yù)制長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)應(yīng)留出現(xiàn)場(chǎng)組焊的調(diào)節(jié)裕量。

3）管道預(yù)制及安裝過(guò)程中的每一道工序，均應(yīng)核對(duì)管子進(jìn)行標(biāo)記，并做好標(biāo)記的移植，以便實(shí)現(xiàn)可追溯性。不銹鋼管道采用等離子切割加工，必須使用專用砂輪片進(jìn)行打磨，不得使用鋼印作標(biāo)記。

4）坡口加工及現(xiàn)場(chǎng)一次儀表口的加工應(yīng)對(duì)毛刺、鐵銷等雜物進(jìn)行嚴(yán)格控制和清理，防止掉入管內(nèi)造成氧氣流速較快時(shí)產(chǎn)生火花及靜電引起爆燃。這一點(diǎn)在某項(xiàng)目上曾經(jīng)造成半年的停車改造和返工，應(yīng)引起業(yè)主及監(jiān)理公司的高度重視。

5）管道組對(duì)時(shí)，要嚴(yán)格控制錯(cuò)變量，確實(shí)錯(cuò)不開(kāi)的情況下應(yīng)將臺(tái)階讓在外壁，保證內(nèi)壁光滑氧氣在流動(dòng)時(shí)暢通減小摩擦和靜電。

6）工藝配管時(shí)采用氬弧焊打底手工焊蓋面，壁厚10mm以內(nèi)的管道最好采用全氬弧焊，氧氣管道焊接不得單獨(dú)只使用手工電弧焊，以免反面成型不好而形成未焊透、未熔合、尤其是要嚴(yán)格控制反面尖角焊瘤的形成，留下隱患、在氧氣高速流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生火花和燃爆。

7）設(shè)計(jì)圖紙審查時(shí)應(yīng)注意必須選用成品三通，絕對(duì)不得使用焊制三通和挖眼三通。以便增加光滑度減少內(nèi)壁的摩擦和靜電的發(fā)生。

8）管道安裝時(shí)，應(yīng)檢查法蘭密封面及墊片，不得有影響密封性能的劃痕、銹斑等缺陷存在。法蘭環(huán)槽密封面與金屬環(huán)墊應(yīng)作接觸線檢查。當(dāng)金屬環(huán)墊在密封面上轉(zhuǎn)動(dòng)45°后，檢查接觸線不得有間斷現(xiàn)象。

9）管道安裝時(shí)，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行支、吊架的固定和調(diào)整工作。支、吊架位置應(yīng)正確，安裝應(yīng)牢固，管子和支承面接觸應(yīng)良好。

4 管道焊接的質(zhì)量控制

氧氣管道在安裝質(zhì)量控制，除了對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收確認(rèn)外，焊接管理首當(dāng)其沖。所以，對(duì)焊接人員的資質(zhì)、焊接的可追溯性、焊后檢驗(yàn)、質(zhì)量監(jiān)督等各個(gè)環(huán)節(jié)均應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。

4.1 焊接人員資質(zhì)管理

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，所有焊工除了按《鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則》的要求經(jīng)過(guò)考試合格持證上崗?fù)猓M(jìn)入工地后由監(jiān)理和業(yè)主進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考試取得本工地的上崗資格，才能允許進(jìn)行氧氣管道的正式焊接操作。

4.2 焊前準(zhǔn)備

根據(jù)施工圖和焊接工藝評(píng)定編制作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，對(duì)入場(chǎng)的焊條、焊絲的檢查驗(yàn)收嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行。焊條應(yīng)按指導(dǎo)書(shū)和廠家使用說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行嚴(yán)格的烘干、發(fā)放、回收，并應(yīng)有臺(tái)賬。檢查焊機(jī)的完好性能、根據(jù)指導(dǎo)書(shū)調(diào)整電流電壓。焊材和焊工報(bào)驗(yàn)監(jiān)理審查合格。

4.3 焊接要求

1）對(duì)于焊接環(huán)境（環(huán)境溫度、風(fēng)速、濕度、雨雪天氣）的要求，按作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的相關(guān)條款進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量記錄，凡是不符合要求的在措施未得到落實(shí)之前一律禁止施焊。

2）深度預(yù)制，凡是能夠采用轉(zhuǎn)動(dòng)口的絕不采用固定口，高空組對(duì)焊接的焊口其質(zhì)量遠(yuǎn)不如在地面完成的焊口質(zhì)量高。

3）焊縫布置應(yīng)按圖紙及規(guī)范要求、倆焊縫之間的間距不得小于規(guī)定值，否則要獲得批準(zhǔn)，不得在焊縫上開(kāi)孔。

4.4 焊前預(yù)熱及焊后熱處理

管道焊前預(yù)熱及層間溫度的保持應(yīng)按焊接指導(dǎo)書(shū)的規(guī)定進(jìn)行。中斷焊接后需要繼續(xù)焊接時(shí)，應(yīng)重新預(yù)熱。管道焊接接頭的熱處理，應(yīng)在焊后及時(shí)進(jìn)行。熱處理溫度、升溫降溫速度、恒溫時(shí)間等參數(shù)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行指導(dǎo)書(shū)的規(guī)定，不得隨意改變，并及時(shí)做好記錄。易產(chǎn)生延遲裂紋的焊接接頭，焊接時(shí)要嚴(yán)格保持層間溫度，焊后應(yīng)立即均勻加熱至300～350℃保溫緩冷，并及時(shí)進(jìn)行熱處理。

4.5 焊接的可追溯性管理

1）在實(shí)踐中，管道技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)預(yù)制安裝的實(shí)際情況繪制施工單線圖，氧氣管道單線圖是整個(gè)管道焊接情況的綜合顯示，它主要包括以下內(nèi)容：管線號(hào)、材料規(guī)格、牌號(hào)、焊縫編號(hào)、焊接方法、接頭形式、焊工代號(hào)、焊縫補(bǔ)焊位置、固定口位置、轉(zhuǎn)動(dòng)口位置、固定支架位置、活動(dòng)支架位置、探傷比例、返修口德位置等，單線圖為軸測(cè)圖，能明確表示管道走向，往往在實(shí)踐中技術(shù)人員對(duì)此做的不到位，資料與施工進(jìn)度不同步，不能確保能夠達(dá)到追溯目的。

2）焊縫返修本來(lái)是正常發(fā)生的，但是規(guī)范有不超過(guò)倆次的特殊規(guī)定，有些技術(shù)人員在碰到第三次返修時(shí)，為了回避制定返修方案、報(bào)總工程師批準(zhǔn)等特別規(guī)定而將這一過(guò)程不予記錄，雖然第三次返修經(jīng)過(guò)無(wú)損檢測(cè)合格，顯示合格率較高，但是失去了今后真正提高焊接一次合格率的機(jī)會(huì)，因?yàn)闆](méi)有將記錄返修次數(shù)的原始資料保存下來(lái)，也就不能針對(duì)其原因采取糾正措施；同時(shí)，如果返修次數(shù)超過(guò)倆次，對(duì)焊接接頭的性能將不可避免地產(chǎn)生影響，從而為管道今后的安全運(yùn)行留下隱患，所以，記錄返修過(guò)程的原始資料對(duì)今后監(jiān)督管道的運(yùn)行顯得尤為重要。

3）氧氣管道焊接記錄是驗(yàn)證焊接工藝正確性及焊工是否按工藝要求進(jìn)行施焊的重要依據(jù)，所以，必須要求施焊過(guò)程中對(duì)同一規(guī)格、采用同種焊接方法的焊接參數(shù)進(jìn)行認(rèn)真記錄，這其中焊接人員充當(dāng)著旁站監(jiān)理的角色，必須全過(guò)程進(jìn)行跟蹤不得有半點(diǎn)馬虎。

5 質(zhì)量檢驗(yàn)

焊接質(zhì)量檢驗(yàn)是確保管道安裝質(zhì)量的重要措施，必須予以高度重視。

1）外觀檢查

焊接完畢后，對(duì)焊縫必須逐個(gè)進(jìn)行外觀檢查，用焊縫尺和放大鏡檢查焊縫的寬度、余高、錯(cuò)邊不應(yīng)超過(guò)允許值，氣孔、咬肉、夾渣、未焊透等缺陷應(yīng)及時(shí)予以處理。應(yīng)及時(shí)將焊縫表面的熔渣及附近的飛濺物清理干凈。

2）內(nèi)窺儀檢查

根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，氧氣管道在每段成型后，用爬行式內(nèi)窺鏡檢查焊縫反面成型情況，其效果很好，可以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的毛刺、焊瘤、雜物等缺陷，而且可以拍照，精確定位便于返修和處理。

3）無(wú)損檢測(cè)

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)文件及規(guī)范要求，射線透照質(zhì)量等級(jí)要求不得低于AB級(jí)。射線檢測(cè)百分率和合格等級(jí)參照《鋼制壓力容器》GB 150-1998和《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50236-1998第11.3.5.7款與第11.3.5.8款以及《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50235-1997第7.4.3條來(lái)確定。凡是按比例進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的焊口應(yīng)由監(jiān)理工程師隨機(jī)抽樣，不得提前準(zhǔn)備部分焊口專門(mén)用來(lái)進(jìn)行RT照相。對(duì)于返修焊口的管理應(yīng)該引起高度關(guān)注，應(yīng)安排同一焊工應(yīng)用同一焊接工藝進(jìn)行返修施焊。對(duì)于角焊縫的檢查應(yīng)選用UT、PT、MT等方法，決不能因?yàn)殡y度大而不予檢測(cè)，尤其是儀表管咀的凸臺(tái)焊口應(yīng)引起高度重視。

（2）實(shí)際施工過(guò)程中，預(yù)制的焊縫屬于轉(zhuǎn)動(dòng)口，其質(zhì)量容易保證，無(wú)損檢測(cè)一次合格率很高。而固定口由于安裝位置的限制，比如架設(shè)高度過(guò)高、操作空間太小安放探傷機(jī)的難度也較大、對(duì)焦比較困難，所以這部分焊縫是質(zhì)量管理的難點(diǎn)和重點(diǎn)，必須進(jìn)行跟蹤監(jiān)督?jīng)Q不能掉以輕心。

6 氧氣管道系統(tǒng)試驗(yàn)

1）管道系統(tǒng)強(qiáng)度試壓前，應(yīng)由施工單位、建設(shè)/監(jiān)理單位和有關(guān)部門(mén)聯(lián)合檢查，按SH3501《石油化工有毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的相關(guān)條的規(guī)定確認(rèn)其必備的條件，條件不具備或者試壓方案沒(méi)有批準(zhǔn)之前嚴(yán)禁試壓。

2）管道系統(tǒng)進(jìn)行壓力試驗(yàn)的項(xiàng)目及試驗(yàn)壓力值、升壓速度、保壓時(shí)間、檢查項(xiàng)目、合格標(biāo)準(zhǔn)等應(yīng)按設(shè)計(jì)文件規(guī)定執(zhí)行，并做好記錄經(jīng)過(guò)監(jiān)理確認(rèn)。當(dāng)條件限制應(yīng)用氣壓試驗(yàn)代替水壓試驗(yàn)時(shí)應(yīng)符合SH3501《石油化工有毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》相應(yīng)條款的規(guī)定高度重視方案審批及安全技術(shù)交底工作。強(qiáng)度試驗(yàn)合格后才能進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)，不允許以嚴(yán)密性試驗(yàn)代替強(qiáng)度試驗(yàn)。

7 清潔度要求及系統(tǒng)吹掃

7.1 脫脂劑清潔度控制

氧氣管道除了在安裝過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)注意檢查和確認(rèn)清潔度外，投用前必須全面進(jìn)行脫脂處理，脫脂時(shí)其泵站及臨時(shí)配置的管線其安裝焊接的清潔度也應(yīng)引起高度重視，往往因?yàn)榕R時(shí)管道的配置不注意其清潔度而導(dǎo)致氧氣管道在管道沿線彎頭處及氣化爐的噴嘴附近集聚許多渣子不便發(fā)現(xiàn)而導(dǎo)致事故發(fā)生。

7.2 管道清洗和吹掃

管道檢查驗(yàn)收合格后應(yīng)該進(jìn)行清洗和吹掃，吹掃時(shí)對(duì)儀表閥門(mén)要進(jìn)行特殊保護(hù)或拆除用假件代替。吹掃的壓力不得高于設(shè)計(jì)壓力，吹掃流速不小于20m/s，在出口設(shè)置白色靶片進(jìn)行檢查，以每平方厘米少于3點(diǎn)細(xì)小粉塵顆粒為合格標(biāo)準(zhǔn)。

8 靜電接地的質(zhì)量控制

氧氣管道所有閥門(mén)、法蘭之間均應(yīng)采用金屬線或者銅辮子進(jìn)行跨接，并測(cè)量其接地電阻不應(yīng)大于規(guī)定值。管道與設(shè)備連接跨接后，利用設(shè)備底座的扁鋼或銅包鋼與大地接地網(wǎng)進(jìn)行可靠接地并測(cè)量電阻合格，這一點(diǎn)也是施工中容易忽視的地方。

9 施工驗(yàn)收的質(zhì)量控制

分為過(guò)程驗(yàn)收和竣工驗(yàn)收兩個(gè)部分：

1）過(guò)程驗(yàn)收：施工過(guò)程中，承包商應(yīng)嚴(yán)格按照施工圖和相應(yīng)規(guī)范落實(shí)“三檢”制度，承包商檢查合格后，報(bào)監(jiān)理進(jìn)行驗(yàn)收確認(rèn)，做好各項(xiàng)施工質(zhì)量記錄和隱蔽記錄，認(rèn)真做好單位工程、分部工程、分項(xiàng)工程的質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定，嚴(yán)格工序質(zhì)量控制和關(guān)鍵工序的過(guò)程控制，真正做到上道工序不合格不得進(jìn)行下道工序的施工。

2）竣工驗(yàn)收：管道竣工驗(yàn)收時(shí)隨著單位工程驗(yàn)收一起進(jìn)行的，在單位工程質(zhì)量評(píng)定結(jié)束，“三查四定”問(wèn)題處理基本完成，辦理中間交接手續(xù)后，由監(jiān)理公司組織進(jìn)行竣工驗(yàn)收，驗(yàn)收分為資料和實(shí)體質(zhì)量?jī)蓚€(gè)部分，按程序驗(yàn)收結(jié)束、監(jiān)理公司出具質(zhì)量報(bào)告，質(zhì)量監(jiān)督站出具質(zhì)量認(rèn)證報(bào)告后即可辦理竣工驗(yàn)收的各項(xiàng)手續(xù)，形成最終驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。

工程驗(yàn)收合格，承包商與監(jiān)理單位應(yīng)對(duì)下列技術(shù)文件資料共同檢查確認(rèn)，無(wú)誤后向建設(shè)單位提交：管道組成件原材料及焊接材料的產(chǎn)品質(zhì)量證明文件、單線圖、無(wú)損檢測(cè)報(bào)告、靜電接地測(cè)試記錄、壓力試驗(yàn)泄漏性試驗(yàn)記錄、吹掃記錄、隱蔽工程記錄、爆破片安全液封阻火器等安全裝置的安裝記錄、安全閥試驗(yàn)調(diào)試記錄、管道竣工圖等。

10 結(jié)論

氧氣管道的安裝屬于壓力管道安裝范疇，只要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在施工方案編制、監(jiān)理細(xì)則編制時(shí)密切注意氧氣高速流動(dòng)具有靜電和燃爆的特點(diǎn)，采取必要的、特殊的工序管理措施，承包商質(zhì)量體系運(yùn)轉(zhuǎn)正常，監(jiān)理精心監(jiān)督，每道工序進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制就可以收到良好效果。