葛 燕

浙江石油化工有限公司 浙江 舟山 316000

大型煉化項目涉及大量厚壁管道、設備，及大量耐熱鋼、不銹鋼、低溫鋼，熱處理焊縫數(shù)量龐大。另外，參與熱處理作業(yè)的隊伍眾多，容易出現(xiàn)熱處理工藝執(zhí)行錯誤，甚至弄虛作假等問題。而且熱處理后，有效檢測手段少，存在問題隱蔽性強，容易將問題帶到生產(chǎn)中去。國內(nèi)外因熱處理問題導致焊縫在運行過程中失效，進而釀成事故的案例不在少數(shù)。對于大型煉化項目，系統(tǒng)更加復雜，個例熱處理問題將指數(shù)級放大其危害。為此，對于大型煉化項目，必須更加嚴格地做好熱處理全過程質(zhì)量管控，采取系統(tǒng)性的管控措施，確保熱處理作業(yè)的各要素、各環(huán)節(jié)恪守設計及規(guī)范要求，實現(xiàn)熱處理總體、全面受控。以下分享某大型煉化項目熱處理實施過程中發(fā)現(xiàn)的問題及采取的系統(tǒng)性措施，以供同行參考交流。

1 現(xiàn)場主要問題

以某大型煉化項目為例，該項目僅需熱處理的管道焊口就達30 多萬道，材質(zhì)有P91、P9、P5、P22、P11、12Cr1MoVG、TP347H、TP321、高強鋼、低溫鋼及抗硫化氫管道等十余種；熱處理作業(yè)分布10 多平方公里，參與隊伍多達幾十家，每家的作業(yè)點分散，且夜間作業(yè)多。加之施工單位對熱處理重視不足，相應的管理及技術(shù)人員缺乏，熱處理從業(yè)人員的職業(yè)水平也參差不齊。所有這些問題，給熱處理質(zhì)量管控帶來極大挑戰(zhàn)。以項目初期為例，其熱處理作業(yè)暴露了諸多問題：

（1）熱處理方案編制及審批不規(guī)范，方案可操作性差，無法指導現(xiàn)場實施；無熱處理工藝卡，或以熱處理方案代替工藝卡，造成對現(xiàn)場作業(yè)指導性差；工藝卡參數(shù)有誤，與設計、規(guī)范不相符；熱處理工藝不交底或交底流于形式，致使作業(yè)人員對熱處理工藝掌握不清。

（2）熱處理作業(yè)人員技能滿足不了要求，對熱處理操作及管控要點不清楚；進場設備、材料未校驗或校驗過期，設備及材料不報驗便開始使用。

（3）熱處理工藝執(zhí)行錯誤（部分是因?qū)崽幚砟覆牟馁|(zhì)及壁厚掌握不清造成的），恒溫溫度或恒溫時間不夠，升溫、降溫速率不滿足要求，或升溫起始測溫溫度及降溫最終測溫溫度過高，致使測溫曲線判定不合格。

（4）熱處理曲線造假，整個曲線全用手工涂畫或部分曲線用手工涂畫；對于熱處理不合格曲線，通過對試件進行熱處理來代替熱處理曲線不合格的焊口。

（5）熱電偶并聯(lián)，或熱電偶數(shù)量和位置未按規(guī)范要求布置，不能采集有效數(shù)據(jù)。

（6）缺少過程監(jiān)管，在熱處理時有的操作人員隨意暫停熱處理記錄，以實現(xiàn)打印出來的溫度曲線滿足要求；溫度曲線不能準確反映熱處理全過程。

（7）熱處理曲線與現(xiàn)場熱處理焊口無法對應，無法實現(xiàn)焊口熱處理的可追溯。

（8）保溫棉包扎厚度及長度不符合要求，保溫棉外部溫度嚴重超標；熱處理時，管口不封堵，造成內(nèi)外溫差大。

（9）斷電應急措施、防風防雨措施落實不到位，造成焊口熱處理中斷或多次熱處理，影響焊口質(zhì)量。

2 系統(tǒng)性管控措施

因熱處理技術(shù)、質(zhì)量管控不到位，將對整體熱處理組織構(gòu)成影響，從而制約工程推進。針對以上問題，結(jié)合實際，業(yè)主系統(tǒng)性地采取了多項措施。

2.1 統(tǒng)一管理要求

根據(jù)設計及現(xiàn)行標準，業(yè)主牽頭編制《熱處理質(zhì)量管理規(guī)定》，對業(yè)主項目部、監(jiān)理單位、施工總承包單位、熱處理單位的職責進行界定；對管理內(nèi)容、程序、標準、活動進行明確，并全部清單化、表格化。另外，對熱處理單位的質(zhì)量體系要素及要求予以明確；對人員、設備、環(huán)境、材料的要求予以規(guī)范；對實施前的要求、過程控制，熱處理后檢查、檢驗要求，以及熱處理資料驗收要求都予以規(guī)定。要求各施工單位根據(jù)規(guī)定，有針對性地編制本單位作業(yè)范圍內(nèi)熱處理質(zhì)量管理措施，并嚴格審批、執(zhí)行。業(yè)主質(zhì)量歸口部門要定期對施工單位熱處理管理體系及規(guī)定執(zhí)行情況予以審查、糾偏。

2.2 嚴格執(zhí)行工藝卡

業(yè)主牽頭，對主要材質(zhì)、壁厚范圍的熱處理作業(yè)編制熱處理工藝卡模板。要求熱處理單位參考模板，結(jié)合本裝置設計要求及現(xiàn)行規(guī)范，編制覆蓋全裝置熱處理作業(yè)的熱處理工藝卡。工藝卡執(zhí)行前，必須嚴格報審。熱處理作業(yè)前，由熱處理技術(shù)管理人員根據(jù)當天熱處理焊縫情況，給作業(yè)人員提供對應的熱處理工藝卡，并嚴格交底，現(xiàn)場指定焊口。每道焊口熱處理作業(yè)時必須掛卡作業(yè)。

2.3 實行熱處理單位報備、淘汰制

進場前，熱處理單位必須就其管理體系、業(yè)績、機具、人員等進行報審，滿足要求的才可進場作業(yè)。實施過程中，不按報審落實熱處理資源及現(xiàn)場管理的，督促整改、嚴肅處罰；熱處理資源不足、組織不力，實施滿足不了進度要求的，工作量直接切割；問題嚴重、屢教不改的熱處理單位直接清除。

2.4 作業(yè)人員持證上崗，設備嚴格報驗

作業(yè)人員作業(yè)前必須全員培訓、考核，持證、貼帽簽上崗。建立熱處理作業(yè)人員行為臺賬，檢查發(fā)現(xiàn)問題的，予以記錄，多次出現(xiàn)問題的作業(yè)人員直接處罰或清退；問題嚴重、觸碰紅線的堅決清退。另外，所有進場的熱處理設備必須逐一報檢。熱電偶嚴格落實校驗，并嚴格臺賬化管理，校驗將到期的，提前預報及時安排再次校驗。

2.5 推行工程樣板制度

各裝置、各熱處理單位在首次啟動熱處理時，必須做熱處理首件樣板，報業(yè)主及監(jiān)理檢查。檢查時，本單位所有熱處理人員必須現(xiàn)場觀摩。關(guān)鍵焊口首次熱處理作業(yè)前也必須報檢確認。對于熱處理方案執(zhí)行好、過程管控好、熱處理組織好的，定期在整個項目評選熱處理樣板，并組織所有熱處理單位主要負責人進行現(xiàn)場參觀、交流、學習。做到樣板先行，樣板引路。對于問題較多的熱處理作業(yè)，要及時組織各單位召開現(xiàn)場會，分析問題、吸取教訓、舉一反三。

2.6 建立熱處理用紙管理制

要求施工單位根據(jù)每周熱處理用紙需求，提前向業(yè)主質(zhì)量部門報驗熱處理記錄紙；質(zhì)量部門在熱處理記錄紙上蓋“熱處理專用章”及紙張編號，并對每家施工單位發(fā)放的熱處理用紙張數(shù)、紙的編號進行登記；下次報驗熱處理用紙時，必須出具已打印曲線的紙張、報廢紙張、未用紙張；確保發(fā)放紙張與使用紙張對應，以及紙張使用可追溯。未加蓋熱處理章及紙張編號的熱處理記錄視同無效。

2.7 建立作業(yè)告知制度

各裝置建立熱處理微信群，業(yè)主質(zhì)量部門管理人員、業(yè)主項目部、監(jiān)理單位、施工單位熱處理責任人及所有作業(yè)組負責人必須進群。施工單位作業(yè)前，每天發(fā)布熱處理計劃，具體到單元、區(qū)號、管線號、焊口、材質(zhì)和壁厚。當天作業(yè)完成，實際完成工作還須上報。另外，每道焊口熱處理前、過程中及熱處理完成后，必須在群里發(fā)布照片并說明。熱處理作業(yè)必須主動接受監(jiān)督。對于特殊材質(zhì)、特殊結(jié)構(gòu)焊縫的熱處理，要求每道焊口熱處理保溫前報檢。

2.8 嚴格熱處理曲線確認、報驗

監(jiān)理單位必須跟蹤、確認每道焊口的熱處理。熱處理完成后，熱處理人員必須當即在熱處理曲線旁做好焊口標注，同時簽字并注明日期、時間。當天熱處理工作完成，施工單位整理、核對熱處理記錄及曲線后，填寫“熱處理日工作記錄”，當天必須報監(jiān)理專業(yè)工程師核對、簽字并注明日期，完成后拍照上傳至線上微信群。另外，熱處理過程中，監(jiān)理必須對正在熱處理的工作進行抽查，并當即在熱處理曲線旁簽字，抽查比例不低于10%。業(yè)主項目部也必須在線抽查，并簽字，抽查比例不低于5%。業(yè)主質(zhì)量部不定期進行抽檢，如若發(fā)現(xiàn)熱處理過程違規(guī)，要對施工單位和監(jiān)理單位進行處罰，對業(yè)主項目進行考核。

2.9 建立夜間作業(yè)巡檢制

各單位的夜間熱處理作業(yè)必須事前報備，并群里發(fā)布。業(yè)主質(zhì)量部門牽頭，每晚對現(xiàn)場熱處理作業(yè)進行巡檢及抽查，發(fā)現(xiàn)問題嚴肅處罰，弄虛作假從重處罰。夜間作業(yè)不報備就擅自實施的，也要處罰。

2.10 嚴格焊接預熱與后熱溫度管控

要求所有關(guān)鍵部位、特殊材質(zhì)的預熱及后熱必須采用熱處理設備加熱、恒溫、測溫，并打印溫度曲線。

2.11 嚴格熱處理后的檢驗及評定

根據(jù)規(guī)范要求，熱處理后一般進行硬度檢測，硬度檢測和曲線符合要求即判定熱處理合格。該項目組織業(yè)內(nèi)專家，通過熱處理工藝試驗，確定增加檢測手段和批次，要求按批次進行焊縫金相組織檢測，確保硬度及金相組織均應復合要求。另外，對TP321 及TP347 不銹鋼增加了鐵素體含量測定等。

如乙烯裝置集氣管焊縫，其材質(zhì)為P91，接頭為密集的支管臺角焊縫，熱處理影響區(qū)重疊，實施難度大，熱處理效果差，熱處理后硬度（HB）檢測偏低或偏高。通過組織專家討論，并參閱國內(nèi)外相關(guān)標準，確定：HB＞300 的焊縫，重新進行熱處理；175≤HB≤300 的焊縫，判定合格；160≤HB＜175 的焊縫，根據(jù)金相分析結(jié)果判定是否合格；HB＜160 的焊縫進行割口處理。并統(tǒng)一硬度檢測方法：按焊縫圓周四等分取四個部位，每個部位應包括焊縫、兩側(cè)熱影響區(qū)（熔合線5mm 以內(nèi)）和兩側(cè)鄰近母材，至少檢測5 點，每個測點至少測3 下，取平均值。對于焊接已全部完成，但現(xiàn)場熱處理效果不理想的集氣管，要求返廠采取爐內(nèi)正火加回火熱處理，并要求施工單位隨爐做工藝試板，檢測力學性能和金相組織是否符合要求。

另外，對柴油加氫、渣油加氫等裝置中的厚壁TP321、TP347H 等不銹鋼材質(zhì)，是否進行熱處理爭議比較大。通過調(diào)查國內(nèi)類似裝置熱處理情況及裝置運行情況，并多次組織專家及設計討論，最后確定：對于操作溫度不大于450℃的TP347、TP321 不銹鋼管道，不進行穩(wěn)定化熱處理。對于漿態(tài)床加氫裝置TP347/ 347H，其操作溫度為450＜T＜500℃。通過討論，確定管道壁厚小于40mmm的管道實施焊后穩(wěn)定化熱處理，并執(zhí)行NB/ T10068。同時，為確保工藝滿足要求，實施前要進行多次熱處理工藝試驗，通過調(diào)整保溫措施，減少內(nèi)外溫差，通過對比試驗結(jié)果，確定最終熱處理實施方案。

2.12 定期評比

每周組織全場熱處理檢查，抽查持證上崗、掛卡作業(yè)、熱電偶接線、保溫棉外側(cè)溫度、曲線記錄等事項。根據(jù)抽查點數(shù)、評分排名，問題嚴重的嚴肅罰款，并每周評比、通報。同時，定期根據(jù)每周評比情況進行總評，獎優(yōu)罰劣。對于問題嚴重的單位，及時約談或聯(lián)系總部駐點整治。

3 結(jié)論

通過采取以上管控措施，該項目熱處理作業(yè)隊伍及人員素質(zhì)顯著提高，且設備及用材報檢合格率、熱處理工藝執(zhí)行正確率、熱處理曲線一次合格率，以及熱處理后檢測合格率都達到99%以上。弄虛作假的問題基本被杜絕，熱處理報告嚴格、真實地反映了對應焊口的熱處理過程，實現(xiàn)了良好的可追溯性。工作得到了政府監(jiān)檢部門的充分肯定。目前該項目一期工程已運行一個周期，二期項目也運行一年有余，未出現(xiàn)過一起因熱處理引發(fā)的質(zhì)量問題。實踐證明，該熱處理管控措施有良好的針對性和操作性，可供其他大型煉化項目參考借鑒。