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石油天然气管道工程用管材制造监理技术解析,四川科特石油工业井控质量安全监督测评中心江成君高级工程师国家注册设备监理工程师国家注册监理工程师国家注册安全工程师,主要内容,一、GB/T31185标准条款解析,GB/T31185-2014石油天然气管道工程用管材制造监理技术1范围钢管、弯管、管件及钢管聚乙烯防腐制造质量有关过程的监理。*管件按用途分包括：(1)、用于管子互相连接的管件有：法兰、活接、管箍、卡套、喉箍等冷拔三通；(2)、改变管子方向的管件：弯头、弯管;(3)、改变管子管径的管件：变径（异径管）、异径弯头、支管台、补强管;,(4)、增加管路分支的管件：三通、四通;(5)、用于管路密封的管件：垫片、生料带、线麻，法兰盲板，管堵，盲板、封头、焊接堵头;(6)、用于管路固定的管件：卡环、拖钩、吊环、支架、托架、管卡等。*聚乙烯防腐：目前埋地长输管线最先进的钢管防腐形式，外壁采用热熔结缠绕工艺底层环氧树脂、中间层胶黏剂、外层聚乙烯形成三层结构的防腐层，内壁采用热喷涂环氧粉末防腐方式，将粉末经高温加热熔结后均匀地涂敷在管体表面上，形成钢塑合金层，简称TPEP钢管，（T，三层英文Three的首写字母，PE指聚乙烯，EP指环氧树脂）。极大提高了涂层附着力及涂层厚度，增强了耐磕碰，耐腐蚀的能力。,聚乙烯管道防腐密封性强，机械强度高，防水性强，质量稳定，施工方便，适用性好，不污染环境。PE吸水率低（低于0.01%），同时具备环氧强度高，PE吸水性低和热熔胶柔软性好等，有很高的防腐可靠性，缺点是：与其它补口材料成本相比，费用高。该涂料原料来源丰富，在腐蚀方面已大量使用。环氧涂料附着力好，对金属、混凝土、木材、玻璃等均有优良的附着力；耐碱、油和水，电绝缘性能优良。,2规范性引用文件GB/T26429-2010设备工程监理规范讲解策划设备服务实现所需要的过程，对设备监理服务以及服务过程之间的关系予以识别，明确监理服务所用方法、手段、服务质量标准、记录要求及所需的资源等。,3、术语和定义3.1制造监理：按合同约定、制造过程、专业化监督和管理。设备工程监理服务是接受委托方（顾客）委托并满足委托方需要的特殊产品（服务），是设备工程监理单位履行设备工程监理服务合同并使委托方满意的全部过程活动的结果。从设备工程监理单位的角度来看，设备工程监理服务由核心服务、可感觉服务和附加服务等三个层次构成。,核心服务管理合同检查工程。可感觉服务通过沟通向委托方或承包商提出合理化建议和报告，协助承包商实现合同目的等。（如工艺推荐）附加服务在委托方项目实施准备阶段或执行阶段提供技术咨询、管理咨询、有关信息管理等服务（如承包商技术能力介绍）,3.2见证：对文件、记录、实体、过程进行观察、审查、记录、确认。监理记录：表明监理工作所取得的结果或完成各项活动的证据的文件。监理记录的作用：提供可追溯性的证据；提供检查、验证、预防与纠正措施的证据；反映监理过程质量、评定监理服务工作质量、界定监理责任的证据；自我保护的证据。,监理记录的分类（6大类）：监理依据类、监理工作文件类、监督管理类、沟通协调类、指令类、监理报告类。资料管理是个日积月累的工作，平时就要养成良好的收集、清理、整理、分类存放的习惯，避免出现重要函件个人保存遗漏归档的现象，严禁出现多个项目资料（比如日记）采用一个载体记录的情况，避免出现事后补记、书写潦草、随意涂改、填写或签字不完整、铅笔记录等现象。,3.3文件见证点（R）：对文件、记录、报告等进行审查并记录。3.4现场见证点（W）：对过程、工序、节点或结果进行现场见证。3.5停止见证点（H）：见证并签字才能进入下一个过程、工序或节点。3.6日常巡视检查,4总则4.1策划：过程识别与控制，确定监理控制点和监理方式，制定监理计划，确定抽查频次，报委托人确认，告知被监理单位。注2：附录A所设见证点、见证方式和见证频率为最低要求。注3：具体监理服务内容、范围由合同确定。设备监理大纲，设备监理规划和设备监理实施细则是工作过程中形成的三个主要文件，编制顺序为：大纲（中标前）-监理规划（中标后）-实施细则；策划输出的文件还包括监理记录表式、工作制度等。,4.2监督和管理：及时见证、做好记录、按合同要求报告业主、提交监理报告。*管理合同、检查工程包括7个子过程：合同分析、合同交底、合同监督、合同协调、变更管理、索赔管理、收尾管理。涵盖5个方面：检查与被监理单位合同履约能力有关的过程，检查与质量、进度、费用、安全有关的过程行为和结果与合同规定、标准和计划的符合性，及时发现偏差及其原因，及时督促被监理方纠偏或改进。,4.3发现不符合：及时督促处置和纠正，对结果进行验证。若制造厂不配合及时请求委托方协调。不清楚监理的职能所在，站位不准，做不少驳斥业主，替承包商解释开拓的事，未起到业主所希望的监督的职能。比如替承包商解释缺乏什么制造手段，实在不能满足什么要求；或者耐腐蚀试验需要时间长、花钱多，产品数量少，建议不做等。,4.4首批、首件或工艺验证试验：H点。人（检验、试验、特殊工种人员资质）、机（测量工具、检验仪器、试验设备等）、料（钢坯、钢板、焊材等）、法（工艺规程及执行）、环（生产环境）。确认过程及结果合格方可进入正式生产。,5、与制造质量有关的监理控制过程*检查制造厂：按合同和技术协议对标准及技术附加条件的执行情况；质量管理和质量保证体系的建立和运行情况；产品质量检验人员的资格和技术素质；质量检验仪器、设备和工具的检定和运行情况监督钢管生产工艺过程是否符合质量要求，并及时抽查重要工序的检验记录。对主要生产工序（如对头、成型、内外焊、补焊、倒棱等）执行工艺参数和工艺纪律进行重点监督；,对钢管检验的重点工序（如超声波探伤、X光检查、水压试验、力学性能试验等）实施重点质量监督；对主要原材料（钢卷、焊丝、焊剂、焊条等）的入厂验收和投入生产实施监督；检查对产品进行取样及检测过程是否正确、及时，检查测试结果是否准确、可靠；检查对不合格品的返修、处理及保管情况，严防不合格品混入合格品中发送业主；监督产品标记、油漆、发运、装车装船情况，防止机械损伤或运输过程中可能发生的损伤。,5.1生产前检查5.1.1被监理单位生产条件审查：如-压力管道元件制造许可证。5.1.2检查质量体系运行情况：各种控制程序的建立以及运行的可控性、有效性。对质量体系运行的监督不到位，导致一些不符合业主要求的产品未很好的控制和追溯。比如：对厂家用库存品充当新产品不知如何查实。,5.1.3特殊岗位人员资质：焊接、无损检测、理化性能试验等。5.1.4工具、仪器、设备的计量检定和运行。合格的设备及设备的正常运行是保证钢管质量的必要条件。监造人员要对所有的生产检验设备进行检查，以确定其是否有能力按照技术规范的要求进行生产检验，应检查检测设备及检测量具是否在有效的检定使用期内。应重点检查的设备有钢板分层自动超声波检查设备、焊缝超声波自动探伤设备、超声波手动探伤设备、X射线工业电视检查设备、管端磁粉检查设备、管端分层超声波检查设备、水压试验设备、化学分析设备、拉伸试验机、夏比冲击试验机、落锤试验机、硬度试验机等。,钢管生产检验中，要随时检查设备是否运行良好，是否按照技术规范和MPS文件的要求进行工作。如对超声波探伤设备和X射线工业电视检查设备，监造人员应该随时检测其灵敏度是否符合要求，只有设备运行正常，才能保证检验结果的准确性和有效性，才能最终保证钢管的质量。,5.1.5制造工艺规范（MPS）、检验和试验计划（ITP）等文件。仔细阅读和掌握产品相关技术规格书或技术协议，充分了解设计图样、相关技术要求和主要设备技术参数，熟悉产品制造所引用的相关标准和技术规范，掌握设计要点和意图。特别是对相关技术协议内的业主方对设备的特殊要求，必须做到心中有数，审查制造厂是否将相关条款落实进入技术文件策划当中，在制造过程中予以严格监督执行。,5.2原材料检查对主要、关键原材料必须坚持先审查理化性能报告后投产，特别要关注承压件、主要受力件、抗腐蚀要求件、耐磨件等有特殊要求的零部件材料(H)。对要求取样复验的原材料进行旁站监督取样和送检，审查检测单位是否具备相应的检测资质。旁站取样过程应该采用影像记录，做为监理资料保存，审查复验报告。在文件审查材料理化性能指标的同时，对材料进行目视验收，核对材料标识与文件描述的一致性，检查材料外观的合格性，对重要材料进行测厚、测径等平行检验。,5.2.1无缝钢管用管坯，焊管用卷板、钢板，弯管、管件用母管、钢管A、审查质量证明文件注意各种理化指标的完整性和正确性；注意提供材质证书的材料数量是否满足产品制造所需；注意材料的时限性，特别是对新标准实施前承包商的库存材料需要求和监督按新标准要求进行复验。B、检查标识、包装及存储检查材料标识的移植是否正确，避免标识遗漏或混乱，造成混料、误用，失去可追溯性。,C、抽查尺寸及外观对材料进行必要的平行检验验收，特别是管材，对管材的椭圆度、表面是否锈蚀、外观质量（凹凸、划痕、裂纹等）、壁厚是否超标等进行检查验收。D、现场见证复验过程（包括取样）E、审查复验报告,5.2.2焊接材料（焊丝、焊剂、焊条等）A、审查质量证明文件B、检查标识、包装及存储特别注意存储。C、审查复验报告样品抽取也要重点监督。,5.2.3聚乙烯防腐层用原材料A、审查环氧粉末、胶粘剂、聚乙烯的质量证明文件、使用说明书B、现场见证标识、包装与存储情况特别注意是否过期，数量是否足够。C、现场见证环氧粉末、胶粘剂、聚乙烯的复验过程D、审查复验报告,5.3管材成型5.3.1无缝钢管轧制A、现场抽查管坯的出炉温度、除磷情况、穿孔温度、起轧温度、终轧温度及冷却情况；高压水除鳞，去掉管坯表面的氧化铁皮。还需注意管坯是否存在裂纹、夹渣。B、抽查轧制钢管的几何尺寸和外观质量，重点检查钢管的圆度和壁厚均匀性。外壁表面折叠、内壁鼓包、裂纹缺陷及探伤不合格等缺陷。典型案例（另附）,5.3.2焊接钢管成型A、抽查焊管用卷板/钢板厚度、宽度、平整度、板边直度、坡口角度及外观质量；B、现场检查成型工艺；焊接钢管按成型工艺分为螺旋焊管、直缝焊接钢管，按焊接工艺分有高频电阻焊和埋弧焊。螺旋焊接管均都采用埋弧焊接工艺、直缝焊接管有埋弧焊直缝管简称UOE，直缝高频电阻焊简称ERW。C、抽查钢管成型后周长或者直径。,5.3.3弯管热煨制A、抽查母管几何尺寸及外观质量；弯管母管不同于普通管，在壁厚偏差要求上不同。B、现场抽查热煨弯管成型时的弯曲半径、加热温度、加热宽度、推进速度、冷却方式等；C、抽查热煨弯管的角度、几何尺寸和外观质量。,在弯管监理过程中发现如下问题：产品标识缺少执行标准号。弯管内壁有油漆（不允许油漆），去掉油漆后发现有锈蚀。热处理报告上热处理状态为淬火，不是技术协议要求的正火。光谱复验S、P含量很多不合格。弯管外壁内壁起皱、鼓包明显。弯管材质证明书上适用标准号过期，不符合技术协议的要求。,产品有使用库存件和外购成品件，不是监理人员进厂后审查过的材料本厂下料新制的，违反了业主关于严禁使用库存件和外购成品件的规定。产品弯曲部位壁厚、管口椭圆度和壁厚有不符合标准要求的现象。防腐涂装处理，特别是防腐涂装前预处理检查不到位。,5.3.4管件热成型A、现场抽查热加工管件成型时压制的加热次数、加热温度、保温时间、冷却方式等；B、抽查热成型管件的几何尺寸及外观质量。5.3.5弯管与管件冷成型A、抽查钢管的几何尺寸与外观质量；B、检查冷成型工艺；,弯头成形工艺为采用与弯头直径相同的无缝管，在专用成形机上冷推成形。弯头的形状由外模和内芯保证。三通成形工艺为采用与三通直径相同的无缝管，在专用液压机上液压胀形成形。三通的形状由成形模的内腔保证。异径管成形工艺为采用与异径管大端直径相同的无缝管，在液压机上冷压缩径成形。异径管的形状由成形模的内腔保证。C、抽查冷成型弯管、管件的几何尺寸及外观质量。特别注意弯曲部位起皱、减薄。,5.4管材焊接5.4.1一般要求检查焊接工艺评定过程，审查焊接工艺评定结果及产品焊接工艺规程、焊接人员资质、焊接设备情况、焊材的性能报告、检查焊材储存领用情况，抽查焊接工艺的执行情况，对焊接质量进行检查，特别注意跟踪不合格焊缝的返修或返工处理过程和结果。焊前焊接位置预处理、焊后保温等工艺是焊接中出现质量问题或埋下质量隐患最多的节点，要依据相应的标准、规范对工艺进行详细审查，力争早发现问题隐患早做处理，对工艺执行中的焊材使用、工艺参数执行情况要严格监督，避免出现重大焊接质量问题或质量隐患。,5.4.2埋弧焊钢管的焊接螺旋埋弧焊管(SSAW)是带钢卷管时其前进方向与成型管中心线有成型角(可调整)，边成型边焊接，其焊缝成螺旋线，优点是同一规格的带钢可生产多种直径规格的钢管，原料适应范围较大，焊缝可避开主应力，受力情况较好，缺点是几何尺寸较差，焊缝长度相比直缝管长，易产生裂纹、气孔、夹渣、焊偏等焊接缺陷，焊接应力呈拉应力状态。,直缝埋弧焊管(LSAW)是以单张中厚板为原料，将钢板在模具或成型机中压(卷)成管坯，采用双面埋弧焊接方式并扩径而成进行生产的。其成品规格范围较宽，焊缝的韧性、塑性、均匀性和致密性较好，具有管径大、管壁厚、耐高压、耐低温抗腐蚀性强等优点。在建设高强度、高韧性、高质量长距离油气管线时，所需钢管大多是大口径厚壁直缝埋弧焊管。,A、现场抽查见证焊接材料型号、规格、烘干条件；B、现场抽查见证焊接工艺参数（焊接电流、电压、焊接速度等）；C、抽查焊缝焊偏量、熔合深度等几何参数；焊缝内外焊道偏移量超标是螺旋焊管常见缺陷，容易引起焊缝根部未焊透、未熔合等缺陷。可以采用金相试样或酸洗试样来检测（破坏性检测），单丝焊也可以X光工业电视显像检测（尽量避免）。超声波或者射线检测未熔合。,直缝埋弧焊管与螺旋焊管相比其焊缝长度短，这样焊接产生缺陷及影响相对较小。在高压管道中直缝管的母材能做到逐张钢板100超声波探伤，满足高压管道对母材的要求。螺旋钢管焊缝呈螺旋状分布，一般而言钢管的焊缝区域包括焊缝热影响区是钢管机械性能较差的部位，而压力管道最大内应力沿轴向分布，螺旋焊接管则将较薄弱的部位避开了内应力最大的方向，从而改善了钢管的性能。,5.4.3电阻焊钢管的焊接电阻焊（又称压力焊ERW）是一种常用的焊接方法，它是利用电流直接流过工件本身及工件间的接触面所产生的电阻热，使工件局部加热到高塑性或熔化状态，同时加压而完成的焊接过程。直缝电阻焊钢管的残余应力较小，通过焊缝热处理，定径，矫直，水压等工序，其残余应力进一步释放和减小。内焊缝余高基本接近于零，肉眼不可见,抗腐蚀性能大大增加。直缝电阻焊钢管的质量取决于板材的质量。,电阻焊的主要特点是：*低电压，大电流（几千几万安培），完成一个焊接接头时间极短（0.01几秒），所以生产率很高。*焊接时加热加压同时进行，接头在压力下焊合。*焊接时不需要填充金属及焊药。,A、现场抽查焊接工艺参数（焊接方式、焊接功率、焊接频率、焊接温度、焊接速度等）；B、检查焊接的挤压量；挤压量过大变形严重。C、检查内外毛刺的刮除情况；D、抽查钢管外观质量。1992年4月轮一库输油管线在投产前的水压试验中，ERW焊接钢管连续发生十余次爆裂事故，惊动四方。经组织专家深入施工现场及进行失效分析，发现钢管焊缝处存在大面积，深度超过钢管全壁厚1/3的严重未融合、未焊透等缺陷，这些缺陷为钢管爆裂的元凶。,*ERW直缝电阻焊钢管和螺旋缝钢管的区别：(1)生产工艺的区别ERW钢管是将热轧板卷经过连续辊式成型后，利用高频电流的集肤效应和邻近效应，使板卷边缘热熔化，在挤压辊力的作用下进行压力焊接来实现生产。因此ERW钢管残余应力进一步释放和减小。实践证明，ERW钢管在存储和使用过程中残余应力对钢管不造成影响。不加任何焊丝，焊缝在物理性能和化学成分上与板材完全一致。ERW钢管的质量取决于板材的质量。,螺旋钢管用钢板通过机组螺旋式旋转用焊丝焊接在一起，钢板通过螺旋式旋转，使之几何应力更加复杂，有的甚至达到钢板的屈服极限，螺旋管形成以后有较大的残余应力，其残余应力为拉应力。而钢管受内压后，管壁亦产生环向拉应力，二者叠加，是钢管承受能力减弱，使用过程中更为不安全。钢板通过含有化学成分的焊丝焊接在一起，在焊接过程中已产生气泡和焊道热裂纹，使之焊缝与母材在物理性能和化学成分上有明显的不同。极易在焊缝同母材连接处产生极大的集中应力。在焊接过程中，热影响大，其硬度高。,(2)原料区别ERW钢管所用原材料均为正规大厂生产的热轧板卷，化学成分和物理性能较为稳定。大部分螺旋管长所用材料为低档次的热轧带钢，化学成分和物理性能极为不稳定，内部缺陷和杂志较多。只有中石油和中石化系统内的大型螺旋管生产厂家采用正对的热轧板卷来制造钢管，才能保证质量和安全。,(3)采购成本和采购困难度石油化工系统的大型钢管厂生产的螺旋钢管，其优势主要集中在大口径钢管制造方面，制作成本相对较低。但对于中小口径（114mm355.6mm）的钢管，则制造成本较高，平均比ERW钢管高出8%15%。大型螺旋缝钢管厂往往不生产中小口径的螺旋钢管，采购难度较大。中小口径的ERW钢管，由于生产厂家众多，非常便与采购。,(4)钢管几何尺寸ERW钢管的几何尺寸的精度较高，而螺旋焊管的几何尺寸精度较低，造成现场施工环焊缝对接时的困难。ERW钢管的焊缝系数是100%，螺旋钢管的焊缝系数为130%200%。螺旋管的焊缝长度比ERW钢管要长很多，缺陷发生率也随之增加。,ERW钢管的内涵缝余高基本接近为零，肉眼不可见；螺旋钢管的内外表面必须留有约0.3mm的余高（这是生产工艺决定的）。焊缝余高致使钢管的防腐层（3PE）同管体之间留有间隙，这使得钢管的抗腐蚀性大打折扣。由于螺旋钢管存在焊缝余高，对所输送的高速流体会存在较大的扰动，增加流动阻力，降低管道的输送效率。ERW钢管内壁光滑，则不存在这一问题。,(5)其他区别ERW钢管的抗压扁性能高于螺旋缝钢管。(6)应用比较一般油气长输管线设计规范规定螺旋埋弧焊管只能用于1类、2类地区。美国、日本和德国总体上否定SSAW，认为主干线不宜使用SSAW；加拿大和意大利部分使用SSAW，俄罗斯少量使用SSAW，而且都制定可非常严格的补充条件，由于历史原因，国内主干线多数还是使用SSAW。城市燃气的支干线一般选用ERW钢管。,5.4.4管件焊接用焊接的方法与管子连接的管道配件。包括弯头，法兰盘，三通，异径管，封头等产品。常用于钢管、有色金属管、聚氯乙烯管等。特别适宜于长管路。但不适于需经常拆卸的管路。A、现场检查焊接材料型号、规格、烘干条件；B、现场抽查焊接工艺参数（焊接方式、焊接电流、焊接电压、焊接速度等）；,C、抽查焊缝外观质量。焊缝外形尺寸应符合图纸和工艺文件的规定，焊缝高度不得低于母材表面，焊缝与母材应圆滑过渡。焊缝及热影响区表面应无裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、弧坑和气孔等缺陷。注意避免以下失误：焊接工艺评定审查不到位，对焊接的人员、材料及工艺实施把关不严。特别是对防腐层、耐磨层堆焊监督容易出问题，不检查堆焊层厚度是否达标、堆焊层材质是否合格、堆焊层无损检测是否达标。,5.5扩径/定径扩径是利用液压或机械方式从钢管内壁加力使钢管沿着径向向外扩胀成型的压力加工工艺。定径的目的是通过定径机将钢管轧成有一定要求的尺寸精度和真圆度，并进一步提高钢管外表面质量。经过定径后的钢管，直径偏差较小，椭圆度较小，直度较好，表面光洁。应抽查钢管扩径/定径前后直径/周长，计算扩径/定径率。,5.6热处理热处理则通过加热、保温及冷却使钢获得一定的金相组织和与之相对应的各种性能，以满足产品标准及用户的要求。根据钢级的高低相应采用正火、正火加回火、淬火加回火的工艺。要注意检查冷却介质是否充备，循环系统工作是否正常；检查热电偶，测温记录仪表，控制系统是否良好；检查热处理工件质量：检查工件表面有无缺陷、开裂。热处理工序完成后必须进行检验。首先检查有无变形、弯曲、开裂。然后检查工件有理化检验要求时，应及时通知理化室取样检验。审查热处理记录或报告。,A、检查热处理类型；B、检查热电偶布置及鉴定情况；C、现场抽查热处理工艺参数（升温速度、保温温度及时间、冷却速度）；D、审查热处理记录或报告。案例：外淋内喷旋转式热处理装置造成的质量问题。,5.7水压试验A、审查试验压力表量程、精度、检定情况，水压试验工艺等；B、现场见证试验过程，检查试验压力、保压时间和泄漏情况等；注意有无冒汗、鼓包等现象。C、审查水压曲线、记录或报告。,5.8无损检测板材超声波检测、在线超声波检测、离线焊缝检测、管端超声波检测、超声波管体检测。*审查无损检测规程，特别注意是否符合相关标准、规范和协议的要求。A、检查无损检测时机；对于埋弧焊管，APISPEC5L（44版）中提出无损检验设制造商确定，GB/T9711.2中明确要求埋弧焊钢管焊缝无损检测应在静水压试验后进行。,GB/T9711.1中未提及对无损检测时机的要求。SY/T5037中因其要求埋弧焊螺旋焊缝进行X射线或超声波100%检验或抽查，其中X射线检验方法按GB/T9711.1的规定，超声波检验引用SY/T6423.3的规定，应在静水压试验后进行。B、检查无损检测所用试块/标样、仪器设备检定或校准情况；C、检查无损检测人员资格证书；D、现场见证无损检测的操作过程；E、审查无损检测报告及相关的图像承载文件。,5.9成品理化检验化学分析失效分析：断口分析、腐蚀分析等化学性能：耐高温、耐低温、耐酸性、碱性、抗氧化性工艺性能：细丝拉伸、断口检验、反复弯曲、双向扭转、液压试验、扩口、弯曲、卷边、压扁、环扩张、环拉伸、显微组织、杯突试验、金相分析等,无损检验：X射线无损探伤、电磁超声、超声波、涡流探伤、漏磁探伤、渗透探伤、磁粉探伤；机械性能：抗拉强度、冲击试验、屈服点、断后伸长率、断面收缩率、硬度指标（洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度、里氏硬度、韦氏硬度）元素分析：金属、合金及其制品中锰、铁、铝、磷、铬、钒、钛、铜、钴、镍、钼、铈、镧、钙、镁、锌、锡、锑、砷等金属元素的成分及含量,其他项目：金相组织、夹杂物、脱碳层、显微组织含量测定、腐蚀原因分析、晶粒度及显微评级、低倍组织、晶间腐蚀、高温合金显微组织、高温金相组织等。A、检查理化检验人员资格证书；B、检查理化检验设备、测量工具检定情况；C、现场检查理化检验取样位置、方向、取样方式、试样加工等；,D、检查试样数量、尺寸；E、现场抽查试验过程（如加载方式、试验温度、试验湿度、试样冷却时间及温度、屈服载荷判定、断口评判、断后延伸率测定等）；F、审查理化检验报告。注意避免：审查材质证书疏忽大意，甚至出现化学成分或力学性能超标的材质证书还有监理人员认可签字的现象，或者检测项点漏项也放行的情况。,5.10几何尺寸及外观检验A、现场检查检验设备、测量工具检定情况；B、抽查几何尺寸及外观质量；钢管内、外表面不得有裂纹、折叠、发纹、扎折、离层、磨结疤等缺陷；钢管表面的锈蚀、凹陷、划痕及其他机械损伤的深度，不应超过相应产品标准允许的壁厚负偏差；钢管端部螺纹、坡口的加工精度及粗糙度应达到设计文或制造标准的要求；有符合产品标准规定的标识。C、审查检验记录或报告。,5.11管材防腐钢管腐蚀是是管道失效的一个主要原因，造成钢管腐蚀的主要原因乃至于原材料质量和施工质量两个方面，后者是造成钢管腐蚀的主要原因。有权威资料统计表明，国内外钢管腐蚀引起的管道失效占整个失效因素的一半，造成的损失非常巨大。这说明对钢管防腐进行驻厂监造是十分必要的。虽然大部分防腐施工企业都通过了ISO9001质量管理体系认证，但并不说明这些企业施工都很规范，个别涂敷商在施工时距ISO9001的要求还比较远。,近几年来，国内大多数涂敷商的技术装备的到了较大的改善，但是懂技术、会管理的人才仍然非常缺乏，质量意识不强。在经济利益的驱使下，个别涂敷商甚至违反标准和技术规格书的要求。如在喷涂环氧粉末时，降落地回收粉末未经处理或不按比例直接掺到成品粉末中进行喷涂；有的还会将不合格管（复涂、降级管）混为合格管；有的将转运吊装过程中磕伤的管不经处理不加标识发送业主等。,5.11.1管材除锈A、抽查环境露点温度及钢管除锈前表面温度空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。用露点温度来表示湿度。B、抽查钢管除锈后的表面除锈等级和灰尘度对于钢管常用的环氧类、乙烯类、酚醛类等防腐涂料的施工工艺，一般要求钢管表面达到近白级(Sa25)。实践证明，采用这种除锈等级几乎可以除掉所有的氧化皮、锈和其他污物，锚纹深度达到40100m，充分满足防腐层与钢管的附着力要求，而喷(抛)射除锈工艺可用较低的运行费用和稳定可靠的质量达到近白级(Sa25)技术条件。,灰尘是指准备涂敷的钢管表面由于表面处理或环境作用残存的松散微粒物质。钢管表面灰尘度不低于GB/T18570.3规定的2级。压敏粘带法检测灰尘度等级。C、抽查除锈后表面质量；钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和旧涂层等附着物，任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。,D、抽查除锈后表面锚纹深度；锚纹深度测试纸进行测量，表面锚纹深度应在40100m范围。E、抽查钢管表面盐度。钢管表面的盐分不超过20mg/m3。,5.11.2聚乙烯防腐层涂覆表面处理后的钢管应在4h内进行涂敷。A、检查钢管运行速度；B、抽查钢管涂覆时的加热温度；在开始生产时，先用试验管段在生产线上调节预热温度，参数到达要求时方可开始生产。生产时，对涂敷过程中的钢管加热温度进行连续监测，钢管的加热温度等工艺参数应符合确定的参数。最高温度应不明显影响钢管的力学性能。,C、现场抽查涂覆工艺，检查工艺参数（如抽查胶粘剂和聚乙烯在涂覆时的挤出温度、防腐层冷却温度等）。按挤出机岗位生产工艺卡规定的钢管粉末喷涂、胶粘剂和聚乙烯层的挤出等工艺参数，进行复核并记录；检验频率：每1小时复核1次并记录。如出现停机现象，再次开机后复核并记录。采用红外测温仪进行测量，聚乙烯层包敷后应用水冷却至钢管温度不高于60，并确保熔结环氧涂层固化完全。,5.11.3聚乙烯防腐层性能检查A、检查检验设备、测量工具检定情况；B、检查性能试验取样数量、位置、方向、取样方式、试样加工形式等；C、见证试验过程；采用测力计（最小刻度10N）、钢板尺（最小刻度为1mm）、裁刀、表面温度计（最小精度1）等按规定进行防腐层粘接力试验，测定环氧粉末涂固化度。,聚乙烯层（不含胶和环氧粉末涂层）进行以下试验：拉伸强度、断裂伸长率、压痕硬度、耐环境应力开裂。防腐层应检测：剥离强度、环氧粉末涂固化度、冲击强度、抗弯曲试验。D、审查试验记录或报告。5.11.4尺寸及外观检验检测前需对待检管道防腐层被检测点的表面进行简单的清理，清除其表面锈渍、水渍、油污等杂质，保持被测处表面光洁。,A、现场抽查见证漏点检验过程；采用在线电火花检漏仪对防腐层漏点进行连续检查，检漏电压为25kV，无漏点为合格。单管有两个或两个以下漏点时，可按标准规定进修补。单管有两个以上漏点或单个漏点沿轴向尺寸大于300mm时，该防腐管为不合格。B、抽查三层聚乙烯防腐层总厚度、环氧粉末厚度、管端预留长度、聚乙烯层端面倒角等；采用磁性测厚仪，对防腐后的钢管三层聚乙烯防腐层2个管端和中间位置的同一截面圆周方向均匀分布的4点（上、下、左、右）以及焊缝处的防腐层厚度进行检测并记录。,采用磁性测厚仪检测环氧粉末涂层厚度120m。防腐层涂敷完成后，应除去管端部位的防腐层，管端防腐两端各留长度为100-150mm，且聚乙烯端面应形成不大于30的倒角，聚乙烯层端部外可保留不超过20mm的环氧粉末涂层。应防止防腐管端部防腐层剥离或翘起。C、检查防腐层外观质量；聚乙烯层表面平滑、无暗泡、无麻点、无皱折、色泽应均匀，防腐管端应无翘边。D、审查检验记录或报告。,5.13产品交付A、审查被监理单位产品交付（质量证明文件）程序；B、审查拟交付产品的生产记录，确认拟交付产品依据认可的程序完成了相应的生产；C、检查拟交付产品的检验记录或报告，确认拟交付产品依据认可的程序进行了相应的检验，并且合格；D、现场见证产品装运过程；E、签发交付产品的质量证明文件。,1表面质量缺陷（1）表面裂纹（包括表面龟裂）：指钢材表面呈直线形的裂纹现象，一般应与锻造或轧制方向一致。形成原因：主要是因为在加工（锻造、轧制、热处理调质）过程中因表面过烧、脱碳、疏松、变形和内应力过大以及表面硫、磷杂质含量较多而产生的发纹、热裂纹和冷裂纹。表面裂纹可以通过肉眼观察、酸洗、磁粉探伤、着色检验和金相等方法检验。在确认裂纹时，必须注意区分钢材表面的氧化皮本身质脆疏松经过轻微弯曲而呈现的裂纹，而钢材本身并没有裂纹。,二、钢管常见质量问题,（2）重皮与折叠：钢材表面黏结的呈舌状或鳞状的金属薄片，在局部表面形成重叠，有明显的折叠纹。形成原因：在热加工过程中由于钢坯上的飞边、毛刺、凹陷、夹杂物、皮下气孔和表面疏松等，在热变形时金属流变，开口于表面形成重皮与折叠。（3）耳子：指钢材表面沿轧制方向延伸的凹起。形成原因：轧机孔型间隙过大，使钢材表面沿孔隙形成凸起。,（4）刮伤（机械碰伤）：也叫划伤，指钢材表面在外力作用下呈直线或弧形的沟痕（可见到沟底）。（5）氧化物厚重2、外形尺寸缺陷（1）尺寸起差：包括钢材的长度、直径、厚度、正负公差、修磨深度、宽度等尺寸不符合订货标准的要求。（2）椭圆度（圆度）：指圆形截面的钢材截面上最大最小直径之差。,（3）弯曲度（直度）：钢材在长度和宽度方向不平直。3、内部缺陷（1）偏析：实际上是钢中化学成分不均分现象的总称。有中心偏析、锭型偏析、点状偏析。（2）疏松：钢材内部的孔隙，严重时，有连成海绵状的趋势。根据疏松分布的情况把它们分为中心疏松和一般疏松两大类：中心疏松一般出现在钢锭头部和中部，和一般疏松的区别在于分布在钢材断面和中心部位而不是整个截面。通常含碳量越高的钢中，中心疏松越严重。,形成原因：钢锭在凝固过程中，由于晶间部分低熔点物质最后凝固收缩和放出气体产生空隙。（4）夹杂：夹杂分金属夹杂和非金属夹杂。金属夹杂：主要是浇铸过程中，金属条、片、块误落入钢锭模内或在冶炼末期加入的铁合金块等未及熔化所形成的缺陷，在低倍样上，多呈现边缘清晰，颜色与周围显著不同的几何形状。非金属夹杂：在浇注过程中，没有来得及浮出的熔渣或剥落到钢水中的炉衬和浇注系统内壁的耐火材料等，较大的非金属夹杂物很好辨认，而较小的夹杂腐蚀后剥落，留下细小的圆形小孔。,（5）缩孔：在低倍样上，缩孔位于中心部位，其周围常是偏析、夹杂或疏松密集的地方，有时在腐蚀前就可以看到洞穴或缝隙。腐蚀后孔穴部分变暗，呈不规则褶皱的孔洞。形成原因：钢锭浇注时，最后凝固的部分（心部）钢液凝固收缩后得不到填充而遗留的宏观孔穴，缩孔主要形成在钢锭头部（帽口端）。,（6）气泡：在低倍样上，是与表面大致垂直的裂缝，附近略有氧化和脱碳现象，在表面以下的位置存在称为皮下气泡，较深的皮下气泡称为针孔。形成原因：钢锭浇注过程中所产生的气体和放出的气体造成的缺陷。（7）裂纹：在低倍样上，轴心位置沿晶间开裂，成蛛网状，严重时呈放射状开裂。形成原因：主要是两种，一种是钢锭在凝固冷却时，由于某种原因而产生的内部撕裂，在锻轧过程中未能焊合；另一种则由于锻造不当而产生的内部开裂。,（8）白点：在低倍样上呈细短的裂缝，一般集中在钢材的内部，在厚度20-30mm表面层内几乎没有，因为裂纹不易区分，应补作断口试验予以验证。白点在断口上显示为粗晶粒状的银亮白点。形成原因：一般认为是氢和组织应力的作用，就是氢气脱析集到疏松微孔中产生巨大压力和钢相变时所产生的局部内应力联合造成的细小裂缝。,4化学成分超标或有漏项5力学性能指标超差或有漏项6无损检测有缺陷未检出7未经业主同意采用无损检测替代水压试验8热处理不按标准或协议进行，热处理不规范,三、管道施工监理基本技术,管道焊接一般规定：检验合格后的管道预制件应有标识，并封闭端口，其内部不得有砂土、铁屑、熔渣及其他杂物，存放时应防止损伤和污染。施焊前，应根据焊接工艺评定报告编制焊接作业指导书。焊工应按指定的焊接作业指导书施焊。,焊接材料应具有产品质量证明文件，且实物与证书上的批号相符。外观检查时，焊条的药皮不得有受潮、脱落或明显裂纹。焊丝在使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。焊条应按说明书或焊接作业指导书的要求进行烘烤，并在使用过程中保持干燥。出厂期超过一年的焊条，应进行焊条焊接工艺性能试验，合格后方可使用。,焊接环境温度低于下列要求时，应采取提高焊接环境温度的措施：a非合金钢焊接，不低于-20；b低合金钢焊接，不低于-10；c奥氏体不锈钢焊接，不低于-5；d其他合金钢焊接，不低于0。管道的施焊环境若出现下列情况之一而未采取防护措施时应停止焊接作业:a焊条电弧焊焊接时风速等于或大于8m/s；b气体保护焊焊接时风速等于或大于2m/s；c相对湿度大于90%；d下雨或下雪。,管道上的开孔应在管道安装前完成。当在已安装的管道上开孔时，管内因切割而产生的异物应清除干净。管道焊接不得使用氧乙炔焰焊接。工艺要求：管子坡口应按下列方法加工：aSHA级管道的管子，应采用机械方法加工；bSHB、SHC及SHD级管道的管子，宜用机械方法加工。当采用氧乙炔焰或等离子切割时，切割后必须除去影响焊接质量的表面层。,焊接接头的坡口的渗透检测应按下列规定进行：a材料淬硬倾向较大的管道坡口100检测；b设计温度低于-29的非奥氏体不锈钢管道坡口抽检5。不锈钢管采用电弧焊时，焊接接头组对前应在坡口两侧各100mm范围内涂白垩粉或其他防粘污剂。,外观质量：表面的质量焊缝外观应成型良好，宽度以每边盖过坡口边缘2mm为宜。角焊缝的焊脚高度应符合设计文件规定，外形应平缓过渡。焊接接头表面的质量应符合下列要求：a不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅存在；,b设计温度低于-29的管道、不锈钢和淬硬倾向较大的合金钢管道焊缝表面，不得有咬边现象；其他材质管道焊缝咬边深度不应大于0.5mm，连续咬边长度不应大于100mm，且焊缝两侧咬边总长不大于该焊缝全长的10；c焊缝表面不得低于管道表面，焊缝余高h应符合下列要求：1)100射线检测焊接接头，其h1+0.1b1，且不大于2mm；2)其余的焊接接头h1+0.2b1，且不大于3mm。注：b1为焊接接头组对后坡口的最大宽度。,无损检测：管道焊接接头的无损检测应按JB4730进行焊缝缺陷等级评定，并符合下列要求：a射线检测时，射线透照质量等级不得低于AB级，焊接接头经射线检测后的合格等级应符合石油化工有毒可燃介质管道工程施工及验收规范的规定；,b超声波检测时，管道焊接接头经检测后的合格标准如下：1)规定进行100超声波检测的焊接接头I级合格；2)局部进行超声波检测的焊接接头II级合格；c磁粉检测和渗透检测的焊接接头I级合格。当设计文件规定采用超声波检测，应按设计文件规定执行；当设计文件规定采用射线检测但由于条件限制需改用超声波检测代替时，应征得设计单位同意。,焊缝返修次数：不合格的焊缝同一部位的返修次数，非合金钢管道不得超过3次，其余钢种管道不得超过两次。焊接接头抽样检验，若有不合格时，应按该焊工的不合格数加倍检验，若仍有不合格，则应全部检验。测定硬度值：焊接接头热处理后，首先应确认热处理自动记录曲线，然后在焊缝及热影响区各取一点测定硬度值。抽检数不得少于20，且不少于一处。,热处理后焊缝的硬度值，不宜超过母材标准布氏硬度值加100HB，且应符合下列规定：a合金总含量小于3，不大于270HB；b合金总含量310，不大于300HB；c合金总含量大于10，不大于350HB。热处理自动记录曲线异常，且被查部件的硬度值超过规定范围时，应按班次作加倍复检，并查明原因，对不合格焊接接头重新进行热处理。,焊缝编号：进行无损检测的管道，应在单线图上标明焊缝编号、焊工代号、焊接位置、无损检测方法、返修焊缝位置、扩探焊缝位置等可追溯性标识。进行焊接接头热处理的管道，还应在单线图上标明热处理及硬度试验的焊缝编号。接预热热处理：管道组成件焊前预热应按规定进行。中断焊接后需要继续焊接时，应重新预热。当环境温度低于0时，除奥氏体不锈钢外，无预热要求的钢种，在始焊处100mm范围内，应预热到15以上。,热处理：易产生延迟裂纹的焊接接头，焊接时应严格保持层间温度，焊后应立即均匀加热至300350保温缓冷，并及时进行热处理。焊后需要进行消除应力热处理的管段，可采用整体热处理的方法，但该管段上不得带有焊接阀门。,已经进行焊后热处理的管道上，应避免直接焊接非受压件，如果不能避免，若同时满足下列条件，焊后可不再进行热处理：a管道为非合金钢或碳锰钢材料；b角焊缝的计算厚度不大于10mm；c按评定合格的焊接工艺施焊；d角焊缝进行100表面无损检测。经焊后热处理合格的部位，不得再从事焊接作业，否则应重新进行热处理。管道焊接接头的热处理，应根据设计文件或焊接作业指导书的规定在焊后及时进行。,吹扫与清洗：管道系统压力试验合格后，应进行吹扫。吹扫可采用人工清扫、水冲洗、空气吹扫等方法。公称直径大于600mm的管道，宜用人工清扫；公称直径小于600mm的管道，宜用洁净水或空气进行冲洗或吹扫；蒸汽管道应以蒸汽吹扫；非热力管道不得用蒸汽吹扫。,管道系统吹扫前应符合下列要求：a不应安装孔板、法兰连接的调节阀、节流阀、安全阀、仪表件等，并对已焊在管道上的阀门和仪表采取相应的保护措施；b不参与系统吹扫的设备及管道系统，应与吹扫系统隔离；c管道支架、吊架要牢固，必要时应予以加固。吹扫压力不得超过容器和管道系统的设计压力。,压力试验：管道施工完毕，支吊架安装符合设计要求施工完毕，单线图审查合格，试压方案已经审批并技术交底，质量、安全体系人员落实到位，安全措施可靠，临时盲板位置正确，表示明显。当管道与设备作为一个系统进行压力试验时，管道试验压力大于设备试验压力，且设备试验压力不低于管道设计压力的1.15倍时，经建设单位同意，可以按设备试验压力进行试验。试验过程中若有泄漏，不得带压修理。,缺陷消除后应重新试验。建设单位或监理单位应参加压力试验，压力试验合格后应同施工单位一起填写记录。管道系统的压力试验应以液体进行。液压试验确有困难时，可用气压试验代替，但应符合下列条件，并有经施工单位技术总负责人批准的安全措施：a公称直径小于或等于300mm、试验压力小于或等于1.6MPa的管道系统；,b公称直径大于300mm、试验压力等于或小于0.6MPa的管道系统：c脆性材料管道组成件未经液压试验合格，不得参加管道系统气体压力试验；d不符合本条a、b的管道系统必须用气压试验代替时，所有的焊接接头应经无损检测合格。奥氏体不锈液体压力试验应用洁净水进行，当生产工艺有要求时，可用其他液体。奥氏体不锈钢管道用水试验时，水中的氯离子含量不得超过25mgL。,四、典型案例,案例一钢管生产过程质量问题分析,摘要钢管属于流水线作业，一旦发生质量问题，后果将难以估计。本文以某钢管制造公司钢管生产过程中的质量问题为例，从人、机、料、法、环、测等方面进行了分析，根据分析的结果对问题进行纠正并有针对性的提出纠正措施，避免同类型质量问题重复的发生影响产品实际质量水平及项目进程，并针对监理方提出了笔者的一些相关建议，使监理方在监理工作开展过程中能够规避风险，提高监理工作质量。,1.引言2010年2013年度，XXX监理单位受XXX油田公司委托对其在XX国承建的天然气处理厂非标设备、钢管、阀门等进行监理服务，本人受单位委托任该项目总监理工程师，全面负责项目生产运行管理及日常监理工作。为了克服项目周期长、技术要求高、项目地点分散及协调工作量大等诸多实际困难，项目从筹备时起便从组建项目监理机构、选拔专业监理工程师、编写项目监理实施细则及实行专项项目管理方案等几方面着手，致力于达成用户要求，将合格产品交付用户使用。,项目开展过程中，项目组共计发现并处理的各类质量问题1437项，通过项目组积极的协调及适时的采取应对措施，在用户方的支持及承包商的配合下，质量问题均能够得到有效控制及整改，很好的完成了此次监理任务。2.项目背景2.1项目概况2011年，XXX监理单位受XXX油田分公司委托，在XXX公司等开展了抗硫20GK无缝钢管制造过程的监理工作。,2.2.1项目规模监理目名称：20112013年XXX项目钢管监理项目。项目的制造商：xxx钢管有限公司。项目数量：各型钢管11541吨项目的总造价：80787000元。2.2.2主要工艺介绍本次采购的钢管为热轧无缝钢管，主要生产工序如下：管坯准备及检查管坯加热穿孔轧管荒管再加热定（减）径热处理成品管矫直精整检验(无损、理化、台检)入库。,2.2监理范围2.2.1监理范围:168mm457mm多种规格型号的钢管11541吨。2.2.2监理依据:工业规范及标准SYDD-3/1-MS-SP-01抗硫20G无缝钢管技术规格书GB5310-2008高压锅炉用无缝钢管GB/T5777-2008无缝钢管超声波探伤检验方法APIRP5L管线管铁路运输推荐做法APIRP5LW管线管内陆及海上船舶运输推荐作法NACEMR0175/ISO15156石油和天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料SH3408-96石油化工管道器材标准,2.3监理合同摘要2.2.1监理方式：驻厂监理。2.2.2监理目标a.质量控制目标严格按照规范和验收标准的要求，实现合同书及附件（技术规格书）中有关质量条款所确定的目标，钢管质量满足要求。b.安全管理目标做好监理工程师现场安全管理工作，避免发生安全事故。,c.合同执行情况控制目标现场监理工程师检查合同执行情况，并及时向业主报告执行信息。d.进度控制目标按照业主与承包商合同签订的产品合同，在确保无缝钢管生产质量和安全生产的前提下，监督协调承包商的生产进度，以保证按时完工。2.2.3监理服务内容：乙方应在合同生效后7日内向甲方报送委派的设备监理人员名单，并指定有资质具体人员为总监理工程师，未经甲方同意不得更换监理人员。,乙方严格按照甲方提供买卖合同或技术协议、设备制造图纸及附件等资料履行监理职责。乙方应在合同生效后7日内，根据国家相关法律、法规、标准及其它要求，完成钢管质量计划的编制、审核工作，并报甲方备案。乙方应按照经过批准的钢管质量计划，根据生产厂的实际生产状况，制定钢管监理实施细则，对钢管的制造全过程进行监督。发现问题后，立即通知制造商进行整改、返工或返修；发现可能影响工期、质量、整体性能等重大问题时在1日内向甲方报告，甲方应在3日内给予答复。,乙方应按钢管制造时间及工序建立监理日志，记录钢管制造质量状况和每天的工作量（记录点、见证点及停止点的位置、数值、数量、设备制造的进度、质量等情况），并定期定时向XXX油田物资采办部监理管理岗位提供监理工作日报、周报/月报；汇报时间为：日报在第二天10点前；周报在每周四下午5点前，月报在每月最后一个周四下午5点前。汇报内容必需属实，并有驻厂监理人员亲笔签字，否则视为无效。传真0 xxxXXXXXXX，邮件XXX。对制造过程中出现的重要问题，在24小时内传送书面材料给XXX油田监理管理岗。,乙方应对监理设备的质量和进度负责，有权利和义务向生产制造厂提出合理化建议。乙方需成立项目监理小组，小组成员至少有总监理工程