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        電站鍋爐范圍內管道流量計(殼體)監督檢驗方法的探討

        發布時間:2019-10-06 09:46:54 瀏覽:

        0 前 言

        2016年湖北當陽“8.11”事故造成22人死亡、4人重傷,直接經濟損失達2 000多萬元。其直接原因是高壓蒸汽管道上的流量計焊縫裂爆,導致高壓蒸汽外泄而發生的重大事故。

        為此,2018年,國家市場監督管理總局辦公廳公開發布了市監特函【2018】515號《市場監管總局辦公廳關于開展電站鍋爐范圍內管道隱患專項排查整治的通知》[1](以下簡稱市監特函【2018】515號文),其中要求對流量計(殼體)等元件組合裝置進行制造過程的監督檢驗。

        經調查,現在生產鍋爐上使用的流量計主要有三類企業:一是持有鍋爐制造許可證的企業;二是本身具有壓力管道元件制造許可證(但許可證項目未包括流量計)的壓力管道元件制造企業;三是未持任何特種設備生產許可證的制造企業。對于第一類企業,是把流量計(殼體)作為鍋爐范圍內管道上的一個部件來制造;對于第二類和第三類企業,往往是把流量計(殼體)作為壓力管道元件來制造,見圖1。

        圖1 流量計殼體示意圖

        圖1 流量計殼體示意圖   下載原圖

        針對不同類型的企業,流量計(殼體)的制造監檢會有不同特點,但監檢的項目一般來說可以根據以下5個方面進行確定。

        1 實施依據

        (1) TSG G7001—2015 《鍋爐監督檢驗規則》;

        (2) 市監特函【2018】515號文;

        (3) TSG D7001—2013 《壓力管道元件制造監督檢驗規則》的部分要求;

        (4) 企業質量管理體系。

        2 資源條件

        資源條件是企業維持生產的基本條件。由于三類企業的本身條件不同,因此處理也不盡相同,見表1。

        表1 資源條件 導出到EXCEL


        資源
        條件
        第一、二類企業 第三類企業
        現狀 取得了鍋爐或壓力管道元件制造許可證,企業的資源條件符合了相關安全技術規范的要求,原則上這些企業的資源條件應該基本滿足流量計(殼體)的制造所需要的技術人員、無損檢測人員、作業人員和制造設備 技術人員、作業人員基本不能滿足市監特函【2018】515號文規定的作為特種設備制造的要求

        補充
        可以參考特設局函【2018】18號《市場監管總局特種設備局關于流量計(殼體)有關問題請示的意見》[2],補充制訂相關的質量管理體系文件,并任命相應的專業管理人員,增加相關的專用工藝裝備 按照特種設備制造的要求配備相應的技術人員、作業人員、生產設備和檢測設備等資源條件

        3 質量保證體系

        質量保證體系的建立和運轉與企業的產品質量息息相關。目前制造廠的質量保證體系見表2。

        同時,第三類企業還應根據流量計(殼體)制造的特點,重點對制造過程中的以下控制要素進行規定:

        (1)設計控制;(2)材料、零部件控制;(3)作業(工藝)控制;(4)焊接控制;(5)熱處理控制;(6)無損檢測控制;(7)理化檢驗控制;(8)檢驗與試驗控制。

        以上控制要素都應在《質保手冊》和《程序文件》中體現出來。如果熱處理、無損檢測和理化檢測等控制要素有分包的,還應該包括分包協議、分供方評審記錄和對分包方的質量控制、分包項目報告的審查等內容。

        表2 質量保證體系 導出到EXCEL


        質保體系
        第一、二類企業 第三類企業
        現狀 滿足TSG Z0004-2007《特種設備制造、安裝、改造、維修質量保證體系基本要求》[3](以下簡稱TSG Z0004-2007)中的所有要素 管理體系多數按ISO9000建立、運轉,與TSG Z0004-2007有較大的差異

        補充
        在第二、三層次文件(程序文件、作業指導文件(通用工藝、專用工藝、表卡等))中補充相關的要求,滿足流量計(殼體)制造過程質量控制的要求 重新修訂質量管理體系文件(質量手冊、程序文件、作業工藝文件、表卡等),把TSG Z0004-2007的相關控制要素融入企業的管理體系

        4 監檢方法

        4.1 第一類企業的監檢方法

        對于第一類企業,由于制造廠本身具有鍋爐制造許可證,因此流量計(殼體)可以作為鍋爐范圍內的一段管道或者鍋爐部件來進行生產(包括設計、制造、檢驗)和監檢。

        4.2 第二類、第三類企業的監檢方法

        對于第二類和第三類企業,由于企業此前把流量計(殼體)作為壓力管道元件來制造,因此監檢的時候,除了符合之前遵循壓力管道組合元件的規范,還需滿足TSG G0001—2012《鍋爐安全技術監察規程》[4](以下簡稱《鍋規》)和《鍋爐監督檢驗規則》的要求,采取就高不就低的原則。

        4.2.1 設計或圖紙鑒定

        流量計(殼體)的設計依據,需要同時滿足鍋爐和壓力管道元件兩方面的要求。

        如果流量計(殼體)由壓力管道設計單位設計的,設計文件中應注明符合《鍋規》及相關標準,同時該設計單位的資質應符合要求。

        如果流量計(殼體)由管道元件制造單位自行設計的,且由整段無縫鋼管制成,則在設計文件注明符合《鍋規》及相關標準即可。

        如果流量計(殼體)由管道元件制造單位自行設計的,但殼體有環縫焊接的,那么設計文件需提交設計文件鑒定單位進行圖紙鑒定。

        4.2.2 材料

        《鍋規》適用于電站鍋爐范圍內流量計(殼體)的材料,可以是GB/T 5310的管材和GB/T 47008的鍛件,也可以是國外標準(ASME標準、歐洲標準)使用的材料或成熟用鋼?!跺佉帯愤m用于電站鍋爐范圍內流量計(殼體)的材料,可以是GB/T 5310的管材和GB/T 47008的鍛件,也可以是國外標準(ASME標準、歐洲標準)使用的材料或成熟用鋼。

        而TSG D0001—2009《壓力管道安全技術監察規程——工業管道》[5] (以下簡稱《管規》)只羅列了哪些材料有使用限制,GB/T 20801—2006《壓力管道規范 工業管道》中材料的引用標準較為寬泛,且和《鍋規》上的材料交集很少。

        另外,如果流量計(殼體)是整段無縫鋼管制成,那很可能會采用NB/T 47008《承壓設備用碳素鋼和合金鋼鍛件》中的鍛件材料或國外成熟的鍛件材料,而鍛件材料在《管規》上也沒有提及的。

        因此,在監檢流量計(殼體)的材料時候,原則上應滿足《鍋規》的要求。對于合金鋼材料,還應審查光譜分析記錄。

        4.2.3 焊接、熱處理、無損檢測

        流量計(殼體)的制造可以由整段無縫鋼管制成,也可以由兩段無縫鋼管并由環縫焊接制成。

        如果流量計(殼體)由整段無縫鋼管制成,那么就沒有焊接、無損檢測、熱處理的要求。

        如果流量計(殼體)中間有環縫焊接,那么需滿足《鍋規》要求。

        4.2.4 液壓試驗

        《鍋規》和《管規》液壓試驗的做法不一致,主要有:

        (1) 試驗壓力

        《鍋規》中規定,集箱類元件的液壓試驗壓力是1.5倍的工作壓力。

        《管規》中規定,

        pT=1.5×p×S1/S2 (1)

        式中:p——設計壓力,MPa;

        S1 ——試驗溫度下管子的許用應力,MPa;

        S2 ——設計溫度下管子的許用應力,MPa。

        由此看出,《鍋規》和《管規》有兩處比較大的不同之處:一是《鍋規》是針對工作壓力,《管規》是針對設計壓力;二是《管規》中有許用應力的修正,而《鍋規》沒有許用應力的修正。由于電站鍋爐通常使用設計溫度較高,那么許用應力會有比較大的修正。由于以上兩點,根據《鍋規》和《管規》計算出來的液壓試驗壓力可能會有較大差別。

        (2) 保壓時間

        《鍋規》中規定,集箱類元件試驗壓力下的保壓時間為5 min。

        《管規》中規定,在試驗壓力下保壓10 min,在工作壓力下保壓30 min。

        (3) 試驗方法

        《鍋規》中規定,只有水壓試驗。

        《管規》中規定,在一定條件下,可以用氣壓試驗來代替液壓試驗。

        這個區別很重要,因為此時氣壓試驗不適用于流量計(殼體)。

        5 監檢證書

        由于流量計(殼體)尚未列入《特種設備目錄》內,流量計(殼體)應該作為委托檢驗的性質進行監檢,最終出具的證書也應該是委托監檢證書為宜。委托監檢證書的內容應符合《鍋規》和市監特函【2018】515號文的要求。

        6 結 語

        綜上所述,流量計(殼體)制造企業現在都面臨制造監檢的問題。對于本身具有鍋爐制造許可證的企業,可以就按現行的《鍋爐監督檢驗規則》監檢即可,基本不用做什么改動。

        而對于按壓力管道組合元件制造的企業,無論之前有沒有壓力管道元件的制造許可證,都要在生產過程上多加注意。其中,對于沒有制造許可證的管道元件企業,還應補充相關資源條件和質保體系的內容,以符合壓力管道組合元件許可條件和特種設備質保體系的要求。一旦納入《特種設備目錄》,監檢人員也應督促企業取得制造許可證。

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