吳 俊 楊建明 王榮青 夏吉龍

中國石油天然氣第七建設公司 山東青島 266061

管道焊口追溯歷來就是大型石油、化工施工裝置中較難控制的環(huán)節(jié)，除了管道焊口數(shù)量龐大帶來的管理難度外，其涉及材料、焊接、熱處理、無損檢測及信息資料等諸多環(huán)節(jié)的綜合協(xié)調(diào)也是一大難點，而一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏，不僅會帶來管材或焊材使用錯誤、無損檢測無法追蹤等一系列的質(zhì)量問題，同時也會導致焊工管理混亂、工序流轉(zhuǎn)不暢等影響，嚴重時直接影響工程的正常施工。目前，國內(nèi)主要施工單位在管道焊口追溯性管理上仍然具有粗放性，沒有形成較為規(guī)范的程序或制度，原因主要是由于焊接追溯貫穿管道焊接、熱處理、無損檢測、硬度檢測及單線圖標注等各個環(huán)節(jié)，涉及安裝工、電焊工、無損檢測工、技術(shù)員等各種人員，難以一種標準模式闡述其相互間的有機聯(lián)系。在中小型裝置施工中，由于管道焊口數(shù)量少，較難體現(xiàn)出焊口追溯性管理的重要性；但在大型及超大型裝置管道施工中，焊口達幾萬或幾十萬道時，追溯管理就顯得尤其重要。

1 工程概況及特點

催化工藝管道分為16個區(qū)，最高管道安裝標高達80m；最大管線為反油氣線，直徑為DN1500；管道總長約6萬m（不含伴熱管及煙風道）；管道材質(zhì)有20＃、ASTM A672 GR.B60 CL21、A STM A335 GR.P11、ASTM A672 GR.C70 CL.22、ASTM A312 GR.304H、00Cr17Ni14Mo2（316L）、0Cr17Ni12Mo2（316）等共16 種；焊口數(shù)量達到66193 道；熱處理焊口為29920 道，無損檢測焊口為8344 道。

管道工程量巨大，施工實行總、分管理，施工作業(yè)班、隊多，管道規(guī)格、材質(zhì)多，投入設備、人員數(shù)量龐大，施工班組（或施工隊）之間交叉作業(yè)多，焊口需要經(jīng)歷預熱、焊接、熱處理、無損檢測、硬度檢測等工序中的一個或數(shù)個環(huán)節(jié)，給焊口標識的追溯性帶來了極大難度。

2 焊口追溯性管理核心內(nèi)容

2.1 明確各責任人員工作任務與責任

明確焊接過程人員的權(quán)利與義務相當重要，所謂法不明則事不成，必須明確相關(guān)人員的權(quán)利與義務，讓過程人員各司其職、各負其責，才能保證管道焊接工程的順利開展。同時，應重點對各分包商的焊接技術(shù)人員進行管理能力測評，杜絕不能勝任本職工作的人員上崗。在350萬t/ a 重油催化裂化裝置的管道焊接工程中，結(jié)合相關(guān)文件的規(guī)定，明確了下列人員的職責(見表1)。

2.2 規(guī)定表格中每個內(nèi)容的填寫格式和規(guī)則

在追溯性管理流程圖（見圖1）中，涉及現(xiàn)場實物的標識和許多輔助性資料的填寫和上報，這些將反映現(xiàn)場各責任人員的履職情況及體現(xiàn)現(xiàn)場焊口追溯的控制情況，必須提前進行規(guī)范和統(tǒng)一。下面對管道標識及重要資料進行敘述。

2.2.1 焊口標識

焊口標識按焊口追溯性管理流程圖中的要求進行，由管工進行初次標識，由焊工進行完善，由各控制環(huán)節(jié)中的相關(guān)責任人員進行移植和復位。

圖1 焊口追溯性管理流程圖

2.2.2 焊接原始記錄

焊接原始記錄是記錄現(xiàn)場焊接的第一手資料，它正式交工記錄目的和功用不同因此不能互相替代。原始記錄是按焊接每道焊縫發(fā)生的時間順序依次記錄，而正式交工記錄則是按每條管線號進行焊口的連續(xù)記錄，因此前者主要功能為滿足現(xiàn)場焊接的實際需要，而后者主要滿足每條管線的符合情況且方便檢查，均不可或缺。

2.2.3 錄入計算機的電子版焊接記錄

由于焊接原始記錄不能按正式交工記錄的每條管線進行焊口填寫，因此需錄入計算機進行轉(zhuǎn)換。錄入計算機的電子版焊接記錄必須提前考慮周全，不僅可為正式交工的焊接記錄提供依據(jù)，還要能通過計算機的一些功能形成焊接工程量統(tǒng)計、焊工合格率統(tǒng)計等。

2.2.4 各種委托格式

各種委托主要包括管道預熱、熱處理委托，硬度委托和無損檢測委托，目的在于使各個工序程序化，相關(guān)人員責任明確化，避免監(jiān)督不到位出現(xiàn)遺漏和扯皮。

各工序之間應制定工序交接管理辦法，工序交接的關(guān)鍵是下道工序?qū)ι系拦ば虻恼J可，上道工序不合格時下道工序可不接收，如焊口標識不完善時熱處理隊可不接收焊接施工隊的熱處理委托。一旦接收，則表示上道工序合格，相關(guān)的質(zhì)量信息需由本工序來保持，否則將承擔責任。以此類推，將能保證各工序之間的順暢，同時也方便管理人員進行監(jiān)督和處理（見表1）。

2.3 制定核心環(huán)節(jié)流轉(zhuǎn)程序圖，明確管道焊接、熱處理及無損檢測之間的流轉(zhuǎn)關(guān)系

管道焊接施工程序化是管道焊接能夠順利施工的保障。必須對各核心環(huán)節(jié)的施工加以詳細的規(guī)定，杜絕憑經(jīng)驗進行施工，澄清模糊的施工步驟。管道焊接、熱處理及無損檢測流轉(zhuǎn)程序圖如圖2 所示。

2.3.1 焊接流程圖重點說明

(1) 在流轉(zhuǎn)圖所列工序中，若部分管道按設計文件或標準、規(guī)范不要求進行以上工序中一項或幾項時，可直接進入下道工序。如部分碳鋼管道焊口不需進行熱處理時可在焊接完成外觀檢查合格后進行無損檢測工序，此時就省去了后熱、熱處理、硬度檢測三個工序。

圖2 管道焊接、熱處理及無損檢測流轉(zhuǎn)程序圖

(2) 部分材質(zhì)管道（如鉻鉬鋼）的坡口需進行PT 檢測，焊前需進行預熱，這時也要進行委托。而后熱作為不能及時熱處理的補救形式，由熱處理隊自行決定，不再進行委托。

(3) 無損檢測單位檢測發(fā)現(xiàn)不合格焊縫時，應及時向焊接工程師提供焊縫返修卡一式三份，焊接責任師簽字后一份返回無損檢測單位，一份存檔，一份下發(fā)給相應不合格焊縫的施工隊焊接技術(shù)人員。施工隊焊接技術(shù)人員收到焊縫返修卡后應通知對應的焊工及時進行返修，填寫焊縫返修施工記錄和焊縫返修無損委托單給檢測單位進行檢測。

表1 崗位職責分配表

2.3.2 焊接后無損檢測及熱處理順序分析

在上述焊接管理流轉(zhuǎn)圖中，熱處理與無損檢測的施工順序是難點與重點。焊接后是先進行熱處理還是先進行無損檢測(此處無損檢測以射線檢測考慮)，這個問題在規(guī)范上沒有統(tǒng)一規(guī)定，在以往的施工中也比較模糊。但是，這里存在以下幾種可能。

(1) 如果是碳鋼或不銹鋼(要求熱處理時)管道，先進行熱處理還是先進行無損檢測均可，但如先進行熱處理，則存在無損檢測不合格時需重新進行熱處理的風險。所以從工序上考慮以先進行無損檢測為宜。但從效率上考慮，無損檢測一般都在晚上進行，熱處理時間則不受限制，如先進行熱處理可節(jié)省施工時間。

(2) 如果是淬硬傾向大的合金鋼(鉻鉬鋼)管道，如先進行熱處理，同樣存在無損檢測不合格時需重新進行熱處理的風險；而最終熱處理在無損檢測之后完成，則可能存在產(chǎn)生再熱裂紋的風險。按照相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，此時需對焊口補做局部的超聲波檢測及滲透檢測，此時處理順序為：熱處理、無損檢測、返片、二次熱處理及補做局部的超聲波檢測及滲透檢測。但如果沒有不合格片，處理順序為：熱處理、無損檢測。如先進行無損檢測，則在無損檢測之前管道焊縫均需先進行后熱處理，如果存在返片，此時處理順序為：后熱、無損檢測、返片、熱處理及補做局部的超聲波檢測及滲透檢測。由于鉻鉬鋼管道的無損檢測一般規(guī)定須在焊后24h 后進行，熱處理如在無損檢測后進行將對施工進度起阻礙作用。

2.3.3 先進行熱處理，后進行無損檢測時的處理順序

綜上所述，可提前加強焊工的質(zhì)量管理，在焊接合格率保證在較高水平時，采用先進行熱處理，后進行無損檢測的施工順序，將最大限度地減少施工程序和保證施工進度，此時將有以下四種處理順序：

（1）焊口拍片100%合格時兩種處理順序。

第一種:碳鋼或不銹鋼(要求熱處理時)管道處理順序：熱處理、無損檢測

第二種:淬硬傾向大的合金鋼(鉻鉬鋼)管道處理順序：熱處理、無損檢測

（2）焊口拍片出現(xiàn)返片時兩種處理順序。

第一種:碳鋼或不銹鋼(要求熱處理時)管道處理順序：熱處理、無損檢測、返片、二次熱處理

第二種:淬硬傾向大的合金鋼(鉻鉬鋼)管道處理順序：熱處理、無損檢測、返片、二次熱處理、補做局部的超聲波檢測及滲透檢測

2.4 制定焊縫、焊材標識規(guī)定及移植要求

在大型工程項目中，焊縫、焊材的標識是非常重要的，它不僅是正確使用材料的保證，更是下道工序正常開展的保證，而焊縫的標識及移植，是焊縫追溯性管理的核心內(nèi)容。在此，為了使焊縫標識不留死角，本工程中對焊縫做了如下規(guī)定：

2.4.1 明確焊縫標識要求

焊縫標識為裝置區(qū)號、管線號、焊工號、焊口號及焊接日期，在常規(guī)的標識中加入了裝置區(qū)號，這是因為在大型工程中管線通常都是分為若干個區(qū)域，而每個區(qū)域通常都是一個單位工程，組卷時一般按單位工程組卷，因此需標上區(qū)域號，況且管道設計圖紙都是以區(qū)為單位，這樣在不同的區(qū)域中存在相同的管線號就較為普遍，為了區(qū)分這些管線號的焊口，必須進行區(qū)域識別，因此必須加上區(qū)域號，否則焊口標識將出現(xiàn)重號為產(chǎn)生混亂。

2.4.2 小管徑管道的標識

大管徑的管道標識都可以直接用記號筆標識在管道焊縫側(cè)，但小管徑管道特別是焊口密集的小管徑管道則無法進行全部標識。我們經(jīng)過現(xiàn)場實驗后規(guī)定，大于等于DN80 的管道焊縫用記號筆直接標識在管道焊縫側(cè)，小于DN80 的管道則采用條形紙貼在焊縫側(cè)，用透明膠密封，以保證標識的完善。

2.4.3 現(xiàn)場焊口與圖紙標識焊口不符時的處理方法

在焊縫的標識過程中，由于現(xiàn)場實際與設計圖紙不符或設計變更等原因必然會導致現(xiàn)場焊口與圖紙標識焊口不符的情況，此時須提前做好規(guī)定。增加焊口則在前一焊口號后加/ 1，如在焊口號3 和4 之間加一道焊口時，標識為3/ 1，增加兩道時為3/ 2，如減少焊口時則不填，并應向焊接技術(shù)人員反應，要求其在單線圖上進行標注。鑒于與有熱處理要求的管道進行焊接的支吊架也需進行焊后熱處理，支吊架焊口編號統(tǒng)一在兩道焊縫編號小者之后加/ Z，如在焊口號5 與6 之間加焊支架，則編號為5/ Z。

2.4.4 打底與蓋面情況的處理方法

如打底與蓋面為兩焊工作業(yè)，則依次標注打底焊工代號及蓋面焊工代號，中間用“/ ”號隔開，固定口在焊口號后加G，變更口在焊口號后加BG。

2.4.5 焊縫標識的移植

焊縫標識移植是焊縫標識的延伸過程，是焊縫追溯性管理中的重要內(nèi)容，主要是熱處理過程如出現(xiàn)標識損毀應進行移植，無損檢測過程如出現(xiàn)標識損毀應進行移植，涮漆過程如出現(xiàn)標識損毀應進行移植，直至試壓完畢標注在單線圖上后方可覆蓋。

焊縫標識移植中明確各責任人的職責也至關(guān)重要。熱處理前熱處理技術(shù)人員應根據(jù)熱處理委托對焊縫標識進行檢查，發(fā)現(xiàn)未標識或錯誤時應及時聯(lián)系焊接技術(shù)人員進行標識完善，否則視為標識完善。在熱處理后焊縫的標識責任就全部由熱處理隊承擔，直至交接給下一道工序，其它工序的焊縫標識移植也同理。

2.5 對管道焊接相關(guān)的各種信息資料進行規(guī)范化管理

2.5.1 提出各種輔助性記錄表格并制定資料管理程序

大型工程焊接施工過程中會產(chǎn)生很多資料，其中有正式交工的相關(guān)記錄，還有許多輔助性的資料和表格，這些資料不納入交工資料范疇，但對工程施工的順利開展及正式交工記錄的形成都具有重要的作用。資料管理流程圖如圖3 所示。

2.5.2 重點關(guān)注的標識

(1) 完善焊后熱處理曲線標識

圖3 資料管理流程圖

管道焊接接頭在做完熱處理后，熱處理曲線往往沒有嚴格統(tǒng)一的標識，以致曲線標識混亂。我單位在本工程中規(guī)定了熱處理曲線蓋章制度，即在焊后熱處理曲線的空白處按表2 列所列項目進行蓋章，然后再進行填寫內(nèi)容，這樣使得內(nèi)容完整、規(guī)范、清晰。

表2 焊后熱處理曲線項目表

(2) 優(yōu)化單線圖焊口標識

根據(jù)交工要求，焊接施工記錄、焊縫熱處理、焊縫無損檢測、焊縫單線圖必須做到四對應，進行無損檢測的管道應在單線圖上標明焊縫編號、焊工代號、無損檢測方法、返修焊縫位置、擴探焊縫位置等可追溯性標識，對單線圖的標識提出了較高要求。

單線圖標識是焊口追溯性管理中的重要環(huán)節(jié)。由于單線圖標識工作量大、單線圖篇幅限制等原因，直接在單線圖上標識時將出現(xiàn)標識凌亂、不規(guī)范等情況，特別是用工具進行標識時工程量巨大、進展緩慢。為了保證單線圖標識有序、規(guī)范及整潔，并減少標識的工作量，我們采用單線圖蓋章方式進行單線圖管理，即在事先刻好的章上明確需填寫的內(nèi)容，將章印于單線圖空白處，按規(guī)定填寫相關(guān)信息，這樣較好地解決了上述問題。

單線圖用章規(guī)定如表3 所示。

表3 單線圖用章規(guī)定表

單線圖用章規(guī)定表的填寫規(guī)定如下：

①本用章可印在管段圖每頁的空白處，所需的空格數(shù)量以焊口號數(shù)量確定，可適當比焊口數(shù)量多幾個空格，以便增加焊口時填寫。

②焊工號填焊工代號，日期填焊接日期。

③NDT 為無損檢測，可根據(jù)已做項目在對應的焊口號里填RT、UT、PT 等，沒有的不填。如有返修及擴探的則對應填寫。

④PWHT 為焊后熱處理，如已做的則在對應的焊口號里打√，沒做的則不填。

⑤該焊口進行硬度檢測時，則在對應的焊口號里打√，沒做的則不填。

⑥備注項可根據(jù)工程實際發(fā)生情況填寫增加口或減少口等特殊要求。

3 制定嚴格的檢查制度及補救措施

焊接工藝、工序、人員責任等各項內(nèi)容規(guī)范以后，過程的檢查就顯得尤其重要。在實際的焊接過程中，總存在這樣那樣的偏差，這時就需要先找出這些偏差，再進行補救。在焊接過程中出現(xiàn)偏差或責任人員失職的時候，必須有有效的補救機制，這樣才能保證焊接過程的順序進展。本項目中主要制定的檢查制度和補救措施有以下幾點。

3.1 制定完善的質(zhì)量控制措施

提前編制《防風、防雨措施》、《焊工上崗管理辦法》、《電焊機管理辦法》、《焊材庫管理辦法》、《焊材領(lǐng)用管理規(guī)定》、《焊絲色標管理規(guī)定》等相關(guān)質(zhì)量控制措施。

3.2 制定激勵機制和檢查制度

制定《焊接獎罰措施》等激勵機制是不夠的，應具體細化。在本項目中，《焊接周檢查制度》、《焊接明星月評選制度》就取得了良好的效果，焊接周檢查制度是在焊接責任師的組織下按周檢查表的內(nèi)容每周對各施工隊的焊接質(zhì)量進行一次全面檢查，檢查內(nèi)容應包含現(xiàn)場實體質(zhì)量與軟件資料情況，檢查人員應為質(zhì)檢員、各施工隊焊接技術(shù)員及熱處理人員等，根據(jù)檢查結(jié)果進行評比并進行相應獎罰，對提出的問題進行整改及復查，焊接明星月評選制度是根據(jù)焊工每月的質(zhì)量表現(xiàn)評選出的焊接明星，張榜表揚并給予物質(zhì)獎勵。

3.3 制定補救機制

在管道施工中出現(xiàn)焊縫多次返修、熱處理時停電或焊接接頭過熱、熱燒等特殊情況時，應提前制定好補救應急措施，真正的做到情況特殊化，處理常態(tài)化。在本工程中，《技術(shù)通知單下發(fā)制度》為一種靈活處理特殊情況的有效方式，技術(shù)通知單下發(fā)制度是為保證焊接過程的順利進行，在焊接過程中若出現(xiàn)現(xiàn)場實際情況與技術(shù)文件要求不符，或技術(shù)文件不能指導現(xiàn)場具體施工，或出現(xiàn)特殊情況時，可以在管理權(quán)限內(nèi)以技術(shù)通知單的形式快速解決相關(guān)問題。

大型建設工程的管道焊接管理是一個復雜的系統(tǒng)工程，其中涉及焊工管理、焊材管理、焊接設備管理、焊接環(huán)境管理及焊接工藝管理等多個方面，它與小項目管道工程焊接管理的區(qū)別已不再是單純的量變的區(qū)別，而是在許多方面發(fā)生了本質(zhì)的變化，比如熱處理的委托制度，在小型項目沒有委托可能也可以進行熱處理，在熱處理后再進行核對即可完成，但在大型項目中，這不僅涉及到熱處理是否可追溯的問題，而且還涉及工序交接是否順暢、責任人責任是否明確等問題，特別是在涉及大量分包管理的管道焊接過程中更是如此。可以說，小項目工程偏重管道焊接工藝的優(yōu)化，以解決個別問題為重點，而大型工程的管道焊接更加注重焊接人員的行為管理，人員要做到各司其職、權(quán)責分明，工藝要做到正確適用、環(huán)節(jié)流暢，才能保證焊接工程每一步工序的順暢銜接，工程才能得以順利推進。否則，在一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)混亂的情況下，如果沒有合理的補救機制，所有后續(xù)環(huán)節(jié)將跟著混亂，直至完全失控。

另外，在管道焊接管理的實施過程中，焊口的追溯性管理是焊接管理的核心，它像一條紅線一樣把焊材使用、管道組對、焊接、熱處理、無損檢測及資料整理等過程串了起來，從始至終貫穿管道焊接的每個環(huán)節(jié)，可以說，焊口追溯性管理得好，其它環(huán)節(jié)必定順暢，焊接管理工作是行之有效的。本裝置中，在煉油板塊大檢查、質(zhì)量監(jiān)督站及業(yè)主的各項質(zhì)量檢查過程中，焊口的追溯性正確率均為100%，取得了良好的效果，特別是為后續(xù)的管道試壓等工序提供了極大的優(yōu)勢。

焊接管理是一個過程管理，最終的焊接質(zhì)量主要還是靠焊接合格率體現(xiàn)，本裝置中工藝管道總的拍片量為37548 張，合格量為37274 張，合格率為99.2%，極好地保證了管道焊接的施工質(zhì)量，也證實了項目實施的一系列焊接管理是行之有效的。

［1］TSG D0001- 2009《壓力管道安全監(jiān)察規(guī)程- 工業(yè)管道》；

［2］TSG Z6002- 2010《特種設備焊接操作人員考核細則》；

［3］GB/ T20801- 2006《壓力管道規(guī)范》；

［4］GB 50235- 2010《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》；

［5］GB 50236- 2011《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》；

［6］NB/ T47014- 2010《承壓設備焊接工藝評定》；

［7］SH/ T 3523- 2009《石油化工鉻鎳奧氏體鋼、鐵鎳合金和鎳合金管道焊接規(guī)程》；

［8］SH3501- 2011《石油化工有毒、可燃介質(zhì)鋼制管道工程施工及驗收規(guī)范》；

［9］JB/ T4730- 2005《承壓設備無損檢測》；

［10］ASME II A 篇《鐵基材料》；

［11］ASME II C 篇《焊條、焊絲及填充金屬》。