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不锈钢管件现状以及提高钢制管件运行中安全性能的探索研究

作者:admin 来源:原创 日期:2016-6-25 16:38:34 人气:52

    管件是管道系统中起变向、分流、连接、控制、密封等作用的零部件的统称。按加工工艺,分为对焊类管件、承插焊和螺纹管件、法兰管件。按用途分主要包括卡套、法兰、弯头、三通、垫片等。我国是不锈钢管件生产大国,也是不锈钢管件消费大国,不锈钢管件质量的好坏直接影响国民经济及国民生活的质量,因此,应当提高产品质量,规范行业管理。

1不锈钢管件质量

1.1监督抽查结果及分析

    2014年,某省质监局对省内制造、销售的不锈钢管件(法兰和管接头、钢制管件、金属垫片)进行了抽查,结果如表1所示。

    从质量状况看,抽查产品尺寸不合格表明:制造企业未能严格按标准要求进行生产,产品设计、投料等方面存在问题。一旦这些质量不合格产品安装到管网中,将会造成泄漏或爆炸等特种设备事故。

1.2不锈钢管件事故及原因分析

    2013年,上海“8·31”液氨泄漏重大事故,原因为生产厂房内液氨管路系统管帽脱落,引起液氨泄漏,另外管道末端使用的金属管帽也不符合安全耍求。

    2014年,厦门“11·25”燃气爆炸事故,原因为瓶装液化石油气配气管道管件连接处发生泄漏,泄漏的液化石油气与空气混合,形成爆炸性混合物,遇明火源引发爆炸。

1.3不锈钢管件常见不合格现象

1.3. 1尺寸

    钢制管件产品常见的不合格问题为几何尺寸超差。主要包括壁厚、端部外径、中心到端面距离和形位公差P、形位公差Q.这些指标的不合格直接影响到产品在实际管线中的安装质量,有些尺寸超标甚至导致无法安装。例如,弯头三通产品壁厚与应用管线主钢管壁厚不一致,会导致不等壁厚焊接,增加了焊接难度,降低了焊接质量。

1.3.2表面质量

    实际应用的钢制管件存在表面质量问题,包括各种划伤、凹陷和裂纹等缺陷。有缝管件还存在焊缝质量问题,如气孔、夹杂、未融合、未焊透等缺陷。主要原因是生产过程中,加工工艺不合理,在成型过程中对温度等环节控制不当造成产品表面出现裂纹等缺陷,这些缺陷会导致局部应力集中、强度降低等问题,对于承压类设备来说存在巨大的安全隐患。

1.3.3材料

    在一些不锈钢管件型式试验过程中,存在试件材料延伸率不足、抗拉强度不够、化学成分不符合标准要求等现象,造成这些现象的主要原因为成型过程中工艺不合理。例如材料在冷轧后,出现带状冷轧组织,导致材料组织不均匀,性能下降;后期热处理不当,造成晶粒异常长大,组织不均匀,导致抗拉强度降低、延伸率不足。

2不锈钢管件产品的规范性

2.1质量管理体系

    2007年,质检总局发布TSG 2004-2007《特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求》强制性的安全技术规范,对特种设备制造企业质量管理体系的控制要素进一步细化。但是存在部分制造企业质苗体系的建立和实施并不完全符合TSG Z0004-2007文件的要求,质量管理体系要素控制环节不完善,导致企业对产品质量不能有效实施控制的现象。

2.1.1设备

    国内不锈钢管件生产企业众多,企业生产装备和检验设备水平参差不齐,生产能力差距较大,部分企业仍存在技术装备水平低、能耗高,生产装备、无损检测及理化检测设备陈旧等现象。例如部分企业生产线以小型冷拔、冷轧和热轧为主,管坯加热主要采用煤气加热炉,部分热处理炉缺少自动温度控制和记录装置,炉温波动较大,直接影响产品性能及批产一致性。

2.1.2人员

    TSG D2001-2006《压力管道元件制造许可规则》对申请特种设备制造许可企业的管理人员、技术人员、检测人员的数量、资质和任职要求按照不同产品级别提出了明确的要求。制造企业要严格按照标准认真执行.才能满足企业持续发展的要求。

2.2标准化生产

    针对产品设计能力弱,人员设计能力及设计手段薄弱,在产品设计过程中出现设计资料不完整、压力管道选材不准确、结构设计有缺陷、选型不合理、应力分析不全面、系统设施布置规范等一系列问题,应做好如下工作:

    (1)加强生产过程精细化管理,严格按照程序文件要求设计文件,按照企业自身生产条件及设计要求编制生产工艺文件,应使用具有资质的人员,应用符合要求的设备器具进行生产。

    (2)严格控制过程控制环节,完善监控措施及手段,加强过程控制可以将潜在的或者偶发的隐患有效控制,有效提升产品的质量。

2.3科学合理的安装及运行

2.3. 1安装

    在安装时,应按照设计要求考虑现场使用环境因素,包括使用现场安装温度、温度变化、环境腐蚀性、地面沉降等影响,特殊情况下应对产品采取防腐处理以及支撑与保护等措施,避免产品在使用过程中由于出现受压等附加应力,导致产品损坏。

    焊接是管道安装施工中出现失效频率最高的环节,应雇佣有资质人员,采用合理焊接工艺、焊条材质进行焊接,焊接后进行无损检验,当发现焊接质量存在缺陷或隐患时,采取合理的补救措施,避免不锈钢管件在运行中发生泄漏或爆破事故。

2.3.2运行

    应按照管线设计要求及不锈钢管件设计条件进行产品的运行,在运行过程中加强管理、定期检修维护,尽早发现安全隐患。如在回填后进行试运行,避免超年限服役,定期检修评估,维修时根据相关规定进行登记申报,避免违规维修等,这些均为不锈钢管件安全运行起到保障作用。

3加强创新能力建设、提升产品核心竞争力

    规范标准体系,改变我国目前各行业各自为政,自成一体,造成标准多,标准引用混乱,内容不统一、不协调的局面,在满足经济全球化背景下的国际竞争需要的前提下,构建完善的压力管道标准体系。以美国标准ASME B31.3为基础,结合欧洲体系以及国内的具体情况,进行标准的规范。尤其在设计、施工、检验、标准化各个方面加强标准的规范。

    建立健全质量体系,明确人员的职责和权限,合理设置工艺过程等的控制要素,合理设计各过程控制程序。转变观念,把企业正规化、科学化管理、科研创新放在工作的首位,在注重经济效益的同时,更应该注重社会效益。实现质量体系的全员参与,实现标准化生产,在设计、生产、过程等各个环节加强控制。完答人员配置,使质保体系正常有效地运转。完善设备配置,按照TSGD2001-2006《压力管道元件制造许可规则》要求,配备相应的设备及工装,满足产品生产需求。

4结束语

    行业进行标准的持续改进与宣贯,企业按照标准要求进行生产,用户按照设计要求条件运行与维护,施工方按照规范进行施工,监管机构加强质量管理,可有效提高不锈钢管件的安全运行性。