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摘要：高压管道是化工装置的重要组成部分，它是一种特殊的承压设备，输送的流体介质一般具有高温、高压、剧毒和强腐蚀性等特点。本文结合多年的工业设备安装实践,对高压管道预制加工和安装过程中存在的质量缺陷及控制处理措施进行了分析。
关键词：管道安装；质量缺陷；处理措施
1、概述
高压管道安装工程具有一次性和现场条件复杂恶劣等特点， 因此对于高压管道、阀门及附件的施工必须以科学的态度，按高压管道施工规范进行施工，管道压力等级见表1。
表1 管道压力等级表
注：工作压力≥90kgf/cm2，且工作温度≥500℃的蒸气管道可升级为高压管道
2、高压管道预制加工中的质量缺陷分析与处理
2.1 高压管道预制加工中的缺陷
高压管道在除去缺陷后的实际壁厚可用测厚仪测定或按下列规定计算，缺陷在管子的端部时：
δ＝δ1-a
式中：
δ—除去缺陷后的實际管壁厚,mm；
δ1—靠近缺陷端管壁厚mm；
a—最大修磨深度,mm。
缺陷在其他部位时，应用插入法计算；测量δ1 及a值时，均应在同一母线上进行；遇有螺旋形缺陷时，δ1应取两端之最小壁厚。
高压管道预制加工中的质量缺陷有多种，主要如下：
⑴由于没有认真审查施工图纸和进行安装现场实测实量，造成预制加工的管件不符合安装规定。
⑵用于加工高压管道的管材，由于未经验收检查或缺少合格文件，致使加工出来的管件不能使用。
⑶管子切断及车削加工操作不当，致使加工出来的管件不能满足使用要求。
⑷管子煨弯由于温度控制不严，操作不当，造成弯管不能使用。
2.2 造成缺陷的原因分析
⑴由于高压管道上的管件或管段采用能承受高压和热变形反复作用的加强结构，因此用于现场安装的管件必须预先根据现场实际测量进行加工，但往往由于现场实际安装经验不足，图纸审查不严，绘制出来的管件尺寸不准，造成安装后不符合规范规定。
⑵忽视对高压管材进行逐根严格检查或材质核对工作，往往由于原材料不合格致使加工出来的管件不能使用。
⑶管件加工选用的方法不当或操作不认真，致使加工出来的管件不合格。
⑷弯管时，没有严格掌握工艺规程和温度控制手段。
2.3 造成缺陷处理措施
⑴高压管材加工应在认真审查施工图的基础上绘制管道加工图。加工图的尺寸可通过安装现场实测实量确定或按施工图计算，但管道安装的封闭管段必须实测实量。在确定加工尺寸时，还应符合下列要求：法兰、焊口的位置应考虑管子加工、安装及检修的方便，同时不
能设置在墙壁、楼板或管架上；相邻两管壁（包括保温层）其间距不小于50mm；管段加工后的尺寸；封闭端闭差为±3mm，自由端允差为±5mm。
⑵用于加工高压管道的管材，在加工前必须检查有无材料合格证书，规格、型号、标记是否与合格证相符。并对照实物仔细检查外观有无影响强度和严重缺陷，必要时还需做磁力探伤检查，以保证管子加工后能符合使用要求。
⑶高压管道用的合金钢、不锈钢管子下料宜采用机械方法切断（如锯割、砂轮片切割等），不允许使用气割或电焊切割。高压管子的螺纹、管端密封面和焊接坡口均需用车削加工，加工时要以内圆定心。车制的螺纹要符合技术标准规定的螺纹尺寸和技术规定，一般以徒手拧入为准，但不应过分松动。螺纹表面不得有裂纹、凹穴、毛刺等缺陷。轻微的机械损伤和断面不完整的螺纹，累计不大于1/3 圈，螺纹牙高的减小应不大于公称高度的1/5。车削高压管子端部密封面时，其端面与管子中心线必须垂直，并应保证规定的光洁度，不能有划痕、刮伤、凹穴等缺陷。锥角等密封面的角度误差不应大于±0.5°，同时还需要用样板做透光检查。在车制锥角密封面每种规格的第一个密封口时，要用标准透镜垫做着色检查，其接触线不能间断或偏位。
⑷高压管子弯曲可采用冷弯和热弯两种方法，但尽量采用冷弯。当采用热弯时，由于需要对管子加热，会引起管材机械性能的变化。因此对不同材料的高压管子应控制在不同的加热温度范围内，并采用不同的弯后热处理访求。高压管热弯时不能用煤或焦炭作燃料，应采用木炭作燃料，以防止渗炭。为了较准确地控制加热温度，可采用电隅或光学高温计来测量加热温度。
⑸高压钢管在弯制后，应进行无损探伤，需热处理的应在热处理后进行。如有缺陷，允许修磨，修磨后的壁厚不应小于管子公称壁厚的90%，且不小于设计计算壁厚。高压管弯曲角度偏差值△不得超过±1.5mm，最大不得超过±5mm。
2.4 高压管道预制加工中注意事项
如加工的管材不合格，则严禁使用；如加工的尺寸偏差和光洁度不符合要求，可允许进行修整达到合格为止。高压管子弯曲后，应再次进行无损探伤，如有缺陷，允许打磨，打磨后的最小壁厚应不小于公称壁厚的90%。否则，即为不合格。
3、高压管道安装过程中的质量缺陷分析及处理措施
3.1 高压管材、管件安装过程中常见缺陷
⑴用于安装的高压管材、管件无合格证件；
⑵管子安装前内部不清理，连接螺纹不按规定涂防腐剂，法兰连接用的软金属垫不齐平，螺栓松紧度不一致，外露口数不等；
⑶管子支架未按规定采用柔性结构；
⑷管道焊接由于焊接工艺选择不当，致使焊缝成型不良，质量不合格。
3.2 造成的原因分析及处理措施
⑴原因分析：
①对高压管道安装合格证书的重要性认识不足，致使交工验收时，由于资料不齐而影响管道使用；
②施工中，对高压管道制作与安装的工艺要求重视不够，往往忽视一些小的细节要求，认为高压管道影响不大；
③对焊接工艺选择和控制不严，操作水平不高。
⑵预防处理措施：
①用于安装高压管道的管材、管件、阀件和紧固件均须进行检查和验收，并具有合格证明文件才能安装；
②在管道安装前，应先将高压设备、阀门等操作盘找正固定。管子与管件在安装前，应将其内部擦洗干净，并用白布拉试检查，使其达到无锈、无水分和污物。进行螺纹连接时，螺纹部分应涂二硫化钼或石墨粉机油调和剂。安装法兰时，要露出管端螺纹的倒角。在安装密封垫前，应在垫片及管口上涂抹黄干油。安装密封垫时不宜用金属线吊放，以防损伤密封面；软金属垫必须准确地放入凹槽中。拧紧法兰螺栓时要对称进行，使两片法兰保持同心和平行。露在螺母外面的螺纹不宜少于两扣，同时使各个螺栓的外露长度基本一致
③安装管道时，应使用正式管架固定。在管子和管件之间，应按设计规定或工作温度的要求，加置木垫、软金属垫片或橡胶石棉板。这样做的目的是为防止因管道振动和热位移而擦伤管子；
④高压管道焊接是重要工序，必须根据管子的材质、厚度正确选择焊接工艺。例如，根据管道壁厚决定焊接方法和坡口形式；施焊的焊工必须经考试合格后，才能从事焊接工作；选用的焊条、焊丝均需具有出厂合格证，其化学成分与机械性能应符合技术标准规定，焊条在使用前应按说明书上的规定进行烘烤；管子在焊接前，应将坡口及其附近宽10～20mm 表面上的赃物、油迹、水分和锈斑等清除干净；进行施焊时，环境温度过低时，应按要求进行预热（具体要求见表2），防止焊缝的熔融金属因迅速冷却而造成裂缝等缺陷，焊缝施焊完毕还应进行保温冷，最后焊缝需经外观检查、X 射线透视或超声波探伤，合格后才能投入使用。
表2 常用管子、管件焊前预热及焊后热处理要求
注：当焊接环境温度低于0℃ 时，表中未规定须作预热要求的金属（除有色金属外）均应作适当的预热，使被焊母材有手温感；表中规定须作预热要求的金属（除有色金属外）则应将预热温度作适当的提高。
3.3 安装过程中的注意事项
⑴管材与管件如果缺少有关验收合格文件，应经过仔细查核，确属丢失，可以补上；如确实无法证明管子、管件是合格品，则严禁用在工程上，应更换使用有证书的合格产品。
⑵支架未按规定加设软垫片时应补装；
⑶经过外观检查、X 射线透视或超声波探伤不合格的焊缝允许返修，每道焊缝的返修次数不得超过两次。返修后须再次透视或探伤复查，合格后，打上焊工标记。
4、结束语
总之，在高压管道安装时，由于其使用条件的特殊性，因此对其预制加工和安装过程中的质量应严格按设计要求和相关规范高标准、高要求进行控制，尽可能杜绝其预制缺陷和安装质量问题，以减少因产品或安装质量造成危险事故的发生。
参考文献
[1] 罗保 李何成 许经纲，高压管道安装技术[J]管道技术与设备，2001.09
[2] 杨丽敏，高压管道安装的缺陷及防治措施浅析[J]山西建筑，2008.06
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：管道安装；质量缺陷；处理措施
1、概述
高压管道安装工程具有一次性和现场条件复杂恶劣等特点， 因此对于高压管道、阀门及附件的施工必须以科学的态度，按高压管道施工规范进行施工，管道压力等级见表1。
表1 管道压力等级表
注：工作压力≥90kgf/cm2，且工作温度≥500℃的蒸气管道可升级为高压管道
2、高压管道预制加工中的质量缺陷分析与处理
2.1 高压管道预制加工中的缺陷
高压管道在除去缺陷后的实际壁厚可用测厚仪测定或按下列规定计算，缺陷在管子的端部时：
δ＝δ1-a
式中：
δ—除去缺陷后的實际管壁厚,mm；
δ1—靠近缺陷端管壁厚mm；
a—最大修磨深度,mm。
缺陷在其他部位时，应用插入法计算；测量δ1 及a值时，均应在同一母线上进行；遇有螺旋形缺陷时，δ1应取两端之最小壁厚。
高压管道预制加工中的质量缺陷有多种，主要如下：
⑴由于没有认真审查施工图纸和进行安装现场实测实量，造成预制加工的管件不符合安装规定。
⑵用于加工高压管道的管材，由于未经验收检查或缺少合格文件，致使加工出来的管件不能使用。
⑶管子切断及车削加工操作不当，致使加工出来的管件不能满足使用要求。
⑷管子煨弯由于温度控制不严，操作不当，造成弯管不能使用。
2.2 造成缺陷的原因分析
⑴由于高压管道上的管件或管段采用能承受高压和热变形反复作用的加强结构，因此用于现场安装的管件必须预先根据现场实际测量进行加工，但往往由于现场实际安装经验不足，图纸审查不严，绘制出来的管件尺寸不准，造成安装后不符合规范规定。
⑵忽视对高压管材进行逐根严格检查或材质核对工作，往往由于原材料不合格致使加工出来的管件不能使用。
⑶管件加工选用的方法不当或操作不认真，致使加工出来的管件不合格。
⑷弯管时，没有严格掌握工艺规程和温度控制手段。
2.3 造成缺陷处理措施
⑴高压管材加工应在认真审查施工图的基础上绘制管道加工图。加工图的尺寸可通过安装现场实测实量确定或按施工图计算，但管道安装的封闭管段必须实测实量。在确定加工尺寸时，还应符合下列要求：法兰、焊口的位置应考虑管子加工、安装及检修的方便，同时不
能设置在墙壁、楼板或管架上；相邻两管壁（包括保温层）其间距不小于50mm；管段加工后的尺寸；封闭端闭差为±3mm，自由端允差为±5mm。
⑵用于加工高压管道的管材，在加工前必须检查有无材料合格证书，规格、型号、标记是否与合格证相符。并对照实物仔细检查外观有无影响强度和严重缺陷，必要时还需做磁力探伤检查，以保证管子加工后能符合使用要求。
⑶高压管道用的合金钢、不锈钢管子下料宜采用机械方法切断（如锯割、砂轮片切割等），不允许使用气割或电焊切割。高压管子的螺纹、管端密封面和焊接坡口均需用车削加工，加工时要以内圆定心。车制的螺纹要符合技术标准规定的螺纹尺寸和技术规定，一般以徒手拧入为准，但不应过分松动。螺纹表面不得有裂纹、凹穴、毛刺等缺陷。轻微的机械损伤和断面不完整的螺纹，累计不大于1/3 圈，螺纹牙高的减小应不大于公称高度的1/5。车削高压管子端部密封面时，其端面与管子中心线必须垂直，并应保证规定的光洁度，不能有划痕、刮伤、凹穴等缺陷。锥角等密封面的角度误差不应大于±0.5°，同时还需要用样板做透光检查。在车制锥角密封面每种规格的第一个密封口时，要用标准透镜垫做着色检查，其接触线不能间断或偏位。
⑷高压管子弯曲可采用冷弯和热弯两种方法，但尽量采用冷弯。当采用热弯时，由于需要对管子加热，会引起管材机械性能的变化。因此对不同材料的高压管子应控制在不同的加热温度范围内，并采用不同的弯后热处理访求。高压管热弯时不能用煤或焦炭作燃料，应采用木炭作燃料，以防止渗炭。为了较准确地控制加热温度，可采用电隅或光学高温计来测量加热温度。
⑸高压钢管在弯制后，应进行无损探伤，需热处理的应在热处理后进行。如有缺陷，允许修磨，修磨后的壁厚不应小于管子公称壁厚的90%，且不小于设计计算壁厚。高压管弯曲角度偏差值△不得超过±1.5mm，最大不得超过±5mm。
2.4 高压管道预制加工中注意事项
如加工的管材不合格，则严禁使用；如加工的尺寸偏差和光洁度不符合要求，可允许进行修整达到合格为止。高压管子弯曲后，应再次进行无损探伤，如有缺陷，允许打磨，打磨后的最小壁厚应不小于公称壁厚的90%。否则，即为不合格。
3、高压管道安装过程中的质量缺陷分析及处理措施
3.1 高压管材、管件安装过程中常见缺陷
⑴用于安装的高压管材、管件无合格证件；
⑵管子安装前内部不清理，连接螺纹不按规定涂防腐剂，法兰连接用的软金属垫不齐平，螺栓松紧度不一致，外露口数不等；
⑶管子支架未按规定采用柔性结构；
⑷管道焊接由于焊接工艺选择不当，致使焊缝成型不良，质量不合格。
3.2 造成的原因分析及处理措施
⑴原因分析：
①对高压管道安装合格证书的重要性认识不足，致使交工验收时，由于资料不齐而影响管道使用；
②施工中，对高压管道制作与安装的工艺要求重视不够，往往忽视一些小的细节要求，认为高压管道影响不大；
③对焊接工艺选择和控制不严，操作水平不高。
⑵预防处理措施：
①用于安装高压管道的管材、管件、阀件和紧固件均须进行检查和验收，并具有合格证明文件才能安装；
②在管道安装前，应先将高压设备、阀门等操作盘找正固定。管子与管件在安装前，应将其内部擦洗干净，并用白布拉试检查，使其达到无锈、无水分和污物。进行螺纹连接时，螺纹部分应涂二硫化钼或石墨粉机油调和剂。安装法兰时，要露出管端螺纹的倒角。在安装密封垫前，应在垫片及管口上涂抹黄干油。安装密封垫时不宜用金属线吊放，以防损伤密封面；软金属垫必须准确地放入凹槽中。拧紧法兰螺栓时要对称进行，使两片法兰保持同心和平行。露在螺母外面的螺纹不宜少于两扣，同时使各个螺栓的外露长度基本一致
③安装管道时，应使用正式管架固定。在管子和管件之间，应按设计规定或工作温度的要求，加置木垫、软金属垫片或橡胶石棉板。这样做的目的是为防止因管道振动和热位移而擦伤管子；
④高压管道焊接是重要工序，必须根据管子的材质、厚度正确选择焊接工艺。例如，根据管道壁厚决定焊接方法和坡口形式；施焊的焊工必须经考试合格后，才能从事焊接工作；选用的焊条、焊丝均需具有出厂合格证，其化学成分与机械性能应符合技术标准规定，焊条在使用前应按说明书上的规定进行烘烤；管子在焊接前，应将坡口及其附近宽10～20mm 表面上的赃物、油迹、水分和锈斑等清除干净；进行施焊时，环境温度过低时，应按要求进行预热（具体要求见表2），防止焊缝的熔融金属因迅速冷却而造成裂缝等缺陷，焊缝施焊完毕还应进行保温冷，最后焊缝需经外观检查、X 射线透视或超声波探伤，合格后才能投入使用。
表2 常用管子、管件焊前预热及焊后热处理要求
注：当焊接环境温度低于0℃ 时，表中未规定须作预热要求的金属（除有色金属外）均应作适当的预热，使被焊母材有手温感；表中规定须作预热要求的金属（除有色金属外）则应将预热温度作适当的提高。
3.3 安装过程中的注意事项
⑴管材与管件如果缺少有关验收合格文件，应经过仔细查核，确属丢失，可以补上；如确实无法证明管子、管件是合格品，则严禁用在工程上，应更换使用有证书的合格产品。
⑵支架未按规定加设软垫片时应补装；
⑶经过外观检查、X 射线透视或超声波探伤不合格的焊缝允许返修，每道焊缝的返修次数不得超过两次。返修后须再次透视或探伤复查，合格后，打上焊工标记。
4、结束语
总之，在高压管道安装时，由于其使用条件的特殊性，因此对其预制加工和安装过程中的质量应严格按设计要求和相关规范高标准、高要求进行控制，尽可能杜绝其预制缺陷和安装质量问题，以减少因产品或安装质量造成危险事故的发生。
参考文献
[1] 罗保 李何成 许经纲，高压管道安装技术[J]管道技术与设备，2001.09
[2] 杨丽敏，高压管道安装的缺陷及防治措施浅析[J]山西建筑，2008.06
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。