压力管道安装监督检验案例分析

在对我市某煤化工企业10万吨/年醋酐建设项目监督检验过程中，发现变压吸附单元部分材料存在严重问题，具体情况如下：

一、管道的设计参数

二、管道的设计材料

三、主要工艺原理

此管线为将气化炉生产的原料气通过变压吸附塔中的分子筛对除CO以外的其他气体介质进行吸附处理，提纯CO的成分。

四、设计主要依据

TSG D0001-2009、GB50316-2008、GB/T20801.1～6、SH3501、GB50235、GB50236等

五、建设单位实际采购20#无缝钢管

材料标准为GB/T8163-2008，质量证明书中的检测项目有化学成分、抗拉强度、屈服强度、延伸率、压扁、涡流，供货状态为冷拔。阀门尚未采购。

六、技术分析

1.管道级别划分错误，根据GB5044标准规定，CO为高度危害介质，根据TSG D0001-2009规定，应划分为GC1级，原级别划分为GC2错误。

2.GC1管道采用GB/T8163-2008中20#管子，应符合TSG D0001-2009第28条限制，应逐根进行超声波检测，质量不低于GB/T5777中的L2.5级，且设计压力不大于4.0 MPa。再根据SH3501标准规定，高度危害介质的管子应逐根进行超声波检测。设计未规定进行逐根进行超声波检测，建设单位按照GB/T8163标准采购的管子没有进行超声波检测。

3.采购的管子供货状态为冷拔，不合格。根据GB50316标准附录A规定，20#管子供货状态为正火或热轧，冷拔管存在着加工硬化，材料塑性和韧性大大降低，金相组织不均匀，不能作为压力管道材料使用。

4.HG/T20592～20635-2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》对管法兰用材料的要求如下表：

其可采用GB/T12228标准A105材质的锻件。

GB/T12228-2006《通用阀门 碳素钢锻件技术条件》中A105的化学成分如下：

钢材的焊接性主要取决于钢材的化学成分，取决于钢中碳及各种合金元素的含量。其中碳对焊接性的影响最大，钢中含碳量增加，其强度增加，塑性及韧性下降，淬硬倾向增大，焊接热影响区被淬硬后，极易产生裂纹，使钢材的抗裂性即工艺焊接性显著降低。钢中其他合金元素对钢材的焊接性也有不同程度的不利影响。

TSG D0001-2009《压力管道安全技术监察规程-工业管道》对管道组成件材料选用的要求为：“第二十一条 （五）用于焊接的碳钢、低合金钢的含碳量应当小于或者等于0.30%”。GB/T20801.2-2006《压力管道规范 工业管道 第2部分：材料》第6.4 a)条亦规定“用于焊接的碳钢、铬钼合金钢，含碳量应不大于0.30%”。

①HG/T20615表4.0.1中锻件材料虽然有A105，但是后面材料标准为GB/T12228，为锻件阀门的材料标准，不是NB/T47008标准中规定的材料。

②GB/T12228中A105的含碳量为≤0.35%，而规程TSG D0001-2009第21条第5款规定为≤0.30%。

③GB/T20801.2第4.2条及附表A.1中碳素钢锻件材料牌号只要有JB4726（现为NB/T47008）标准中的20#及16Mn，没有A105。

④GB/T12228中A105的硫磷含量明显高于NB/T47008标准中同类材料20#，我国承压设备不用此类材料焊接。

⑤GB/T12228中A105没有冲击功指标，而HG/T20615第4.0.2条中明确了应采用Ⅱ级以上锻件，必须进行冲击试验。

七、结论及措施

1.管道设计管道级别错误，应改为GC1。

2.建设单位采购的管子没有进行逐根超声波检测项目，且供货状态不合格，应更换为合格的材料。

3.设计选用A105材料的Ⅲ级锻件法兰不合格，应重新设计，若选用NB/T47008中的20#材料Ⅲ级锻件法兰应重新进行强度计算（20#抗拉强度略低于A105，屈服强度略高于A105）。