分析化工管道中電磁流量計(jì)安全狀況

摘要：化工行業(yè)管道輸送介質(zhì)用電磁流量計(jì)型式種類繁多，結(jié)構(gòu)多樣。電磁流量計(jì)（殼體）同樣承載著化工管道對(duì)輸送介質(zhì)的作用，具有與壓力管道相同的潛在危險(xiǎn)性和事故危害性。但對(duì)其相應(yīng)的規(guī)范要求非常有限，制造標(biāo)準(zhǔn)不完善，在企業(yè)管理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、材料使用、制造工藝、檢驗(yàn)檢測(cè)、安裝使用各個(gè)方面都沒有明確有效的規(guī)定，這使得整個(gè)電磁流量計(jì)（殼體）制造行業(yè)都處于監(jiān)管盲區(qū)的危險(xiǎn)境地。文章對(duì)電磁流量計(jì)（殼體）的制造監(jiān)管、安裝、使用檢驗(yàn)等方面提出了建議。
化工管道中使用的電磁流量計(jì)具有壓力管道的特性，承受一定的壓力，介質(zhì)具有易燃、有毒、有腐蝕性等特性，但長期以來，電磁流量計(jì)作為一種計(jì)量器具，對(duì)其制造質(zhì)量只關(guān)注了計(jì)量精度，對(duì)其本質(zhì)安全缺乏相應(yīng)的規(guī)定，造成安全狀況堪憂。因此，了解電磁流量計(jì)在制造、安裝、使用等環(huán)節(jié)存在的問題，對(duì)規(guī)范其管理具有重要意義。
1 化工管道使用電磁流量計(jì)情況
化工管道輸送介質(zhì)成分多樣，特性復(fù)雜，對(duì)電磁流量計(jì)的選型主要依據(jù)電磁流量計(jì)性能要求、流體特性、安裝要求、環(huán)境條件以及價(jià)格等五個(gè)方面?；す艿郎鲜褂玫?strong>電磁流量計(jì)種類眾多，常見的有差壓式孔板、V錐電磁流量計(jì)、超聲波電磁流量計(jì)、質(zhì)量電磁流量計(jì)、熱式電磁流量計(jì)、電磁電磁流量計(jì)、渦街電磁流量計(jì)、靶式電磁流量計(jì)、渦輪電磁流量計(jì)等，各種電磁流量計(jì)具有其獨(dú)特的技術(shù)條件和使用環(huán)境要求，如孔板和V錐電磁流量計(jì)雖應(yīng)用廣泛但不適用于輸送對(duì)管道和元件存在磨損的介質(zhì)；電磁電磁流量計(jì)只適用于測(cè)量具備導(dǎo)電性液體的流量，而氣體、油類和絕大多數(shù)有機(jī)物液體不具導(dǎo)電性無法適用；電磁流量計(jì)的選用受管道內(nèi)介質(zhì)流速的影響等。使用環(huán)境中的振動(dòng)、高溫、腐蝕、電磁干擾等因素也影響著電磁流量計(jì)的選型。目前化工管道上應(yīng)用*多的是孔板電磁流量計(jì)，屬于差壓式電磁流量計(jì)的一種?？装?strong>電磁流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)牢固簡單、性能穩(wěn)定可靠、使用壽命長、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，其標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件經(jīng)過國際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可，無需校準(zhǔn)，即可投用，被廣泛應(yīng)用于化工管道。
2 化工管道在用電磁流量計(jì)存在的問題
2.1 制造環(huán)節(jié)方面
2.1.1 制造標(biāo)準(zhǔn)不全
化工管道上的電磁流量計(jì)作為計(jì)量器具同樣具有管道的全部或部分功能，但由于不在特種設(shè)備目錄中，長期制造質(zhì)量未接受監(jiān)管。作為計(jì)量器具，電磁流量計(jì)制造企業(yè)須取得《計(jì)量器具型式批準(zhǔn)**》和《制造計(jì)量器具許可證》方可進(jìn)行制造，2017年《中華人民共和國計(jì)量法》修訂后，**取消了《制造計(jì)量器具許可證》，意味著制造企業(yè)只需取得型式批準(zhǔn)**即可生產(chǎn)電磁流量計(jì)，而型式試驗(yàn)評(píng)價(jià)只涉及電磁流量計(jì)的精確度要求，并無對(duì)產(chǎn)品的安全和可靠性有所要求。目前國內(nèi)對(duì)電磁流量計(jì)制造尤其是殼體制造的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范非常有限，電磁流量計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)只有GB/T 2624.1~2624.4-2006《用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測(cè)量滿管流體流量》以及HG/T 20592-2009《鋼制管法蘭》中帶頸對(duì)焊鋼制孔板法蘭的專項(xiàng)要求。以上標(biāo)準(zhǔn)并不足以覆蓋整個(gè)電磁流量計(jì)（殼體）制造過程中涉及的設(shè)計(jì)、材料、驗(yàn)收、焊接、檢驗(yàn)等方面的技術(shù)要求。
2.1.2 制造過程控制不足
對(duì)電磁流量計(jì)制造行業(yè)而言，缺乏對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體系建造規(guī)范將導(dǎo)致企業(yè)不論是在生產(chǎn)工藝上還是制度管理規(guī)定上都容易產(chǎn)生混亂狀態(tài)：制造企業(yè)在人員任命和資源條件管理上無法合理匹配各盡其才；在制造和檢驗(yàn)工藝上是否合理編制也存在疑問；在殼體設(shè)計(jì)、材料選材上只能依據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)或參照其它行業(yè)類似標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行；材料驗(yàn)收、入庫和領(lǐng)用環(huán)節(jié)沒有合理可追溯的質(zhì)量證明、驗(yàn)收入庫、領(lǐng)用發(fā)放記錄程序等，致使電磁流量計(jì)出現(xiàn)材料錯(cuò)用問題；在殼體焊接過程中沒有具備資質(zhì)的焊工施焊，沒有正確完善的焊接工藝支持，焊縫質(zhì)量得不到保障，造成諸多焊接缺陷埋藏在產(chǎn)品中，存在嚴(yán)重的事故隱患；殼體產(chǎn)品的制造質(zhì)量檢驗(yàn)尤其是焊接的無損檢測(cè)是保障制造合格的*后一道關(guān)，但往往未進(jìn)行無損檢測(cè)。由于監(jiān)管和標(biāo)準(zhǔn)的不完善，部分責(zé)任心不強(qiáng)的企業(yè)在殼體制造過程中想方設(shè)法降低成本，簡化甚至忽略一些必須進(jìn)行的檢驗(yàn)檢測(cè)工作，不惜以犧牲產(chǎn)品質(zhì)量為代價(jià)，埋下了嚴(yán)重的安全隱患。
2.2 安裝過程存在的問題
由于之前電磁流量計(jì)（殼體）未被列入特種設(shè)備目錄，不屬于壓力管道元件，而電磁流量計(jì)一般都在管道耐壓試驗(yàn)結(jié)束后才安裝，這時(shí)化工管道的主體焊接已經(jīng)完成，持證焊接人員已經(jīng)撤離，這就出現(xiàn)一些計(jì)量器具包括電磁流量計(jì)的安裝往往是用戶自理的，電磁流量計(jì)殼體與管道的焊接未由具有相應(yīng)焊接資質(zhì)的焊工施焊，施焊過程沒有正確的焊接工藝，焊后未進(jìn)行有效的無損檢測(cè)，焊縫中很可能遺留一些諸如未熔合、未焊透、裂紋、超標(biāo)的圓形條形缺陷等嚴(yán)重缺陷。
2.3 進(jìn)口電磁流量計(jì)存在的問題
國內(nèi)制造的電磁流量計(jì)在測(cè)量精度、使用條件、使用壽命等方面相較于國外電磁流量計(jì)存在一定差距，化工行業(yè)中大量的電磁流量計(jì)是從國外進(jìn)口的，尤其是一些工藝生產(chǎn)過程中較為重要的、介質(zhì)危害性大、要求電磁流量計(jì)使用安全可靠性高的以及涉及在科學(xué)研究、質(zhì)量管理、經(jīng)貿(mào)核算交接活動(dòng)中要求測(cè)量精度高的情況下，往往選用國外制造的電磁流量計(jì)，但國外的電磁流量計(jì)的安全性能也難以保證。美國的AGA（美國氣體協(xié)會(huì)）和ASME（美國機(jī)械工程協(xié)會(huì)）從上世紀(jì)初就開始研究電磁流量計(jì)，德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（DIN）和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）也在上世紀(jì)60-70年代制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)一樣，主要關(guān)注電磁流量計(jì)的計(jì)量精度，對(duì)電磁流量計(jì)筒體的材質(zhì)、焊接以及焊縫的質(zhì)量要求等均未提出相應(yīng)規(guī)定，進(jìn)口電磁流量計(jì)同樣存在安全隱患。
2.4 使用環(huán)境條件復(fù)雜
化工管道輸送介質(zhì)復(fù)雜多樣，許多介質(zhì)具有腐蝕性或易燃易爆等特性，電磁流量計(jì)殼體的選材、焊接和檢驗(yàn)至關(guān)重要。當(dāng)殼體材料是碳鋼或低合金鋼時(shí)，如果介質(zhì)中有堿液、硝酸鹽溶液、無水液氨、濕硫化氫或醋酸等成分，而殼體焊縫以及殼體與化工管道的連接焊縫往往存在焊接應(yīng)力，這時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋，該裂紋造成的破壞是脆性斷裂，危害*大；當(dāng)介質(zhì)含有氯離子、氯化物、蒸汽、濕硫化氫或堿液等，奧氏體不銹鋼材料的殼體如果存在焊接應(yīng)力的焊縫，同樣也會(huì)形成應(yīng)力腐蝕；當(dāng)殼體材料是奧氏體不銹鋼時(shí)，制造或安裝焊接過程中焊接工藝實(shí)施不到位造成金屬組織局部過熱或冷卻速度緩慢，在敏化區(qū)間長時(shí)間停留，使得碳向奧氏體晶粒邊界擴(kuò)散產(chǎn)生晶間偏析，在晶間形成碳化鉻的化合物，造成*鄰近的區(qū)域鉻貧化使得這些區(qū)域?qū)Ωg敏感，如果介質(zhì)中含有磷酸、硫酸、鹽酸、硝酸鈣、硝酸銨、氫氧化鈉等時(shí)，容易產(chǎn)生晶間腐蝕裂紋。
3 孔板電磁流量計(jì)的制造、安裝、使用建議
3.1 制造監(jiān)管的建議
2019年6月1日，TSG07-2019《特種設(shè)備生產(chǎn)和充裝單位許可規(guī)則》開始實(shí)施，要求電磁流量計(jì)的殼體的生產(chǎn)單位需要取得特種設(shè)備生產(chǎn)許可證，電磁流量計(jì)的安全管理工作邁出了實(shí)質(zhì)性一步。對(duì)于電磁流量計(jì)殼體制造，管理部門應(yīng)督促電磁流量計(jì)制造單位應(yīng)建立電磁流量計(jì)制造管理體系，促使制造工藝的統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化，從設(shè)計(jì)、選材、用材、施焊、檢驗(yàn)等方面做出規(guī)定。設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)的受力情況、材料的工藝性能和使用性能以及制造、檢驗(yàn)和使用的便利性和可行性，材料應(yīng)符合制造標(biāo)準(zhǔn)并有準(zhǔn)確的可追溯的質(zhì)量證明文件，制造焊接應(yīng)具有相應(yīng)資質(zhì)的焊接人員和正確的焊接工藝，要求對(duì)具有焊縫的殼體進(jìn)行無損檢測(cè)以保證焊縫質(zhì)量，必要時(shí)應(yīng)對(duì)材料力學(xué)性能、防腐蝕性能、產(chǎn)品焊接性能進(jìn)行試驗(yàn)，增加熱處理工藝提高焊接質(zhì)量。制造企業(yè)應(yīng)保存且向用戶提供完整的合格證明、質(zhì)量證明文件、制造記錄和檢驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告等產(chǎn)品信息，每臺(tái)電磁流量計(jì)產(chǎn)品做到追本溯源有據(jù)可循。
3.2 安裝的建議
在安裝電磁流量計(jì)前要確認(rèn)制造企業(yè)是否具有《特種設(shè)備生產(chǎn)許可證》和《計(jì)量器具型式批準(zhǔn)**》，提供的產(chǎn)品資料是否完整，產(chǎn)品合格**，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使用的材料，制造工藝的規(guī)范性以及檢驗(yàn)檢測(cè)等記錄證明和報(bào)告是否全面并具有可追溯性。選用的進(jìn)口電磁流量計(jì)制造單位也應(yīng)取得《特種設(shè)備制造許可證》，安全性和型式試驗(yàn)應(yīng)不低于國內(nèi)的安全性要求。安裝單位應(yīng)具有相應(yīng)的壓力管道的安裝資質(zhì)，安裝焊接時(shí)應(yīng)由相應(yīng)資質(zhì)的焊接人員按正確的焊接工藝施焊，焊接完成后對(duì)焊縫進(jìn)行無損檢測(cè)，條件允許時(shí)可進(jìn)行局部熱處理和耐壓試驗(yàn)保證焊接質(zhì)量。相應(yīng)的焊接、熱處理、耐壓試驗(yàn)等檢測(cè)記錄和報(bào)告也應(yīng)保存歸檔。
3.3 使用檢驗(yàn)的建議
使用單位采購負(fù)責(zé)人應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電磁流量計(jì)制造單位合格供方評(píng)價(jià)，采購的電磁流量計(jì)制造單位必須取得《特種設(shè)備生產(chǎn)許可證》，必要時(shí)對(duì)制造廠家進(jìn)行實(shí)地考察，需采購質(zhì)保書齊全的電磁流量計(jì)。使用單位日常使用要有全面的電磁流量計(jì)使用臺(tái)賬、定期的檢巡查記錄，如出現(xiàn)質(zhì)量問題或安全隱患時(shí)應(yīng)引起足夠重視并立即處理。定期維護(hù)和檢驗(yàn)時(shí)要針對(duì)在用電磁流量計(jì)殼體的結(jié)構(gòu)特性和在使用環(huán)境下的薄弱位置合理選擇檢測(cè)方法，運(yùn)用的無損檢測(cè)方法應(yīng)盡量做到覆蓋全部檢測(cè)區(qū)域，防止缺陷被漏檢等，對(duì)相應(yīng)的維護(hù)和檢測(cè)記錄報(bào)告保存歸檔。
4 結(jié)束語
電磁流量計(jì)的安全問題由來已久，以TSG07-2019《特種設(shè)備生產(chǎn)和充裝單位許可規(guī)則》實(shí)施為開端，規(guī)范制造環(huán)節(jié)，加強(qiáng)在用電磁流量計(jì)的管理，避免在用電磁流量計(jì)發(fā)生事故，需要各方的共同努力。