作者：Irawan Josodipuro, 主题专家
在石油和天然气行业，阀门的可靠性是可持续运营的基础，因为在上游、中游和下游产业链中，阀门都是关键控制节点。它们必须在各种极端工况中，包括高温、高压（HPHT）、腐蚀或侵蚀工况中，控制烃类物质的流动。在种种苛刻工况中，阀门容易发生材料劣化、机械故障或性能下降。每一种情况都可能导致计划外停车、环境损害、安全事故、和严重经济损失。
有一种说法很好地点明了背后的逻辑关系：“认为合格和真的合格之间，隔着检验。”在高风险的工业应用中，如果凭假设或者不完整的评估，可能导致忽略一些潜在的故障风险，并产生代价高昂的后果。HP-QITP（整体精准——合规、检验和试验方法）就是根植于这种思路之上。它的重点是依靠检验工作的前瞻性、精确性和持续性，确保阀门在各种实际工况中保持应有的性能。
什么是HP-QITP？
HP-QITP的含义是整体精准——合格、检验和试验方法。设计这种管理理念，是为确保阀门各方面的质量不仅完全合格，而且还经过了严格的检验和试验。它的宗旨是通过精准而有条不紊的一系列措施，确保产品适用于实际用途，且满足质量、安全、性能和可靠性等要求。
HP —— 整体精准
整体：全面检查产品寿命周期的整个过程以及所有相关因素。
精准：重视测量、试验和检验的准确性和精确性。
从两个维度确保阀门的可靠性和适用性。
Q —— 合格
通过对全过程的控制，确保产品全程——包括原型开发、验证在内——都符合相关标准和要求，并且保持产品品质的恒定。
这是为了证明阀门符合相关的技术规格和安全规范。
ITP——检验和试验方法
包含一系列专门为检验和试验而配置的规程、判断标准和指导方针。
重点是在交货前和制造过程中，验证各个环节的产品质量。
ITP是为了确保每件产品都经过了彻底检验，符合预先设定的验收标准。
无论从上述哪个角度来看，整体精准——合格、检验和试验方法都有迹可循地超越了常规检验试验方法，更不用说不进行检验了。
从质量的角度看，整体精准——合格、检验和试验方法能够通过系统化地全面检查工艺相关性和精确性，充分保障检验和试验的效果。这样的一套方法显然和常规检验试验方法具有不同的效果，因为后者仅能按照标准规程提供适中的质控效果，对变量缺乏敏感性。和不进行检验的效果比较显然更加夸张，因为不检验的后果是质量不恒定，质控缺乏系统性和全面性。
从成本角度看，通过减少返工、质量缺陷和召回以及合理的资源分配，整体精准——合格、检验和试验方法可以在一定的时间跨度内，显著节省成本。和常规检验试验方法相比，这是重大的优势。后者只能温和地控制成本效益，可能会因为缺乏足够检查而导致返工。和不进行检验的效果比较显然更加夸张，因为质量缺陷会导致高昂的隐形成本、延期交货，应客户要求进行修理的价格也很昂贵。
至于交货方面，整体精准——合格、检验和试验方法可以通过前瞻性风险管理和纠偏措施，实现更高的准时交货率。这就和常规检验试验方法的效果拉开了差距，因为后者也许可以支持准时交货，但是存在忽视质量缺陷的可能性，从而产生延期风险。不进行检验会导致频繁延期交货，因为缺乏风险管理，而且发现质量缺陷的时机太晚。
最后再看安全和可靠性， 整体精准——合格、检验和试验方法可以通过数字化和可重复性，确保工艺和产品的高可靠性。和常规检验试验方法的效果相比，这具有明显的优势。后者只能确保产品在普通应用中具有一定安全性和可靠性，在复杂应用场景中可能无法胜任。最关键的是，它们能消除产品的不可靠性，和工艺、质量的不恒定性，如果不进行检验，这些将是注定的结果。
本文推荐的是一种系统性、以研究为基础的方法——整体精准——合格、检验和试验方法（HP-QITP）。这种战略性管理模式的目的，是提高阀门的可靠性，确保整个寿命周期内——包括设计、原型开发、制造、项目建设、现场运行和维护——的产品性能。整体精准——合格、检验和试验方法将各种严格的检验试验规程、行业最佳实践、行业标准（ASME，API，ISO，NACE等）系统地整合在一起，针对各种应用场景，提供了验证阀门性能的综合型解决方案。
阀门的寿命周期起始于设计阶段，然后是原型开发、制造、项目建设、现场运行。对于不同阶段，这套方案都有不同的目标、业务环节和重点，见图1。
阀门的整个寿命周期可以分为四个主要阶段：设计和原型试验、量产、项目建设、运行。每个阶段需要确保阀门的性能、可靠性和寿命不受影响。
在设计和原型试验阶段，目标是开发新阀门，并在量产前验证原型样品。关键业务环节包括详细设计和开发、原型验证、二级供应商审核、验证试验，以及迭代优化。重点是在模拟工况下，验证阀门设计的整体完好性、阀门运行性能，和机械耐用性。
量产阶段的重点是大批量制造阀门，并投入商业市场。业务环节包括设计定型、根据指定技术规格采购原料、制定质控规程，以及打包和交货。这个阶段特别注重量产能力，同时也要确保严格满足质量和性能标准。
在项目建设阶段，阀门被安装就位并成为系统的组成部分。业务环节包括项目计划、现场准备、物流仓储、安装、调试，和前期故障处理。重点是确保安装作业正确无误，将阀门无缝整合进整个系统，防止运行出错。
运行阶段涵盖了阀门的完整服役周期。业务环节包括例行维护、性能监控、故障处理、修复性修理和报废规程。重点是通过有效的维护策略，保持阀门功能健全、最大限度缩短停车时间、实现最长的使用寿命。
针对上述四个阶段，制定全盘考虑的系统性检验、试验方法，对于保证阀门在整个设计使用周期内，保持足够的可靠性、安全性、合规性和性能，具有决定性作用。
高效质检和试验方法（HP-QITP）是一种系统、综合的检验和试验方法，全面涵盖了阀门的整个寿命周期：设计和原型试验、量产、项目建设和运行。
1. 范围
在设计和原型试验阶段，会对原型样品进行小范围试验，以便验证初步设计理念。在量产阶段，通过批量质控确保生产的所有阀门都质量一致。在项目建设阶段，重点在于采购检验、交货评估和安装检查。最后是运行阶段，通过例行检查和维护，使阀门在长期使用中保持性能完好。
2. 原料验证
对于每个阶段，原料验证都是关键的一步。在设计和原型验证阶段，需要进行100%原料验证，和工厂测试证书验证。在量产阶段，对每批次产品进行抽样检验。在项目建设阶段，需要对物料进行全面追踪检验。在运行阶段，主要检查潜在的磨损、腐蚀和密封性能问题。
3. 尺寸检验
在设计和原型验证阶段，需要进行全面的尺寸测量，以确保实物尺寸与设计相吻合。在量产阶段，对每批次产品进行抽样尺寸检验。在项目建设阶段，重点是检查阀门是否与设计相符，是否满足使用要求。在运行阶段，检查的重点是磨损、变形和错位。
4. 目视检查
在设计和原型验证阶段，需要对原型样品进行100%目视检查。在量产阶段，每件产品都需要接受全面的目视检查。在项目建设阶段，产品在发运前也要进行目视检查，确保完好无缺陷。在运行阶段，通过例行检查来甄别泄漏、裂纹和腐蚀。
5. 焊接检查
在设计和原型验证阶段，所有焊缝都要进行100%检查和焊接工艺评定。在量产阶段可根据具体标准，抽样进行或全部进行焊缝检查。在项目建设阶段，需要确保焊接工艺符合行业标准和既定的技术规格。在运行阶段，需要监测焊缝的完好性，甄别因使用引起的劣化。
6. 无损检测（NDT）
在设计和原型验证阶段，强制要求100%无损检测，包括进行表面和深层检测。在量产阶段可根据具体标准，抽样进行或全部进行无损检测。项目建设阶段的重点是对关键部位的无损检测，具体根据项目要求决定。在运行阶段，通过无损检测来发现内部缺陷，尤其是在发生故障或可疑、异常情况时。
7. 压力试验
在设计和原型验证阶段进行压力极端变化试验，以便验证阀门在不同工况下的性能。量产阶段主要进行标准的压力试验。在项目建设阶段，需按照项目的具体要求进行压力试验。在运行阶段，需在实施大修后进行压力试验。
8. 阀座泄漏试验
在设计和原型验证阶段进行阀座泄漏试验，需要采取压力递增和递减两种模式，以便全面评估密封性能。量产阶段需要对每台阀门进行100%阀座泄漏试验。在项目建设阶段，需在发运前进行阀座泄漏试验。在运行阶段，每次更换密封元件或修理之后进行试验。
9. 功能试验
在设计和原型验证阶段，需在模拟实际工况的极端条件下进行综合功能试验，评估扭矩、流率、执行机构以及循环性能。在量产阶段，对每批次产品进行标准功能试验。项目建设阶段，在阀门启用和调试过程中进行功能验证。在运行阶段，每次进行维护或修理后进行功能试验。
10. 循环试验（耐用试验）
在设计和原型验证阶段，超额循环试验需要进行将近一万次或更多次循环，以便评估反复操作之后的耐用性。在量产阶段进行抽样试验，确保产品在使用环境中足够坚固耐用。在项目建设阶段，需按照项目的具体要求进行试验。在运行阶段，可以通过循环试验调查反复发生的运行故障。
11. 失效试验（破坏性试验）
在设计和原型验证阶段，可通过破坏性试验判断失效极限。在量产阶段，可以对代表性样本进行有限破坏性试验。在项目建设阶段，除非项目明确要求，否则无需进行破坏性试验。在运行阶段，在需要进行失效分析的情况下，进行破坏性试验。
12. 认证和打标
在设计和原型验证阶段，确保产品满足各种认证要求，比如火灾安全、逸散泄漏、健康、安全和环境保护（HSE）标准。在量产阶段，需要进行全面原料追踪，对每批次进行逸散泄漏试验和核实。在项目建设阶段，确保全面可追踪性和合规性。在运行阶段，再次评估证书可追踪性，特别是在修理或重新认证之后。
13. 最终检验和核准
在设计和原型验证阶段，最终检验涉及到研发、工程设计和签发质保。在量产阶段，强制要求在发货前进行质保/质控和第三方检验。在项目建设阶段，从客户和相关监管单位手中获取核准文书。在运行阶段，在进行维护和修理之后进行最终检验。
14. 合规性
在所有四个阶段中，都需严格遵守各类广受认可的行业标准，例如API、ASME、ASTM、ISO。在项目建设阶段，合规的范围拓展到了项目现场管理条例，包括职业安全与健康法案。在运行阶段，主要是确保满足关于维护作业、健康和安全的各种标准。
15. 最终成果
设计和原型验证阶段的最终成果，是在量产前验证阀门的设计。生产阶段的最终成果是成品阀门。在项目建设阶段，阀门将按照项目的要求进行试验、认证和建档。运行阶段需要阀门保持功能健全，性能良好，并且长期安全运行。
建立了整体精准——合格、检验和试验方法（HP-QITP）框架结构之后，下一步就是给阀门的每个寿命阶段，制定关键检验规程。它的具体内容，是以各种相关指令、行业标准、技术规格、最佳实践，以及各寿命阶段检查中的常见问题为基础。而具体内容的制定和优化是一项繁琐的工作，需要有丰富的实际操作经验作为后盾，而这正是阀门主题专家（SMEs）发挥特长的机会。他们不仅经验丰富，而且能洞悉问题的根源。这对于验证和优化检验规程、查找潜在缺漏和低效率的做法、确保规程在实际操作中的可行性而言，都是非常重要的能力。同时他们也往往对不同类型的具体阀门、各种工况和故障模式，都会有细致入微的理解，并知道如何差别对待，而这些却不一定会出现在各种行业标准中。借助阀门主题专家的特长，整体精准——合格、检验和试验方法（HP-QITP）就有机会成为一套强大而高效的系统，对提升安全和可靠性做出直接贡献。
作者简介
Irawan Josodipuro是一位资深的主题专家，在管道、阀门、压力容器和机械设备领域拥有三十多年工作经验。他持有斯坦福大学机械工程系硕士学位，以及多种专业资质证书。在丰富的职业生涯中，他曾先后协同各家业内领先企业和相关监管机构，主导了多项国际大型项目，涉及能源、石油和天然气等行业。
此外，Irawan也擅长给能源和油气企业利益相关方提供咨询，帮助他们提高产品质量和性能，满足各种国内和国际监管要求。凭借对合规性、工程整体完好性和运营方预期的深刻了解，他无疑是具有无限潜力的合作对象，有能力帮助企业提高质量，提升市场知名度。
Irawan长期致力于培养年轻一代的工程师，促进行业在各种行业标准和监管法规的框架内发展。他的杰出贡献为他赢得了无数赞誉，包括印度尼西亚总统颁发的杰出服务榜样勋章，以及来自国际机构的表彰。
作为一名高产的发言人和出版作家，Irawan积极活跃于若干国际专业机构，同时也是阀门世界亚洲和阀门世界东南亚研讨会的组委会成员。