關于壓力管道的正確使用

呂建中

中國石化集團江蘇石油勘探局技術監督處特檢所（江蘇揚州225009）

關于壓力管道的正確使用

呂建中

中國石化集團江蘇石油勘探局技術監督處特檢所（江蘇揚州225009）

近年來，國內石油、石化以及相關企業和部分城市的壓力管道，都相繼發生程度不同、性質不同、影響不同的各類大小事故，給國家、企業、人民生命財產帶來重大損失，給社會、環境和經濟帶來極大危害，給人民的生命和安全帶來嚴重威脅，后果嚴重、損失慘重、代價無法估計。在此，提出“關于壓力管道的正確使用”的一些建議。

1 重視管道運行指標的控制

1.1 操作壓力與溫度的控制

“壓力”和“溫度”是壓力管道工作運行的兩個主要的工藝控制指標。使用壓力和使用溫度是管道設計、選材、制造和安裝的依據。因此，必須嚴格按照安全操作規程規定的控制操作壓力和操作溫度運行，確保萬無一失。

使用壓力和使用溫度的控制要點是：控制管道不超過最高工作壓力和極限工作溫度，超溫超壓將導致管道管壁應力的增加或材料機械強度的下降，尤其是在焊縫、法蘭、彎頭、閥門、異徑管、補償器等幾何結構不連續處的局部應力和峰值應力會成倍增加，成為疲勞破壞的根源。反之，操作溫度也不能過低，過低將引起材料韌性下降，有可能導致脆性破壞。

管道的運行指標一般包括3大類，即：壓力指標、溫度指標、介質指標。確保壓力管道合理運行，必須在這3大類指標相關項目的控制范圍內。

1.2 交變載荷的控制

交變載荷就是許多機械零件，如軸、齒輪、連桿和彈簧等在工作過程中受到大小、方向隨時間呈周期性變化的載荷作用，這種載荷稱為交變載荷。

在反復的交變載荷的作用下，管道將產生疲勞破壞。管道的疲勞破壞主要是屬于金屬的低周疲勞，其特點是應力較大而交變頻率較低。

在幾何結構不連續的地方和焊縫附近存在應力集中，有的可能達到和超過材料的屈服極限。這些應力如果交變的加載或卸載，將會使受力最大的晶力產生塑變并逐漸發展為細微的裂紋。隨著應力周期的變化，裂紋將逐漸擴展，最后導致破壞。

管道交變應力產生的主要原因一般有：①因間斷輸送介質而對管道反復地加壓或卸壓，升溫或降溫;②運行中壓力波動較大;③運行中溫度發生周期性變化，導致管壁溫度應力的反復變化;④因其它設備支撐的交變外力和受迫振動。

應該防止和杜絕管道的疲勞破壞，盡量避免不必要的平凡加壓和卸壓，避免有過大的壓力和溫度的變化，力求平穩操作。

1.3 腐蝕性介質的含量控制

壓力管道的設置、管道的選材，安裝的焊接工藝、焊接材料、焊后熱處理等均取決于管道輸送的介質和介質的成分及相應的運行工況。在用的壓力管道對腐蝕介質含量及工況應有嚴格的工藝指標進行監控。腐蝕介質含量的超標、原料性質的惡劣，必然對壓力管道產生危害。如對高強鋼的壓力管道，H2S含量超過一定值，并伴有水分的情況下，大大增加了管壁產生應力腐蝕開裂的可能性。當焊縫硬度值大于200，如含H2S超標，極易導致焊縫的應力腐蝕。此外，腐蝕介質成分，含水多少、氣相、液相的不同，流速流動的狀態差異、顆粒的大小都會影響腐蝕失效的程度。

腐蝕介質含量對不同的管材的腐蝕速度也是不同的:

例如：不銹鋼管材的腐蝕速度為：＜0.5mm/a。

碳鋼管材的腐蝕速度為：＜0.1mm/a（一般情況下，碳鋼管材用的比較普遍）。

總之，壓力管道介質成分的控制是壓力管道運行控制的極為重要的內容之一。對于管道防腐介質的使用，提供介質的使用單位必須提供有說服力的科學論證和科學的使用方法，超標或違反工藝規程、操作規程的行為，使用單位必須嚴禁使用，提高防腐安全意識，工作做細，從小事抓起，發現問題必須及時解決問題，反應要迅速、處理要果斷。

2 重視科學管理，杜絕事故根源

2.1 建立一支科學的管理隊伍

這支隊伍人員要精干，素質要高、技術要精，能力要強、責任性更強，勿濫竽充數。

2.2 操作人員要掌握“四懂三會”

即：懂原理、懂性能、懂結構、懂用途;會使用、會維護保養、會排除故障。熟悉壓力管道技術特性，系統結構、工藝流程、工藝指標。關鍵時刻能夠提前預測可能會發生的事故以及應該采取的及時有效措施，關鍵時刻能夠沉著冷靜、采取措施正確、避免或最大程度地減小事故的發生和最大程度的減小事故的損失。

2.3 加強對長輸管道的巡回檢查

巡回檢查要成為一種制度，定期、定時、密度要高，檢查的職責、任務、項目、內容要明確。嚴禁巡回檢查走過場、“逛大街、看風景”。巡回檢查要有嚴肅、認真、確實的檢查記錄，發現異常情況時，信息反饋應及時，處理措施應得當，效果要明顯。

一般常規巡回檢查的項目有：管道的各項指標運行參數，運行情況、管道的連接部位是否有泄漏、松動現象等。

有些間隙性工作運行的管道，這類管道一般用于短距離輸送（如碼頭船舶卸、裝油的這類管道），泵的啟動、停止動作頻繁。這類管道，在再啟動之前一般應該對管道的關鍵部位實行例行檢查，切勿有麻痹思想，在確保萬無一失的情況下，例行管道的啟動運行。

2.4 對重點部位、要害部位要加強檢查、巡查力度

（1）生產流程的要害部位。如加熱爐的出口、反應塔、反應器底部、高溫高壓機泵、壓縮機進出口等處的管道，以及穿越河流、橋梁、公路、鐵路和居民點的公用管道。

（2）輸送易燃、易爆、有毒或腐蝕性介質的管道。

（3）管道上容易被人們忽視的部位以及易成為“盲腸”的部位。

（4）工作條件苛刻、受交變應力影響較大的管道。

（5）城市（埋地）公用管道上違章修筑建筑物、構筑物或堆放物品等這類管道。

3 重視對地下管線的管理

管道埋置地下，不代表萬事大吉。隨著城市經濟的迅速發展，城市的地下埋置的各類管道也迅速增多。但是，由于缺少科學的管理，管道事故屢有發生。

地下管線是城市的生命線，因野蠻施工，挖斷煤氣管道、自來水管道、電線、電纜而導致停電、停水、通訊中斷、煤氣泄漏爆炸的新聞在全國已屢見不鮮。這些事故給人們生活帶來很多不便，給城市造成巨大損失。比如：美國地下施工挖掘前必須先打811專線（在美國各州都設有811專線）。在日本，危險品管線周邊嚴禁施工，等等。這些好的方法都值得我們借鑒和學習。

4 重視對人的管理

管道的管理實際上也是對人的管理，重視對人的管理比什么都重要。在企業管理中，對人的管理是最根本的，也是最重要的，無論什么公司、什么企業、哪一個單位都離不開對人的管理。

因此，對于任何一條壓力管道，無論是設計單位、建設單位、監理單位、檢驗單位、使用單位來說，首先把對人的管理放在第一位，提高人的工作積極性、工作的責任、能力和水平，對保證壓力管道的正確使用將會起到重要作用。

2010-09-07▎