楊振峰
(廣東省特種設備檢測研究院肇慶檢測院,廣東 肇慶 526070)
液化氣站壓力管道全面檢驗方法分析
楊振峰
(廣東省特種設備檢測研究院肇慶檢測院,廣東 肇慶 526070)
液壓氣站的正常運行直接影響到居民的生活質量,因此重視液壓氣站的管理非常必要。在液壓氣站管理體系中,壓力管道全面檢驗作為重要內容,應得到足夠的重視。為了保證液化氣站的正常運行,本文主要分析壓力管道全面檢驗方法。
壓力管道;射線檢驗;無損檢驗
液化氣站壓力管道全面檢驗是一項十分復雜的工作,外加壓力管道在安裝上存在地域差異,因此在這一過程中,應先進行全面的分析,再據此準確選取衡量指標和檢驗手段。目前,液化氣站的壓力管道一般為GC2級管道,因此在全面檢驗中,需開展射線檢測。據《NB/T47013.2-2015承壓設備無損檢第2部分射線檢測》可知,在檢測結果的定級上,若未焊透的長度占焊口總長的15%以上,則其缺陷質量為IV級,因此應停用管道。另外,除了從客觀角度看待壓力管道全面檢測以外,還應注意一些主觀層面的問題,比如針對無法立即處理的壓力管道缺陷,應先結合標準規范評定其安全情況,然后再據此采取處理措施。可見,在液化氣站壓力管道全面檢驗中,應從壓力管道的實際出發,采取有效的檢驗方法。本文結合實踐經驗,淺析液化氣站壓力管道的全面檢驗方法,并舉例說明。
在未來的發展中,液化氣的使用量將急劇增加,因此為了保證液化氣站的正常運行及液化氣的安全使用,應重視對壓力管道的全面檢驗。目前,液化氣站壓力管道的全面檢驗一般采用射線檢測和導波無損檢測。
1.1 射線檢測
在液化氣站壓力管道的全面檢驗中,射線檢測具有不可取代的作用。因此,在進行射線檢測時,應準確把握如下要點:
(1)嚴格按照《NB/T47013.2-2015承壓設備無損檢第2部分射線檢測》的要求進行射線檢測,注意若受客觀條件所限,則應按需加以變動。(2)液化氣站壓力管道是輸送液化氣的重要工具,其不允許頻繁更換和反復維修,因此在射線檢測中,若管道外徑≤100mm且采用不增加墊板單面焊接的方式來處理小管徑,則應先全面分析管道存在的未焊透問題,同時建議采用試塊對比的方法來對管道的焊接質量進行分級評定。(3)針對我國相關標準較多的問題,在壓力管道全面檢驗時應適當進行轉變,比如據《在用工業管道定期檢驗規程2003》可知,若壓力管道采用的是20#鋼管道,則可按局部減薄的方式定級處理未焊透的缺陷。
1.2 導波無損檢測
導波無損檢測是液化氣站壓力管道全面檢測的又一重要方法,其中導波是一種分屬差聲波范疇的扭曲波及待測管道中液體介質流動會對其產生嚴重影響,但允許液體介質在導波無損檢測時流動。在實際操作中,導波的頻率一般在100kHz以下,表明導波可實現長距離傳播,從而提高了導波的檢測效率。在導波無損檢測中,通常應把握好如下要點:
(1)確定檢測條件,即在導波無損檢測前,可利用定量光譜儀測定待測管道的材質,同時在帶漆檢測中,可利用涂層測厚儀測定管道的外表面厚度,之后再進行正式檢測。(2)布設探頭,具體做法如下:一是對稱布設在膨脹彎管處及將探頭安排在中心處;二是每間隔80m拆除一節保溫層,并裝設探頭環。(3)導波設備:利用WavemakerSE16導波檢測儀檢測管道,并選用R2B8導波探頭。另外,在現場檢測中,不僅不用外接電源,還可利用計算機自動運算檢測數據,從而實現了液化氣站壓力管道的智能化檢測。(4)分析檢測結果,即先按上述方法得出檢測結果后,再通過X射線拍片對可疑位置加以證實。
一般來講,可將導波軟件用來判斷壓力管道缺陷,且一旦焊縫存在缺陷,首先在波形上將表現出不圓滑、不對稱及局部為三峰或雙峰波形等現象;其次,在波形的對稱性上,正常焊縫的導波波形將出現紅色波低、黑色波高的現象,反之則可判定焊縫存在缺陷。
另外,為了保證液壓氣站壓力管道導波無損檢測的可靠性,在實際檢測中還應注意如下事項:一是在裝設導波檢測環時,應保證正方向為導管的前進方向,否則檢測波形的偏差將達180°,從而降低了檢測的效果;二是在缺陷定位時,為了減少檢測時間及保證檢測效果,應根據客觀實際優化檢測步驟;三是在選擇保溫層點的拆除位置時,一般按管道膨脹彎矩的中心位置來選定探頭環的裝設位置,其中100m管道應按40~50m設定檢測距離及選出3處檢測位置,注意兩端的檢測位置到膨脹彎矩首個焊縫的距離應控制在4m左右;四是在使用導波軟件時,應按要求控制待測管道的尺寸及實際檢測距離,同時通過調整檢測方法來提高導波軟件的應用效果。
1.3 導波無損檢測與定期檢測規程的討論
導波無損檢測與定期檢測在液化氣站壓力管道全面檢測中的作用都很重要。
但實踐表明,若按《NB/T47013.2-2015承壓設備無損檢第2部分射線檢測》進行檢測,則一旦未焊透長度在焊口總長的15%以上,便需對管道進行停用維修,而若參照《在用工業管道定期檢驗規程2003》,則當未焊透長度未在規范允許的范圍時,應按局部減薄的要求進行處理,但在這一過程中,未焊透長度的控制卻缺乏可參照的標準。
針對這一矛盾,筆者認為若未焊透的容限深度在安全范圍,則在評定缺陷時,管道的極限承載力應選為塑性極限載荷。
為了進一步探析液化氣站壓力管道全面檢驗方法的應用,本文筆者結合如下案例展開討論:A液化氣站壓力管道的材質、規格、設計壓力及溫度分別為20#鋼、φ57×3.5mm、1.8MPa及50℃。在使用20年的檢驗中,并未發現任何腐蝕和減薄等缺陷,但在對一處焊口開展射線檢測時,卻發現一道長300mm、深1.0mm的未焊透缺陷。據《NB/T47013.2-2015承壓設備無損檢第2部分射線檢測》可知,當未焊透長度在焊口總長的15%以上時,其安全等級為IV級,此時應進行停用維修,而若按局部減薄開展安全評定,則允許這一缺陷存在。
在這一案例中,壓力管道為#20鋼及其壁厚、管內半徑分別為3.5mm和27.5mm,同時管道的屈服強度、斷裂韌性及在正常條件下操作時的軸向應力分別為230MPa、2821N/mm15和7.3MPa。另外,管道未焊透缺陷的相對長度為0.17。那么,通過計算可知,在上述案例中,存在未焊透缺陷的管道可繼續投入使用,但管道的檢驗周期應適當縮短,以保證管道使用的安全性及液化氣站的正常運行。
綜上,本文分別討論了射線檢測與導波無損檢測在液化氣站壓力管道中的應用,并針對導波無損檢測與定期檢測規范存在的矛盾做了進一步說明。
總之,目前,液化氣站壓力管道全面檢測尚存在較大的上升空間,而為了減少檢驗中可能出現的矛盾,還應從體制及方法上進行優化處理,方才能保證壓力管道的安全使用及液化氣站的正常運行。
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TE973.6
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1671-0711(2016)10(下)-0058-02