馬天恒(江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院,江蘇 南京 210036)
在用壓力管道全面檢驗研究
馬天恒(江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院,江蘇南京210036)
隨著社會的發展,管道的應用逐漸增多,為了使管道的性能得到保證,就要定期對其進行全面檢驗,檢驗工作是否良好,對其正常的運行起到關鍵作用。因此,為了更好地對壓力管道進行全面檢驗,本文首先就對壓力管道的全面檢驗方式進行了闡述,然后對壓力管道的安全評價進行了概述,以使壓力管道在社會發展中起到更大的作用。
壓力管道;全面檢驗;安全評價
隨著社會的發展,在傳統的運輸當中又增加了一種新的運輸模式-管道運輸,這種運輸模式的出現為社會的發展提供了有效的依據。并且在當前城市化建設的過程中,傳統的木材引火方式也不斷的被各種燃氣取代,使得管道運輸的應用不斷地增加,而管道中運輸的氣體或液體,往往具有易燃、易爆等特點,導致人們生活中的安全隱患逐漸的增加,為了使人們的生活安全穩定,定期對管道進行全面檢驗是一項重要的工作,因此,加強對壓力管道全面檢驗的方法進行研究成為了當前關乎于人們生活的重要內容。
在當前階段中,壓力管道的使用逐漸增加,而在壓力管道中,運輸的往往是一些危險的氣體或液體,如果管道出現問題,這些氣體或液體發生泄漏的事件后,不僅對環境造成了一定的污染,同時還會對人們的生活造成一定的安全隱患,因此,就要對其進行定期的全面檢驗工作。全面檢驗就是在管道使用一定的時間后,停止管道的運行,對其進行全面的檢驗。其檢驗方式包括了以下幾點:
1.1宏觀檢驗
宏觀檢驗是壓力管道全面檢驗中最重要的一種方式,它是通過檢驗人員的聽覺、觸覺和視覺對管道進行檢查,判斷壓力管道合格。在進行檢驗之前,檢驗人員需要審查相關資料,包含管道設計資料、施工資料、管道組成件合格證書、歷次在線檢驗報告等,以及管道運行記錄,對管道的運行情況做詳細的分析,從而抽查重點部位,制定檢驗計劃。檢驗人員根據檢驗計劃以及管道的單線圖,沿著管道的走向,對壓力管道進行檢驗。(1)查看支吊架是否發生位移,需要補償器結構的部位是否完整等;(2)檢查管道中的組成部件,如管道中的閥門、法蘭等,查看其整體結構是否出現損壞以及發生變形等現象,同時還要查看其表面是否出現裂紋、碰傷、重皮等缺陷;(3)對管道的焊接接頭進行檢驗,檢查焊接接頭及熱影響區是否出現表面裂紋,采用焊縫尺測量焊接接頭的咬邊、錯邊量以及余高,是否符合要求;(4)檢查管道的腐蝕情況,尤其是要重點檢查管道與管架接觸的部位。并且在檢驗過程中,還要區分管道是否有絕熱層,對沒有絕熱層的管道需要對整個管道進行檢驗,而有絕熱層的管道進行抽樣檢驗[1],如果在檢驗過程中發現絕熱層破損等現象,還需要進行相應的腐蝕監測。檢驗人員應當將檢驗的結果如實準確的記錄到工作日志中,為之后的審核與維修提供依據。
1.2壁厚測定
壁厚測定特別針對在腐蝕環境下或者內部輸送腐蝕介質的管道,通過壁厚測定了解管道的腐蝕情況,估算管道的剩余壽命。一般情況下,測厚位置選擇在管道腐蝕最嚴重的地方,并且測厚位置不得少于3處,通常選擇彎頭、三通以及直徑突變處進行壁厚測定。根據《在用工業管道定期檢驗規程》中規定彎頭、三通和直徑突變處的測厚抽查比例,GC1管道≥50%,GC2管道≥20%,GC3管道≥5%,并且不銹鋼管道、介質無腐蝕性的管道可以適當的減少測厚抽查比例。
壁厚測定在宏觀檢測的同時進行的,結合壓力管道單線圖,根據管道中介質的流向順序,采用超聲波測厚的方法自上而下的進行檢驗,將檢驗的結果準確的記錄在單線圖中,在檢驗完成后,將單線圖上交給檢查部門,由檢查部門對其進行匯總以及分析,做出正確的管道厚度評估[2]。
1.3材質檢驗
在對管道進行全面檢驗的過程中,還需要進行材質的檢查,對材質資料齊全的管道材料進行檢查時,只需要確認其種類與牌號,而對沒有材質資料的管道進行檢查時,就要根據管道的實際情況來選擇不同的方式進行檢驗,例如化學分析、光譜分析等,將材料的材質進行確定。在當前階段中,大部分的老企業中都會存在管道材質資料不全的現象,有些是在企業的運行過程中丟失了,還有些是在安裝中就沒有對材料認真的管理,管道的資料與實際存在差異,增加了壓力管道全面檢驗的工作任務。因此,在對危險性不高,或者是沒有發生過故障的管道進行檢驗時,可以根據實際的檢驗情況,可以對其進行酌情的進行放寬處理,但是在檢驗時依然不能脫離壓力管道的檢驗原則。這樣不僅降低了檢驗工作的任務量,同時還減少了檢驗工作的投入成本[3]。
1.4電阻值檢驗
在壓力管道運行過程中,液體或氣體會與管道產生摩擦,使管道中出現一定的靜電現象,而管道中運輸的往往是易燃、易爆的介質,如果靜電效應達到一定的程度,可能會造成管道發生爆炸,對社會造成嚴重的影響,造成巨大的經濟損失和人員傷亡。因此,對輸送易燃、易爆的壓力管道進行電阻值的測定是十分必要的。壓力管道電阻值測定主要是對法蘭間的接觸電阻以及管道的對地電阻進行檢驗,在一般情況下,輸送易燃、易爆的壓力管道對地的阻值應小于100Ω,法蘭間接觸的阻值不得大于0.03Ω,其他管道可以不同檢測。在測定過程中發現這兩項電阻值不符合要求,需要及時上報并進行檢修[4]。
1.5理化檢驗
部分管道在運行過程中,由于使用環境的因素,會導致管道的材質出現問題,為保證管道的安全運行,需要采用硬度試驗、金相檢測、化學成分分析等方法對管道就進行理化檢驗。潮濕環境下的管道一般會產生應力腐蝕的現象,因此需要對這些管道進行硬度檢驗,檢驗人員應對其嚴重或者具有代表性的部分進行檢驗,如在檢測結果超過正常的使用標準后,需根據實際情況,將檢驗范圍進行擴散檢驗;另一種是對管道使用的時間較長,將要達到設計時使用時間的管道,或者是已經達到了設計時使用時間的管道,在對這些管道進行檢驗時,不僅僅檢驗其硬度,同時還要檢驗管道材料的內部結構,在進行這項檢驗工作時,可以根據環境的不同,選擇化學成分分析、力學性能試驗等檢驗方法,便于檢驗人員更好的了解這些老化管道的結構,保證性能存在隱患的管道能夠得到及時的清除[5]。
1.6無損檢測
壓力管道的無損檢測一般包括表面無損檢測和內部無損檢測兩種方式,表面無損檢測是檢測宏觀檢查中不易發現或漏檢的表面和近表面缺陷的重要手段,是宏觀檢查的補充,一般采用滲透檢測(PT)和磁粉檢測(MT)。通常在宏觀檢查中發現裂紋、絕熱層破損、處于應力腐蝕環境中的管道以及檢驗人員認為有必要時進行。內部無損檢測主要用來檢測管道焊縫內部缺陷,如裂紋、未焊透、未熔合以及氣孔等,一般采用射線檢測(RT)和超聲波檢測(UT)。
在檢驗的過程中,檢驗人員在前期就要做好有效的標記工作,將需要進行無損檢驗的管道詳細的標記出來,并且嚴格按照標記來完成,不能將任何一處標記遺漏并且在檢驗時,每一個標記部位檢驗完成后,都要將其在單線圖中劃掉,避免對某一個標記部位進行多次的檢驗,增加檢驗工作的任務量[6]。
1.7壓力試驗
經全面檢驗的管道一般應進行壓力試驗,壓力試驗通常在上述所有的檢驗工作完成后進行的,即在裝置運行之前進行的,但是在一些情況下,也還可以配合裝置開車運行時進行。壓力試驗一般在管道經過重大修理改造、使用條件變更或者停用2年以上重新投用情況進行。壓力試驗是由維修與改造部門來進行的,檢驗的人員對管道的運行進行監督,查看其在運行的過程中是否出現泄漏、管道強度不足等問題,如果壓力試驗時發現問題,就要及時的尋找原因,并將其進行解決,然后重新檢驗,直到沒有問題存在為止[7]。
2.1壓力管道安全評價的目的
對壓力管道安全性能造成影響的因素有很多,例如設計的不完善、使用的環境以及安裝操作的不正確等,這些因素都會使壓力管道增加安全隱患。并且隨著壓力管道的使用時間不斷增加,對其造成影響的因素也在不斷地進行改變,使其出現的損害程度也有所不同。因此,為了保證壓力管道的結構、安全性能,就要分析導致壓力管道出現問題的原因,對壓力管道的安全性能進行評價[8]。
2.2壓力管道評價的內容
在對壓力管道進行安全評價時,通常包括三項內容。首先是對壓力管道的可靠性進行分析,在這項工作中,主要是通過對國內或國外的以往的實際案例進行分析,總結出成功的經驗和出現事故的教訓,而且還可以對一些重要的研究成果進行分析,將壓力管道中常出現問題的部位以及變化規律了解清楚,根據這些分析來制定出合理的改善方案;其次是對高壓管道的風險進行分析,在進行這項評價時,可以對管道運行中的操作記錄、使用條件等進行分析,根據分析出來的結果來對風險進行排序,根據風險的排序來進行管道的檢驗工作,以使壓力管道的運行更加的穩定與合理;最后還要對壓力管道進行缺陷評價,這項評價工作是在上訴兩項評價工作的基礎上來完成的,對壓力管道的關鍵部位進行開挖綜合檢驗,如發現這些部位存在缺陷,就要對其進行斷裂力學計算,檢驗出管道的裂化程度,計算出管道在正常使用中的安全度,以獲得有效的安全運行參數,同時,還可以對管道的剩余使用年限進行推測[9]。
綜上所述,壓力管道在當前社會發展中起到了重要的作用,采用有效的檢驗方式可以使其安全性能得到更高的保證,本文分析的幾種方法只是檢驗方式中的一部分,為了使壓力管道運行能夠更加的安全,在檢驗的過程中,就要以這些方式為主,加入其他的檢驗方式共同來完成。在當前階段中,我國已經編撰出了相對嚴謹的壓力管道全面檢驗規程,但是,隨著科學技術的不斷創新,壓力管道會不斷改變,因此,還需要加強檢驗方式的研究,使其在社會發展的各個階段中都能夠有效的對壓力管道進行檢驗,使管道能夠安全、穩定的運行,為社會的發展提供了重要保障。
[1]賈強.氨制冷壓力管道不停機全面檢驗方法研究[J].壓力容器,2012,07(05):75.
[2]孫挺虹.在用壓力管道檢驗中若干問題探討[J].石油和化工設備,2012,03(07):68.
[3]王千.在用壓力管道全面檢驗中的工作方法分析[J].科學之友,2011,09(06):14.
[4]周波,許林濤,朱保赤.在用氨制冷壓力管道定期檢驗風險評價研究[J].工業安全與環保,2013,11(04):81.
[5]程紹平,儲擁軍.在用壓力管道檢驗的宏觀檢查及定級方法探討[J].安徽化工,2010,06(02):58.
[6]趙建國.在用工業管道全面檢驗遇到的幾個問題[J].中國特種設備安全,2011,08(02):18.
[7]劉海光,韓振波.壓力管道全面檢驗技術的應用[J].化工管理,2014,05(27):81.
[8]張為明.液化氣站壓力管道全面檢驗方法的分析[J].化工管理,2016,01(11):298.
[9]黃煥東,陳定岳,黃輝.石化裝置壓力管道的全面檢驗[J].中國特種設備安全,2013,08(06):40.