邢志梅
(四川省特種設備檢驗研究院,四川 成都 610061)
隨著經濟的發展,壓力管道起著越來越重要的作用,據國家質檢總局發布的2016年特種設備登記數量情況統計全國壓力管道已達到了47.79萬公里。而工業管道是壓力管道中工藝流程種類最多、生產環境狀態變化最為復雜、輸送的介質品種與條件均較苛刻的壓力管道。廣泛的應用于石油化工領域,擔負著高溫、高壓、易燃、易爆、有毒等介質的輸送任務,一旦發生泄露或爆炸可能導致災難事故的發生。
由于對管道的管理起步較晚,企業對工業管道發生事故的可能性認識不足,普遍存在重容器、輕管道的思路,近年來我國石化企業工業管道安全事故時有發生,嚴重影響企業和社會效益的正常發展,因此做好石化企業工業管道定期檢驗工作是非常必要的。但是在停工檢修期間進行工業管道全面檢驗時,時間緊、任務重,往往檢驗與維修工作同步進行,檢驗人員怎樣合理、高效的檢驗,在檢驗過程中應該控制哪些環節,抓住檢驗工作的重點,才能保證檢驗工作質量。下面筆者結合實際檢驗的某石化企業工業管道來具體分析。
筆者所在檢驗機構所檢驗的石化企業作為國家實施重要能源戰略布局和西部大開發戰略提出的國家“十一五”重點工程,被列入《國家煉油工業中長期發展專項規劃》。該項目由煉油和化工部分組成,于2012年投產運行至今。項目工程涉及的特種設備具有種類多、數量大、設備容積大、壓力高、介質復雜、危害性大,其生產質量及運行安全關系人民生命財產和社會穩定。大型石化企業一般停工檢修基本是全廠所有裝置按停工順序依次停工,石化企業本次停車檢修為全廠檢修期最長50天,最短12天,分配給壓力管道定期檢驗的時間最長為30天,最短的7天。本次檢修為企業首次檢修,檢驗時間緊、任務重,同時又與設備及管線更換零部件等維護工程同時進行,存在交叉作業,強化現場協調,合理布置檢驗工作十分關鍵。
對于成套石化企業的工業管道檢驗來說,檢驗方案的編制是檢驗工作的前提,是檢驗過程的依據,制定合理的檢驗方案直接關系到檢驗工作質量的高低。石化企業各裝置工業管道錯綜復雜、走向不定、介質多樣,不可能每條管道的所
有部位都能檢驗到,怎樣根據管道本體存在的安全隱患確定其抽查比例、重點檢查部位及該部位的檢驗項目是檢驗方案的關鍵。
筆者本次所檢驗的石化企業工業管道首次定期檢驗采取基于風險的檢驗(RBI)方法進行風險評估,根據風險評估得出各設備的風險等級,提出相應的檢驗策略。檢驗實施中采取常規檢驗方法與RBI檢驗策略相結合的方式實施具體檢驗工作。根據企業提供的所需裝置工業管道基本資料,根據標準規范結合基于風險的檢驗(RBI)評估報告確定檢驗重點,明確各條管道檢驗方法、檢驗比例等,分裝置制定管道檢驗方案。
現場組織檢驗人員與所對應設備工程師進行資料對接,整理出所需管道檢驗的流程圖及單線圖。根據流程圖核對現場管道與單線圖一致性,根據檢驗方案預先確定現場實際管道檢驗部位及檢驗方法,確定需檢測部位是否需要拆保溫及搭架,在現場管道貼牌標記并在相應單線圖中標出。管道核對完畢后分裝置填寫 壓力管道定期檢驗計劃表 ,并作為附件存放在檢驗方案中。檢驗方案由檢驗機構的技術負責人或者授權人審查批準。檢驗方案制定完成后與企業交接確定其可實施性。
檢驗前檢驗人員應對石化企業工業管道的設計資料、安裝資料、改造或者重大修理資料、使用管理資料及檢驗檢查資料進行審查。本次檢驗資料審查時發現,由于石化企業人員變動頻繁造成部分資料遺失,資料存檔在不同部門導致資料提供不齊全,給審查工作帶來了難度。這就需要檢驗人員提前告知企業相關部門人員提供所需審查資料清單,以便企業及時提供齊全的被審資料。
輔助工作對我們能否按期順利完成檢驗工作是非常重要的一環。檢驗方案確定后,如石化企業已確定輔助單位名單,應盡快安排檢驗人員與之交接,給其留足夠的時間做輔助工作。輔助工作主要有搭架、拆保溫、打磨等,要求檢驗人員完成工作量確認及現場指出等交接工作,并現場確認輔助工作的有效性。此次檢驗中出現的問題是工作交接完成比較順利,但實際在檢驗過程中輔助單位還存在以下問題致使我們檢驗時間縮短和人員不足情況。本次檢驗發現的問題有:(1)輔助單位未做好人員及工器具配備的準備;(2)交接工作是與輔助單位技術人員交接,但實際操作人員文化程度低看不懂交接圖紙,無法找到需要輔助的部位;(3)輔助部位未達到要求的檢驗條件。
根據檢驗方案中的工作量合理安排檢驗檢測人員和配備檢驗儀器設備及個人防護器具。人員方面,檢驗檢測人員確定后提前安排進行石化企業相關的入場作業培訓,培訓合格后分組,由企業相關操作人員陪同進入裝置熟悉作業區域及管道布局走向。檢驗儀器設備及防護器具方面,按現場檢驗項目組的設置計劃,提前3個月完成檢驗設備耗材需求計劃,檢驗前1個月完成檢驗設備準備。進場前半個月完成所有的檢驗設備檢查認證工作,確保工機具具備安全要求、使用性能。
裝置進入停工后工藝置換期間,檢驗項目組組長及協調人員提前與石化企業和相關輔助單位人員進行對接,確認其是否按照相關要求做好停機后的技術處理和檢驗前的安全檢查,現場條件是否符合檢驗工作要求,以及進場時間和是否有影響檢驗按計劃正常進行的因素。若有,則及時進行調整。檢驗人員確認現場符合檢驗工作要求后方可進行檢驗工作,并遵守企業的相關規定。
確定可以進行檢驗后,檢驗組進入各裝置按制定的檢驗計劃進行檢驗。根據石化企業工業管道分布特點確定按區或平臺等區域式檢驗方式。檢驗和檢測分組同時進行,檢驗組以宏觀檢驗、壁厚測定和安全附件等檢驗為主,檢測組以表面、埋藏缺陷檢測及材質分析等檢測為主,檢驗檢測均標注在單線圖中。壓力管道檢驗項目主要是以宏觀檢驗、壁厚測定和安全附件的檢驗為主,對存在應力腐蝕開裂損傷機理且失效可能性等級大于3的管道要增加焊縫UT(或RT)檢測,對存在外部腐蝕損傷機理且失效可能性等級大于3的管道應拆除部分外保溫層進行保溫層下腐蝕檢查,當有懷疑時應進行表面裂紋檢查,材質不明或有高溫蠕變及材質劣化傾向的管道進行材質分析,必要時應當增加耐壓強度校核、應力分析、耐壓試驗和泄露實驗等項目。這里說明一下,筆者檢驗的石化企業是在定期檢驗前做了基于風險的檢驗(RBI)的,埋藏缺陷的檢測未嚴格按《壓力管道定期檢驗規則--工業管道》TSG D7005-2018(以下稱《管檢規》)中規定比例執行,檢驗人員在制定檢驗方案和檢驗時應根據實際情況分析制定。
在以往的檢驗過程中發現部分檢驗人員認為無損檢測是最能發現壓力管道缺陷的方法,往往把無損檢測的比例提高到很大,弱化了宏觀檢驗、壁厚測定和安全附件及儀表的檢驗。筆者通過這次定期檢驗以及以往的檢驗實踐中積累的經驗認為這3個項目是最重要的。
《管檢規》中規定宏觀檢驗應當主要采用目視方法(必要時利用內窺鏡、放大鏡或者其他輔助檢測儀器設備、測量工具)檢驗管道結構、幾何尺寸、表面情況以及焊接接頭、防腐層、隔熱層等。可見宏觀檢驗是對管道外觀最直接的檢驗,在檢驗過程中,對管道壁厚測定、拆除保溫及無損檢測等選擇準確的檢測部位起到了重要作用。
如圖1所示此次石化企業工業管道定期檢驗中發現減薄占管道總缺陷的比例是73.69%,比例還是相當大的。工業管道的厚度減薄通常是由腐蝕和沖刷引起的,檢驗時應重點關注含有腐蝕性介質的管道,檢驗前應注意介質腐蝕特性及流向,準確選擇測厚點部位。而實際檢驗中壁厚測定是管道減薄最有效的檢出方法。管道壁厚測定,一般采用超聲測厚方法,測厚點位置應該具有代表性,重點選擇易受腐蝕、沖蝕、制造成型時壁厚減薄和使用中易產生變形、積液、磨損部位,發現異常情況應當在異常部位附近增加測厚點。

圖1 ××石化企業工業管道定期檢驗中檢出缺陷比例
安全附件和儀表對壓力管道的安全運行起著重要保障作用,是檢驗項目的重要一環,《管檢規》中規定安全附件和儀表檢驗不合格的管道,不允許投入使用。而在實際運行管理和檢驗工作中,儀表管理人員容易忽視對安全附件的維護保養,對出現損壞或者泄露的安全附件未能及時維修、更換,而檢驗人員容易忽視對安全附件的檢查,留下安全隱患。
石化企業工業管道除了宏觀檢驗、壁厚測定及安全附件的檢驗方法外,由于部分管道的運行狀況、腐蝕機理及現場管道實際狀況等具體情況,采取有效的無損檢測發方法是確保工業管道安全運行的保障。所謂無損檢測,是在不損壞檢測對象的前提下,以物理或化學方法為手段,借助相應的設備器材,按照規定的技術要求,對檢測對象的內部及表面的結構、性質或狀態進行檢查和測試,并對結果進行分析和評價。
表面缺陷檢測應當采用NB/T 47013中規定的磁粉檢測和滲透檢測方法,鐵磁性材料管道的表面缺陷檢測應當優先采用磁粉檢測。表面無損檢測重點部位選定,主要包括宏觀檢查中發現裂紋或者有懷疑的部位,隔熱層破壞或者可能滲入雨水的奧氏體不銹鋼管道部位,檢驗人員認為有必要的支管角焊縫部位,存在環境開裂傾向的管道部位。如圖2的本次定期檢驗發現表面缺陷。
埋藏缺陷檢測應當采用NB/T 47013中規定的射線檢測和超聲檢測等方法。埋藏無損檢測重點部位選定,主要包括安裝和使用過程中返修或者補焊部位,檢驗時發現焊縫表面裂紋需要進行埋藏缺陷檢測部位,錯邊量超過相關安裝標準要求的焊縫部位,出現泄漏的部位以及其附近的焊接接頭,安裝時的管道固定口等應力集中部位,泵、壓縮機進出口第一道或者相鄰的焊接接頭,支吊架損壞部位附近的焊接接頭,異種鋼焊接接頭,管道變形較大部位的焊接接頭,檢驗人員認為有必要的其他部位等。
檢驗當天完成的工作量要及時匯總,發現的缺陷要及時評判,如判定為超標缺陷,應及時開具《特種設備定期檢驗意見通知書(2)》,將檢驗情況及時通知石化企業,給與企業留足夠的時間處理缺陷,保證企業按時開工。
綜上所述,隨著社會經濟的不斷發展,由于石化企業工業管道的工藝復雜性決定其存在一定的安全隱患,企業應加大對工業管道定期檢驗的重視,檢驗機構及檢驗人員在對工業管道進行定期檢驗時,應針對被檢單位的不同特點制定合理的檢驗方案,合理的安排檢驗并在檢驗中抓住檢驗環節中的重點,就能更好的完成檢驗工作,為企業降低事故隱患,保障特種設備的安全運行,保障人民群眾生命和財產安全。