李侃(中石化中原油田分公司技術監測中心壓力容器監測站,河南 濮陽 457001)
絕大多數條件下,壓力管道都處于露天環境,各種環境因素很容易干擾和影響到管道質量。假設壓力管道受到了人為因素影響,忽視管道施工本身的管理問題,就很有可能會出現質量故障。缺陷成因十分復雜,一旦發現質量缺陷,工作人員就需要根據壓力管道運行情況和介質條件分析缺陷,用針對性的辦法處理。解決缺陷以后做再次檢測,保障壓力管道穩定和安全。
(1)腐蝕缺陷。因為壓力管道通常處于外部環境,管道的內外存在比較大的溫差,尤其是在有運輸介質的時候,溫差變得更加明顯,所以會出現腐蝕性問題。尤其是氨、液化氣一類的運輸管道更是腐蝕常客[1]。
長時間使用的壓力管道會在雨水侵蝕、母液侵蝕影響下被腐蝕,當然有些時候還會受到排水管道和地下水影響出現腐蝕。其結果就是壓力管道斷裂和變形[2]。假設發現壓力管道有腐蝕問題,就需要用陰極保護或是包裹防腐層的方法處理和解決。金屬管道在捆扎到一起的時候,需要先使用絕緣材料隔離。假設管道是運輸中受介質影響出現的腐蝕,則要用物理或是化學技術防腐處理管道。
(2)結構缺陷。不少壓力管道在設計環節就有出現閥門、管道連接不合理問題。所用管道的配件質量不達標就會引發壓力管道質量問題。
對壓力管道的檢驗和總結可以看出,沒有合理設置壓力管道補償器是缺陷的常見原因[3]。如壓力管道長時間處于溫度變化頻繁的環境,那么其直徑就會有細微變化,引起管道吊架變形與損壞。檢驗壓力管道的過程中,常用方法是振搗,用振搗的過程獲知結構缺陷、結構問題。管道振搗可以發現機械設計和管道平衡性缺陷。假設壓力管道當中的流體本身有著比較高的流速或是說截面突然變化,都會導致激振氣流脈動情況發生,使得壓力管道振動,引發連接件脫落、松動。后果十分嚴重,甚至會有泄露等安全事故發生。假設檢測中發現了管道振動,就需要用合理、可行的處理辦法。
(3)焊接缺陷。壓力管道使用焊接的方法連接,假設焊接中沒有嚴格按照有關技術標準和規定操作,就有很大概率出現管道焊縫未熔合、夾渣現象。檢測壓力管道的過程中,可以使用X射線探傷的做法獲知有沒有焊接缺陷。要結合缺陷情況使用挖補修復的方法處理缺陷。
(1)案例概況。在某化工廠中所用的壓力管道為10mm管道,其外直徑達到550mm,主要用于運輸氨。壓力為1.6MPa。在檢測中發現管道存在52mm長度的未熔合縫隙和7mm的夾渣。
(2)缺陷原因。從檢測中可以看到主要有兩個缺陷分別是未熔合縫隙和夾渣。之所以會出現這兩個情況,原因如下。
首先是對壓力管道夾渣缺陷的分析。壓力管道的夾渣出現原因十分復雜。因為焊接中坡口角度以及電流不達標,或是說電流較小、操作失誤引起的酸性焊條都會引起該問題。此外如果沒有徹底清理焊接邊緣,存在碳弧氣泡熔渣、氧化物、碳化物同樣也有可能引起夾渣問題。
其次是未熔合問題的分析。壓力管道未熔合原因同樣很多。比如焊接熱沒有達到標準,出現電弧偏差。間隙尺寸規格有誤差等等。此外焊接人員素質同樣也有可能會引起問題。
(3)定級分析管道缺陷。使用X射線探傷檢查發現管道有7mm的焊縫夾渣。而我國規定最大寬度只允許為6mm,所以結果為本次為4級安全問題。通過對未熔合問題的分析,使用X射線探傷得到了52mm的未熔合缺陷。當然因為國內技術規范沒有明確這個規定,所以由檢驗人員定級評價,同樣定為4級安全等級。
(4)壓力管道缺陷處理辦法。結束分析和定級評價之后,使用挖補技術數修復處理問題。修復過程中,嚴格按照有關規定、技術標準、技術規范。首先斷開有缺陷焊縫的管道,之后根據施工要求徹底清理管道的內部。并修磨處理原先的焊縫,直到焊縫徹底清除。隨后用表面探傷的方式檢查焊縫問題,確保焊縫標準達標。挖補修補焊接材料的時候確保和原管道性能一致。重新焊接前,嚴格審查施工人員資格證明。確保焊接人員技術水平達標。焊接后使用X射線探傷,保障施工質量和效果。使用局部熱處理方式降低焊接應力。
(5)缺陷處理效果。結束修補后需要做復核檢查工作。最后重新評價等級,在達標后準許重新使用。
檢測中嚴格按照規定標準檢查焊縫緊密度和平整度。使用X射線探傷。結果是滿足國家規定,效果很好。
壓力管道質量和安全運行關系到生態安全、環境安全、生命財產安全。所以需要加強管理和監督,做好平時檢查工作。如發現質量問題,第一時間分析,排除故障問題,保障管道穩定和安全。