摘 要 壓力管道的可靠性首先取決于其設(shè)計(jì)、制造、安裝的質(zhì)量。在使用階段,由于介質(zhì)和環(huán)境的侵害、操作不當(dāng)、維護(hù)不力,往往會(huì)引起材料性能的惡化、失效而降低其使用性能和周期,甚至發(fā)生事故,只有強(qiáng)化控制工藝操作指標(biāo)和工藝紀(jì)律,堅(jiān)持崗位責(zé)任制,認(rèn)真執(zhí)行巡回檢查,才能保證壓力管道的使用安全。文章從這幾個(gè)方面對(duì)壓力管道進(jìn)行一一闡述。
關(guān)鍵詞 壓力管道;維護(hù)保養(yǎng);使用安全;分析
中圖分類號(hào) TE832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)052-0153-01
1 工藝指標(biāo)的控制
操作壓力和溫度的控制:是兩個(gè)主要的工藝控制指標(biāo)??刂埔c(diǎn)是:控制管道不超過最高工作壓力和極限工作溫度。
超壓可導(dǎo)致管道變形、泄露,嚴(yán)重者導(dǎo)致管道開裂、爆裂、爆炸。另外還應(yīng)控制升降壓的速度(一般常溫時(shí)小于0.5 MPa/min,高溫時(shí)小于0.2 MPa/min),否則會(huì)使管道連接處密封失效,管道應(yīng)力增大,加速原有裂紋地?cái)U(kuò)展,管件受損。
超過最高溫度,可使材料的強(qiáng)度降低,甚至發(fā)生蠕變破壞,加速材料腐蝕、開裂或氧化起皮。過低的溫度會(huì)使材料韌性下降,產(chǎn)生低溫脆性破壞,物料結(jié)晶析出、堵塞管道。另外應(yīng)控制升降溫速度(小于40℃/h),否則有可能對(duì)管道產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱沖擊。
2 交變載荷的控制
管道如果長期在長復(fù)交變載荷的作用下,就會(huì)產(chǎn)生疲勞破壞的情況,主要表現(xiàn)就是金屬的低周疲勞,它的特點(diǎn)就是由于應(yīng)力較大而使交變頻率較低。在幾何結(jié)構(gòu)不連續(xù)處和焊縫附近存在應(yīng)力集中,有的可能達(dá)到和超過材料的屈服極限,如果交替的加載與卸載,將會(huì)使受力較大的晶粒產(chǎn)生塑邊并逐漸發(fā)展為細(xì)微的裂紋。由于應(yīng)力周期的不斷變化,裂紋將逐步擴(kuò)展,以致最后會(huì)導(dǎo)致破壞。
管道交變應(yīng)力產(chǎn)生的原因:
1)因間斷輸送介質(zhì)而對(duì)管道反復(fù)的加壓和卸載、升溫和降溫;2)運(yùn)行中壓力波動(dòng)較大;3)運(yùn)行中溫度發(fā)生變化;4)因其他設(shè)備、支撐的交變應(yīng)力和受迫振動(dòng)。
為了防止管道的疲勞破壞,就應(yīng)盡量避免不必要的頻繁加壓和卸壓,避免過大的壓力、溫度波動(dòng),力求平穩(wěn)操作。
3 腐蝕性介質(zhì)含量的控制
腐蝕介質(zhì)含量的超標(biāo)、原料性質(zhì)的惡劣,必然對(duì)管道產(chǎn)生危害。如對(duì)于高強(qiáng)鋼壓力管道,H2S含量超過一定值,并伴有水分的情況下,可能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂。當(dāng)焊縫的硬度值HB大于200,如H2S含量超標(biāo),及易導(dǎo)致焊縫的應(yīng)力腐蝕。此外,腐蝕介質(zhì)成分、含水多少、氣相液相的不同、高速流動(dòng)狀態(tài)差異、顆粒的大小,都會(huì)影響腐蝕失效的程度。對(duì)于介質(zhì)超標(biāo)等違反工藝規(guī)程、操作規(guī)程的行為,使用單位必須作出明確規(guī)定,加以制止。
4 建立崗位責(zé)任制
這就要求操作人員熟悉本崗位壓力管道的技術(shù)特性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工藝流程、工藝指標(biāo)、對(duì)可能發(fā)生的事故應(yīng)采取的措施。操作人員要掌握“四懂三會(huì)”:懂原理、懂性能、懂結(jié)構(gòu)、懂用途,會(huì)使用、會(huì)維護(hù)保養(yǎng)、會(huì)排除故障。
在運(yùn)行過程中,操作人員應(yīng)嚴(yán)格控制工藝指標(biāo),正確操作,嚴(yán)禁超壓、超溫運(yùn)行,加載和卸載的速度不宜過快,高溫或低溫條件下工作的管道,加熱或冷卻應(yīng)緩慢進(jìn)行,管道運(yùn)行時(shí)應(yīng)盡量避免壓力和溫度的大幅度波動(dòng),盡量減少管道的開停次數(shù)。
平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)巡回檢查,劃分區(qū)域,明確職責(zé),制定嚴(yán)格的巡回檢查制度。制度中要明確檢查人員、檢查時(shí)間、檢查部位、應(yīng)檢查的項(xiàng)目。要作好檢查記錄,如果發(fā)現(xiàn)有異常情況應(yīng)該及時(shí)向上級(jí)匯款并做好相應(yīng)的處理。
4.1 巡回檢查的項(xiàng)目
各項(xiàng)工藝操作指標(biāo)參數(shù)、運(yùn)行的情況、系統(tǒng)的平穩(wěn)情況;
管道接頭、閥門及各管件密封無泄漏情況;
防腐層、保溫層是不是完好無損;
管道振動(dòng)情況;
管道支、吊架的緊固、腐蝕和支承情況,管架、基礎(chǔ)完好情況;
管道之間、管道與相鄰構(gòu)件的摩擦情況;
閥門等操作機(jī)構(gòu)的潤滑是否良好;
安全閥、壓力表、爆破片等安全保護(hù)裝置運(yùn)行狀況;
靜電跨接、靜電接地、防腐蝕陰陽極保護(hù)裝置的運(yùn)行、完好狀況;
其他缺陷等。
4.2 對(duì)下列管道應(yīng)特別加強(qiáng)檢查和維護(hù)
生產(chǎn)流程有很多要害的部位。比如說加熱爐的出口部分,塔底部,反應(yīng)器的底部,高溫高壓機(jī)泵,壓縮機(jī)進(jìn)出口等等地方的管道。穿越河流,橋梁,鐵路,公路以前各居民點(diǎn)的管道等等。
容易輸送出現(xiàn)易燃,易爆,有毒或者腐蝕性介質(zhì)的一些管道。
管道上很多容易被忽視的地方以及容易形成“盲腸”的地方。
工作條件苛刻,受交變應(yīng)力的管道。
城市公用管道上違章修筑的建筑物、構(gòu)筑物和堆放物品。
5 壓力管道的維護(hù)保養(yǎng)
維護(hù)保養(yǎng)工作是延長壓力管道使用周期的基礎(chǔ)。維護(hù)保養(yǎng)的主要內(nèi)容就是日常的維護(hù)保養(yǎng)措施,應(yīng)寫入操作規(guī)程。
對(duì)壓力管道的防腐措施要做到經(jīng)常檢查,這樣才能更好的保證它的完好無損,要避免對(duì)管道表面不必要的碰撞,保持管道表面的光潔,從而減少各種電離、化學(xué)腐蝕。
對(duì)閥門的操作機(jī)構(gòu)要對(duì)其經(jīng)常進(jìn)行除銹處理、上油并配置保護(hù)塑料套管,定期進(jìn)行活動(dòng),保證其開關(guān)靈活。
要經(jīng)常擦拭安全閥,壓力表,確保其靈活、準(zhǔn)確,并按時(shí)進(jìn)行檢查和校驗(yàn)。
緊固螺栓是否完好需要做定期的檢查工作,做到齊全、不銹蝕、絲扣完整,連接可靠。
壓力管道因外界因素產(chǎn)生較大振動(dòng)時(shí),要對(duì)振源進(jìn)行隔斷,并且加強(qiáng)支撐等減振措施,發(fā)現(xiàn)摩擦等情況的時(shí)候,需要及時(shí)的采取相應(yīng)的措施。
6 壓力管道的特護(hù)措施
1)建立嚴(yán)格的介質(zhì)定期采樣制度,加強(qiáng)腐蝕環(huán)境的監(jiān)測(cè)和分析。2)必須建立定點(diǎn)、定時(shí)、定材料掛片測(cè)腐蝕速率的制度,做好記錄、積累數(shù)據(jù)、定期分析。3)采取積極有效措施,對(duì)腐蝕環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格控制。如降低腐蝕性介質(zhì)濃度,進(jìn)行腐蝕分析,并強(qiáng)調(diào)制度的落實(shí)等。4)加強(qiáng)對(duì)特定或重要管道的檢測(cè)、檢驗(yàn)工作。
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作者簡介
韓園園(1985—),女,陜西省西安人,畢業(yè)于西安建筑科技大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè),工學(xué)學(xué)士學(xué)位,現(xiàn)就職于西安特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院,助理工程師,研究方向:電氣工程及其自動(dòng)化。