金 路

（寧夏鍋爐壓力容器檢驗所 石嘴山所，寧夏 石嘴山753000）

0 引言

熱力管道的檢驗對于保證管線正常運行、公眾的生命安全和社會經(jīng)濟的快速發(fā)展有著重要的意義，但至今有關(guān)的維護、檢驗規(guī)程等未見發(fā)布，管道又大部分埋設(shè)在地下，有時甚至查漏還有相當困難，所以應(yīng)加強熱力管道檢驗規(guī)程的研究。

1 管線現(xiàn)場核對與空視圖的計算機繪制的要求

對管線單線圖需要進一步進行現(xiàn)場核實，為滿足壓力管道安全管理的需要，按規(guī)定要求對管線進行計算機空視圖繪制，直至符合壓力管道管理、檢驗的需要。空視圖在三維坐標紙上繪制，在空視圖中將壓力管道的起、止設(shè)備號（或管線號），管線走向和各段的坐標，壓力管道附件如管件、閥門、溫度計、壓力表、保溫狀況等標注清楚，確定焊縫位置，并對焊縫、測厚部位進行編號等，在提交檢驗報告時提供空視圖計算機文件。

2 管道測厚檢驗的要求

對易受沖刷、腐蝕的直管、彎管、三通等部位進行測厚檢查。測厚的方法采用常規(guī)的超聲波測厚、不用拆除保溫的渦流測厚和局部拆除保溫的MsS長距離導(dǎo)波檢測與監(jiān)測技術(shù)交互運用。常規(guī)超聲波測厚和渦流測厚其檢測總比例應(yīng)大于等于10%，MsS長距離導(dǎo)波檢測與監(jiān)測技術(shù)主要應(yīng)用在重要段管線和長距離單向管線。

采用常規(guī)的超聲波測厚應(yīng)在拆除保溫段進行，測厚中如發(fā)現(xiàn)異常值時，則在該點前后左右部位增測4個點，如仍有異常，進一步擴大測厚范圍，找出異常厚度的區(qū)域及最小厚度值。

對穿跨越鐵路干線、重要橋梁、住宅及工廠重要設(shè)施的管段應(yīng)采用MsS長距離導(dǎo)波檢測與監(jiān)測技術(shù)和常規(guī)測厚進行監(jiān)測。有異常的部位，應(yīng)拆除保溫進行核查。

3 無損檢測的要求

3.1 表面探傷（滲透探傷和磁粉探傷）

檢測部位的選取：

1）宏觀檢查中發(fā)現(xiàn)裂紋或可疑情況的管道，應(yīng)在相應(yīng)部位進行表面無損檢測；

2）對波紋管膨脹節(jié)不銹鋼段的軸向焊縫，應(yīng)在相應(yīng)部位進行表面無損檢測；

3）對管子對接焊縫兩邊存在嚴重的敲擊變形時，應(yīng)在相應(yīng)部位進行表面無損檢測抽查；

4）對熱力管道上管件、閥殼、支吊架受力焊縫、與熱力管道管道連接的小管道的支管部位角焊縫、與設(shè)備接口部位角焊縫進行表面探傷抽查。

5）二次應(yīng)力較高的部位和重要管段（穿跨越鐵路干線、重要橋梁、住宅及工廠重要設(shè)施的管段）相關(guān)的角焊縫；應(yīng)在相應(yīng)部位進行表面無損檢測；

6）檢驗人員認為有必要時，應(yīng)在支管角焊縫等部位進行表面無損檢測抽查。

對于鐵磁性管道的焊縫，應(yīng)優(yōu)先選用磁粉探傷，對于不銹鋼等晶粒粗大的無磁性的焊縫，優(yōu)先選用滲透探傷。對二次應(yīng)力較高的部位和重要管段（穿跨越鐵路干線、重要橋梁、住宅及工廠重要設(shè)施的管段）相關(guān)角焊縫應(yīng)進行全部檢查，對其他部位根據(jù)現(xiàn)場情況和管子的歷史運行情況進行抽查。

3.2 超聲波及射線探傷

超聲波或射線檢測抽查的比例與重點檢測部位按下述原則確定：

本文所屬的蒸汽熱力管道焊接接頭檢測比例為10%且不少于2個（抽查的焊接接頭進行全長度無損檢測）；對于振動較大的管道抽查比例應(yīng)為前面的2倍。

抽查的部位應(yīng)從下述重點檢查部位中選定：

1）二次應(yīng)力較高的部位和重要管段（穿跨越鐵路干線、重要橋梁、住宅及工廠重要設(shè)施的管段）相關(guān)的對接焊縫；

2）表面檢測發(fā)現(xiàn)裂紋的焊接接頭；

3）錯邊、咬邊嚴重超標的焊接接頭；

4）支吊架損壞部位附近的管道焊接接頭；

5）硬度檢驗中發(fā)現(xiàn)的硬度異常的焊接接頭；

6）使用過程中發(fā)生泄漏的部位附近的焊接接頭；

7）存在嚴重的敲擊變形的焊接接頭；

8）檢驗人員和使用單位認為需要抽查的其他焊接接頭。

4 理化檢驗的要求

對于蒸汽熱力管道應(yīng)選擇相應(yīng)部位進行金相和硬度檢驗抽查：

4.1 硬度值超過HB200時，檢驗人員視具體情況擴大焊接接頭內(nèi)外部無損檢測抽查比例。對于使用壽命接近或已經(jīng)超過設(shè)計壽命的管道，必要時應(yīng)取樣進行力學性能試驗或化學成分分析。

4.2 金相分析

1）球墨化評定：20#鋼珠光體球墨化評級按DL/T674執(zhí)行，采用與標準圖譜對比的方法，在金相顯微鏡250倍或500倍的倍率下進行球化級別的評定；必要時，亦可在更高倍率下觀察珠光體的細節(jié)。

2）石墨化評定：20#鋼石墨化評級按DL/T786執(zhí)行，焊接接頭的熔合線和熱影響區(qū)部位、彎管及變截面管的內(nèi)外壁附近，及溫度較高、應(yīng)力較大部位，石墨化程度較嚴重，是檢驗的重點部位。選擇石墨化程度最嚴重部位，同一檢查面應(yīng)選擇不少于3個視場，在放大500倍下，與本標準評級圖相對照進行石墨化評級。

5 壓力試驗的要求

5.1 蒸汽熱力管道有下列情況之一時，應(yīng)進行壓力試驗：

1）經(jīng)重大修理改造的；

2）使用條件變更的；

3）停用2年以上重新投用的。

對因使用條件變更而進行壓力試驗的管道，在壓力試驗前應(yīng)經(jīng)強度校核。

5.2 對于不屬于上述熱力管道的，經(jīng)使用單位和檢驗單位同意，通過泄漏性試驗的可以不進行壓力試驗。

6 熱力管道缺陷的安全評定要求

6.1 蒸汽熱力管道缺陷安全評定的一般準則

1）宏觀檢查和表面檢測（磁粉探傷和滲透探傷）檢出的管道、管件表面、焊縫表面的裂紋、重皮、褶迭及嚴重變形等不允許存在，必須先進行打磨消除，當打磨深度超過管壁厚的10%時，應(yīng)另作評定后再作處理。

2）對于振動較嚴重的管道，對接焊縫的咬邊及表面凹陷允許存在的限度為：深度不大于0.5mm,長度不大于焊縫全長的10%，且小于100mm.

3）管道和管件測厚值減薄10%或0.5mm以上時，需經(jīng)評定后決定是否可用。

4）管道焊縫射線和超聲波探傷檢測的裂紋不允許存在，未熔合、未焊透、圓形缺陷和條形缺陷需經(jīng)評定后確定是否需消除。

5）理化檢驗發(fā)現(xiàn)材料劣化，應(yīng)根據(jù)其劣化程度，經(jīng)評定后決定其使用年限。熱力管道缺陷的安全評定。

6.2 局部腐蝕減薄后的評定

對于外觀檢查時發(fā)現(xiàn)管道上存在的腐蝕凹坑，將根據(jù)測厚的檢查情況和腐蝕坑深度、面積等數(shù)據(jù)，確定壓力管道的壁厚減薄情況，根據(jù)ASME B31G-1991 規(guī)范《Manual for Determining the Remaining Strength of corroded Pipelines》對現(xiàn)有管線進行安全評定，確保管道的安全運行。最終提出壓力管道局部腐蝕管段的處理方案。

6.3 管道埋藏缺陷的安全評定

壓力管道不可避免地存在著原始的或使用中產(chǎn)生的缺陷，由于生產(chǎn)上、經(jīng)濟上的原因，不可能對含有超標缺陷的管道全部進行修復(fù)和更換。由于管道支撐及受載復(fù)雜，內(nèi)壓往往不是主要載荷，彎曲應(yīng)力、熱膨脹應(yīng)力是其承受載荷的特征，且多集中在焊縫，往往還涉及到動載荷，因而管道的缺陷評定與壓力容器的缺陷評定有很大不同。

ASME IWB-3650是一個技術(shù)先進的壓力管道缺陷評定規(guī)程。不僅考慮脆性斷裂失效，考慮塑性破壞（失穩(wěn)）失效，還能進行彈塑性斷裂評定。給出的彈塑性斷裂評定不是較簡單的啟裂評定，而是考慮了啟裂后韌性撕裂材料抗力增強直到韌性撕裂失穩(wěn)極限載荷分析，因而是一種技術(shù)先進的斷裂力學分析方法。

7 結(jié)束語

總之，作為五種物流運輸方式之一的壓力管道，其安全運行與生產(chǎn)生活關(guān)系極為密切，保證壓力管道的安全運行意義十分重大。因而有必要加強壓力管道的運行與維護管理，作好立法與有標準制訂工作，做到有法可依，有標準可執(zhí)行，確保壓力管道的安全運行。

［1］許文欣,張強.化工設(shè)計中的管道應(yīng)力分析[J].遼寧化工，2003：117－118.

［2］劉純,陳紅冬,胡波濤.蒸汽管道應(yīng)力分析和支吊架調(diào)整[J].鍋爐技術(shù)，2006：74－75.