馬天恒(江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)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(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院,江蘇南京210036)
隨著社會的發(fā)展,管道的應(yīng)用逐漸增多,為了使管道的性能得到保證,就要定期對其進(jìn)行全面檢驗,檢驗工作是否良好,對其正常的運(yùn)行起到關(guān)鍵作用。因此,為了更好地對壓力管道進(jìn)行全面檢驗,本文首先就對壓力管道的全面檢驗方式進(jìn)行了闡述,然后對壓力管道的安全評價進(jìn)行了概述,以使壓力管道在社會發(fā)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(fā)展,在傳統(tǒng)的運(yùn)輸當(dāng)中又增加了一種新的運(yùn)輸模式-管道運(yùn)輸,這種運(yùn)輸模式的出現(xiàn)為社會的發(fā)展提供了有效的依據(jù)。并且在當(dāng)前城市化建設(shè)的過程中,傳統(tǒng)的木材引火方式也不斷的被各種燃?xì)馊〈?,使得管道運(yùn)輸?shù)膽?yīng)用不斷地增加,而管道中運(yùn)輸?shù)臍怏w或液體,往往具有易燃、易爆等特點,導(dǎo)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(wěn)定,定期對管道進(jìn)行全面檢驗是一項重要的工作,因此,加強(qiáng)對壓力管道全面檢驗的方法進(jìn)行研究成為了當(dāng)前關(guān)乎于人們生活的重要內(nèi)容。
在當(dāng)前階段中,壓力管道的使用逐漸增加,而在壓力管道中,運(yùn)輸?shù)耐且恍┪kU的氣體或液體,如果管道出現(xiàn)問題,這些氣體或液體發(fā)生泄漏的事件后,不僅對環(huán)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(jìn)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(yùn)行,對其進(jìn)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(jìn)行檢查,判斷壓力管道合格。在進(jìn)行檢驗之前,檢驗人員需要審查相關(guān)資料,包含管道設(shè)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(yùn)行記錄,對管道的運(yùn)行情況做詳細(xì)的分析,從而抽查重點部位,制定檢驗計劃。檢驗人員根據(jù)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(jìn)行檢驗。(1)查看支吊架是否發(fā)生位移,需要補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)損壞以及發(fā)生變形等現(xiàn)象,同時還要查看其表面是否出現(xiàn)裂紋、碰傷、重皮等缺陷;(3)對管道的焊接接頭進(jìn)行檢驗,檢查焊接接頭及熱影響區(qū)是否出現(xiàn)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(qū)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(jìn)行檢驗,而有絕熱層的管道進(jìn)行抽樣檢驗[1],如果在檢驗過程中發(fā)現(xiàn)絕熱層破損等現(xiàn)象,還需要進(jìn)行相應(yīng)的腐蝕監(jiān)測。檢驗人員應(yīng)當(dāng)將檢驗的結(jié)果如實準(zhǔn)確的記錄到工作日志中,為之后的審核與維修提供依據(jù)。
1.2壁厚測定
壁厚測定特別針對在腐蝕環(huán)境下或者內(nèi)部輸送腐蝕介質(zhì)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(yán)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(jìn)行壁厚測定。根據(jù)《在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程》中規(guī)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(zhì)無腐蝕性的管道可以適當(dāng)?shù)臏p少測厚抽查比例。
壁厚測定在宏觀檢測的同時進(jìn)行的,結(jié)合壓力管道單線圖,根據(jù)管道中介質(zhì)的流向順序,采用超聲波測厚的方法自上而下的進(jìn)行檢驗,將檢驗的結(jié)果準(zhǔn)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(jìn)行匯總以及分析,做出正確的管道厚度評估[2]。
1.3材質(zhì)檢驗
在對管道進(jìn)行全面檢驗的過程中,還需要進(jìn)行材質(zhì)的檢查,對材質(zhì)資料齊全的管道材料進(jìn)行檢查時,只需要確認(rèn)其種類與牌號,而對沒有材質(zhì)資料的管道進(jìn)行檢查時,就要根據(jù)管道的實際情況來選擇不同的方式進(jìn)行檢驗,例如化學(xué)分析、光譜分析等,將材料的材質(zhì)進(jìn)行確定。在當(dāng)前階段中,大部分的老企業(yè)中都會存在管道材質(zhì)資料不全的現(xiàn)象,有些是在企業(yè)的運(yùn)行過程中丟失了,還有些是在安裝中就沒有對材料認(rèn)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(wù)。因此,在對危險性不高,或者是沒有發(fā)生過故障的管道進(jìn)行檢驗時,可以根據(jù)實際的檢驗情況,可以對其進(jìn)行酌情的進(jìn)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(wù)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(yùn)行過程中,液體或氣體會與管道產(chǎn)生摩擦,使管道中出現(xiàn)一定的靜電現(xiàn)象,而管道中運(yùn)輸?shù)耐且兹?、易爆的介質(zhì),如果靜電效應(yīng)達(dá)到一定的程度,可能會造成管道發(fā)生爆炸,對社會造成嚴(yán)重的影響,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此,對輸送易燃、易爆的壓力管道進(jìn)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(jìn)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(yīng)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(fā)現(xiàn)這兩項電阻值不符合要求,需要及時上報并進(jìn)行檢修[4]。
1.5理化檢驗
部分管道在運(yùn)行過程中,由于使用環(huán)境的因素,會導(dǎo)致管道的材質(zhì)出現(xiàn)問題,為保證管道的安全運(yùn)行,需要采用硬度試驗、金相檢測、化學(xué)成分分析等方法對管道就進(jìn)行理化檢驗。潮濕環(huán)境下的管道一般會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的現(xiàn)象,因此需要對這些管道進(jìn)行硬度檢驗,檢驗人員應(yīng)對其嚴(yán)重或者具有代表性的部分進(jìn)行檢驗,如在檢測結(jié)果超過正常的使用標(biāo)準(zhǔn)后,需根據(jù)實際情況,將檢驗范圍進(jìn)行擴(kuò)散檢驗;另一種是對管道使用的時間較長,將要達(dá)到設(shè)計時使用時間的管道,或者是已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計時使用時間的管道,在對這些管道進(jìn)行檢驗時,不僅僅檢驗其硬度,同時還要檢驗管道材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu),在進(jìn)行這項檢驗工作時,可以根據(jù)環(huán)境的不同,選擇化學(xué)成分分析、力學(xué)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(jié)構(gòu),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(nèi)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(fā)現(xiàn)或漏檢的表面和近表面缺陷的重要手段,是宏觀檢查的補(bǔ)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(fā)現(xiàn)裂紋、絕熱層破損、處于應(yīng)力腐蝕環(huán)境中的管道以及檢驗人員認(rèn)為有必要時進(jìn)行。內(nèi)部無損檢測主要用來檢測管道焊縫內(nèi)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(biāo)記工作,將需要進(jìn)行無損檢驗的管道詳細(xì)的標(biāo)記出來,并且嚴(yán)格按照標(biāo)記來完成,不能將任何一處標(biāo)記遺漏并且在檢驗時,每一個標(biāo)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(biāo)記部位進(jìn)行多次的檢驗,增加檢驗工作的任務(wù)量[6]。
1.7壓力試驗
經(jīng)全面檢驗的管道一般應(yīng)進(jìn)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(jìn)行的,即在裝置運(yùn)行之前進(jìn)行的,但是在一些情況下,也還可以配合裝置開車運(yùn)行時進(jìn)行。壓力試驗一般在管道經(jīng)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(jìn)行。壓力試驗是由維修與改造部門來進(jìn)行的,檢驗的人員對管道的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)督,查看其在運(yùn)行的過程中是否出現(xiàn)泄漏、管道強(qiáng)度不足等問題,如果壓力試驗時發(fā)現(xiàn)問題,就要及時的尋找原因,并將其進(jìn)行解決,然后重新檢驗,直到?jīng)]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(shè)計的不完善、使用的環(huán)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(jìn)行改變,使其出現(xiàn)的損害程度也有所不同。因此,為了保證壓力管道的結(jié)構(gòu)、安全性能,就要分析導(dǎo)致壓力管道出現(xiàn)問題的原因,對壓力管道的安全性能進(jìn)行評價[8]。
2.2壓力管道評價的內(nèi)容
在對壓力管道進(jìn)行安全評價時,通常包括三項內(nèi)容。首先是對壓力管道的可靠性進(jìn)行分析,在這項工作中,主要是通過對國內(nèi)或國外的以往的實際案例進(jìn)行分析,總結(jié)出成功的經(jīng)驗和出現(xiàn)事故的教訓(xùn),而且還可以對一些重要的研究成果進(jìn)行分析,將壓力管道中常出現(xiàn)問題的部位以及變化規(guī)律了解清楚,根據(jù)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(fēng)險進(jìn)行分析,在進(jìn)行這項評價時,可以對管道運(yùn)行中的操作記錄、使用條件等進(jìn)行分析,根據(jù)分析出來的結(jié)果來對風(fēng)險進(jìn)行排序,根據(jù)風(fēng)險的排序來進(jìn)行管道的檢驗工作,以使壓力管道的運(yùn)行更加的穩(wěn)定與合理;最后還要對壓力管道進(jìn)行缺陷評價,這項評價工作是在上訴兩項評價工作的基礎(chǔ)上來完成的,對壓力管道的關(guān)鍵部位進(jìn)行開挖綜合檢驗,如發(fā)現(xiàn)這些部位存在缺陷,就要對其進(jìn)行斷裂力學(xué)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(yùn)行參數(shù),同時,還可以對管道的剩余使用年限進(jìn)行推測[9]。
綜上所述,壓力管道在當(dāng)前社會發(fā)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(yùn)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(dāng)前階段中,我國已經(jīng)編撰出了相對嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膲毫艿廊鏅z驗規(guī)程,但是,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新,壓力管道會不斷改變,因此,還需要加強(qiáng)檢驗方式的研究,使其在社會發(fā)展的各個階段中都能夠有效的對壓力管道進(jìn)行檢驗,使管道能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行,為社會的發(fā)展提供了重要保障。
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