牛 帥，姜暉瓊，李蓓蓓

(1.青島市特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院，山東 青島 266000；2.中海油石化工程有限公司，山東 青島 266000)

1 襯塑管道簡(jiǎn)要概述及問題

襯塑管道簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在碳鋼管道或鑄鐵管道內(nèi)壁上附著一層塑料襯里，由于介質(zhì)的不同，襯塑層種類相對(duì)應(yīng)發(fā)生改變，SH/T 3154-2009中對(duì)常見的非金屬襯里材料使用范圍進(jìn)行了規(guī)定，詳見表1。當(dāng)前襯塑管道中應(yīng)用較多的襯里層為聚四氟乙烯(PTFE)、 聚全氟乙丙烯(FEP)、 可溶性聚四氟乙烯(PFA)等。工程設(shè)計(jì)中最常用的為聚四氟乙烯(PTFE)，聚四氟乙烯具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性,是當(dāng)今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一,除熔融堿金屬、三氟化氯、五氟化氯和液氟外,能耐其它一切腐蝕介質(zhì)，廣泛應(yīng)用于各種需要抗酸堿和有機(jī)溶劑的場(chǎng)合，具有密封性好、高潤(rùn)滑不粘性、電絕緣性強(qiáng)、良好的抗老化能力及耐溫性(能在+250～-180℃的溫度下長(zhǎng)期工作),對(duì)人體無(wú)毒害等優(yōu)點(diǎn)，在化工、機(jī)械、電子、電器、軍工、航天、環(huán)保和橋梁等國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中起到了舉足輕重的作用[1]。

目前依照TSG D7005-2018中有關(guān)規(guī)定對(duì)襯塑管道進(jìn)行定期檢驗(yàn)，缺少專項(xiàng)的檢驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目，并不能完全滿足對(duì)襯塑管道的檢驗(yàn)要求，特別是襯塑管道大多為腐蝕性介質(zhì)，若不針對(duì)襯塑層進(jìn)行檢測(cè)，一旦襯塑層破損，會(huì)很快腐蝕管道發(fā)生泄漏。由于襯塑管道采用法蘭安裝，對(duì)襯塑層的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)提供了便利。筆者參照HG/T20538-2016等襯塑管道安裝標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)情況，制定了襯塑管道專項(xiàng)檢驗(yàn)方案。

表1 非金屬襯里材料的使用范圍

2 襯塑管道檢驗(yàn)前的準(zhǔn)備

由于襯塑管道本身特性，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)不允許焊接，直管及其管道組成件端部由法蘭金屬連接，在進(jìn)行定期檢驗(yàn)中，筆者認(rèn)為可以抽取一定比例的金屬法蘭，拆卸后進(jìn)行宏觀檢驗(yàn)及電火花試驗(yàn)，所以除TSG D7005-2018中所要求的檢驗(yàn)前準(zhǔn)備之外，需要將管道內(nèi)部介質(zhì)排放、吹掃、清洗干凈，用盲板隔斷所有液體、氣體、蒸氣來(lái)源，同時(shí)設(shè)置隔離標(biāo)志，禁止用關(guān)閉閥門代替盲板隔斷，拆卸金屬法蘭后應(yīng)確保襯里層表面的干凈和干燥，并做好電火花檢測(cè)儀接地等安全措施。

3 襯塑管道檢驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目

定期檢驗(yàn)項(xiàng)目中，除TSG D7005-2018中規(guī)定的宏觀檢驗(yàn)、壁厚測(cè)定、安全附件的檢驗(yàn)外，筆者認(rèn)為對(duì)拆卸后的襯塑管道，可以增加電火花試驗(yàn)。

3.1 宏觀檢驗(yàn)

襯塑管道宏觀檢查除按照金屬管道要求外，根據(jù)其特性和介質(zhì)性質(zhì)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)要求[2]：

(1)襯塑管道宜沿地面或架空敷設(shè)；如確有需要可敷設(shè)在管溝內(nèi)，管溝溝底應(yīng)有不小于2‰的坡度，溝底最低點(diǎn)應(yīng)有排水設(shè)施。管溝進(jìn)出裝置和廠房處應(yīng)密封隔斷。

(2)襯塑管道布置應(yīng)做到“步步高”或“步步低”，避免氣袋或液袋，否則應(yīng)根據(jù)操作、檢修要求設(shè)置放空、放靜，并設(shè)置切斷閥。放空、放凈及壓力、溫度測(cè)量點(diǎn)宜采用放凈環(huán)。對(duì)于腐蝕性介質(zhì)，放空、放凈則宜設(shè)置雙閥。

(3)輸送腐蝕性介質(zhì)的襯塑管道布置時(shí)宜有一定坡度，以避免介質(zhì)在管道內(nèi)積聚。

(4)輸送腐蝕性介質(zhì)的襯塑管道在穿過(guò)建(構(gòu))筑物的樓板、屋頂時(shí)，開孔防水肩應(yīng)做防腐處理，并采取放置腐蝕性介質(zhì)沿管壁泄漏至下層樓面的措施。管道穿過(guò)屋頂時(shí)應(yīng)設(shè)防雨罩。

(5)對(duì)于穿墻、穿樓板的襯塑管道，在墻或者樓板上應(yīng)預(yù)留孔，并在孔內(nèi)預(yù)埋金屬套管，套管應(yīng)高出樓面50 mm。預(yù)留孔內(nèi)徑應(yīng)滿足管道安裝時(shí)的穿管要求，法蘭等連接處不得布置在預(yù)留孔內(nèi)，且與套管端部的凈距應(yīng)滿足安裝要求。

(6)多層管廊上輸送腐蝕性介質(zhì)的襯塑管道應(yīng)布置在下層。

(7)襯塑管道不應(yīng)與高溫管道相鄰布置，也不應(yīng)布置在高溫管道上方有熱影響區(qū)的位置。襯塑管道不得緊靠不保溫的熱介質(zhì)管道。

(8)襯塑管道應(yīng)采取有效的防靜電措施。

(9)對(duì)于襯塑材料為聚四氟乙烯的直管和管件，每段直管或管件上宜對(duì)稱設(shè)置φ3的排氣孔2個(gè)。對(duì)于其他襯塑材料可根據(jù)需要設(shè)置排氣孔。負(fù)壓工況下使用的產(chǎn)品應(yīng)在檢驗(yàn)完成后封閉排氣孔[3]。對(duì)于安裝保溫層的聚四氟乙烯管道，推薦將一根1/8寸接管用螺紋與排氣孔連接，長(zhǎng)度應(yīng)伸出絕熱層[4]。

3.2 電火花試驗(yàn)

對(duì)于襯塑管道，筆者曾在某化工企業(yè)管道定檢期間，拆卸過(guò)部分PTFE襯塑管道進(jìn)行電火花試驗(yàn)(見圖1)，該管道運(yùn)行參數(shù)為工作壓力0.8 MPa，工作溫度30 ℃，介質(zhì)濃硫酸，試驗(yàn)部分參照HG/T 4090-2009相關(guān)要求，具體步驟如下：

(1)將吹掃干凈的襯塑管道表面干燥，做好電火花試驗(yàn)相關(guān)安全措施。

(2)接通電火花檢測(cè)儀電源，根據(jù)試驗(yàn)需要設(shè)定電壓值(詳見表2)；移動(dòng)探頭，在襯塑管道內(nèi)壁及密封面上以50～200 mm/s的速度均勻掃描，深入襯塑管道內(nèi)100 mm，觀察有無(wú)報(bào)警的火花或聽到聲音。

(3)襯塑沒有被額定電壓擊穿(沒有出現(xiàn)擊穿的火花或沒有報(bào)警聲音)，判定為合格。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)電火花試驗(yàn)

注：該表根據(jù)常用襯塑層厚度，根據(jù)SH/T 3154-2009相關(guān)公式計(jì)算得出。常用襯塑鋼管和管件襯塑層最小厚度見表3。

表3 襯塑層最小厚度 mm

注：HG/T 2437-2006也有相關(guān)襯塑管道規(guī)格，部分襯塑層厚度偏厚。

3.3 泄漏試驗(yàn)

TSG D7005-2018中規(guī)定，對(duì)于輸送極度危害、高度危害介質(zhì)，或者設(shè)計(jì)上不允許有微量泄漏的管道，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行泄漏試驗(yàn)(例如氣密性試驗(yàn)和氨、鹵素、氦檢漏試驗(yàn))。由于襯塑管道檢驗(yàn)時(shí)需要拆卸、連接法蘭，所以不論是否為輸送極度、高度危害介質(zhì)，或者是設(shè)計(jì)上不允許有微量泄漏的襯塑管道，都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行泄漏試驗(yàn)。

4 襯塑管道安全狀況等級(jí)評(píng)定

對(duì)于安全狀況等級(jí)評(píng)定，TSG D7005-2018中并沒有對(duì)襯塑管道的專項(xiàng)評(píng)級(jí)，而TSG21-2016中，有對(duì)熱塑性襯里材料容器的專項(xiàng)評(píng)級(jí)，根據(jù)承壓設(shè)備損傷模式及襯塑管道的特性，筆者認(rèn)為可參照TSG21-2016中關(guān)于熱塑性塑料襯里的安全狀況評(píng)級(jí)。具體內(nèi)容如下：

(1)內(nèi)表面光亮如新，沒有腐蝕失光、變色、老化開裂、滲漏，無(wú)磨損、機(jī)械接觸損傷，無(wú)裂紋和鼓包，連接部位沒有開裂、拉脫現(xiàn)象，附件完好，襯塑層與金屬基體沒有分層時(shí)，為1級(jí)；

(2)內(nèi)表面有輕微的腐蝕失光、變色現(xiàn)象，或者磨損、機(jī)械接觸損傷現(xiàn)象，無(wú)裂紋、老化開裂、滲漏和鼓包，連接部位沒有開裂、拉脫現(xiàn)象，附件完好，襯塑層與金屬基體沒有明顯分層時(shí)，為2級(jí)；

(3)壓力管道襯塑層經(jīng)過(guò)局部修復(fù)時(shí)，為3級(jí)；

(4)內(nèi)表面有嚴(yán)重腐蝕、磨損、裂紋、老化開裂、機(jī)械接觸損傷等，襯塑層經(jīng)最低檢漏電壓檢測(cè)通過(guò)時(shí)，為3級(jí)；不通過(guò)時(shí)，為4級(jí)。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著化工工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，襯塑管道被越來(lái)越多的采用，在日后管道定期檢驗(yàn)中，也會(huì)更多的遇到此類管道。襯塑管道比一般金屬管道從設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)更為復(fù)雜，包括襯塑厚度、襯塑管道長(zhǎng)度等；現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)也與金屬管道有所不同。對(duì)于檢驗(yàn)人員來(lái)說(shuō)，筆者認(rèn)為合理增加檢驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目，可以更好的保障襯塑管道的安全使用，通過(guò)日后不斷的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的探討與總結(jié)，襯塑管道的檢驗(yàn)方案也會(huì)日臻完善。