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文檔簡介
工業(yè)管道定期檢驗與案例分析
〔壓力管道檢驗員培訓〕張智沈陽2021-10-15第一局部
工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程
2023/1/123工業(yè)管道定義工業(yè)管道〔GC〕:企業(yè)、事業(yè)單位所屬的用于輸送工藝介質(zhì)的工藝管道、公用工程管道及其它輔助管道工業(yè)管道根據(jù)輸送介質(zhì)的毒性、溫度、壓力、腐蝕性和火災危險性等分為:GC1、GC2、GC3?在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程?——編寫背景★管理起步晚:1996年原勞動部才公布了?壓力管道平安管理與監(jiān)察規(guī)定?,正式將工業(yè)管道列入平安監(jiān)察范圍★重容器、輕管道的思想。對管道事故的可能性認識缺乏,認為工業(yè)管道的壁厚對于其承受的內(nèi)壓來說有非常大的平安裕度;沒有認識到與時間有關(guān)的破壞模式★多數(shù)工業(yè)管道存在設計、安裝、制造、維修、管理整個環(huán)節(jié)缺乏監(jiān)督控制,標準不統(tǒng)一★對管道事故的后果嚴重程度認識缺乏:認為工業(yè)管道本身的價值很低,而無視了易燃易爆介質(zhì)泄漏進而爆炸或有毒介質(zhì)泄漏帶來的人身傷害和大量的停產(chǎn)損失以及對環(huán)境造成的污染。實際上存在很多平安隱患,管道事故時有發(fā)生,影響企業(yè)的經(jīng)濟正常開展2023/1/125工業(yè)管道目前主要存在的問題設計、制造、安裝以及使用管理的標準標準不統(tǒng)一、不齊全,甚至相互矛盾設計工作疏于管理組成件的制造過程中缺乏強制性的監(jiān)督控制安裝隊伍混亂,管理失控,過去也沒有進行單位與人員資格認可缺乏完整的壓力管道事故統(tǒng)計報告資料焊接接頭超標缺陷比例高使用管理人員缺少專業(yè)培訓,管道事故的發(fā)生認識缺乏定期檢驗的宣傳需進一步加強檢驗、檢測與缺陷處理缺乏有效的依據(jù)?管檢規(guī)?存在檢驗“死角〞,需進一步完善2023/1/126編寫原那么貫徹“平安第一、預防為主、防治結(jié)合〞的精神,保障人身和財產(chǎn)的平安加強平安監(jiān)察、標準檢驗工作、確保平安運行、保障人民生命和財產(chǎn)的平安2023/1/127適用范圍以?壓力管道平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程——工業(yè)管道?適用范圍的在用工業(yè)管道及附屬設施為根底保持與?中華人民共和國特種設備平安法?一致,最高工作壓力大于或者等于0.1MPa〔表壓〕,介質(zhì)為氣體、液化氣體、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體,且公稱直徑大于或者等于50mm的管道。公稱直徑小于150mm,且其最高工作壓力小于1.6MPa〔表壓〕的輸送無毒、不可燃、無腐蝕性氣體的管道和設備本體所屬管道除外。非金屬工業(yè)管道和最高工作壓力大于42MPa的超高壓工業(yè)管道,其設計、制造、檢驗均有特殊的要求,本規(guī)程也不適用2023/1/128GC類級別劃分示意〔管檢規(guī)〕2023/1/129GC類級別劃分示意〔管檢規(guī)〕GC類級別劃分示意〔監(jiān)察規(guī)程〕GC類級別劃分示意〔監(jiān)察規(guī)程〕2023/1/1212穿跨越鐵路干線、重要橋梁、住宅及工廠重要設施輸送火災危險性為甲、乙類介質(zhì)毒性程度為中度危害以上GC2、GC3級工業(yè)管道穿跨越局部按GC1級要求進行檢驗2023/1/1213TSG-D0001-2021管道分級2023/1/1214GB/T20801-2006管道分級壓力管道按其危害程度和平安等級劃分為GC1、GC2、GC3三級?!?〕符合以下條件之一的壓力管道應劃分為GC1級:1.輸送以下有毒介質(zhì)的壓力管道:a)極度危害介質(zhì);b)高度危害氣體介質(zhì)c)工作溫度高于標準沸點的高度危害液體介質(zhì)。2.輸送以下可燃、易爆介質(zhì)且設計壓力大于或等于4.0MPa的壓力管道:a)甲、乙類可燃氣體;b)液化烴c)甲B類可燃液體3.設計壓力大于或等于10.0MPa的壓力管道和設計壓力大于或等于4.0MPa且設計溫度大于或等于400℃的壓力管道?!?〕符合以下條件的壓力管道應劃分為GC2級:除〔3〕條規(guī)定的GC3級管道外,介質(zhì)毒性程度、火災危險性〔可燃性〕、設計壓力和設計溫度低于1條規(guī)定〔GC1級〕的壓力管道。〔3〕符合以下條件的壓力管道應劃分為GC3級:輸送無毒、非可燃流體介質(zhì),設計壓力小于或等于1.0MPa且設計溫度大于-20℃但不大于185℃的壓力管道?!?〕當輸送毒性或可燃性不同的混合介質(zhì)時,應按其危害程度及其含量,由業(yè)主或設計者確定壓力管道等級。2023/1/1215國內(nèi)標準:SH3501-2002?石油化工有毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗收標準?:SHA、SHB、SHC、SHDDL5031-94?電力建設施工及驗收技術(shù)標準?:高壓、中壓、低壓SHS01005-2004?工業(yè)管道維修檢修規(guī)程?:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ化工部〔1995〕-968號?化工企業(yè)壓力管道檢驗規(guī)程?:A、B、C、D國外標準:ASMEB31.3?工藝管道?:D、M、高壓類、其它類API570?工業(yè)管道檢驗標準?:根據(jù)危害程度分為1、2、3類2023/1/1216管道分級總結(jié)1.各標準標準分級原那么根本一致:a)溫度;b)壓力;c)介質(zhì);d)危害程度。2.各標準標準分級類別不統(tǒng)一:a)標準標準強調(diào)的側(cè)重點不同;b)分級方法多種多樣。
2023/1/1217工業(yè)管道在線檢驗檢測技術(shù)定義:運行條件下進行的檢驗周期:每年至少一次手段:一般以宏觀檢查和平安附件檢驗為主,必要時進行測厚檢查和電阻值測量檢驗單位:使用單位或使用單位委托的有資格的單位檢驗人員:專業(yè)培訓、備案使用單位義務:制定檢驗方案和方案,安排檢驗工作2023/1/1218一般程序及檢驗內(nèi)容檢驗前準備記錄檢查出具在線檢驗報告泄漏檢查絕熱層和防腐層檢查振動檢查壁厚測定電阻測量安全附屬設備檢驗陰極保護裝置檢查閥門、法蘭、膨脹節(jié)檢查支吊架檢查位置與變形情況檢查檢驗后的處理現(xiàn)場宏觀檢查與其他檢查蠕脹測點檢查管道標識檢查2023/1/1219在線檢驗重點內(nèi)容主要以宏觀檢查為主:壓縮機、泵的出口部位補償器、三通、彎頭〔彎管〕、大小頭、支管連接及介質(zhì)流動的死角等部位支吊架損壞部位附近的管道組成件以及焊接接頭曾經(jīng)出現(xiàn)過影響管道平安運行的問題的部位處于生產(chǎn)流程要害部位的管段和與重要裝置或設備相連接的管段工作條件苛刻及承受交變載荷的管段2023/1/1220在線檢驗重點內(nèi)容發(fā)生事故的可能性較大的部位壓縮機、泵的出口部位,其振動比較嚴重支吊架損壞部位附近的工業(yè)管道組成件以及主要受力焊接接頭,由于支吊架的損壞,承受的應力遠大于設計值高溫、高壓等工作條件苛刻的管段,其發(fā)生事故的可能性較大承受交變載荷的的管段,其容易發(fā)生疲勞補償器、三通、彎頭〔彎管〕、大小頭、支管連接及介質(zhì)流動的死角等部位,使用經(jīng)驗說明,這些部位容易損壞曾經(jīng)出現(xiàn)過影響工業(yè)管道平安運行的問題的部位,這往往意味著該部位承受較大應力或腐蝕較嚴重,從而發(fā)生事故的可能性比較大事故后果比較嚴重的部位處于生產(chǎn)流程要害部位的管段以及與重要裝置或設備相連接的管段事故的可能性較大的部位2023/1/1221在線檢驗存在問題局部在線檢驗人員對在線檢驗意義及重要性認識缺乏在線檢驗人員沒有經(jīng)過專業(yè)培訓,檢驗內(nèi)容、流程缺乏認識用戶單位管理不當,未開展在線檢驗對管道存在的問題“視而不見〞,缺陷及缺陷原因不明在線檢驗存在檢驗內(nèi)容“偏少〞、檢驗質(zhì)量“缺乏〞,難以確保管道的平安運行管體缺陷難以發(fā)現(xiàn)工業(yè)管道全面檢驗檢測技術(shù)定義:按一定檢驗周期,在停車期間進行的檢驗周期:根據(jù)檢驗結(jié)論制定檢驗周期,0至6年檢驗單位:獲得質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門資格認可的檢驗單位〔有自檢資格的單位可以檢驗自有管道〕檢驗人員:考核合格、取得資格證書使用單位義務:制定檢驗方案,安排檢驗工作,報檢,檢驗的現(xiàn)場準備工作、輔助工作2023/1/1223全面檢驗程序及檢驗內(nèi)容檢驗前準備資料審查出具全面檢驗報告外部宏觀檢查材質(zhì)檢驗壁厚測定泄漏性試驗耐壓強度校驗和應力分析安全附件檢驗理化檢驗無損檢測檢驗后的處理制定檢驗方案壓力試驗2023/1/1224資料審查資料審查意義:全面檢驗開展的根底及依據(jù)資料審查內(nèi)容:壓力管道設計單位資格、設計圖紙、安裝施工圖及有關(guān)計算書等壓力管道安裝單位資格、竣工驗收資料〔含安裝竣工資料、材料檢驗等〕管道組成件、管道支承件的質(zhì)量證明文件在線檢驗要求檢查的各種記錄該檢驗周期內(nèi)的各次在線檢驗報告檢驗人員認為檢驗所需要的其它資料2023/1/1225資料審查總結(jié)現(xiàn)有工業(yè)管道許多是尚未實行平安監(jiān)察前設計、安裝和制造設計圖紙、安裝施工圖、嚴重竣工驗收資料遺失嚴重一般工業(yè)管道、尤其使用年限久的管道未有計算書一般用戶方未能提供該檢驗周期內(nèi)的各次在線檢驗報告約40%的用戶不能提供管道運行參數(shù),或參數(shù)失真維修、改造的管道未有記錄資料管理、交接混亂2023/1/1226宏觀檢查宏觀檢查主要內(nèi)容在線檢驗的宏觀檢查所包括的相關(guān)工程及要求管道結(jié)構(gòu)檢查檢查管道組成件有無損壞、有無變形,外表有無裂紋、皺褶、重皮、碰傷等缺陷檢查焊接接頭(包括熱影響區(qū))是否存在宏觀的外表裂紋檢查焊接接頭的咬邊和錯邊量檢查管道是否存在明顯的腐蝕,管道與管架接觸處是否存在局部腐蝕2023/1/1227宏觀檢查泄漏檢查:主要檢查管子及其它組成件泄漏情況
局部檢驗中宏觀檢查發(fā)現(xiàn)管體、管件泄漏情況角焊縫泄漏焊縫開裂管體穿孔支架焊接對接焊縫泄漏閥門泄漏閥門縮孔泄漏法蘭泄漏2023/1/1228宏觀檢查絕熱層、防腐層檢查:主要檢查管道絕熱層有無破損、脫落、跑冷等情況;防腐層是否完好情況
局部檢驗中宏觀檢查發(fā)現(xiàn)絕熱層、防腐層破損脫落情況絕熱層破損防腐層破損、脫落2023/1/1229宏觀檢查振動檢查:主要檢查管道有無異常振動情況
原因分析:管道結(jié)構(gòu)設計不合理支吊架間距設計不合理管道輸送介質(zhì)壓力不平穩(wěn)支吊架類型設計不合理
2023/1/1230宏觀檢查位置與變形檢查:管道位置是否符合現(xiàn)行國家標準標準要求管道與管道,管道與設備之間有無碰撞摩擦情況管道是否存在撓曲、下沉以及異常變形等局部檢驗中宏觀檢查發(fā)現(xiàn)位置及變形情況氧氣管泄漏液化石油氣管道與植物碰撞摩擦下沉變形2023/1/1231宏觀檢查支吊架檢查:支吊架是否脫落、變形、腐蝕損壞或焊接接頭開裂支吊架與管道接觸處有無積水現(xiàn)象恒力彈簧支吊架轉(zhuǎn)體位移指示是否越限變力彈簧支吊架是否異常變形、偏斜或失載剛性支吊架狀態(tài)是否異常吊桿及連接配件是否損壞或異常轉(zhuǎn)導向支架間隙是否適宜,有無卡澀現(xiàn)象阻尼器、減振器位移是否異常,液壓阻尼器液位是否正常承載結(jié)構(gòu)與支撐輔助鋼結(jié)構(gòu)是否明顯變形,焊接接頭是否有宏觀裂紋支吊架間距是否合理管道固定點與固定支架是否采用自然補償或其它補償結(jié)構(gòu)2023/1/1232宏觀檢查支吊架檢查:
局部檢驗中宏觀檢查發(fā)現(xiàn)支吊架異常情況腐蝕脫離下沉變形2023/1/1233宏觀檢查支吊架檢查本卷須知:審查工藝圖,支吊架類型及間距是否符合設計、建造標準管道是否存在振動管道是否存在撓曲、下沉以及異常變形等進行管系應力計算,持續(xù)應力及位移應力是否滿足設計標準
2023/1/1234宏觀檢查閥門、法蘭及膨脹節(jié)檢查:
開裂2023/1/1235宏觀檢查其他宏觀檢查:陰極保護裝置檢查蠕脹測點檢查管道標示檢查輸送易燃、易爆介質(zhì)管道防靜電接地阻和法蘭間接觸電阻檢查平安保護裝置檢查2023/1/1236宏觀檢查總結(jié)全面檢查是在停車狀態(tài)下檢驗,泄漏及振動檢查無法進行需要進行管系應力計算確認支吊架類型、間距是否合理,宏觀檢查難以現(xiàn)場直接發(fā)現(xiàn)有保溫層、超高架空管道難以實現(xiàn)100%宏觀檢查,存在天然“漏檢〞宏觀檢查主要針對管體外部,管體內(nèi)腐蝕狀況難以檢查2023/1/1237管道材質(zhì)檢測材質(zhì)問題設計、建造時間早,材質(zhì)不明改造、更換的管道與原材質(zhì)不一致材料性能在建造、使用過程中發(fā)生改變檢驗方法化學分析光譜分析2023/1/1238管道材質(zhì)檢測管道改造:碳鋼更換為不銹鋼,管道產(chǎn)生軸向位移約10cm,造成結(jié)構(gòu)變形2023/1/1239剩余壁厚檢測選擇原那么一般選擇易受介質(zhì)腐蝕和沖蝕的彎頭、三通和直徑突變部位,測厚位置不少于3處。根據(jù)管道的類別規(guī)定了抽查比例,抽查比例是對于每種管件數(shù)量,而不是各種管件的總數(shù)而言的一旦檢查發(fā)現(xiàn)管道有異常情況,應在附近增加測點,并確定異常區(qū)域大小,并可適當提高整根管線的抽查比例不銹鋼管道、介質(zhì)無腐蝕性管道可適當減少抽查比例2023/1/1240剩余壁厚檢測背景工業(yè)管道的厚度減薄通常是由于腐蝕和沖刷引起的。所以,一般選擇彎頭、三通、直徑突變處〔俗稱大小頭〕、以及上述被抽查管件與直管段相連的焊接接頭的直管段一側(cè)進行厚度測量根據(jù)管道的類別規(guī)定了抽查比例,抽查比例是對于上述每種管件數(shù)量,而不是各種管件的總數(shù)而言的2023/1/1241測厚位置測厚點位置選擇2023/1/1242沖刷:介質(zhì)對管壁的剪切力造成,剪切力影響因素為力F和剪切角F2023/1/1243典型顆粒在管道中的運動2023/1/1244剩余壁厚檢測總結(jié)問題其他部位也可能發(fā)生腐蝕減薄,抽查位置具有“概率性〞發(fā)現(xiàn)異常區(qū)域和位置,應擴大抽查比例直管道抽查的位置及比例受技術(shù)條件的限制未明確規(guī)定實際檢驗〔導波、漏磁〕直管段腐蝕檢測,近40~50%的管道存在嚴重腐蝕減薄舉例2021年某石化企業(yè)裝置全面檢驗,導波和漏磁檢測發(fā)現(xiàn)多處直管段嚴重腐蝕減薄,最大減薄量超過壁厚的50%;2021年某石化企業(yè)大檢修期間,應用導波技術(shù)發(fā)現(xiàn)直管段2021年1月份上海某鋼鐵企業(yè)中壓蒸汽管道直管段發(fā)生破裂事故2021年8月份某化工企業(yè)全面檢驗直管段發(fā)生腐蝕泄漏2007年9月份對上海某企業(yè)的煤氣檢驗中,發(fā)現(xiàn)直管段泄漏2023/1/1245南亞淺冷管道直管段壁厚檢測2023/1/1246鼓脹開裂:開口長度約150mm、最寬處約2mm造氣車間LS1312蒸汽管道2023/1/1247外表無損檢測選擇原那么宏觀檢查中發(fā)現(xiàn)裂紋及可疑情況的管道,對相應部位進行外表無損檢測絕熱層破損或可能滲入雨水的奧氏體不銹鋼管道,對相應部位進行外外表滲透檢測處于應力腐蝕環(huán)境中的管道,進行抽查對長期承受明顯交變載荷的管道,應在焊接接頭及容易造成應力集中的部位進行外表無損檢測檢驗員認為有必要時,對支管角焊縫等部位進行外表無損檢測2023/1/1248超聲波或射線檢測比例GC1級管道的探傷比例為:一般情況:焊接接頭數(shù)量的15%且不少于2條耐熱鋼管道或溫度、壓力循環(huán)變化和振動較大的管道:30%且不少于4條GC2級管道的探傷比例為:一般情況:焊接接頭數(shù)量的10%且不少于2條耐熱鋼管道或溫度、壓力循環(huán)變化和振動較大的管道:20%且不少于4條GC3級管道一般不進行超聲波或射線檢測抽查假設發(fā)現(xiàn)導致平安狀況等級為3級或4級的缺陷,應增加比例,所增加比例數(shù)量由檢驗員與使用單位結(jié)合管道運行參數(shù)和運行經(jīng)驗協(xié)商確定2023/1/1249超聲波或射線檢測重點部位安裝、制造中返修過的焊接接頭和安裝時固定口的焊接接頭錯邊、咬邊嚴重超標的焊接接頭外表檢測發(fā)現(xiàn)裂紋的焊接接頭泵、壓縮機進出口第一道或相近的焊接接頭支撐損壞部位附近的管道焊接接頭異種鋼焊接接頭硬度檢驗中發(fā)現(xiàn)的硬度異常的焊接接頭使用中發(fā)生泄漏的部位附近的焊接接頭檢驗員和使用單位認為需要檢查的其它焊接接頭注:當重點部位需抽查而上述抽查比例不適應檢查需要時,檢驗員與使用單位協(xié)商確定比例2023/1/1250無損檢測無損檢測問題:目前超聲波探傷t≥4mm現(xiàn)場精度低缺陷深度難以精確測量,多以比照試塊或經(jīng)驗判斷在役高溫管道無損檢測技術(shù)不成熟小管徑承插旱接頭無法進行超聲或射線,應以外表代替超高架空管道、現(xiàn)場條件不允許,抽查比例難以到達2023/1/1251檢測位置〔溫度、材質(zhì)〕工作溫度大于370℃的碳素鋼和鐵素體不銹鋼管道〔蠕變開裂〕工作溫度大于450℃的鉬鋼和鉻鉬鋼管道〔蠕變開裂〕工作溫度大于430℃的低合金鋼和奧氏體不銹鋼管道〔低合金鋼:蠕變開裂+奧氏體不銹鋼:敏化及晶間裂紋〕工作溫度大于220℃的輸送臨氫介質(zhì)的碳鋼和低合金鋼管道(氫腐蝕及氫致裂紋)金相和硬度檢查2023/1/1252金相和硬度檢查檢測位置〔介質(zhì)、壽命〕介質(zhì)含濕H2S或介質(zhì)可能引起應力腐蝕的碳鋼或低合金管道〔應力腐蝕〕使用壽命接近或超過設計壽命的管道〔材質(zhì)劣化〕本卷須知硬度值>HB200,無損檢測和金相分析〔裂紋、晶?!矵B200僅是一個參考值,是一定濃度與應力水平下的經(jīng)驗值使用壽命接近或超過設計壽命,力學性能試驗或化學成分分析發(fā)現(xiàn)異常,考慮縮短檢驗周期或監(jiān)控使用2023/1/1253平安保護裝置檢查平安保護裝置組成壓力表校檢日期、精度等級、表盤直徑、刻度范圍、安裝位置、外觀檢查〔安排停車前檢查〕測溫儀表校檢日期、精度等級、量程、安裝位置、外觀檢查、必要時紅外抽查〔安排停車前檢查〕平安閥解體檢查,修理調(diào)整,耐壓和密封試驗,開啟壓力〔可拆換〕;校驗報告、外觀檢查〔不可拆〕爆破片是否認期更換,是否滿足有關(guān)規(guī)定緊急迫斷裝置解體檢查,修理調(diào)整,耐壓和密封試驗,開啟壓力,外觀檢查2023/1/1254平安保護裝置檢查外觀檢查外表銹蝕狀況同一系統(tǒng)指針是否一致鉛封完好狀況刻度是否清晰安裝位置是否便于觀察表盤是否完好校驗或更換日期,是否在使用期限內(nèi)2023/1/1255平安保護裝置檢查外觀檢查測溫儀壓力表安裝位置進液體表殼不清銹蝕損壞2023/1/1256平安保護裝置檢查平安保護裝置舉例:中壓蒸汽管道運行參數(shù):管道規(guī)格:Ф219×7.1mm設計壓力:4.35MPa設計溫度:260℃管道材質(zhì):20#事故分析:2021年02月份該管道發(fā)生爆破事故,破裂長度約2米。2021年11月份進行全面檢驗,紅外線測溫,發(fā)現(xiàn)管道外壁溫度358~374℃,遠高于設計溫度〔汽源出口減溫閥后溫度計損壞,在線檢測難以發(fā)現(xiàn)〕2023/1/1257耐壓強度校驗和應力分析耐壓強度校驗:減薄量大于10%公稱壁厚強度校核參照GB50316?工業(yè)金屬管道設計標準?P:最高工作壓力MPa;D0:管子外徑mm;[σ]t:最高工作溫度下管子材料的許用應力MPa;C:至下一檢驗周期的腐蝕裕度mm;:焊縫系數(shù)注:只能校核內(nèi)壓引起的強度缺乏問題,不能解決彎曲應力,但起到“篩選作用〞無法確認材質(zhì),為保證平安,其許用應力取低一級鋼材2023/1/1258耐壓強度校驗和應力分析應力分析背景:前期建造的管道設計時未進行應力計算或未到達要求建造中未按設計進行結(jié)構(gòu)不合理、柔性缺乏及振動異常破壞后果嚴重管道應力分析:無強度計算書,并且t0≥D0/6或P0/[σ]t>0.385的管道;檢驗中發(fā)現(xiàn)管道存在以下情況較大變形,撓曲法蘭經(jīng)常性泄漏,破壞管段應設而未設置補償器或補償器失效支吊架異常損壞嚴重的全面減薄等現(xiàn)象2023/1/1259壓力試驗強調(diào)做壓力試驗:經(jīng)重大修理改造的使用條件變更的停用2年以上重新投用的代替壓力試驗方法:無所有焊接接頭和角焊縫用液體滲透法或磁粉法進行外表無損檢測焊接接頭用100%射線或超聲檢測;泄漏性試驗2023/1/1260壓力試驗壓力試驗本卷須知脆性材料管道必須用液體;韌性材料管道設計壓力小于或等于0.6MPa時,可采用氣體;壓力試驗應采取有效的平安措施管道液壓試驗壓力較低時,按管道試驗壓力進行試驗管道液壓試驗壓力較高時,假設設備的試驗壓力不低于管道最高工作壓力的1.15倍,可按照設備的試驗壓力進行試驗氣壓試驗壓力為最高工作壓力的1.15倍壓力試驗總結(jié)停車檢驗造成巨大經(jīng)濟損失,用戶傾向不停車全面檢驗高壓管道現(xiàn)場條件難以提供壓力試驗條件可能會造成可降壓使用的管道“報廢〞2023/1/1261平安狀況等級評定原那么根據(jù)全面檢驗的結(jié)果,以其中各評定工程中等級最低者作為評判級別如果在檢驗中發(fā)現(xiàn)的問題已經(jīng)處理,那么按照處理后的狀態(tài)確定平安狀況等級本規(guī)程并未將技術(shù)資料是否齊全作為評定平安狀況等級的依據(jù)分級1級的工業(yè)管道的狀況相當于標準狀態(tài)2級滿足符合使用條件3級那么是監(jiān)控使用狀態(tài),即工業(yè)管道辦理注冊登記手續(xù)后允許在滿足檢驗報告所限定的使用條件和檢驗周期內(nèi)繼續(xù)使用4級那么予以整改或更換2023/1/1262平安狀況等級評定工程位置和結(jié)構(gòu)管道材料全面減薄局部減薄裂紋焊接缺陷〔不含裂紋〕管道組成件缺陷支吊架附屬設施壓力試驗或泄漏性試驗2023/1/1263平安狀況等級評定位置與結(jié)構(gòu)
檢驗、維修不便
失效后果嚴重
直接產(chǎn)生缺陷〔如碰撞、摩擦、柔性缺乏等〕↓調(diào)整→暫時無法調(diào)整→↓不影響定級未發(fā)現(xiàn)新生缺陷,不承受交變載荷2~3級平安評定不影響使用2級否那么3~4級2023/1/1264平安狀況等級評定管道材料
材質(zhì)與原設計不符合材質(zhì)清楚,滿足使用要求,不影響定級;否那么定為4級
材質(zhì)不明進行材質(zhì)分析,滿足使用要求,定2~3級;否那么定為4級
材料劣化及損傷包括:球化、石墨化、蠕變損傷、氫腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕及疲勞損傷
焊接接頭的硬度值超標濕H2S環(huán)境下工作的碳鋼及低合金鋼管道焊接接頭硬度值超過HB200但未發(fā)生應力腐蝕的定2~3級2023/1/1265平安狀況等級評定管道材料
材料劣化及損傷材料發(fā)生材料發(fā)生輕度球化,可評為2級,當發(fā)生中度球化或更嚴重球化時那么評為3級或4級;材料球化程度的評定參照現(xiàn)行行業(yè)標準?火電廠用20號鋼珠光體球化評級標準?DL/T674、?火電廠用12Cr1MoV鋼球化評級標準?DL/T773材料發(fā)生輕度石墨化,可評為3級,當發(fā)生中度石墨化或更嚴重石墨化時,那么評為4級;材料石墨化程度的評定參照現(xiàn)行行業(yè)標準?碳鋼石墨化檢驗及評級標準?DL/T786執(zhí)行蠕變損傷、氫腐蝕、晶間腐蝕未發(fā)現(xiàn)裂紋,定為3級;否那么定為4級應力腐蝕與疲勞損傷檢驗中發(fā)現(xiàn)裂紋定為4級2023/1/1266平安狀況等級評定全面減薄定義在面積為L×L的腐蝕區(qū)域內(nèi)至少選取15個厚度測試點,假設測試數(shù)據(jù)的標準偏差與平均值之比〔即協(xié)方差〕小于20%,定為全面腐蝕,否那么定為局部腐蝕。協(xié)方差計算公式2023/1/1267平安狀況等級評定全面減薄評級實測壁厚扣除至下一檢驗周期的腐蝕量的2倍后,不小于管道設計最小壁厚,那么不影響定級耐壓強度校驗不合格,平安狀況等級為4級應力分析結(jié)果符合有關(guān)標準的要求,那么不影響定級;否那么,定為4級全面減薄解評工業(yè)管道承受的載荷很復雜,內(nèi)壓載荷往往不是其承受的主要載荷。判斷工業(yè)管道的壁厚是否滿足要求時,必須綜合考慮各種載荷的影響工業(yè)管道的應力分析全面、詳細地計算工業(yè)管道的應力狀況,如果應力分析的結(jié)果滿足有關(guān)標準的要求,那么說明工業(yè)管道的平安性能良好,不影響工業(yè)管道的定級2023/1/1268平安狀況等級評定局部減薄成因:局部減薄時間有關(guān)時間無關(guān)腐蝕沖蝕機械損傷缺陷打磨凹坑制造缺陷相互影響相互促進2023/1/1269平安狀況等級評定高壓氧氣管道機械損傷泄漏Ф36×3.7mm29×18×2.4mm2023/1/1270平安狀況等級評定局部減薄評級:制造驗收標準所允許的范圍內(nèi),不影響定級超過制造或驗收標準所允許的范圍時,一般定為4級,但同時滿足以下條件時可放寬,按局部減薄公式再定級管道結(jié)構(gòu)符合設計標準或管道的應力分析結(jié)果滿足有關(guān)標準在實際工況下,材料韌性良好,并且未出現(xiàn)材料性能劣化及劣化趨向局部減薄及其附近無其它外表缺陷或埋藏缺陷局部減薄處剩余壁厚大于2mm管道不承受疲勞載荷2023/1/1271平安狀況等級評定局部減薄評級公式:
GC2或GC3級管道按下表定級2023/1/1272平安狀況等級評定局部減薄評級公式:
GC1級管道按下表定級2023/1/1273平安狀況等級評定局部減薄評級公式應用條件:管道結(jié)構(gòu)符合設計標準或管道的應力分析結(jié)果滿足有關(guān)標準,說明待評價的局部減薄處的應力不大于材料的許用應力在實際工況下,材料韌性良好,并且未出現(xiàn)材料性能劣化及劣化趨向,說明管道的材料性能良好局部減薄及其附近無其它外表缺陷或埋藏缺陷,說明該局部減薄不會誘發(fā)其他更危險的缺陷,也沒有其它缺陷受到該局部減薄的影響而變得更危險局部減薄處剩余壁厚大于2mm管道不承受疲勞載荷,不會發(fā)生疲勞失效2023/1/1274平安狀況等級評定裂紋缺陷評級:更換管段打磨消除,打磨凹坑按局部減薄的規(guī)定定級在特殊情況下,一時無法進行打磨消除或更換的,需通過平安評定確定管道的平安狀況裂紋缺陷平安評定主要應用FAT失效評估圖2023/1/1275平安狀況等級評定焊接缺陷類型:咬邊氣孔〔圓形缺陷〕夾渣〔條形缺陷〕未焊透未熔合錯邊裂紋〔單獨劃分〕2023/1/1276焊接缺陷評級:制造驗收標準所允許的范圍內(nèi),不影響定級超過制造驗收標準所允許的范圍時,假設滿足以下條件,再進行定級;否那么,定為4級管道結(jié)構(gòu)符合設計標準或管道的應力分析結(jié)果滿足有關(guān)標準焊接缺陷附近無新生裂紋類缺陷管道材料的抗拉強度小于540MPa在實際工況下,材料韌性良好,并且未出現(xiàn)材料性能劣化及劣化趨向管道最低工作溫度高于-20℃,或管道最低工作溫度低于-20℃但管道材料為奧氏體鋼管道不承受疲勞載荷平安狀況等級評定2023/1/1277平安狀況等級評定焊接缺陷咬邊:?工檢規(guī)?:GC2或GC3≤0.8mm,GC1≤0.5mm不影響定級;否那么按局部減薄定級GB50236-98:不大于壁厚的0.05倍,且不大于0.5mm,長度不大于100mm〔不超過焊縫長度的10%〕PD6493-1991:σs<450MPa、αk≥40J鋼中,允許1mm且≤0.1t美國API1104:長12英寸〔304.8mm〕焊縫中,總長不超過2英寸〔50.8mm〕內(nèi)咬邊總長不超過焊縫長的1/6咬邊深度不大于1/32英寸〔0.79mm〕,且不應大于壁厚的12.5%假設咬邊深度不大于0.4mm,且小于壁厚的6%時,長度不限2023/1/1278平安狀況等級評定焊接缺陷氣孔:?工檢規(guī)?:假設氣孔率不大于5%,并且單個氣孔的長徑小于0.5t與6mm二者中的較小值,那么不影響定級;否那么定為4級2023/1/1279平安狀況等級評定焊接缺陷夾渣:GC2或GC3級管道中夾渣自身高度或?qū)挾鹊淖畲笾挡淮笥?.4t,并且不大于6mm,GC1級管道中夾渣自身高度或?qū)挾鹊淖畲笾挡淮笥?.3t,并且不大于5mm時,按下表定級,否那么定為4級80平安狀況等級評定焊接缺陷夾渣:夾渣是一種體積型缺陷,對焊接接頭強度的影響較小?!熬盼濞曊n題的研究成果說明,夾渣這種軸向長度較小的體積型缺陷,在環(huán)向長度不限、自身高度到達管道壁厚的40%時,不影響工業(yè)管道的平安性能。夾渣的自身高度較難測量,在工程實踐中通常用其寬度代替自身高度進行評價,這也符合PD6493的規(guī)定。2023/1/1281平安狀況等級評定焊接缺陷未焊透:●“九五〞期間作了大量研究●窄間隙未焊透→按面型缺陷對待→以斷裂判據(jù)控制為主寬間隙未焊透→按體積型缺陷對待→以塑性極限理論控制為主●以20#、16Mn或奧氏體不銹鋼做了大量的試驗與理論計算未焊透通常被認為是一種面型缺陷,含未焊透缺陷的工業(yè)管道的潛在失效模式為彈塑性斷裂或者塑性極限載荷控制的失效。本規(guī)程規(guī)定,未焊透通常按照未熔合進行處理當工業(yè)管道材料為20鋼,16MnR或奧氏體不銹鋼時,工業(yè)管道材料的塑性很好,即使存在未焊透,工業(yè)管道的潛在失效模式也是塑性極限載荷控制的失效,可以按局部減薄處理2023/1/1282平安狀況等級評定焊接缺陷未焊透:未焊透自身高度測量超聲波檢測經(jīng)驗估計端點衍射法射線檢測可以采用未焊透比照塊或溝槽比照塊2023/1/1283平安狀況等級評定焊接缺陷未焊透:大量的計算說明,未焊透及未熔合焊接缺陷比氣孔焊接缺陷危害性大未焊透或未熔合在疲勞載荷等情況下易衍生裂紋缺陷氣孔缺陷為〞死缺陷〞,根本上不會發(fā)生擴展或衍變NB/T47013缺陷未焊透及未熔合比氣孔定級嚴格“工檢規(guī)〞定級標準氣孔比未焊透和未熔合〞嚴格〞注:在檢驗中發(fā)現(xiàn)多起未焊透衍生裂紋缺陷,造成管道破裂泄漏.例如:某新建氧氣管道,工作壓力2.7MPa,運行5個月,在疲勞載荷作用下未焊透衍生裂紋,直接導致管體泄漏
2023/1/1284平安狀況等級評定焊接缺陷未熔合:未熔合:GC2或GC3級管道,未熔合的長度不限,根據(jù)其自身高度按下表定級;GC1級管道,當未熔合的總長度不大于焊接接頭長度的50%時,根據(jù)其自身高度按下表定級;否那么定為4級2023/1/1285平安狀況等級評定焊接缺陷未熔合:未熔合是一種面型缺陷,其危害性相對較大“九五〞課題96-918-02采用可靠性分析的方法,通過計算150萬例工業(yè)管道的廣義失效率,求出各級工業(yè)管道所允許的上述缺陷的極限尺寸,進行偏保守的圓整化得到,GC2或GC3級工業(yè)管道按此進行定級GC1級工業(yè)管道的失效后果很嚴重,因此本規(guī)程偏保守的規(guī)定,GC1級工業(yè)管道中所含未熔合的長度不能大于焊接接頭長度的50%2023/1/1286平安狀況等級評定焊接缺陷錯邊:一般按下表定級超過上表假設管道經(jīng)過長期使用且該部位在全面檢驗中未發(fā)現(xiàn)較嚴重的缺陷時,管道的平安狀況等級可定為2~3級假設伴有裂紋、未熔合、未焊透等嚴重缺陷,那么定為4級注:GB50236錯邊量規(guī)定:≤0.2t,且≤5mm2023/1/1287平安狀況等級評定管道組成件、支吊架和平安附件:一般發(fā)現(xiàn)異常,應進行修復或更換,不影響使用,不影響定級如一時無法進行修復或更換的,那么應對管道進行應力分析或平安評定〔支吊架〕“支吊架異常〞,是指支吊架本身存在損壞等情況,而不是支吊架間距過大〔間距檢測無法在現(xiàn)場直接檢驗〕2023/1/1288全面檢驗總結(jié)缺陷特點:腐蝕缺陷比例高,輸送介質(zhì)腐蝕性加劇,內(nèi)腐蝕情況增多應力腐蝕危害大,常常會造成管道斷裂焊接缺陷數(shù)量多,尤其早期建造的管道第三方破壞嚴重,維修或建造新管道造成在役管道損傷缺陷類型復雜化,在線檢驗與全面檢驗應結(jié)合開展2023/1/1289全面檢驗總結(jié)常規(guī)全面檢驗缺乏之處:直管段的缺陷常規(guī)檢驗方法難以實現(xiàn)100%的管體腐蝕檢測管道結(jié)構(gòu)合理性常規(guī)檢驗方法難以發(fā)現(xiàn)高溫管道、薄壁管道焊縫質(zhì)量難以有效檢測易燃易爆管道常規(guī)檢驗方法“人、物〞存在危險性返修缺陷處理2023/1/1290全面檢驗總結(jié)焊接缺陷材質(zhì)缺陷腐蝕缺陷應力開裂機械損傷結(jié)構(gòu)缺陷其他全面檢驗缺陷比例〔檢驗缺陷統(tǒng)計〕2023/1/1291原因分析:目前輸送介質(zhì)腐蝕性加劇,復雜多樣〔腐蝕缺陷〕早期建造的管道安裝隊伍混亂,缺乏焊接質(zhì)量監(jiān)控〔焊接缺陷〕維修、改建施工不標準〔機械損傷〕缺少或設計不合理〔應力開裂、結(jié)構(gòu)缺陷〕材料選用或施工工藝不合理〔材質(zhì)缺陷〕管道元件生產(chǎn)制造缺乏監(jiān)管、用戶管理不當〔其它缺陷〕全面檢驗總結(jié)第二局部
工業(yè)管道定期檢驗案例分析
2023/1/12931.典型缺陷展示裂紋是一種危害性很大的面狀缺陷,從焊接的角度講,屬于焊接缺陷。裂紋延伸方向分為縱向裂紋、橫向裂紋、輻射狀裂紋;裂紋尺度分為宏觀裂紋、微觀裂紋;裂紋產(chǎn)生機理及時機分為熱裂紋、冷裂紋、層狀撕裂和再熱裂紋;熱裂紋出現(xiàn)在焊縫中,冷裂紋可能出現(xiàn)在焊縫也可能出現(xiàn)在熱影響區(qū),再熱裂紋一般出現(xiàn)在焊接熱影響區(qū)的粗晶區(qū)。1.1裂紋在用工業(yè)管道檢驗時除了可能存在上面所講到的焊接裂紋外:〔1〕可能會出現(xiàn)因使用環(huán)境〔介質(zhì)、材料、應力〕導致的開裂,如氯化物應力腐蝕開裂、堿應力腐蝕開裂等,這種開裂可能出現(xiàn)在接頭中,也可能出現(xiàn)在管道本體上;〔2〕可能出現(xiàn)因承受疲勞載荷而出現(xiàn)的疲勞斷裂,這種疲勞裂紋一般出現(xiàn)在幾何結(jié)構(gòu)的不連續(xù)處;〔3〕可能出現(xiàn)因長期服役在高溫狀態(tài)下而出現(xiàn)的蠕變裂紋;〔4〕可能出現(xiàn)碳鋼和低合金鋼在高溫臨氫環(huán)境中因氫腐蝕而出現(xiàn)的開裂等等。1.1裂紋1.典型缺陷展示在用工業(yè)管道檢驗時還要結(jié)合管道材質(zhì)、制造時的技術(shù)條件、使用工況〔溫度、壓力、介質(zhì)、工況等〕等分析可能出現(xiàn)的裂紋〔開裂〕,而且這種在一定工況下可能產(chǎn)生的裂紋〔開裂〕也應是我們的檢驗重點所在。1.1裂紋1.典型缺陷展示圖1.1a碳鋼管道焊縫裂紋1.1裂紋1.典型缺陷展示圖1.1b不銹鋼管道應力腐蝕開裂1.1裂紋1.典型缺陷展示圖1.1c不銹鋼鋼管道晶間腐蝕開裂1.1裂紋1.典型缺陷展示圖1.1d二級減溫水管道外表裂紋圖1.1e微合金化控軋鋼管道焊縫裂紋1.1裂紋1.典型缺陷展示圖1.1f外表裂紋圖1.1gCrMo鋼焊接熱影響區(qū)再熱裂紋1.1裂紋1.典型缺陷展示圖1.1h管道接頭內(nèi)外表焊趾線開裂1.2腐蝕1.典型缺陷展示化學腐蝕:是金屬外表與環(huán)境介質(zhì)發(fā)生化學作用而產(chǎn)生的損壞,它的特點是腐蝕在金屬的外表上,腐蝕過程中有電子得失但沒有電流的產(chǎn)生。例如金屬的高溫氧化、內(nèi)部及外表脫碳、高溫高壓臨氫環(huán)境中金屬的氫腐蝕等。電化學腐蝕:是金屬與電解質(zhì)溶液間產(chǎn)生電化學作用所發(fā)生的腐蝕。它的特點是在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。例如應力腐蝕、晶間腐蝕等。金屬的電化學腐蝕必須存在電解質(zhì)、被腐蝕區(qū)域〔電位低,為陽極〕與其他區(qū)域〔電位高,為陰極〕存在電位差。陽極金屬失去電子成為金屬離子,從而造成腐蝕。工業(yè)管道使用過程中發(fā)生的腐蝕類型有:全面腐蝕〔均勻腐蝕〕、點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕、氫腐蝕等1.2腐蝕1.典型缺陷展示圖1.2a碳鋼管道本體點蝕穿孔1.2腐蝕1.典型缺陷展示圖1.2b碳鋼管道點蝕〔水處理設備介質(zhì)泄漏滴至管道外表〕圖1.2c管道上壓力表表盤銹蝕1.2腐蝕1.典型缺陷展示圖1.2d隔熱層下腐蝕圖1.2e保溫層脫落導致管道腐蝕1.2腐蝕1.典型缺陷展示圖1.2f全面腐蝕1.2腐蝕1.典型缺陷展示圖1.2g局部腐蝕1.2腐蝕1.典型缺陷展示圖1.2h導淋管與主管連接處局部腐蝕1.2腐蝕1.典型缺陷展示圖1.2i焊接接頭腐蝕1.3焊接缺陷1.典型缺陷展示在管道定期檢驗過程中,存在大量的焊接缺陷,這些焊接缺陷絕大局部是安裝時在接頭中遺留的原始缺陷,在缺陷處會造成截面尺寸變化,一方面會降低接頭的強度,另一方面在一定的工況作用下,有些原始缺陷比方未熔合、未焊透可能會誘發(fā)為裂紋。1.3焊接缺陷1.典型缺陷展示圖1.3a未熔合圖1.3b未焊透1.3焊接缺陷1.典型缺陷展示圖1.3c未焊透圖1.3d氣孔1.3焊接缺陷1.典型缺陷展示圖1.3e氣孔圖1.3f夾渣1.4典型宏觀缺陷1.典型缺陷展示定期檢驗過程中宏觀缺陷很多,比方泄漏、異常振動、變形、結(jié)構(gòu)不合理、補償裝置失效等。圖1.4a對接焊縫間距過小1.4典型宏觀缺陷1.典型缺陷展示圖1.4b補償裝置限位拉桿已約束到位圖1.4c補償裝置變形1.5非法修理1.典型缺陷展示?壓力管道平安技術(shù)與監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道?TSGD0001-2021中給出了重大維修〔修理〕的定義,所謂重大維修〔修理〕是指“對管道不可機械拆卸局部受壓元件的維修,以及采用焊接方法更換管段及閥門、管子矯形、受壓元件挖補與焊補、帶壓密封堵漏等〞。重大維修外的其他維修為一般維修。管道的重大維修應當由有資格的安裝單位進行施工。使用單位和安裝單位在施工前應當制訂重大維修方案,重大維修方案應當經(jīng)過使用單位技術(shù)負責人批準。而在實際的工業(yè)管道運行中,很少有單位按照上述要求來做,所以稱為“非法修理〞,作為檢驗人員應關(guān)注此方面的問題。1.5非法修理1.典型缺陷展示圖1.5a受壓管子的焊補1.5非法修理1.典型缺陷展示圖1.5b受壓閥門的焊補1.5非法修理1.典型缺陷展示圖1.5c管子的挖補2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷在定期檢驗過程中存在著大量的缺陷:宏觀缺陷,比方閥門泄漏、腐蝕、管道結(jié)構(gòu)不合理、異常變形、機械接觸損傷等;焊接缺陷,比方裂紋、未熔合、未焊透、氣孔、內(nèi)凹等缺陷;跟服役環(huán)境等有關(guān)的缺陷,比方應力腐蝕、疲勞裂紋、過載等;平安保護裝置方面存在超期未檢、指示不靈等;存在耐壓強度校核不合格、壓力試驗不合格等;存在電性能測試超標、接地裝置失效等情形;以以下舉了局部缺陷,并從缺陷的原因分析、對該缺陷有效的檢驗方法以及缺陷處理角度進行講述,僅供參考。2.1安裝幾何缺陷2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷安裝幾何缺陷顧名思義是指安裝時遺留下來的缺陷,比方對口錯邊、咬邊、余高超標、棱角度、未焊滿、直管段同軸度、端面斜度等,在定期檢驗過程中主要采用宏觀檢查及使用輔助測量工具如游標卡尺、千分尺、焊縫檢驗尺等測量。圖2.1a對口錯邊2.1安裝幾何缺陷2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷圖2.1b焊縫未焊滿2.1安裝幾何缺陷2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷原因分析:屬于安裝時遺留缺陷。有效檢驗方法:宏觀檢查發(fā)現(xiàn)此類缺陷后,再借助有關(guān)測量工具進行檢測。比方錯邊、余高、咬邊、未焊滿可以用焊縫檢驗尺進行測量錯邊量、余高高度、深度等指標。缺陷處理思路:對錯邊缺陷,按照?定檢規(guī)?第四十九條定級;對于余高超標,可以進行打磨消除至規(guī)定范圍;對于外咬邊,按照?定檢規(guī)?第四十九條定級,當定為4級時,應進行打磨消除或圓滑過渡,并按照局部減薄定級;對于未焊滿缺陷,應補焊至保證焊縫外表不低于母材,補焊按相關(guān)平安技術(shù)標準的要求進行。2.2腐蝕減薄2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷腐蝕減薄是指在腐蝕性介質(zhì)作用下金屬發(fā)生損失造成的壁厚減薄。從上述描述可以看出,腐蝕減薄跟介質(zhì)〔包括具體的介質(zhì)的名稱、介質(zhì)的相態(tài)、溫度、濃度等〕關(guān)系密切,但同時又受所使用的材料等相關(guān)〔不同的材料對同一腐蝕工況的敏感性不同〕。2.2腐蝕減薄2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷輸送硝酸用碳鋼管道點蝕原因分析:屬于酸性及雨水環(huán)境下的局部點蝕,檢驗時用檢驗錘輕輕敲擊便造成了孔洞;有效檢驗方法:借助焊縫檢驗尺和測厚儀等工具進行剩余厚度的測量。缺陷處理思路:在孔洞周邊進行剩余厚度測定,發(fā)現(xiàn)厚度僅為0.96mm,已不滿足?定檢規(guī)?中關(guān)于局部減薄定級的前提條件,所以定級為4級;建議更換管道元件。涉及到重大修理的,按照相關(guān)平安技術(shù)標準的要求進行。2.2腐蝕減薄2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷圖2.2b輸送氣氨用20鋼點蝕原因分析:為隔熱層下大氣腐蝕;有效檢驗方法:用焊縫檢驗尺測得最大腐蝕坑深為0.8mm,再用測厚儀測定最大腐蝕坑周邊剩余厚度為3.9mm,那么腐蝕坑處的最大剩余厚度為3.1mm,然后按照局部減薄定級。缺陷處理思路:對局部減薄定級為2級或3級的,按?定檢規(guī)?規(guī)定給出下次檢驗周期;定級為4級的,建議更換管道元件。涉及到重大修理的,按照相關(guān)平安技術(shù)標準的要求進行。2.2腐蝕減薄2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷圖2.2c貧胺液管線沖刷腐蝕原因分析:由于貧胺液對管道的腐蝕是比較輕微的,貧胺液管線的直管和管件發(fā)生腐蝕的主要原因為出口部位突然介質(zhì)流向發(fā)生改變造成流型的變化,形成腐蝕和沖蝕的共同作用。另外,本身這條管道的流型為湍流,所以不光彎頭部位容易形成局部腐蝕,在直管部位也會形成沖蝕,這點在現(xiàn)場檢驗中也得到了驗證。有效檢驗方法:用測厚儀對沖蝕嚴重部位進行壁厚測定,經(jīng)檢測左邊鐵素體鋼管道壁厚減薄5.19mm,右邊不銹鋼管道壁厚減薄5.03mm。缺陷處理思路:對局部減薄定級為2級或3級的,按?定檢規(guī)?規(guī)定給出下次檢驗周期;定級為4級的,建議更換管道元件。涉及到重大修理的,按照相關(guān)平安技術(shù)標準的要求進行。2.2腐蝕減薄2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷圖2.2d液化石油氣管道腐蝕〔左圖為腐蝕穿孔,右圖為腐蝕坑〕1〕管道根底比較低,甚至有些管道貼著地面鋪設,不利于檢查及維護保養(yǎng);2〕管道防腐工作不到位,一是無視了管道底部等觀察盲區(qū)和操作不方便的位置的防腐,二是防腐工作間隔時間比較長,有些單位一個全面檢驗周期才做一次防腐,三是防腐工作質(zhì)量不高,腐蝕產(chǎn)物沒有去除干凈就涂上防腐油漆,油漆鼓泡后水進入油漆內(nèi)部形成電化學腐蝕。3〕液相管壁溫比較低,冷凝水長期在管道底部凝聚而加速腐蝕。有效檢驗方法:外部宏觀檢查+測厚儀測厚。缺陷處理思路:建議更換管道元件。涉及到重大修理的,按照相關(guān)平安技術(shù)標準的要求進行。2.3裂紋2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷圖2.3a輸送脫鹽水用304鋼角焊縫裂紋原因分析:脫鹽水管道在使用過程中焊縫發(fā)生了介質(zhì)泄漏,在不停機的情況下對泄漏的焊縫進行了包箍處理,在包箍與原三通的角焊縫處出現(xiàn)了宏觀裂紋,經(jīng)現(xiàn)場對包箍進行光譜檢測發(fā)現(xiàn),包箍材質(zhì)為普通碳鋼,普通碳鋼與原304材質(zhì)在焊接的過程中出現(xiàn)了熱裂紋;有效檢驗方法:對不銹鋼管道角焊縫處的裂紋,要借助于宏觀檢查和滲透檢測;缺陷處理思路:對不銹鋼角焊縫上的裂紋進行打磨消除后再采用滲透檢測方法確認裂紋有沒有完全消除干凈。2.3裂紋2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷圖2.3b輸送液氨用碳鋼焊縫開裂原因分析:液氨管道因在介質(zhì)及應力的作用下沿焊縫中的固有未焊透缺陷誘發(fā)的裂紋。有效檢驗方法:對碳鋼管道的應力腐蝕裂紋,當管道不可進入時,應采用有效的內(nèi)部無損檢測方法進行檢測。缺陷處理思路:對上述碳鋼焊縫中裂紋應進行焊接修復等處理。2.3裂紋2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷圖2.3c奧氏體不銹鋼壓力管道外表開裂原因分析:由于該管線運行溫度小于60℃,奧氏體不銹鋼對H2S、CO2腐蝕不敏感,現(xiàn)場宏觀檢查不應該為外力所致,所以最大的可能性為焊接施工完成后,未按要求進行快速冷卻,造成焊縫和熔合區(qū)的敏化,進而由于氯離子或者其它酸性環(huán)境腐蝕造成開裂。有效檢驗方法:進行外表滲透檢測。缺陷處理思路:進行打磨消除后再采用滲透檢測方法確認裂紋有沒有完全消除干凈,對于打磨凹坑按?定檢規(guī)?局部減薄定級。2.4變形2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷圖2.4a液體排放管線扭曲變形原因分析:液體排放管道因存在較大的溫差變化以及壓力頻繁變化,造成扭曲變形及支架位移。有效檢驗方法:因扭曲變形可能導致塑性流動致壁厚減薄,所以應進行測厚;因扭曲變形處存在較大應力集中,所以應對扭曲變形處或附近的焊縫進行無損檢測;必要時對管系進行柔性分析。缺陷處理思路:建議在停車檢修期間對扭曲變形處進行更換,更換前應充分考慮到管系的柔性及補償措施。2.4變形2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷圖2.4b蒸汽管道扭曲變形原因分析:因為存在較大的熱位移,而補償又不夠有效檢驗方法:因扭曲變形可能導致塑性流動致壁厚減薄,所以應進行測厚;因扭曲變形處存在較大應力集中,所以應對扭曲變形處或附近的焊縫進行無損檢測;必要時對管系進行柔性分析。缺陷處理思路:建議在停車檢修期間對扭曲變形處進行更換,更換前應充分考慮到管系的柔性及補償措施。2.5泄露2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷圖2.5a管道閥門連接法蘭泄漏2.5泄露2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷圖2.5b脫鹽水管道焊縫泄漏2.5泄露2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷原因分析:因個別緊固螺栓松動導致壓緊力低于內(nèi)壓作用于墊片上的力致使墊片密封性能下降而泄漏;焊縫泄漏主要是因為脫鹽水脫鹽不徹底導致氯離子在局部濃縮和內(nèi)壓產(chǎn)生的薄膜應力的雙重作用最終致使焊縫中的原氣孔缺陷穿孔。有效檢驗方法:對輸送介質(zhì)為氣相的管道,可以用發(fā)泡劑等檢漏;對輸送介質(zhì)為液相的管道可以采用宏觀檢查、利用介質(zhì)的特性進行物理或化學檢漏等方法檢漏。另外要對泄漏部位及附近的焊接接頭重點做好無損檢測、結(jié)構(gòu)檢查等工作。缺陷處理思路:建議在停車檢修期間對緊固螺栓,必要時更換螺栓和墊片;對焊縫泄漏部位應進行焊接修復等工作。2.6機械損傷2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷?承壓設備損傷模式識別?GB50379-2021關(guān)于機械損傷的定義:機械損傷是指材料在機械載荷或墊載荷作用下,發(fā)生的承載能力下降。機械損傷的涵義很廣,比方管道上的碰傷等也屬于機械損傷,如圖2.6b所示。?定檢規(guī)?上規(guī)定:對于管子的碰傷,應打磨消除,其打磨凹坑按局部減薄定級;對于其他管道組成件的碰傷,不影響管道平安使用的,可定為2級,反之可定為3級或4級。2.6機械損傷2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷圖2.6aCr-Mo-V鋼管道角焊縫裂紋原因分析:經(jīng)了解得知,該條管道上支管上是平安閥,因超壓導致平安閥經(jīng)常起跳,導致在應力較為集中的角焊縫處出現(xiàn)了裂紋。有效檢驗方法:對角焊縫進行磁粉檢測。缺陷處理思路:打磨消除裂紋后再用磁粉檢測方法進行檢測,對于這種材質(zhì)焊后應及時進行局部消除應力退火處理。2.6機械損傷2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷圖2.6b管子碰傷2.7非法修理2.工業(yè)管道定期檢驗過程中典型缺陷圖2.7a灰水管道非法修理原因分析:因灰水管道中的固體物質(zhì)沉積導致該管道堵塞,致使工藝上不能連續(xù)運轉(zhuǎn),導致無法正常生產(chǎn)。因生產(chǎn)的連續(xù)性,使用單位在生產(chǎn)期間進行了非法修理〔在彎頭上焊補,因沒有按照?壓力管道平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道?的要求,由有資格的安裝單位進行施工,且沒有制定重大維修方案等,所以定性為非法〕。有效檢驗方法:應對焊補貼塊進行壁厚測定,因焊補處存在較大應力集中,應對焊補焊縫進行無損檢測等。缺陷處理思路:建議在停車檢修期間對該彎頭進行更換,可以將彎頭更換為曲率半徑更大的彎管,以減少固體物的沉積和沖刷。3.1丙烷管道定期檢驗案例分析3.案例分析某公司一條丙烷管線概況如下:2021年9月建成并投入使用,安裝時經(jīng)監(jiān)督檢驗,2021年9月進行首次全面檢驗。該條管道長度為415m,管道規(guī)格為φ57×3.5,管道材質(zhì)為304不銹鋼,設計溫度為0.4MPa,設計溫度為常溫,工作壓力為0.3MPa,工作溫度為常溫,管道級別為GC2級。該管道起點為丙烷站,終點為2#、4#車間設備,無絕熱層。管道單線圖如圖3.3所示。3.1丙烷管道定期檢驗案例分析3.案例分析1〕方案制定:本次檢驗為首次全面檢驗,應檢查其安裝監(jiān)督檢驗報告、檢修及管道故障處理記錄等資料,并根據(jù)實際制定檢驗方案。由于丙烷是易燃、易爆介質(zhì),應加強對管道的電阻值測量和外部宏觀檢查中的泄漏檢查。除了泄漏檢查,外觀宏觀檢查還應包括防腐層檢查、振動檢查、位置與變形檢查、支吊架檢查、閥門和法蘭檢查、管道標識檢查、管道結(jié)構(gòu)檢查、管道組成件檢查、焊接接頭宏觀檢查等〔對于管道圖中有2處近20米的直埋段,通過檢查資料等推斷此直埋段防腐狀況良好,免于開挖抽查〕;管道上存在平安保護裝置,應對該壓力表進行外觀檢查以及確認是否在校驗有效期,包括鉛封是否損壞、指示是否準確、刻度是否清晰等檢查;管道等級為GC2級,壁厚測定時應按照20%比例進行管件厚度測量,并對壁厚兩側(cè)的直管進行測量;內(nèi)部無損檢測按照10%比例進行焊接接頭射線檢測抽查,焊接接頭選擇應優(yōu)先選擇重點檢查部位;壓力試驗應按照GB20235-2021檢驗。3.1丙烷管道定期檢驗案例分析3.案例分析2〕檢驗實施:①外部宏觀檢查:未見管道標識;②電阻值測量:實測法蘭間跨接電阻1處,電阻值為2.2mΩ;防靜電接地電阻為5.4Ω;③平安保護裝置檢驗:2塊壓力表均超期使用;④壁厚測定:現(xiàn)場測量R1至R6共6處彎頭壁厚在3.10mm~3.64mm之間,D1大小頭壁厚在4.23mm~4.45mm之間,彎頭及大小頭兩側(cè)的直管壁厚在3.31mm~3.83mm之間;未見局部減?。虎轃o損檢測:抽查10個焊口,并發(fā)現(xiàn)2個焊口均存在整口未焊透,其最大深度為1.2mm。3〕缺陷分析及處理:壓力表是一種重要的監(jiān)控管道內(nèi)壓力的裝置,如果壓力表的指示等不準,就會給工藝及平安上帶來問題;未焊透缺陷應為焊縫中的原始安裝缺陷,這些原始缺陷處存在較大的應力集中,如果不加修復的話,這些缺陷可能會在一定的條件下擴展為裂紋,造成更大平安隱患。從上述檢驗結(jié)果來看,2塊壓力表超期未檢,應在開車前校驗合格或更換;2個焊口均存在整口未焊透,其最大深度為1.2mm,根據(jù)?定檢規(guī)?第四十九條規(guī)定,由此導致的平安狀況等級為4級,應在開車前整改合格。對此檢驗機構(gòu)出具了檢驗意見通知書,如圖3.4所示。此外,根據(jù)?定檢規(guī)?第三十條的規(guī)定,超聲波或射線檢測抽查時假設發(fā)現(xiàn)平安狀況等級3級或4級的缺陷,應增加抽查比例,增加量由檢驗人員與使用單位結(jié)合管道運行參數(shù)和運行經(jīng)驗協(xié)商確定。據(jù)此規(guī)定,經(jīng)和使用單位協(xié)商,決定增加抽查2道焊口〔抽查的2道焊口已標記在單線圖上,并記為RT+1、RT+2〕。3.1丙烷管道定期檢驗案例分析3.案例分析3.1丙烷管道定期檢驗案例分析3.案例分析3.1丙烷管道定期檢驗案例分析3.案例分析4〕處理結(jié)果的追蹤:使用單位在規(guī)定期限內(nèi)并于開車前對檢驗意見書羅列的問題進行了整改,整改內(nèi)容如下:對2個壓力表進行了更換且經(jīng)校驗合格;對標記為RT-2、RT-5的2道焊口按有關(guān)平安技術(shù)標準的規(guī)定進行了焊接修復;以上整改結(jié)果均經(jīng)原檢驗單位確認符合要求。此外對新增加的2道焊口經(jīng)射線檢測合格。后又進行了耐壓試驗,結(jié)論為合格。3.1丙烷管道定期檢驗案例分析3.案例分析1〕未焊透缺陷情況概述欄內(nèi)還應填寫“具體的深度指標〞,否那么根據(jù)?定檢規(guī)?將無法評判由此導致的平安狀況等級;2〕錯邊缺陷填寫“抽查未見〞不太適宜,“抽查未見〞一般適合于宏觀檢查看不見的缺陷,而小口徑管道且管壁較薄的情況下內(nèi)錯邊一般不存在,所以此處一般情況下應填寫“外觀檢查未見或具體的錯邊量指標〞;3〕從進行檢驗的工程來看,一般情況下發(fā)現(xiàn)不了材料劣化和損傷,所以此處填“合格〞不適合,應填寫“未檢查或/〞等之類的字樣;4〕本次檢驗未進行硬度抽查,填寫錯誤;應填寫“未檢查或/〞等之類的字樣。3.1丙烷管道定期檢驗案例分析3.案例分析圖3.6原始資料審查記錄1〕不銹鋼管道無須防腐,現(xiàn)場也未見防腐層,防腐層材料欄應填寫“無此項〞或“/〞;2〕該管道存在兩處埋地段,敷設方式應填寫“架空及埋地〞;3〕GB50236-2021為現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工標準,應選用50184-2021?工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗收標準?。圖3.7宏觀檢查記錄1〕該管道無保絕熱層和防腐層,不存在陰極保護裝置和蠕脹測點裝置,均不應勾選完好項,且應在備注欄中填寫“無此項〞等字樣;2〕該管道檢驗發(fā)現(xiàn)無管道標識,檢驗結(jié)果應勾選“無標識〞項,備注欄應填寫“/〞等字樣。3.2氨制冷管道定期檢驗案例分析3.案例分析某公司一條氨制冷管道,2021年12月建成并投入使用,安裝時經(jīng)過監(jiān)督檢驗,2021年進行首次全面檢驗,2021年進行第二次全面檢驗。設計壓力:2.5MPa,工作壓力:0.2MPa,設計溫度:常溫,使用溫度:-15℃,管道級別:GC2,長度:134m,管道材質(zhì):20鋼,管道規(guī)格:φ57×3.5。該管道起點為泵,終點為循環(huán)桶,單線圖如圖3.8所示。3.2氨制冷管道定期檢驗案例分析3.案例分析1〕方案制定:本次檢驗為首次全面檢驗,應檢查其安裝監(jiān)督檢驗報告、檢修報告、管道故障處理記錄等資料,并根據(jù)實際制定檢驗方案。外觀宏觀檢查應包含對管道全長度的檢查,包括泄漏檢查、防腐層檢查、振動檢查、位置與變形檢查、支吊架檢查、閥門和法蘭檢查、管道標識檢查、管道結(jié)構(gòu)檢查、管道組成件檢查、焊接接頭宏觀檢查以及是否存在明顯腐蝕現(xiàn)象。重點檢查防腐層,檢查有無跑冷現(xiàn)象。氣氨作為可燃介質(zhì),應進行防靜電接地電阻和法蘭間接觸電阻值的測定。管道中一處壓力表,應對其進行外觀檢查,檢查是否在檢驗有效期、是否有泄漏及銹蝕情況等。管道級別為GC2,壁厚測定時按照20%比例對彎頭抽查進行厚度測量,并對壁厚兩側(cè)的直管進行測量。內(nèi)部無損檢測按照10%比例進行焊接接頭射線檢測抽查,并對泵進出口的第一道焊縫重點抽查。由于該管道不屬于?定檢規(guī)?第三十六條〔二〕款所述管道,現(xiàn)場條件不允許使用液體或氣體進行壓力試驗,經(jīng)使用單位和檢驗單位同意,因此采用泄漏性試驗代替壓力試驗,試驗壓力為設計壓力,以液體為介質(zhì)。3.2氨制冷管道定期檢驗案例分析3.案例分析2〕檢驗實施:①外部宏觀檢查:防腐層完好,未見管道變形異常、位置異常、結(jié)
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