不銹鋼壓力管道的可靠性首先取決于其設計、制造和安裝的質量,但如果由于操作不當或維護不力,往往會引起管道失效而降低其使用性能和周期,甚至引發事故。由此可見,不銹鋼壓力管道的安全可靠性與使用的關系很大,使用單位需不斷強化工藝指標和工藝紀律,落實崗位責任制,認真執行巡回檢查,這樣才能保證壓力管道的使用安全。操作人員應熟悉本崗位壓力管道的技術特性、系統結構、工藝流程、工藝指標和可能發生的事故及應對措施,并要做到“四懂三會”,即要懂原理、懂性能、懂結構、懂用途和會使用,會維護保養、會排除故障。



一(yi)、工藝指標的(de)控(kong)制


1. 操作壓(ya)力和操作溫度


  操作壓(ya)力(li)和(he)操作溫度是不銹鋼壓(ya)力(li)管(guan)道(dao)使用過(guo)(guo)程兩個最(zui)重要(yao)(yao)的(de)工(gong)藝控(kong)制(zhi)指標,是管(guan)道(dao)設計、選材(cai)、制(zhi)造和(he)安(an)(an)(an)裝(zhuang)的(de)主要(yao)(yao)依據。只(zhi)有在安(an)(an)(an)全(quan)操作規程中(zhong)規定的(de)控(kong)制(zhi)指標內運行(xing),才能保(bao)證(zheng)不銹鋼管(guan)道(dao)的(de)使用安(an)(an)(an)全(quan)。操作壓(ya)力(li)和(he)操作溫度的(de)控(kong)制(zhi)要(yao)(yao)點是保(bao)證(zheng)管(guan)道(dao)不超(chao)(chao)過(guo)(guo)最(zui)高工(gong)作壓(ya)力(li)和(he)極限工(gong)作溫度。超(chao)(chao)溫超(chao)(chao)壓(ya)將導致管(guan)壁應力(li)值的(de)增加(jia)或材(cai)料機械強度的(de)下(xia)降(jiang),尤其是在焊(han)縫和(he)法蘭、彎(wan)頭、閥門、異徑(jing)管(guan)等(deng)幾何(he)結構不連續處的(de)局部應力(li)和(he)峰(feng)值應力(li)會大(da)幅度增加(jia),成(cheng)為疲(pi)勞破壞(huai)的(de)源頭。過(guo)(guo)低的(de)操作溫度則將引起材(cai)料韌性(xing)下(xia)降(jiang),從而有可能導致脆性(xing)破壞(huai)。



 2. 交變載荷的控制(zhi)


 在反復交(jiao)變(bian)(bian)載(zai)荷的(de)(de)作用下,不銹鋼管道(dao)將生產疲勞(lao)破(po)壞(huai)(huai)。壓力(li)(li)管道(dao)的(de)(de)疲勞(lao)破(po)壞(huai)(huai)主(zhu)要是屬于金屬的(de)(de)低周疲勞(lao),其特點是應(ying)力(li)(li)較(jiao)大而變(bian)(bian)頻率較(jiao)低。在幾何結構不連(lian)續的(de)(de)地(di)方和焊(han)縫附近(jin)存在應(ying)力(li)(li)集中,有的(de)(de)可能達到甚(shen)至(zhi)超過材(cai)料的(de)(de)屈(qu)服極(ji)限(xian)。這些應(ying)力(li)(li)如果交(jiao)變(bian)(bian)地(di)加載(zai)與卸載(zai),將會使受力(li)(li)最大的(de)(de)部位產生塑變(bian)(bian)并逐漸發(fa)展為細微的(de)(de)裂紋。隨著應(ying)力(li)(li)周期(qi)變(bian)(bian)化,裂紋將逐步擴展,最后導致破(po)壞(huai)(huai)。管道(dao)交(jiao)變(bian)(bian)應(ying)力(li)(li)產生的(de)(de)因素(su)主(zhu)要有以下方面


  ①. 因間斷(duan)輸送介(jie)質(zhi)而對管(guan)道反復地增壓(ya)和(he)卸壓(ya)、升溫和(he)降溫。


  ②. 運行中壓力波動較大。


  ③. 運行中溫(wen)度發生周(zhou)期性變(bian)化,產生管壁溫(wen)度應(ying)力的反復變(bian)化。


  ④. 因(yin)其他設備、支撐的(de)交變外力和(he)受迫振動


 為了防止不(bu)銹鋼管道的(de)(de)疲(pi)勞(lao)破壞,應保證平穩操(cao)作,盡(jin)量避(bi)免不(bu)必要的(de)(de)頻繁的(de)(de)加(jia)壓和(he)卸壓,避(bi)免過大的(de)(de)壓力(li)和(he)溫度波動。


3. 腐(fu)蝕介質(zhi)含量控制


  原料性質(zhi)的(de)(de)(de)惡(e)劣及腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質(zhi)含量(liang)對不銹(xiu)鋼壓(ya)力(li)管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)危害很大,在(zai)用(yong)壓(ya)力(li)管(guan)道(dao)對腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質(zhi)含量(liang)及工況應有嚴格的(de)(de)(de)工藝指(zhi)標進(jin)行(xing)監控(kong)(kong)。對于高強鋼壓(ya)力(li)管(guan)道(dao),當(dang)二氧化硫含量(liang)超過一(yi)定值,并在(zai)伴有水分(fen)的(de)(de)(de)情況下(xia),就大大增(zeng)加了(le)管(guan)壁產生應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開裂的(de)(de)(de)可能性。尤其當(dang)焊縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)硬度(du)值偏高時(shi),如(ru)二氧化硫超標,極易(yi)導(dao)致焊縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。此(ci)外,腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質(zhi)的(de)(de)(de)成分(fen)、 氣(qi)液相狀態(tai)的(de)(de)(de)不同、流速(su)差異(yi)等(deng)都會影響到(dao)管(guan)道(dao)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)失效(xiao)的(de)(de)(de)程(cheng)度(du)。總之(zhi),不銹(xiu)鋼壓(ya)力(li)管(guan)道(dao)介質(zhi)成分(fen)的(de)(de)(de)控(kong)(kong)制是壓(ya)力(li)管(guan)道(dao)運行(xing)控(kong)(kong)制中重要的(de)(de)(de)內容之(zhi)一(yi),對于介質(zhi)超標等(deng)違反工藝操作規程(cheng)的(de)(de)(de)行(xing)為,使用(yong)單位必須(xu)做(zuo)出明確規定,堅決制止。


  在(zai)運(yun)行(xing)過程(cheng)中,操作人(ren)員(yuan)應(ying)嚴(yan)格(ge)(ge)控制工藝指標,正確操作,嚴(yan)禁超壓(ya)(ya)、超溫運(yun)行(xing)。加(jia)載和卸載的速度不能(neng)過快,高溫或低溫(-20℃以下(xia))條件下(xia)運(yun)行(xing)的管道(dao)(dao),加(jia)熱或冷卻(que)應(ying)緩慢進行(xing)。管道(dao)(dao)運(yun)行(xing)時,應(ying)盡(jin)量避免(mian)壓(ya)(ya)力(li)和溫度的大(da)幅度波動,盡(jin)量減少(shao)管道(dao)(dao)的開停次數,并(bing)嚴(yan)格(ge)(ge)控制介質組分(fen)。




二、管道系(xi)統的診斷方法


 管(guan)道系(xi)統在各種外力、輸送介(jie)質和周圍(wei)環境因素的(de)作(zuo)用下(xia),逐漸產生變形(xing)、磨損(sun)、腐(fu) 蝕、泄漏和振動,從而影響管(guan)道系(xi)統的(de)整體性能(neng)。管(guan)道系(xi)統的(de)診斷就是在管(guan)道系(xi)統正(zheng)常運行(xing)(xing)過(guo)程中,或(huo)基本不影響管(guan)道系(xi)統正(zheng)常運行(xing)(xing)的(de)情況下(xia),通過(guo)觀察、測試來掌握系(xi)統的(de)運行(xing)(xing)狀(zhuang)況,判斷可能(neng)產生故障的(de)部位(wei),預報信息,安排計劃,進(jin)行(xing)(xing)維修的(de)一項綜合技術(shu),防患于事故發(fa)生前。


管道系統(tong)的診斷方法如(ru)下。


  ①. 直接(jie)觀察。通過現(xian)場觀察,獲得第一手(shou)資料,這種方(fang)法(fa)依賴于(yu)(yu)操(cao)作者的(de)豐富經驗, 并借助于(yu)(yu)一定(ding)的(de)儀器,常用于(yu)(yu)跑、冒、滴(di)、漏的(de)診斷。


  ②. 振動、噪(zao)聲(sheng)觀測。通過觀測發生(sheng)異常的(de)振動、噪(zao)聲(sheng)現象,預(yu)測其發生(sheng)的(de)部位和影(ying)響(xiang)的(de)范圍。


  ③. 溫(wen)(wen)度測量(liang)。通過對介質溫(wen)(wen)度和(he)保(bao)溫(wen)(wen)層表面(mian)溫(wen)(wen)度的(de)測量(liang),判斷管(guan)道系統的(de)運行情況(kuang)和(he)保(bao)溫(wen)(wen)效(xiao)果。


  ④. 壓(ya)力(li)測量(liang)。通過對介(jie)質壓(ya)力(li)的測量(liang),判斷管道系(xi)統的運行情況和管網有無泄漏。


  ⑤. 流量測量。通過對(dui)介質流量的測量,判斷管道系統的運行情況和管網有無泄漏。


  ⑥. 應(ying)(ying)力應(ying)(ying)變(bian)測量。測定管子(zi)的疲(pi)勞狀態(tai)等。

 

  ⑦. 不(bu)銹鋼(gang)管(guan)道壁厚測量。通(tong)過(guo)測厚儀測定管(guan)子(zi)的腐蝕、磨損量、減(jian)薄情(qing)況。


通過(guo)上述觀察測量,隨時(shi)掌握不銹鋼管道的運(yun)行(xing)情(qing)況和(he)運(yun)行(xing)狀態,預測可能產生故障的特點 和(he)部位,以便(bian)確定維修(xiu)方案。




三(san)、管(guan)道系統(tong)的巡回檢查


 使(shi)用單(dan)位應根據本單(dan)位工藝流程和各(ge)裝置單(dan)元分布情況(kuang)劃分區域,明(ming)確(que)職(zhi)責,做(zuo)到每(mei)條不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)線、每(mei)個(ge)閥門、每(mei)個(ge)管(guan)架等都有專人負責,不(bu)允許出現(xian)無(wu)人管(guan)轄(xia)的(de)(de)管(guan)段。同時(shi)要(yao)(yao)制(zhi)訂嚴格的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)管(guan)道(dao)系統巡(xun)(xun)回檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)制(zhi)度,明(ming)確(que)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)人員、檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)時(shi)間(jian)、檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)部位、應檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)的(de)(de)項(xiang)目,操作(zuo)人員和維修人員均要(yao)(yao)按照各(ge)自的(de)(de)責任和要(yao)(yao)求定期按巡(xun)(xun)回檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)路線完成每(mei)個(ge)部位、每(mei)個(ge)項(xiang)目的(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha),并(bing)做(zuo)好巡(xun)(xun)回檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)記錄。尤(you)其是對于新建(jian)裝置或單(dan)元,由于可能(neng)存在(zai)設(she)計、制(zhi)造 和安(an)裝等方面(mian)的(de)(de)問題,在(zai)運行初期,問題就會暴露出來,此時(shi)的(de)(de)巡(xun)(xun)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)更(geng)為重(zhong)要(yao)(yao),檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)中一(yi)旦發現(xian)異常情況(kuang),應立即匯(hui)報和處理(li)巡(xun)(xun)回檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)的(de)(de)項(xiang)目主(zhu)要(yao)(yao)包(bao)括以下方面(mian)。


  ①. 各(ge)項(xiang)工藝操(cao)作指標參數及運行情況。


  ②. 管(guan)(guan)道、閥門及(ji)各管(guan)(guan)件密封有(you)無泄(xie)漏。


  ③. 防腐保(bao)溫層(ceng)是否(fou)完好。


  ④. 管道振動(dong)情況。


  ⑤. 管道支(zhi)、吊架的緊固、腐濁和支(zhi)承情(qing)況:


  ⑥. 管(guan)道之間、管(guan)道與相鄰構件(jian)的磨擦(ca)情況:


  ⑦. 安全(quan)閥、壓(ya)力表(biao)、溫度計(ji)等安全(quan)保護(hu)裝(zhuang)置的完好狀況。


  ⑧. 靜電跨接、接地設(she)施、抗腐蝕陰陽極等保(bao)護設(she)施的(de)完好狀況。


  其中(zhong)對(dui)下列不銹鋼管(guan)應特別加強檢査和維護:


  ①. 生(sheng)產流程的要害部位。如加熱爐(lu)出口(kou)、塔底部、反(fan)應(ying)器(qi)底部、高溫(wen)高壓機(ji)泵、壓 縮機(ji)的進出口(kou)等(deng)處(chu)的管道(dao)。


  ②. 輸送易(yi)燃、易(yi)爆、有毒或(huo)腐蝕性介質(zhi)的管(guan)道(dao)。


  ③. 管道(dao)的底部和彎頭等最易發生(sheng)腐蝕(shi)和磨(mo)損的部位。


  ④. 管道上易(yi)被忽(hu)視的部位(wei)以(yi)及易(yi)痤為“盲腸”的部位(wei)。


  ⑤. 工作條(tiao)件(jian)苛(ke)刻(ke)、承受交變應力的管道。


壓力管道(dao)巡回(hui)檢查項目和(he)內(nei)容(rong)見表 5-1 。


表 1.jpg


 如遇到下列(lie)情況之一,操作人員應立鄧采(cai)取緊(jin)急(ji)措(cuo)施(shi),避免更(geng)大事故的發(fa)生(sheng),同時向 上級有關部門報告。


  ①. 管(guan)道超溫(wen)、超壓、過冷,經(jing)處理仍然無(wu)效.


  ②. 管道發生泄漏或破裂,危及安全生產(chan):


  ③. 發(fa)生(sheng)火災、爆(bao)炸(zha)或(huo)相鄰設備和不(bu)銹鋼管道(dao)發(fa)生(sheng)事故直接(jie)危及管道(dao)安全運行。



四(si)、管道的維護(hu)保養(yang)


維(wei)護保養工作是(shi)(shi)延長不銹鋼壓力管道使(shi)用周期的(de)基(ji)礎。維(wei)護保養的(de)主(zhu)要內(nei)容就是(shi)(shi)日常的(de)維(wei)護保養措施。


  ①. 要經常(chang)檢(jian)查壓力管道的防腐措(cuo)施(shi)保(bao)證(zheng)其完好無(wu)損。


  ②. 閥門的操作機構要定(ding)期進(jin)行活動(dong),保證還其開關靈活。


  ③. 安全閥、壓力表(biao)要確保其靈敏,準確,并按時(shi)進行檢查和校(xiao)驗。


  ④. 要定期檢查緊固螺栓(shuan),做到齊(qi)全、不銹蝕、絲(si)扣完整、連接可靠。


  ⑤. 壓力(li)管道因(yin)外界因(yin)素產生較大振(zhen)動時,應采取隔斷(duan)振(zhen)源、加強支承(cheng)等(deng)減振(zhen)措(cuo)施(shi)。 發現摩(mo)擦等(deng)情況應及時采取措(cuo)施(shi)。


  ⑥. 靜電跨接、接地裝(zhuang)置要保(bao)持良(liang)好(hao)、完整,及(ji)時(shi)消除缺陷,防止故障的發生。


  ⑦. 停用的(de)壓力管道應排除內部的(de)腐(fu)蝕(shi)性介(jie)質(zhi),并進行置(zhi)換(huan)、清洗和(he)干燥,必要時(shi)用氮(dan)氣保(bao)護。外表(biao)面應涂(tu)刷防(fang)腐(fu)油(you)漆,防(fang)止環(huan)境因素腐(fu)蝕(shi)。對有保(bao)溫(wen)(wen)層的(de)管道,要注意保(bao)溫(wen)(wen)層下的(de)防(fang)腐(fu)和(he)支座處的(de)防(fang)腐(fu)。


  ⑧. 及時消除跑、冒、滴、漏。


  ⑨. 高溫(wen)管(guan)道,在開工(gong)升溫(wen)過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)對管(guan)道法蘭連(lian)接螺栓進行(xing)熱緊;對低溫(wen)管(guan)道,在降溫(wen)過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)進行(xing)冷緊。



五、定點測(ce)厚


  隨著(zhu)各(ge)石化企業加工(gong)原油(you)重質化、多樣(yang)化及高(gao)(gao)硫高(gao)(gao)酸的(de)(de)趨勢日益加重,為了保證生(sheng)產裝置管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)完(wan)好運(yun)行(xing),對(dui)重要(yao)的(de)(de)不銹鋼壓(ya)力管(guan)道(dao)(dao)進(jin)行(xing)定點測(ce)(ce)厚,依靠大量的(de)(de)數據來判斷管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)腐蝕狀況和剩余壽命,并及時消除事故隱患(huan),對(dui)防止發生(sheng)壓(ya)力管(guan)道(dao)(dao)安全事故是十分(fen)有效的(de)(de)手段之一。定點測(ce)(ce)厚主要(yao)針(zhen)對(dui)管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)均(jun)勻腐蝕和沖(chong)刷腐蝕相對(dui)監測(ce)(ce)效果較(jiao)好。


 1. 不銹鋼管布點(dian)原則


  ①. 定點(dian)測(ce)厚布點(dian)應根據工藝流程、操(cao)作條件、介質(zhi)的腐蝕(shi)性(xing)及以往的腐蝕(shi)檢查情況確定。


  ②. 在腐蝕突出的部位(wei)設(she)置固定(ding)的監測點,考慮現場實際情況,一般將測厚(hou)點選在檢測人(ren)員容易(yi)操作的位(wei)置(腐蝕較嚴重和需(xu)特(te)別重視的部位(wei)除外)


  ③. 定點(dian)測厚(hou)布點(dian)必須有明(ming)顯的標記(ji),以(yi)保(bao)證(zheng)數據(ju)的真(zhen)實性,有保(bao)溫的管道應(ying)安裝可拆卸(xie)式保(bao)溫罩。


  ④. 定點測厚布點應優先考(kao)慮(lv)彎頭、大小頭、三通、集合管、盲腸死角及噴嘴、閥門、孔板(ban)等附近易腐蝕和易沖蝕部位,直管段可酌情考(kao)慮(lv),常見結構(gou)的布點位置參(can)考(kao)圖5-1。


  ⑤. 對于(yu)介質腐蝕(shi)性較(jiao)強的管道,當(dang)直管段(duan)長度(du)大于(yu)20米時,一般縱向(xiang)安(an)(an)排3處測厚(hou)點,長度(du)為10-20m時,一般安(an)(an)排2處,小(xiao)于(yu)10m時可(ke)安(an)(an)排1處。


  ⑥. 水平(ping)直管(guan)段同一(yi)截面處原(yuan)則上安排4個測(ce)厚點,管(guan)徑較小時可(ke)在腐蝕可(ke)能(neng)嚴重的部位安排1處。


 2. 不銹鋼管(guan)測(ce)厚頻率


  ①. 定點測厚(hou)原(yuan)則上每6個月檢測一次(ci),然后根據腐蝕(shi)速率(lv)(毫米(mi)/年,m/a )適當增減(jian)頻次(ci)。腐蝕(shi)速率(lv)最近2次(ci)所測某點的差值/間隔時(shi)間。


  ②. 當腐蝕速率(lv)小(xiao)于0.1mm/a時,可延長至每(mei)年進行一次測厚(hou)。


  ③. 當腐蝕(shi)速率(lv)在(zai)0.3-0.5mm/a時,應縮減至每3個月(yue)進行(xing)一次(ci)測(ce)厚(hou)。


  ④. 當腐蝕速率大于(yu)0.5mm/a時,應對該(gai)管道進行監(jian)控,根據具體情(qing)況適當增加(jia)測(ce)厚布點和測(ce)厚頻次。


  ⑤. 當(dang)工藝(yi)條件發生較大變(bian)動時,在發生變(bian)動3個(ge)月后(hou)應(ying)進行一次測(ce)厚


  ⑥. 裝置停工檢(jian)修(xiu)期間(jian)應對所有(you)的定點測(ce)厚布點進行常溫測(ce)厚。


圖 1.jpg


 3. 測厚的基本要求


  ①. 測厚工作應確保定點(dian),要數據準確,測厚儀器精度(du)不應低于(yu)±0.1mm。


  ②. 每次測厚時(shi)(shi)應及時(shi)(shi)記錄(lu),如(ru)發現與上次測厚結果相(xiang)差較(jiao)大時(shi)(shi),應首先核(he)對數(shu)據準確性(xing),并重新進(jin)行測厚。如(ru)確認無誤,應認真分析(xi)原因并提出處理意見。


  ③. 對(dui)于(yu)腐(fu)(fu)蝕(shi)減薄量(liang)較大的(de)(de)不銹鋼管道(dao),應按照有關標準(zhun)進行剩(sheng)余壽命的(de)(de)估(gu)算,剩(sheng)余壽命的(de)(de)可靠程(cheng)度取決(jue)于(yu)測厚(hou)數據的(de)(de)準(zhun)確性(xing)且(qie)只能(neng)用(yong)于(yu)均勻腐(fu)(fu)蝕(shi),只宜參考,不宜作(zuo)為判廢(fei)依據。