在用壓力管道檢驗

淺談在用壓力管道檢驗

摘要：根據(jù)壓力管道檢驗和評價的經(jīng)驗，總結(jié)了壓力管道定期檢驗的主要內(nèi)容和方法，為使用單位的壓力管道安全管理工作提供了有益的參考。

關鍵詞：壓力管道；檢驗；安全管理

壓力管道廣泛存在于石油、化工、冶金、電力及城市燃氣和供熱等行業(yè)，大多輸送高溫、高壓、易燃、易爆、劇毒和有腐蝕的介質(zhì)。我國壓力管道數(shù)量多、分布廣，而且其中相當一部分質(zhì)量低劣，缺陷嚴重，超期服役，從而造成管道破裂、燃爆、泄漏等事故，對人民生命財產(chǎn)安全社會穩(wěn)定和工業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成威脅，因此對壓力管道的定期檢驗是非常必要的。

一、在用壓力管道檢驗存在的主要問題1、缺乏統(tǒng)一的壓力管道設計標準。

2、管道量大面廣，管道圖紙缺乏或不完整，數(shù)據(jù)不齊全，造成管理工作量巨大。

3、管道安裝質(zhì)量較差。由于1999年以前國家尚未實行壓力管道安裝許可證發(fā)放制度，因此1999年前安裝的所有管道未作為特種設備設計、制造和安裝施工，再加上對壓力管道竣工驗收管理不嚴等原因，導致了現(xiàn)今在用壓力管道焊縫中存在大量問題：錯邊量超標、焊縫成形不好、余高過高等現(xiàn)象普遍存在，焊縫內(nèi)部質(zhì)量更差。采用射線探傷對焊縫質(zhì)量進行抽查，超標缺陷比例較高，主要的缺陷是焊縫整圈未焊透。

4、管道的檢驗、檢測與缺陷處理缺乏有效的根據(jù)。至201*年為止，我國仍沒有較為完整的壓力管道檢驗標準，也沒有管道安全評定規(guī)程，目前也只有《在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程(試行)》，因此對檢測出的超標缺陷的處理缺乏有效的依據(jù)。二、壓力管道定期檢驗內(nèi)容和方法

壓力管道的定期檢驗分在線檢驗和全面檢驗兩種，一般在線檢驗由使用單位實施，每年進行一次，也可依據(jù)管線的狀況和檢測結(jié)果進行調(diào)整，主要內(nèi)容為外觀檢驗:進行泄漏、振動、絕熱層或防腐層、安全附件及壁厚監(jiān)測等內(nèi)容。全面檢驗則依據(jù)管線的等級(建議參照中石化制定的《工業(yè)管道維護檢修規(guī)程》的壓力管道分級)不同以及實際使用情況，按不同的年限進行，主要內(nèi)容包括以下幾個方面，可作為壓力管道檔案管理系統(tǒng)的基本的參數(shù):1、在線檢驗的主要內(nèi)容

在線檢驗是在運行條件下對在用壓力管道進行檢驗，以宏觀檢查為主，是使用單位進行自檢的一種形式，每年至少一次，其主要內(nèi)容包括：

（1）在線檢驗重點檢查部位。在線檢查一般以宏觀檢查和安全保護裝置和電阻值測量。在線檢驗的重點檢查部位，從風險管理角度可以分為兩類：一類是發(fā)生事故的可能性較大的部位，另一類是事故后比較嚴重的部位。（2）資料審查。在線檢查開始前，使用單位應準備好與檢驗有關的管道平面布置圖、單線圖、歷次在線檢驗及全面檢驗報告、運行產(chǎn)參數(shù)等技術資料，并根據(jù)實際情況制定檢驗

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壓力管道在用檢驗的程序及內(nèi)容

全面檢驗是按一定的檢驗周期在在用工業(yè)管道停車期間進行的較為全面的檢驗。安全狀況等級為1級和2級的在用工業(yè)管道，其檢驗周期一般不超過6年；安全狀況等級為3級的在用工業(yè)管道，其檢驗周期一般不超過3年。管道檢驗周期可根據(jù)下述情況適當延長或縮短。

全面檢驗的一般程序見圖。

檢驗前準備│資料審查│制定檢驗方案│

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┌┈-------┬-------－┬--－---┈-┼┈------┬----┈┬┈----－-┈┐┌┈--┴-－┐外部宏觀檢查

材質(zhì)檢驗

壁厚測定

無損檢測

理化檢驗安全保護裝置檢驗

耐壓強度校驗和應力分析

壓力試驗

泄漏性試驗

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│出具全面檢驗報告│檢驗后的處理圖全面檢查的一般程序

檢驗單位和檢驗人員在檢驗前應做好資料審查和制定檢驗方案等檢驗準備工作，并達到以下要求：

（一）對以下資料和資格證明進行審查：

1、壓力管道設計單位資格、設計圖紙、安裝施工圖及有關計算書等；

2、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；3、管道組成件、管道支承件的質(zhì)量證明文件；4、在線檢驗要求檢查的各種記錄；

5、該檢驗周期內(nèi)的歷次在線檢驗報告；6、檢驗人員認為檢驗所需要的其他資料。

(二)檢驗單位和檢驗人員應根據(jù)資料審查情況制定檢驗方案，并在檢驗前與使用單位落實檢驗方案。

檢驗中的安全事項應達到以下要求：

(一)影響管道全面檢驗的附設部件或其他物體，應按檢驗要求進行清理或拆除；(二)為檢驗而搭設的腳手架、輕便梯等設施，必須安全牢固，便于進行檢驗和檢測工作；(三)高溫或低溫條件下運行的壓力管道，應按照操作規(guī)程的要求緩慢地降溫或升溫，防止造成損傷；

(四)檢驗前，必須切斷與管道或相鄰設備有關的電源，拆除保險絲，并設置明顯的安全標志；

(五)如需現(xiàn)場射線檢驗時，應隔離出透照區(qū)，設置安全標志；(六)全面檢驗時，應符合下列條件：

1．將管道內(nèi)部介質(zhì)排除干凈，用盲板隔斷所有液體、氣體或蒸汽的來源，設置明顯的隔離標志；

2．對輸送易燃、助燃、毒性或窒息性介質(zhì)的管道，應進行置換、中和、消毒，清洗。對于輸送易燃介質(zhì)的管道，嚴禁用空氣置換；

3．進入管道內(nèi)部檢驗所用的燈具和工具的電源電壓應符合現(xiàn)行國家標準《安全電壓》GB3805的規(guī)定；檢驗用的設備和器具，應在有效的檢定期內(nèi)，經(jīng)檢查和校驗合格后方可使用。

無絕熱層的非埋地管道一般應對整條管線進行外部宏觀檢查；有絕熱層的非埋地管道應按一定的比例進行抽查；埋地敷設的管道應選擇易發(fā)生損壞部位開挖抽查(如有證據(jù)表明防腐情況良好，可免于開挖抽查)。抽查的比例由檢驗人員和使用單位結(jié)合管道運行經(jīng)驗協(xié)商確定。

一外部宏觀檢查1．1泄漏檢查

主要檢查管子及其他組成件有無泄漏痕跡。1．2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。1．3位置與變形檢查

（1）管道位置是否符合安全技術規(guī)范和現(xiàn)行國家標準的要求；（2）管道與管道、管道與相鄰設備之間有無相互碰撞及摩擦情況；（3）管道是否存在撓曲、下沉以及異常變形等。1．4支吊架檢查（1）支吊架的間距是否合理；

（2）支吊架是否脫落、變形、腐蝕損壞或焊接接頭開裂；（3）支架與管道接觸處有無積水現(xiàn)象；（4）恒力彈簧支吊架轉(zhuǎn)體位移指示是否越限；（5）變力彈簧支吊架是否異常變形、偏斜或失載；（6）剛性支吊架狀態(tài)是否異常；（7）吊桿及連接配件是否損壞或異常；

（8）轉(zhuǎn)導向支架間隙是否合適，有無卡澀現(xiàn)象；

（9）阻尼器、減振器位移是否異常，液壓阻尼器液位是否正常；

（10）承載結(jié)構(gòu)與支撐輔助結(jié)構(gòu)是否明顯變形，主要受力焊接接頭是否有宏觀裂紋。1．5閥門檢查

（1）閥門表面是否存在腐蝕現(xiàn)象；

（2）閥體表面是否有裂紋、嚴重縮孔等缺陷；（3）閥門連接螺栓是否松動；（4）閥門操作是否靈活。

1．6法蘭檢查

（1）法蘭是否偏口，緊固件是否齊全并符合要求，有無松動和腐蝕現(xiàn)象；（2）法蘭面是否發(fā)生異常翹曲、變形。1．7膨脹節(jié)檢查

（1）波紋管膨脹節(jié)表面有無劃痕、凹痕、腐蝕穿孔、開裂等現(xiàn)象；（2）波紋管間距是否正常、有無失穩(wěn)現(xiàn)象；

（3）鉸鏈型膨脹節(jié)的鉸鏈、銷軸有無變形、脫落等損壞現(xiàn)象；（4）拉桿式膨脹節(jié)的拉桿、螺栓、連接支座有無異常現(xiàn)象。1．8陰極保護裝置檢查

對有陰極保護裝置的管道應檢查其保護裝置是否完好。1．9蠕脹測點檢查

對有蠕脹測點的管道應檢查其蠕脹測點是否完好。1．10管道標識檢查

檢查管道標識是否符合現(xiàn)行國家標準的規(guī)定。3．1．4．1．11檢驗員認為有必要的其他檢查。

3．1．4．2對輸送易燃、易爆介質(zhì)的管道采取抽查的方式進行防靜電接地電阻和法蘭間的接觸電阻的測定。管道對地電阻不得大于100，法蘭間的接觸電阻應小于0.03。

3．1．4．3管道結(jié)構(gòu)檢查：

對有柔性設計要求的管道，管道固定點或固定支架之間是否采用自然補償或其它類型的補償器結(jié)構(gòu)。

3．1．4．4檢查管道組成件有無損壞，有無變形，表面有無裂紋、皺褶、重皮、碰傷等缺陷。

3．1．4．5檢查焊接接頭（包括熱影響區(qū)）是否存在宏觀的表面裂紋。3．1．4．6檢查焊接接頭的咬邊和錯邊量。

3．1．4．7檢查管道是否存在明顯腐蝕，管道與管架接觸處等部位有無局部腐蝕。二材質(zhì)檢驗

3．1．5管道材料的種類和牌號一般應查明，材質(zhì)不明的，可根據(jù)具體情況，采用化學分析、光譜分析等方法予以確定。

三壁厚測定

3．1．6對管道進行剩余厚度的抽查測定，一般采用超聲波測厚的方法，測

厚的位置應當在空視圖上標明。

（1）彎頭、三通和直徑突變處的抽查比例見表1，對于上述被抽查的每個管件，測厚位置不得少于3處；檢驗人員應根據(jù)介質(zhì)流向重點檢查有可能造成沖刷腐蝕的部位。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)應進行厚度測量，測厚位置不得少于3處；檢驗人員認為必要時，對其余直管段進行厚度抽查。

（2）發(fā)現(xiàn)管道壁厚有異常情況時，應在附近增加測點，并確定異常區(qū)域大小，必要時，可適當提高整條管線的厚度抽查比例。

表1彎頭、三通和直徑突變處測厚抽查比例管道級別每種管件的抽查比例GC1≥50%GC2≥20%GC3≥5%注：不銹鋼管道、介質(zhì)無腐蝕性的管道可適當減少測厚抽查比例。四表面無損檢測

（1）宏觀檢查發(fā)現(xiàn)裂紋或可疑情況的管道，應該在相應部位進行表面無損檢測。（2）絕熱層破損或可能滲入雨水的奧氏體不銹鋼管道，應在相應部位進行外表面滲透檢測。

（3）處于應力腐蝕環(huán)境中的管道，應該進行表面無損檢測抽查。

（4）長期承受明顯交變載荷的管道，應該在焊接接頭和容易造成應力集中的部位進行表面無損檢測；

（5）檢驗人員認為有必要，應該對支管角焊縫等部位進行表面無損檢測抽查。3．1．8GC1、GC2級管道的焊接接頭一般應該進行超聲波或射線檢測抽查。GC3級管道如果未發(fā)現(xiàn)異常情況，一般不進行其焊接接頭的超聲波或射線檢測抽查。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：

3．1．8．1GC1、GC2級管道焊接接頭超聲波或射線檢測抽查比例見表2表2管道焊接接頭

超聲或射線檢測抽查比例

管道級別超聲波或射線檢測比例

GC1GC2焊接接頭數(shù)量的15%且不少于2個焊接接頭數(shù)量的10%且不少于2個注：①溫度、壓力循環(huán)變化和振動較大的管道的抽查比例應為表中數(shù)值的2倍。

②耐熱鋼管道的抽查比例應為表中數(shù)值的2倍。③抽查的焊接接頭應進行全長度無損檢測。3．1．8．2抽查的部位應從下述重點檢查部位中選定：

（1）制造、安裝中返修過的焊接接頭和安裝時固定口的焊接接頭；（2）錯邊、咬邊嚴重超標的焊接接頭；（3）表面檢測發(fā)現(xiàn)裂紋的焊接接頭；

（4）泵、壓縮機進出口第一道焊接接頭或相近的焊接接頭；（5）支吊架損壞部位附近的管道焊接接頭；（6）異種鋼焊接接頭；

（7）硬度檢驗中發(fā)現(xiàn)的硬度異常的焊接接頭；（8）使用中發(fā)生泄漏的部位附近的焊接接頭；

（9）檢驗人員和使用單位認為需要抽查的其他焊接接頭。

當重點檢查部位確需進行無損檢測抽查，而表2所規(guī)定的抽查比例不能適應檢查需要時，檢驗人員應與使用協(xié)商確定具體抽查比例。

五表面理化檢驗

3．1．9下列管道一般應當選擇有代表性的部位進行金相和硬度檢驗抽查。（1）工作溫度大于370℃的碳素鋼和鐵素體不銹鋼管道。（2）工作溫度大于450℃的鉬鋼和鉻鉬鋼管道。

（3）工作溫度大于430℃的低合鋼和奧氏體不銹鋼管道。

（4）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。

3．2．10對于工作介質(zhì)含濕H2S或介質(zhì)可能引起應力腐蝕的碳鋼和低合金鋼管道，一般應選擇有代表性的部位進行硬度檢驗。當焊接接頭的硬度值超過HB200時，檢驗人員視具體情況擴大焊接接頭的內(nèi)外部無損檢測抽查比例。

3．1．11對于使用壽命接近或已經(jīng)超過設計壽命的管道，檢驗時應進行金相檢驗或硬度檢驗，必要時應取樣進行力學性能試驗或化學成分分析。六安全保護裝置的檢驗3．1．12安全保護裝置的檢驗

安全保護裝置應符合安全技術規(guī)范和現(xiàn)行國家標準的規(guī)定。存在下列情況之一的安全保護裝置，不準繼續(xù)使用

（1）無產(chǎn)品合格證和銘牌的；（2）性能不符合要求的

（3）逾期不檢查、不校驗的；（4）爆破片已超過使用期限的。3．1．12．1壓力表

（1）檢查壓力表的精度等級、表盤直徑、刻度范圍、安裝位置等是否符合有關規(guī)程、標準的要求。

（2）校驗壓力表必須由有資格的計量單位進行，校驗合格后，重新鉛封并出具合格證，注明下次校驗日期。

對于存在下述問題之一的壓力表，應更換：（a）超過校驗有效期或鉛封損壞；（b）量程與其檢測的壓力范圍不匹配；（c）指針松動；

（d）刻度不清、表盤玻璃破裂；（e）指針斷裂或外殼腐蝕嚴重；

（f）壓力表與管道間裝設的三通懸塞閥或針形閥開啟標記不清或鎖緊裝置損壞。3．1．12．2測溫儀表

（1）檢查測溫儀表的精度等級、量程、安裝位置等是否符合有關規(guī)程、標準的要求。

（2）校驗測溫儀表必須由有資格的計量單位進行，校驗合格后，重新鉛封并出具合格證，注明下次校驗日期。

對于存在下述問題之一的測溫儀表，應更換：（a）超過校驗有效期或鉛封損壞；（b）量程與其檢測的溫度范圍不匹配。

3．1．12．3安全閥

對安全閥進行外觀檢查，重點檢查是否在校驗有效期、是否有泄漏痕跡及銹蝕情況。對杠桿式安全閥，檢查防止重錘自由移動和杠桿越出的裝置是否完好；對彈簧式安全閥，檢查調(diào)整螺釘?shù)你U封裝置是否完好；對靜重式安全閥，檢查防止重片飛脫的裝置是否完好。超過校驗有效期或鉛封損壞的安全閥應更換。

（1）對拆換下來的安全閥，應解體檢查，修理和調(diào)整，進行耐壓試驗和密封試驗，然后校驗開啟壓力，具體要求應符合有關規(guī)程、標準的規(guī)定。

（2）新安全閥應根據(jù)使用要求校驗后，才準安裝使用。（3）安全閥校驗合格后，打上鉛封并出具合格證。

（4）安全閥一般每年至少校驗一次，對于彈簧直接載荷式安全閥，經(jīng)使用經(jīng)驗證明和檢驗單位確認可以延長校驗周期的，使用單位向省級或其委托的地（市）級安全監(jiān)察機構(gòu)備案后，其校驗周期可以延長，但最長不超過3年。

（5）從事安全閥校驗的單位和人員須具備相應的資格。3．1．12．4爆破片裝置

對爆破片裝置進行外觀檢查，檢查爆破片裝置的爆破片是否在規(guī)定的使用期限、安裝方向是否正確、標定的爆破壓力和溫度是否符合運行要求、有無異常現(xiàn)象。

如果爆破片裝置存在下述問題之一，應立即更換：（1）爆破片裝置超過規(guī)定使用期限；（2）爆破片裝置安裝方向錯誤；

（3）爆破片裝置的爆破壓力和溫度不符合運行要求。3．1．12．5緊急切斷裝置

對拆下來的緊急切斷裝置，應解體、檢驗、修理和調(diào)整；進行耐壓、密封、緊急切斷等性能試驗。具體要求應符合相關規(guī)程、標準的規(guī)定。校驗合格后，重新鉛封并出具合格證。

七耐壓強度校驗和應力分析3．1．13耐壓強度校驗和應力分析3．1．13．1耐壓強度校驗

高壓、大直徑管道及易腐蝕管線的全面減薄超過公稱厚度的10%時應進行耐壓強度校驗。耐壓強度校驗參照現(xiàn)行國家標準《壓力管道規(guī)范》GB/T20801-201*的相關要求進行。

3．1．13．2管道應力分析

檢驗人員和使用單位認為必要時，對下列情況之一者，應進行管系應力分析。3．1．13．2．1無強度計算書，并且to≥Do/6或Po/[σ]t＞0.385的管道，其中to為管道設計壁厚（mm），Do為管道設計外徑(mm)，Po為設計壓力（MPa），[σ]為設計溫度下材料的許用應力（MPa）

3．1．13．2．2存在下列情況之一的管道：（1）有較大變形、撓曲；（2）法蘭經(jīng)常性泄漏、破壞；

（3）管道應該設而未設置補償器或補償器失效；（4）支吊架異常損壞；（5）嚴重的全面減薄。

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八壓力試驗

3．1．14．1在用工業(yè)管道應按一定的時間間隔進行壓力試驗，具體要求如下：3．1．14．1．1經(jīng)全面檢驗的管道一般應該進行壓力試驗；3．1．14．1．2管道有下列情況之一時，應該進行壓力試驗。（1）經(jīng)重大修理改造的；（2）使用條件變更的；

（3）停用2年以上重新使用的。

對因使用條件變更而進行壓力試驗的管道，在壓力試驗前應經(jīng)強度校核合格。3．1．14．2對于3.1.14.1.2所述的管道，如果現(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，可同時采用下列方法代替：

（1）所有焊接接頭和角焊縫（包括附著件上的焊接接頭和角焊縫），用液體滲透或磁粉法進行表面無損檢測；

（2）焊接接頭用100%射線或超聲檢測；（3）泄漏性試驗。

3．1．14．3不屬于3.1.14.1.2所述的管道，如果現(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，通過泄漏性試驗的可以不進行壓力試驗。

3．1．14．4進行壓力試驗時，應遵守下列規(guī)定：

（1）壓力試驗一般應以液體試驗介質(zhì)。當管道的設計壓力小于或等于0.6Mpa時，也可以采用氣體為試驗介質(zhì)，但應采取有效的安全措施。脆性材料管道嚴禁使用氣體進行壓力試驗；

（2）進行壓力試驗時，應劃定禁區(qū)，采取必要的安全保護措施，無關人員不得進入；（3）管道上進行的修補，應該在壓力試驗前完成；

（4）壓力試驗合格后，應該填寫在用工業(yè)管道壓力試驗報告或泄漏性試驗報告。3．1．14．5壓力試驗和泄漏性試驗的具體規(guī)定按現(xiàn)行國家標準《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50235-97執(zhí)行，其中試驗壓力計算公式中的設計壓力在此可以用最高工作壓力代替。

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