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)、工藝指標的控制


1. 操作(zuo)壓力和操作(zuo)溫(wen)度


  操(cao)作壓(ya)(ya)力(li)和(he)(he)操(cao)作溫(wen)度(du)(du)(du)是不銹鋼(gang)壓(ya)(ya)力(li)管道使用過(guo)程(cheng)(cheng)兩個最重要的(de)工(gong)藝控制(zhi)指(zhi)標,是管道設(she)計(ji)、選(xuan)材、制(zhi)造和(he)(he)安裝的(de)主(zhu)要依據(ju)。只有在安全操(cao)作規(gui)(gui)程(cheng)(cheng)中(zhong)規(gui)(gui)定的(de)控制(zhi)指(zhi)標內運行,才能保證不銹鋼(gang)管道的(de)使用安全。操(cao)作壓(ya)(ya)力(li)和(he)(he)操(cao)作溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)控制(zhi)要點是保證管道不超(chao)過(guo)最高(gao)工(gong)作壓(ya)(ya)力(li)和(he)(he)極限工(gong)作溫(wen)度(du)(du)(du)。超(chao)溫(wen)超(chao)壓(ya)(ya)將導致管壁應(ying)力(li)值(zhi)的(de)增(zeng)加或材料機(ji)械強度(du)(du)(du)的(de)下降,尤(you)其是在焊縫和(he)(he)法蘭、彎頭(tou)、閥門、異徑(jing)管等幾何(he)結(jie)構不連續處的(de)局部應(ying)力(li)和(he)(he)峰(feng)值(zhi)應(ying)力(li)會大(da)幅(fu)度(du)(du)(du)增(zeng)加,成為(wei)疲(pi)勞破壞(huai)(huai)的(de)源(yuan)頭(tou)。過(guo)低的(de)操(cao)作溫(wen)度(du)(du)(du)則(ze)將引(yin)起材料韌性下降,從而(er)有可(ke)能導致脆性破壞(huai)(huai)。



 2. 交變(bian)載荷的控制


 在(zai)(zai)反復(fu)交變(bian)(bian)載荷(he)的(de)作(zuo)用(yong)下,不銹(xiu)鋼管道(dao)將生(sheng)(sheng)產疲勞破(po)壞。壓力(li)(li)管道(dao)的(de)疲勞破(po)壞主要是屬于金屬的(de)低(di)周(zhou)疲勞,其特點(dian)是應力(li)(li)較大而(er)變(bian)(bian)頻率(lv)較低(di)。在(zai)(zai)幾何結(jie)構不連續的(de)地方和焊(han)縫附近存在(zai)(zai)應力(li)(li)集中,有的(de)可能(neng)達到甚至超(chao)過材料的(de)屈服極限。這(zhe)些應力(li)(li)如果交變(bian)(bian)地加載與卸載,將會使受力(li)(li)最(zui)大的(de)部位產生(sheng)(sheng)塑(su)變(bian)(bian)并逐漸發展為細微的(de)裂紋(wen)。隨著應力(li)(li)周(zhou)期變(bian)(bian)化,裂紋(wen)將逐步擴展,最(zui)后導致破(po)壞。管道(dao)交變(bian)(bian)應力(li)(li)產生(sheng)(sheng)的(de)因素主要有以(yi)下方面


  ①. 因間斷輸送介(jie)質(zhi)而對管道反復地增壓和卸壓、升溫和降溫。


  ②. 運(yun)行中(zhong)壓(ya)力波(bo)動(dong)較大。


  ③. 運行中溫度發生周期(qi)性變(bian)化,產(chan)生管(guan)壁(bi)溫度應力(li)的(de)反(fan)復變(bian)化。


  ④. 因(yin)其(qi)他(ta)設(she)備、支撐的交變外力和受迫振(zhen)動(dong)


 為了防止不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管道的(de)(de)疲勞破壞,應(ying)保證(zheng)平穩操作,盡量(liang)避免(mian)不(bu)(bu)必要的(de)(de)頻繁的(de)(de)加(jia)壓(ya)(ya)和卸壓(ya)(ya),避免(mian)過(guo)大(da)的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)和溫度波(bo)動。


3. 腐蝕介質含量控(kong)制


  原(yuan)料性質的(de)(de)惡劣(lie)及腐(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質含量對(dui)不銹鋼(gang)壓力(li)管道(dao)的(de)(de)危害很大,在(zai)用壓力(li)管道(dao)對(dui)腐(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質含量及工(gong)況應(ying)有(you)嚴格的(de)(de)工(gong)藝指標進行(xing)監控(kong)(kong)(kong)。對(dui)于(yu)(yu)高(gao)強鋼(gang)壓力(li)管道(dao),當二氧化硫含量超過(guo)一定值,并在(zai)伴有(you)水分(fen)的(de)(de)情況下,就大大增加了(le)管壁產生應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開裂的(de)(de)可(ke)能性。尤其當焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)硬度(du)值偏高(gao)時,如(ru)二氧化硫超標,極易導致(zhi)焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。此外,腐(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質的(de)(de)成分(fen)、 氣液相狀態的(de)(de)不同、流(liu)速差(cha)異等都會影響(xiang)到管道(dao)腐(fu)蝕(shi)(shi)失(shi)效(xiao)的(de)(de)程(cheng)度(du)。總之,不銹鋼(gang)壓力(li)管道(dao)介(jie)質成分(fen)的(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)是壓力(li)管道(dao)運行(xing)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)中(zhong)重要的(de)(de)內容之一,對(dui)于(yu)(yu)介(jie)質超標等違反(fan)工(gong)藝操作規(gui)(gui)程(cheng)的(de)(de)行(xing)為,使用單(dan)位必須做出明確規(gui)(gui)定,堅(jian)決制(zhi)止。


  在運(yun)行(xing)(xing)(xing)過程中,操(cao)作人(ren)員應(ying)嚴格控制工藝指標,正(zheng)確操(cao)作,嚴禁(jin)超壓(ya)、超溫運(yun)行(xing)(xing)(xing)。加(jia)載(zai)和卸載(zai)的(de)速度(du)不能過快,高溫或低溫(-20℃以(yi)下(xia))條(tiao)件(jian)下(xia)運(yun)行(xing)(xing)(xing)的(de)管(guan)道(dao),加(jia)熱(re)或冷卻(que)應(ying)緩慢(man)進行(xing)(xing)(xing)。管(guan)道(dao)運(yun)行(xing)(xing)(xing)時,應(ying)盡量避免壓(ya)力(li)和溫度(du)的(de)大(da)幅(fu)度(du)波動(dong),盡量減少管(guan)道(dao)的(de)開停次數(shu),并嚴格控制介(jie)質組分(fen)。




二(er)、管道系統的診斷方法


 管(guan)道系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)在各種外力、輸(shu)送介質和周(zhou)圍環境因(yin)素的(de)(de)(de)作用下,逐(zhu)漸產生變(bian)形、磨損(sun)、腐 蝕、泄漏和振動,從而影響(xiang)管(guan)道系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)整體性能(neng)。管(guan)道系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)診斷就是在管(guan)道系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)正常運行過程中(zhong),或(huo)基(ji)本不影響(xiang)管(guan)道系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)正常運行的(de)(de)(de)情況(kuang)下,通過觀察、測(ce)試來(lai)掌握系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)運行狀況(kuang),判斷可能(neng)產生故障的(de)(de)(de)部位,預報信(xin)息,安排計劃,進行維修(xiu)的(de)(de)(de)一項綜合技術,防患于事故發生前。


管道系統的診斷方(fang)法(fa)如下。


  ①. 直接觀察。通過現場觀察,獲得(de)第一手資料,這種方法依(yi)賴于操作者的(de)(de)豐(feng)富經(jing)驗, 并借(jie)助于一定的(de)(de)儀器,常用于跑(pao)、冒、滴、漏(lou)的(de)(de)診斷。


  ②. 振動、噪聲(sheng)(sheng)觀(guan)測(ce)(ce)。通過(guo)觀(guan)測(ce)(ce)發生異常的振動、噪聲(sheng)(sheng)現象,預測(ce)(ce)其發生的部位和影響的范圍。


  ③. 溫(wen)(wen)度測(ce)(ce)量(liang)。通過對介質溫(wen)(wen)度和保溫(wen)(wen)層表面溫(wen)(wen)度的(de)測(ce)(ce)量(liang),判(pan)斷管道(dao)系統的(de)運行情況和保溫(wen)(wen)效果。


  ④. 壓力(li)測(ce)量(liang)。通過對介質壓力(li)的測(ce)量(liang),判斷管(guan)道系(xi)統(tong)的運(yun)行(xing)情況和(he)管(guan)網有無泄漏。


  ⑤. 流量(liang)測量(liang)。通過對介質(zhi)流量(liang)的測量(liang),判斷管道系(xi)統的運行情況(kuang)和(he)管網有無泄漏。


  ⑥. 應(ying)力應(ying)變測(ce)量。測(ce)定管子的疲(pi)勞(lao)狀態等(deng)。

 

  ⑦. 不銹鋼管道壁厚(hou)測量。通過測厚(hou)儀測定管子的腐蝕、磨損(sun)量、減薄情況。


通過上述觀察測(ce)量,隨(sui)時掌握不銹鋼(gang)管道的運行情況和運行狀態,預(yu)測(ce)可能產生故(gu)障的特點 和部位,以便(bian)確定維修方案。




三、管(guan)道系統的(de)巡回(hui)檢查


 使(shi)用單位(wei)(wei)應(ying)根據本單位(wei)(wei)工藝流程和各裝(zhuang)置單元分布情況(kuang)劃(hua)分區(qu)域,明確(que)職責(ze),做到每條(tiao)不銹鋼管(guan)線、每個(ge)閥門、每個(ge)管(guan)架等都(dou)有專人(ren)(ren)負責(ze),不允許(xu)出(chu)現無人(ren)(ren)管(guan)轄的(de)(de)管(guan)段(duan)。同(tong)時(shi)要(yao)(yao)制訂嚴(yan)格的(de)(de)不銹鋼管(guan)管(guan)道(dao)系統巡(xun)(xun)回(hui)檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)制度,明確(que)檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)人(ren)(ren)員、檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)時(shi)間(jian)、檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)部位(wei)(wei)、應(ying)檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)的(de)(de)項目(mu)(mu),操作人(ren)(ren)員和維修人(ren)(ren)員均要(yao)(yao)按照各自的(de)(de)責(ze)任和要(yao)(yao)求定期按巡(xun)(xun)回(hui)檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)路線完(wan)成每個(ge)部位(wei)(wei)、每個(ge)項目(mu)(mu)的(de)(de)檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha),并做好巡(xun)(xun)回(hui)檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)記錄。尤(you)其是(shi)對于(yu)新建裝(zhuang)置或(huo)單元,由于(yu)可能存在設計、制造 和安裝(zhuang)等方(fang)面(mian)的(de)(de)問(wen)題(ti)(ti),在運行初期,問(wen)題(ti)(ti)就會(hui)暴露出(chu)來,此(ci)時(shi)的(de)(de)巡(xun)(xun)檢(jian)更(geng)為重(zhong)要(yao)(yao),檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)中一(yi)旦發現異常情況(kuang),應(ying)立即匯(hui)報和處理巡(xun)(xun)回(hui)檢(jian)查(cha)(cha)(cha)(cha)的(de)(de)項目(mu)(mu)主要(yao)(yao)包括以(yi)下(xia)方(fang)面(mian)。


  ①. 各項工藝操作指(zhi)標(biao)參數及(ji)運(yun)行情況。


  ②. 管(guan)道、閥門及各管(guan)件密封有無(wu)泄漏。


  ③. 防腐保(bao)溫(wen)層是否完好。


  ④. 管(guan)道(dao)振動情況。


  ⑤. 管(guan)道支(zhi)、吊架的(de)緊固、腐濁和(he)支(zhi)承情況:


  ⑥. 管道(dao)之間、管道(dao)與相(xiang)鄰構(gou)件的磨擦情況(kuang):


  ⑦. 安(an)全閥、壓力表(biao)、溫度計等(deng)安(an)全保(bao)護裝(zhuang)置的完好狀況。


  ⑧. 靜電跨接(jie)、接(jie)地(di)設施、抗腐蝕陰陽極(ji)等保(bao)護設施的完好狀況。


  其(qi)中對(dui)下(xia)列不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管應特(te)別加強檢(jian)査和維護:


  ①. 生產(chan)流程(cheng)的要(yao)害部(bu)位。如(ru)加熱爐出(chu)口(kou)、塔(ta)底部(bu)、反(fan)應器底部(bu)、高溫高壓(ya)機泵、壓(ya) 縮機的進出(chu)口(kou)等處的管(guan)道。


  ②. 輸送易(yi)(yi)燃、易(yi)(yi)爆、有毒或腐蝕性(xing)介質的管道。


  ③. 管道的底(di)部和(he)彎頭等最(zui)易(yi)發生腐蝕和(he)磨損的部位。


  ④. 管道(dao)上易被忽(hu)視的部位以(yi)及易痤(cuo)為“盲(mang)腸”的部位。


  ⑤. 工作條件苛(ke)刻、承受交變應(ying)力的管道(dao)。


壓力管(guan)道巡回檢查項目(mu)和內容見表 5-1 。


表 1.jpg


 如(ru)遇到(dao)下列情況之一,操作人員應(ying)立鄧(deng)采(cai)取緊(jin)急(ji)措施,避免(mian)更大事(shi)故的發生(sheng),同時向(xiang) 上級有關部門報(bao)告。


  ①. 管道超溫、超壓、過冷,經處(chu)理仍然無效(xiao).


  ②. 管(guan)道發生泄漏或破裂,危(wei)及安全生產:


  ③. 發生火(huo)災、爆炸或(huo)相鄰設備和不銹(xiu)鋼管道發生事故直(zhi)接危及(ji)管道安(an)全運(yun)行(xing)。



四(si)、管道的維護保養


維護保(bao)養工(gong)作是延長不銹鋼壓力管道使用周期的(de)基礎(chu)。維護保(bao)養的(de)主要內容就是日常的(de)維護保(bao)養措施。


  ①. 要經常檢(jian)查壓(ya)力(li)管道的防腐措施保證其完(wan)好(hao)無損。


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


  ③. 安全閥、壓力表(biao)要確保其靈敏,準確,并按時進行檢查(cha)和校驗。


  ④. 要定期檢(jian)查(cha)緊固(gu)螺栓,做到(dao)齊全(quan)、不(bu)銹蝕、絲扣完整(zheng)、連(lian)接可靠。


  ⑤. 壓力管道因(yin)外界因(yin)素(su)產生較大(da)振動時,應采(cai)取隔斷振源、加強支(zhi)承(cheng)等減振措施(shi)(shi)。 發現摩擦(ca)等情況應及(ji)時采(cai)取措施(shi)(shi)。


  ⑥. 靜電跨接(jie)、接(jie)地(di)裝置要保持良好(hao)、完整,及時消除缺(que)陷(xian),防止故障的發生(sheng)。


  ⑦. 停用的(de)壓(ya)力(li)管道(dao)應排除內(nei)部的(de)腐(fu)蝕性(xing)介質(zhi),并進行置換、清(qing)洗(xi)和干(gan)燥,必(bi)要時用氮氣保(bao)護。外表面應涂刷防腐(fu)油漆,防止環境(jing)因素腐(fu)蝕。對有保(bao)溫(wen)層(ceng)的(de)管道(dao),要注意保(bao)溫(wen)層(ceng)下(xia)的(de)防腐(fu)和支座處的(de)防腐(fu)。


  ⑧. 及(ji)時消除跑(pao)、冒、滴(di)、漏(lou)。


  ⑨. 高溫(wen)管(guan)道,在開工(gong)升溫(wen)過(guo)程(cheng)中需(xu)(xu)對(dui)管(guan)道法(fa)蘭連接(jie)螺栓進行熱緊;對(dui)低溫(wen)管(guan)道,在降(jiang)溫(wen)過(guo)程(cheng)中需(xu)(xu)進行冷(leng)緊。



五(wu)、定點測厚


  隨著各石化(hua)企(qi)業(ye)加工原油重質化(hua)、多樣(yang)化(hua)及高硫高酸的(de)趨勢日益(yi)加重,為了保(bao)證生(sheng)產裝置管(guan)道(dao)的(de)完(wan)好(hao)運行(xing),對(dui)重要的(de)不銹鋼壓力(li)(li)管(guan)道(dao)進(jin)行(xing)定點測(ce)厚,依(yi)靠大(da)量的(de)數(shu)據來判(pan)斷管(guan)道(dao)的(de)腐(fu)蝕(shi)狀況(kuang)和剩余壽(shou)命,并及時(shi)消除事故隱患,對(dui)防止發(fa)生(sheng)壓力(li)(li)管(guan)道(dao)安全事故是(shi)十分有效的(de)手段之一。定點測(ce)厚主要針對(dui)管(guan)道(dao)的(de)均勻腐(fu)蝕(shi)和沖刷腐(fu)蝕(shi)相對(dui)監測(ce)效果較好(hao)。


 1. 不銹(xiu)鋼管布(bu)點(dian)原則


  ①. 定點測厚(hou)布點應(ying)根(gen)據(ju)工藝流程、操(cao)作條(tiao)件、介質(zhi)的腐蝕(shi)(shi)性及(ji)以(yi)往(wang)的腐蝕(shi)(shi)檢查(cha)情況確定。


  ②. 在腐蝕(shi)突(tu)出的(de)部位(wei)(wei)設置固定的(de)監測點(dian),考慮現(xian)場實際情況(kuang),一般將測厚點(dian)選在檢測人員容易操(cao)作的(de)位(wei)(wei)置(腐蝕(shi)較嚴重和需(xu)特別重視(shi)的(de)部位(wei)(wei)除外)


  ③. 定(ding)點(dian)測厚(hou)布(bu)點(dian)必須有明顯的標記,以保證數(shu)據的真實性,有保溫的管道應安裝(zhuang)可拆卸(xie)式保溫罩。


  ④. 定點測厚布點應優先(xian)考(kao)慮(lv)彎頭(tou)、大小頭(tou)、三通、集合管、盲腸死(si)角(jiao)及噴嘴、閥門、孔板等附近(jin)易(yi)腐蝕和(he)易(yi)沖(chong)蝕部位,直管段(duan)可酌(zhuo)情考(kao)慮(lv),常見結構(gou)的(de)布點位置參(can)考(kao)圖5-1。


  ⑤. 對于(yu)介質(zhi)腐蝕性較(jiao)強的管道,當(dang)直管段長度(du)大于(yu)20米時(shi),一般縱向安排(pai)3處(chu)測厚點,長度(du)為10-20m時(shi),一般安排(pai)2處(chu),小(xiao)于(yu)10m時(shi)可安排(pai)1處(chu)。


  ⑥. 水平直管段同(tong)一(yi)截面處原則上安排(pai)(pai)4個測厚點(dian),管徑(jing)較小時可在(zai)腐(fu)蝕(shi)可能(neng)嚴重的部位安排(pai)(pai)1處。


 2. 不銹鋼(gang)管測厚頻(pin)率


  ①. 定點測(ce)(ce)厚(hou)原(yuan)則(ze)上每(mei)6個月檢測(ce)(ce)一次,然后根據腐(fu)蝕速率(毫米/年(nian),m/a )適當(dang)增減頻次。腐(fu)蝕速率最近(jin)2次所(suo)測(ce)(ce)某點的(de)差(cha)值(zhi)/間(jian)隔(ge)時間(jian)。


  ②. 當(dang)腐蝕速率小(xiao)于0.1mm/a時(shi),可延長至(zhi)每年(nian)進行一次測厚(hou)。


  ③. 當腐蝕速率在(zai)0.3-0.5mm/a時,應(ying)縮減至(zhi)每3個月進行一次測厚。


  ④. 當(dang)腐蝕速率大于0.5mm/a時,應對該管道進行(xing)監控,根據具體(ti)情況適當(dang)增加測(ce)厚(hou)布點(dian)和測(ce)厚(hou)頻次。


  ⑤. 當工藝條件發生較大變動時,在發生變動3個月后應進行一次測(ce)厚


  ⑥. 裝置停(ting)工檢修期間應對(dui)所有的定點(dian)測厚布點(dian)進行常溫測厚。


圖 1.jpg


 3. 測厚(hou)的(de)基本要(yao)求(qiu)


  ①. 測厚(hou)工(gong)作應(ying)確保定點,要數據準確,測厚(hou)儀器精度(du)不應(ying)低于±0.1mm。


  ②. 每(mei)次(ci)測(ce)厚時應及(ji)時記錄,如發現與上次(ci)測(ce)厚結(jie)果(guo)相差較大(da)時,應首先核(he)對(dui)數據準確性,并重新進(jin)行測(ce)厚。如確認無誤,應認真分析原因(yin)并提出處理(li)意見。


  ③. 對于腐(fu)蝕減薄量(liang)較大的(de)不銹鋼管道,應按(an)照有(you)關標準進行剩(sheng)余(yu)壽命的(de)估算,剩(sheng)余(yu)壽命的(de)可靠程度取決于測厚數據的(de)準確性且只能(neng)用于均勻腐(fu)蝕,只宜參考(kao),不宜作為判廢(fei)依(yi)據。