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、工藝(yi)指標的控制
1. 操作壓力(li)和(he)操作溫度
操(cao)作(zuo)壓(ya)(ya)力(li)(li)和操(cao)作(zuo)溫度(du)(du)(du)是(shi)不(bu)銹鋼壓(ya)(ya)力(li)(li)管(guan)(guan)道使(shi)(shi)用過程兩個(ge)最重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)工藝(yi)控(kong)制指標,是(shi)管(guan)(guan)道設計(ji)、選(xuan)材(cai)(cai)、制造(zao)和安(an)裝的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)依據。只有在安(an)全操(cao)作(zuo)規(gui)程中(zhong)規(gui)定的(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制指標內(nei)運行,才能保證不(bu)銹鋼管(guan)(guan)道的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用安(an)全。操(cao)作(zuo)壓(ya)(ya)力(li)(li)和操(cao)作(zuo)溫度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制要(yao)點是(shi)保證管(guan)(guan)道不(bu)超過最高(gao)工作(zuo)壓(ya)(ya)力(li)(li)和極(ji)限(xian)工作(zuo)溫度(du)(du)(du)。超溫超壓(ya)(ya)將(jiang)(jiang)導致(zhi)(zhi)管(guan)(guan)壁應力(li)(li)值的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)或材(cai)(cai)料機械強(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)下降,尤其是(shi)在焊縫和法(fa)蘭、彎頭(tou)、閥(fa)門(men)、異(yi)徑管(guan)(guan)等(deng)幾何結構不(bu)連(lian)續處的(de)(de)(de)(de)(de)局部(bu)應力(li)(li)和峰(feng)值應力(li)(li)會大幅度(du)(du)(du)增加(jia)(jia),成(cheng)為疲(pi)勞破壞的(de)(de)(de)(de)(de)源(yuan)頭(tou)。過低的(de)(de)(de)(de)(de)操(cao)作(zuo)溫度(du)(du)(du)則(ze)將(jiang)(jiang)引起材(cai)(cai)料韌性(xing)下降,從而有可能導致(zhi)(zhi)脆性(xing)破壞。
2. 交變載(zai)荷的(de)控制(zhi)
在反復交變(bian)載荷的(de)(de)(de)作(zuo)用下(xia),不(bu)銹鋼(gang)管(guan)道將生產疲勞(lao)破壞(huai)。壓力(li)管(guan)道的(de)(de)(de)疲勞(lao)破壞(huai)主要(yao)(yao)是屬于金屬的(de)(de)(de)低周疲勞(lao),其特點是應(ying)(ying)(ying)力(li)較大而(er)變(bian)頻率較低。在幾何(he)結構不(bu)連(lian)續的(de)(de)(de)地(di)方和(he)焊縫附近存在應(ying)(ying)(ying)力(li)集(ji)中(zhong),有(you)的(de)(de)(de)可(ke)能達到甚至超(chao)過材料(liao)的(de)(de)(de)屈服極限(xian)。這些應(ying)(ying)(ying)力(li)如果交變(bian)地(di)加載與卸載,將會使受(shou)力(li)最大的(de)(de)(de)部(bu)位(wei)產生塑(su)變(bian)并逐(zhu)漸發展為細微(wei)的(de)(de)(de)裂紋。隨著(zhu)應(ying)(ying)(ying)力(li)周期變(bian)化,裂紋將逐(zhu)步擴(kuo)展,最后導致(zhi)破壞(huai)。管(guan)道交變(bian)應(ying)(ying)(ying)力(li)產生的(de)(de)(de)因(yin)素主要(yao)(yao)有(you)以下(xia)方面
①. 因間斷輸送介質而對管道(dao)反復地增壓和卸壓、升溫(wen)和降溫(wen)。
②. 運行中壓力波(bo)動較(jiao)大。
③. 運行中溫度發生(sheng)周期(qi)性變化,產生(sheng)管壁溫度應(ying)力的(de)反復變化。
④. 因其他設備(bei)、支撐的交變(bian)外力和受迫振動
為了(le)防止不銹鋼(gang)管(guan)道的(de)疲勞破壞,應(ying)保證平穩操作,盡(jin)量(liang)避(bi)免不必要的(de)頻繁(fan)的(de)加壓(ya)和卸壓(ya),避(bi)免過大的(de)壓(ya)力和溫度波動(dong)。
3. 腐蝕(shi)介(jie)質含量控制(zhi)
原(yuan)料性質(zhi)(zhi)的(de)(de)惡劣及腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)含(han)量(liang)(liang)對(dui)不(bu)銹鋼(gang)壓(ya)(ya)力(li)管道(dao)(dao)的(de)(de)危害很大,在用(yong)壓(ya)(ya)力(li)管道(dao)(dao)對(dui)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)含(han)量(liang)(liang)及工況(kuang)應有(you)嚴(yan)格的(de)(de)工藝指標(biao)進行(xing)監控(kong)。對(dui)于高強鋼(gang)壓(ya)(ya)力(li)管道(dao)(dao),當二(er)氧化硫含(han)量(liang)(liang)超過(guo)一定(ding)值(zhi),并在伴有(you)水分的(de)(de)情況(kuang)下,就(jiu)大大增(zeng)加了管壁(bi)產生(sheng)應力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)開裂的(de)(de)可能性。尤其當焊縫的(de)(de)硬度值(zhi)偏高時,如二(er)氧化硫超標(biao),極易(yi)導(dao)致焊縫的(de)(de)應力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。此外,腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)的(de)(de)成分、 氣液相(xiang)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)不(bu)同、流速(su)差異等都會影響到管道(dao)(dao)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)失效的(de)(de)程度。總之,不(bu)銹鋼(gang)壓(ya)(ya)力(li)管道(dao)(dao)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)成分的(de)(de)控(kong)制是壓(ya)(ya)力(li)管道(dao)(dao)運行(xing)控(kong)制中(zhong)重(zhong)要(yao)的(de)(de)內容之一,對(dui)于介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)超標(biao)等違(wei)反工藝操作規(gui)程的(de)(de)行(xing)為(wei),使用(yong)單(dan)位必須做出明確規(gui)定(ding),堅(jian)決制止(zhi)。
在運(yun)行過程中(zhong),操(cao)作人(ren)員應(ying)嚴格(ge)(ge)控制工藝指標,正確操(cao)作,嚴禁(jin)超壓、超溫運(yun)行。加(jia)載和卸載的(de)(de)速度不能過快,高(gao)溫或低溫(-20℃以下(xia))條(tiao)件下(xia)運(yun)行的(de)(de)管(guan)道(dao),加(jia)熱或冷卻(que)應(ying)緩慢進行。管(guan)道(dao)運(yun)行時,應(ying)盡量避(bi)免壓力和溫度的(de)(de)大幅度波動,盡量減(jian)少(shao)管(guan)道(dao)的(de)(de)開停次數,并嚴格(ge)(ge)控制介質組分。
二(er)、管(guan)道系統的診(zhen)斷方法
管道系(xi)統(tong)(tong)在各(ge)種(zhong)外力、輸送介質和(he)周圍環境(jing)因素的(de)作用下,逐漸產(chan)生(sheng)變形、磨損(sun)、腐 蝕、泄漏和(he)振動(dong),從而影響管道系(xi)統(tong)(tong)的(de)整體性能。管道系(xi)統(tong)(tong)的(de)診斷就是(shi)在管道系(xi)統(tong)(tong)正常運行過(guo)程(cheng)中(zhong),或基本不影響管道系(xi)統(tong)(tong)正常運行的(de)情(qing)況下,通過(guo)觀察、測試來掌握系(xi)統(tong)(tong)的(de)運行狀況,判斷可(ke)能產(chan)生(sheng)故(gu)障的(de)部位(wei),預報信息(xi),安排計(ji)劃,進行維修的(de)一(yi)項綜合技(ji)術,防患于事故(gu)發生(sheng)前。
管道系統的診斷方法如下。
①. 直接(jie)觀(guan)察(cha)。通過現場觀(guan)察(cha),獲得第一(yi)手資(zi)料,這種方法依賴于操作(zuo)者的(de)(de)豐(feng)富經驗, 并借助于一(yi)定的(de)(de)儀器,常用于跑、冒、滴、漏的(de)(de)診(zhen)斷。
②. 振動(dong)、噪(zao)聲觀測。通過觀測發(fa)(fa)生(sheng)異常的振動(dong)、噪(zao)聲現象,預測其(qi)發(fa)(fa)生(sheng)的部位和影響的范圍(wei)。
③. 溫(wen)度測(ce)(ce)量(liang)。通過對介質溫(wen)度和保(bao)溫(wen)層表面溫(wen)度的(de)測(ce)(ce)量(liang),判(pan)斷(duan)管道系統(tong)的(de)運(yun)行情況和保(bao)溫(wen)效(xiao)果。
④. 壓力(li)測量(liang)。通過對介(jie)質壓力(li)的測量(liang),判(pan)斷(duan)管(guan)道系統的運行(xing)情況和管(guan)網有無泄漏。
⑤. 流量(liang)測(ce)(ce)量(liang)。通過對介(jie)質流量(liang)的(de)測(ce)(ce)量(liang),判斷管(guan)道系統的(de)運(yun)行情況和管(guan)網有無泄漏。
⑥. 應力應變測量。測定管子的(de)疲勞(lao)狀態等。
⑦. 不(bu)銹鋼(gang)管(guan)道(dao)壁(bi)厚測量。通過測厚儀測定(ding)管(guan)子的腐蝕、磨損量、減(jian)薄情(qing)況。
通過上述觀察測(ce)量,隨時掌握不銹鋼管道的(de)運(yun)行(xing)情況(kuang)和運(yun)行(xing)狀態,預測(ce)可能產生故障的(de)特點 和部位(wei),以便(bian)確(que)定(ding)維修方案(an)。
三、管道系統的(de)巡回(hui)檢(jian)查(cha)
使(shi)用(yong)單(dan)位(wei)應根據(ju)本單(dan)位(wei)工藝流程和各裝(zhuang)置單(dan)元(yuan)分布情(qing)況(kuang)劃分區域,明確職責(ze),做到每(mei)(mei)條不銹(xiu)鋼管線(xian)(xian)、每(mei)(mei)個(ge)閥門、每(mei)(mei)個(ge)管架(jia)等都(dou)有(you)專人(ren)負責(ze),不允許出現無人(ren)管轄的(de)管段。同時要制訂(ding)嚴格(ge)的(de)不銹(xiu)鋼管管道系統巡回檢查(cha)(cha)制度,明確檢查(cha)(cha)人(ren)員(yuan)、檢查(cha)(cha)時間、檢查(cha)(cha)部位(wei)、應檢查(cha)(cha)的(de)項(xiang)(xiang)目(mu),操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)和維修人(ren)員(yuan)均(jun)要按(an)照各自(zi)的(de)責(ze)任(ren)和要求定期按(an)巡回檢查(cha)(cha)路線(xian)(xian)完成每(mei)(mei)個(ge)部位(wei)、每(mei)(mei)個(ge)項(xiang)(xiang)目(mu)的(de)檢查(cha)(cha),并做好(hao)巡回檢查(cha)(cha)記錄。尤其是對于(yu)新建裝(zhuang)置或單(dan)元(yuan),由于(yu)可能存在設計、制造 和安(an)裝(zhuang)等方(fang)(fang)面(mian)的(de)問題(ti),在運行初期,問題(ti)就會(hui)暴露出來,此時的(de)巡檢更(geng)為(wei)重要,檢查(cha)(cha)中一(yi)旦發(fa)現異常情(qing)況(kuang),應立即匯報和處理巡回檢查(cha)(cha)的(de)項(xiang)(xiang)目(mu)主(zhu)要包括以下方(fang)(fang)面(mian)。
①. 各項工藝操作指標參數及運(yun)行情況。
②. 管道、閥門及各管件密封有無(wu)泄漏。
③. 防腐保溫層(ceng)是否完好。
④. 管(guan)道振(zhen)動情況。
⑤. 管道支、吊架(jia)的緊(jin)固(gu)、腐(fu)濁和支承(cheng)情況:
⑥. 管(guan)道之(zhi)間、管(guan)道與相鄰構件的磨(mo)擦情況:
⑦. 安(an)全閥(fa)、壓(ya)力(li)表、溫度計等安(an)全保護裝置的完好(hao)狀況(kuang)。
⑧. 靜電跨接、接地設(she)施(shi)、抗腐蝕陰陽(yang)極(ji)等保(bao)護設(she)施(shi)的完好狀(zhuang)況(kuang)。
其中(zhong)對下列(lie)不銹鋼(gang)管應特(te)別加(jia)強檢査和維(wei)護:
①. 生產流程(cheng)的要(yao)害部位(wei)。如加(jia)熱爐(lu)出口、塔(ta)底(di)部、反(fan)應(ying)器底(di)部、高溫高壓機(ji)泵、壓 縮(suo)機(ji)的進出口等處的管道。
②. 輸送易(yi)燃、易(yi)爆(bao)、有(you)毒或腐蝕性介(jie)質的管道。
③. 管道的底部和(he)彎頭(tou)等最易(yi)發生腐蝕和(he)磨損的部位。
④. 管道上易被忽(hu)視的(de)部位以及易痤為“盲腸”的(de)部位。
⑤. 工作(zuo)條件(jian)苛刻(ke)、承受交變應力的管(guan)道。
壓力管(guan)道巡回檢查項目和內容見(jian)表 5-1 。

如遇到下列情況之一,操作人員(yuan)應(ying)立(li)鄧采取緊急措施,避免更大(da)事故的(de)發(fa)生,同時向 上(shang)級有關部(bu)門報(bao)告。
①. 管道超溫、超壓、過冷,經處理仍(reng)然(ran)無效.
②. 管道發生泄漏或破裂,危及安(an)全生產(chan):
③. 發(fa)生火災(zai)、爆(bao)炸或相(xiang)鄰設備和不(bu)銹(xiu)鋼管道發(fa)生事故直接危(wei)及(ji)管道安(an)全運(yun)行。
四、管道的維護保養
維(wei)護保(bao)養(yang)工作是延長不銹(xiu)鋼壓力(li)管道使用周期(qi)的基礎。維(wei)護保(bao)養(yang)的主要內容就是日常的維(wei)護保(bao)養(yang)措施(shi)。
①. 要(yao)經常檢查(cha)壓力(li)管道的防腐措施保證其完好(hao)無損(sun)。
②. 閥門的操作機構要定期進行活動,保證還其開關(guan)靈(ling)活。
③. 安全(quan)閥、壓力表要確保其靈敏,準確,并按時進行檢查(cha)和(he)校驗(yan)。
④. 要定(ding)期檢查緊固螺栓(shuan),做(zuo)到(dao)齊全、不銹蝕、絲扣完整(zheng)、連接可靠(kao)。
⑤. 壓(ya)力管(guan)道因外界因素產生(sheng)較大振(zhen)動時(shi),應采取隔斷振(zhen)源、加強支(zhi)承等減振(zhen)措施(shi)。 發現摩擦(ca)等情況應及時(shi)采取措施(shi)。
⑥. 靜電跨接、接地(di)裝置(zhi)要保持良好、完整,及(ji)時消除缺(que)陷,防止故(gu)障的發生。
⑦. 停用(yong)的(de)(de)壓力管道應(ying)排除內部的(de)(de)腐蝕(shi)性介質(zhi),并進(jin)行置換、清(qing)洗和干燥(zao),必要(yao)時用(yong)氮氣保護(hu)。外表面應(ying)涂(tu)刷防(fang)腐油(you)漆,防(fang)止(zhi)環境因素腐蝕(shi)。對有保溫層(ceng)(ceng)的(de)(de)管道,要(yao)注(zhu)意保溫層(ceng)(ceng)下的(de)(de)防(fang)腐和支座處(chu)的(de)(de)防(fang)腐。
⑧. 及時消除跑、冒、滴(di)、漏。
⑨. 高溫(wen)管(guan)道,在開工升溫(wen)過(guo)程(cheng)中需對管(guan)道法蘭連接螺(luo)栓進行(xing)熱緊;對低溫(wen)管(guan)道,在降溫(wen)過(guo)程(cheng)中需進行(xing)冷緊。
五、定點測厚
隨(sui)著各石化企業加工原(yuan)油重(zhong)質(zhi)化、多(duo)樣化及(ji)高(gao)硫高(gao)酸的(de)趨勢日益加重(zhong),為了保證生產(chan)裝置管道(dao)的(de)完好(hao)運行,對重(zhong)要(yao)的(de)不銹鋼壓力(li)管道(dao)進行定(ding)(ding)點測(ce)(ce)厚,依靠大量的(de)數據來判斷(duan)管道(dao)的(de)腐(fu)蝕(shi)狀況和剩(sheng)余壽命,并及(ji)時消除事(shi)故隱患(huan),對防(fang)止(zhi)發(fa)生壓力(li)管道(dao)安全事(shi)故是十(shi)分有效(xiao)的(de)手(shou)段之一。定(ding)(ding)點測(ce)(ce)厚主(zhu)要(yao)針對管道(dao)的(de)均勻腐(fu)蝕(shi)和沖刷腐(fu)蝕(shi)相對監測(ce)(ce)效(xiao)果較好(hao)。
1. 不銹鋼管布點原則
①. 定(ding)點測厚布點應根據工藝流程、操作條件、介質(zhi)的(de)腐(fu)蝕性及以往的(de)腐(fu)蝕檢查(cha)情況(kuang)確定(ding)。
②. 在腐蝕突出的(de)(de)部(bu)位(wei)(wei)(wei)設置(zhi)固定的(de)(de)監測點,考(kao)慮(lv)現(xian)場實際情況,一(yi)般將測厚(hou)點選(xuan)在檢(jian)測人員容(rong)易操作的(de)(de)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)(腐蝕較嚴重和需特(te)別(bie)重視的(de)(de)部(bu)位(wei)(wei)(wei)除外)
③. 定點(dian)測厚(hou)布點(dian)必(bi)須有明顯的(de)標記,以保證數據(ju)的(de)真(zhen)實性,有保溫(wen)的(de)管道應安裝可(ke)拆卸式保溫(wen)罩。
④. 定點測(ce)厚布(bu)(bu)點應優先考(kao)慮彎頭、大(da)小(xiao)頭、三通、集合管、盲(mang)腸(chang)死角及噴(pen)嘴、閥(fa)門、孔板等附近易(yi)腐蝕(shi)(shi)和易(yi)沖蝕(shi)(shi)部位,直管段可酌情考(kao)慮,常見結構(gou)的布(bu)(bu)點位置參(can)考(kao)圖5-1。
⑤. 對于(yu)介質腐蝕性較強的管(guan)道,當直管(guan)段長度(du)大于(yu)20米(mi)時,一般縱向安(an)排(pai)3處測厚點,長度(du)為10-20m時,一般安(an)排(pai)2處,小(xiao)于(yu)10m時可安(an)排(pai)1處。
⑥. 水(shui)平直管段同一截面處(chu)原則上安排(pai)(pai)4個(ge)測厚點(dian),管徑較小(xiao)時可(ke)在腐蝕(shi)可(ke)能(neng)嚴重的(de)部位安排(pai)(pai)1處(chu)。
2. 不銹鋼管測厚頻率
①. 定點測(ce)厚原(yuan)則上每6個月檢測(ce)一(yi)次,然后根據腐(fu)(fu)蝕速率(毫米/年,m/a )適當增減頻次。腐(fu)(fu)蝕速率最近(jin)2次所測(ce)某點的差值/間隔時(shi)間。
②. 當腐蝕速率小于0.1mm/a時,可延長至每年進行(xing)一次測厚。
③. 當腐(fu)蝕速率在0.3-0.5mm/a時,應縮減至每3個月進(jin)行一次測厚(hou)。
④. 當(dang)腐(fu)蝕速率大于0.5mm/a時,應對該管道(dao)進(jin)行監控,根據具體情況(kuang)適當(dang)增加測厚布(bu)點和(he)測厚頻次。
⑤. 當工藝條件發生較大(da)變(bian)動時,在發生變(bian)動3個月后應進行一次測(ce)厚
⑥. 裝置停工檢修期間應(ying)對所(suo)有(you)的(de)定點測厚布點進行常(chang)溫測厚。

3. 測厚的基本要(yao)求
①. 測厚工作應確保定點,要數據準確,測厚儀器精度(du)不應低于±0.1mm。
②. 每(mei)次測(ce)厚(hou)時應及時記錄(lu),如(ru)發現與上次測(ce)厚(hou)結果(guo)相(xiang)差較大時,應首(shou)先(xian)核(he)對數據(ju)準確(que)性,并重(zhong)新進行測(ce)厚(hou)。如(ru)確(que)認(ren)(ren)無誤(wu),應認(ren)(ren)真分析原因并提(ti)出處理意見。
③. 對于腐蝕減薄量較大的不(bu)銹鋼管(guan)道,應按照有關標準(zhun)進(jin)行(xing)剩余壽(shou)命的估算,剩余壽(shou)命的可靠程度(du)取決于測厚數據的準(zhun)確性且只能(neng)用于均勻腐蝕,只宜(yi)參(can)考(kao),不(bu)宜(yi)作為判廢依據。

