關(guān)于壓力管道的正確使用

呂建中

中國石化集團(tuán)江蘇石油勘探局技術(shù)監(jiān)督處特檢所（江蘇揚(yáng)州225009）

關(guān)于壓力管道的正確使用

呂建中

中國石化集團(tuán)江蘇石油勘探局技術(shù)監(jiān)督處特檢所（江蘇揚(yáng)州225009）

近年來，國內(nèi)石油、石化以及相關(guān)企業(yè)和部分城市的壓力管道，都相繼發(fā)生程度不同、性質(zhì)不同、影響不同的各類大小事故，給國家、企業(yè)、人民生命財(cái)產(chǎn)帶來重大損失，給社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)帶來極大危害，給人民的生命和安全帶來嚴(yán)重威脅，后果嚴(yán)重、損失慘重、代價(jià)無法估計(jì)。在此，提出“關(guān)于壓力管道的正確使用”的一些建議。

1 重視管道運(yùn)行指標(biāo)的控制

1.1 操作壓力與溫度的控制

“壓力”和“溫度”是壓力管道工作運(yùn)行的兩個(gè)主要的工藝控制指標(biāo)。使用壓力和使用溫度是管道設(shè)計(jì)、選材、制造和安裝的依據(jù)。因此，必須嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程規(guī)定的控制操作壓力和操作溫度運(yùn)行，確保萬無一失。

使用壓力和使用溫度的控制要點(diǎn)是：控制管道不超過最高工作壓力和極限工作溫度，超溫超壓將導(dǎo)致管道管壁應(yīng)力的增加或材料機(jī)械強(qiáng)度的下降，尤其是在焊縫、法蘭、彎頭、閥門、異徑管、補(bǔ)償器等幾何結(jié)構(gòu)不連續(xù)處的局部應(yīng)力和峰值應(yīng)力會(huì)成倍增加，成為疲勞破壞的根源。反之，操作溫度也不能過低，過低將引起材料韌性下降，有可能導(dǎo)致脆性破壞。

管道的運(yùn)行指標(biāo)一般包括3大類，即：壓力指標(biāo)、溫度指標(biāo)、介質(zhì)指標(biāo)。確保壓力管道合理運(yùn)行，必須在這3大類指標(biāo)相關(guān)項(xiàng)目的控制范圍內(nèi)。

1.2 交變載荷的控制

交變載荷就是許多機(jī)械零件，如軸、齒輪、連桿和彈簧等在工作過程中受到大小、方向隨時(shí)間呈周期性變化的載荷作用，這種載荷稱為交變載荷。

在反復(fù)的交變載荷的作用下，管道將產(chǎn)生疲勞破壞。管道的疲勞破壞主要是屬于金屬的低周疲勞，其特點(diǎn)是應(yīng)力較大而交變頻率較低。

在幾何結(jié)構(gòu)不連續(xù)的地方和焊縫附近存在應(yīng)力集中，有的可能達(dá)到和超過材料的屈服極限。這些應(yīng)力如果交變的加載或卸載，將會(huì)使受力最大的晶力產(chǎn)生塑變并逐漸發(fā)展為細(xì)微的裂紋。隨著應(yīng)力周期的變化，裂紋將逐漸擴(kuò)展，最后導(dǎo)致破壞。

管道交變應(yīng)力產(chǎn)生的主要原因一般有：①因間斷輸送介質(zhì)而對(duì)管道反復(fù)地加壓或卸壓，升溫或降溫;②運(yùn)行中壓力波動(dòng)較大;③運(yùn)行中溫度發(fā)生周期性變化，導(dǎo)致管壁溫度應(yīng)力的反復(fù)變化;④因其它設(shè)備支撐的交變外力和受迫振動(dòng)。

應(yīng)該防止和杜絕管道的疲勞破壞，盡量避免不必要的平凡加壓和卸壓，避免有過大的壓力和溫度的變化，力求平穩(wěn)操作。

1.3 腐蝕性介質(zhì)的含量控制

壓力管道的設(shè)置、管道的選材，安裝的焊接工藝、焊接材料、焊后熱處理等均取決于管道輸送的介質(zhì)和介質(zhì)的成分及相應(yīng)的運(yùn)行工況。在用的壓力管道對(duì)腐蝕介質(zhì)含量及工況應(yīng)有嚴(yán)格的工藝指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控。腐蝕介質(zhì)含量的超標(biāo)、原料性質(zhì)的惡劣，必然對(duì)壓力管道產(chǎn)生危害。如對(duì)高強(qiáng)鋼的壓力管道，H2S含量超過一定值，并伴有水分的情況下，大大增加了管壁產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂的可能性。當(dāng)焊縫硬度值大于200，如含H2S超標(biāo)，極易導(dǎo)致焊縫的應(yīng)力腐蝕。此外，腐蝕介質(zhì)成分，含水多少、氣相、液相的不同，流速流動(dòng)的狀態(tài)差異、顆粒的大小都會(huì)影響腐蝕失效的程度。

腐蝕介質(zhì)含量對(duì)不同的管材的腐蝕速度也是不同的:

例如：不銹鋼管材的腐蝕速度為：＜0.5mm/a。

碳鋼管材的腐蝕速度為：＜0.1mm/a（一般情況下，碳鋼管材用的比較普遍）。

總之，壓力管道介質(zhì)成分的控制是壓力管道運(yùn)行控制的極為重要的內(nèi)容之一。對(duì)于管道防腐介質(zhì)的使用，提供介質(zhì)的使用單位必須提供有說服力的科學(xué)論證和科學(xué)的使用方法，超標(biāo)或違反工藝規(guī)程、操作規(guī)程的行為，使用單位必須嚴(yán)禁使用，提高防腐安全意識(shí)，工作做細(xì)，從小事抓起，發(fā)現(xiàn)問題必須及時(shí)解決問題，反應(yīng)要迅速、處理要果斷。

2 重視科學(xué)管理，杜絕事故根源

2.1 建立一支科學(xué)的管理隊(duì)伍

這支隊(duì)伍人員要精干，素質(zhì)要高、技術(shù)要精，能力要強(qiáng)、責(zé)任性更強(qiáng)，勿濫竽充數(shù)。

2.2 操作人員要掌握“四懂三會(huì)”

即：懂原理、懂性能、懂結(jié)構(gòu)、懂用途;會(huì)使用、會(huì)維護(hù)保養(yǎng)、會(huì)排除故障。熟悉壓力管道技術(shù)特性，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工藝流程、工藝指標(biāo)。關(guān)鍵時(shí)刻能夠提前預(yù)測可能會(huì)發(fā)生的事故以及應(yīng)該采取的及時(shí)有效措施，關(guān)鍵時(shí)刻能夠沉著冷靜、采取措施正確、避免或最大程度地減小事故的發(fā)生和最大程度的減小事故的損失。

2.3 加強(qiáng)對(duì)長輸管道的巡回檢查

巡回檢查要成為一種制度，定期、定時(shí)、密度要高，檢查的職責(zé)、任務(wù)、項(xiàng)目、內(nèi)容要明確。嚴(yán)禁巡回檢查走過場、“逛大街、看風(fēng)景”。巡回檢查要有嚴(yán)肅、認(rèn)真、確實(shí)的檢查記錄，發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，信息反饋應(yīng)及時(shí)，處理措施應(yīng)得當(dāng)，效果要明顯。

一般常規(guī)巡回檢查的項(xiàng)目有：管道的各項(xiàng)指標(biāo)運(yùn)行參數(shù)，運(yùn)行情況、管道的連接部位是否有泄漏、松動(dòng)現(xiàn)象等。

有些間隙性工作運(yùn)行的管道，這類管道一般用于短距離輸送（如碼頭船舶卸、裝油的這類管道），泵的啟動(dòng)、停止動(dòng)作頻繁。這類管道，在再啟動(dòng)之前一般應(yīng)該對(duì)管道的關(guān)鍵部位實(shí)行例行檢查，切勿有麻痹思想，在確保萬無一失的情況下，例行管道的啟動(dòng)運(yùn)行。

2.4 對(duì)重點(diǎn)部位、要害部位要加強(qiáng)檢查、巡查力度

（1）生產(chǎn)流程的要害部位。如加熱爐的出口、反應(yīng)塔、反應(yīng)器底部、高溫高壓機(jī)泵、壓縮機(jī)進(jìn)出口等處的管道，以及穿越河流、橋梁、公路、鐵路和居民點(diǎn)的公用管道。

（2）輸送易燃、易爆、有毒或腐蝕性介質(zhì)的管道。

（3）管道上容易被人們忽視的部位以及易成為“盲腸”的部位。

（4）工作條件苛刻、受交變應(yīng)力影響較大的管道。

（5）城市（埋地）公用管道上違章修筑建筑物、構(gòu)筑物或堆放物品等這類管道。

3 重視對(duì)地下管線的管理

管道埋置地下，不代表萬事大吉。隨著城市經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市的地下埋置的各類管道也迅速增多。但是，由于缺少科學(xué)的管理，管道事故屢有發(fā)生。

地下管線是城市的生命線，因野蠻施工，挖斷煤氣管道、自來水管道、電線、電纜而導(dǎo)致停電、停水、通訊中斷、煤氣泄漏爆炸的新聞在全國已屢見不鮮。這些事故給人們生活帶來很多不便，給城市造成巨大損失。比如：美國地下施工挖掘前必須先打811專線（在美國各州都設(shè)有811專線）。在日本，危險(xiǎn)品管線周邊嚴(yán)禁施工，等等。這些好的方法都值得我們借鑒和學(xué)習(xí)。

4 重視對(duì)人的管理

管道的管理實(shí)際上也是對(duì)人的管理，重視對(duì)人的管理比什么都重要。在企業(yè)管理中，對(duì)人的管理是最根本的，也是最重要的，無論什么公司、什么企業(yè)、哪一個(gè)單位都離不開對(duì)人的管理。

因此，對(duì)于任何一條壓力管道，無論是設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位、監(jiān)理單位、檢驗(yàn)單位、使用單位來說，首先把對(duì)人的管理放在第一位，提高人的工作積極性、工作的責(zé)任、能力和水平，對(duì)保證壓力管道的正確使用將會(huì)起到重要作用。

2010-09-07▎