壓力管道檢驗(yàn)缺陷分析及防治措施

郝國華

摘要：相較于壓力容器，壓力管道正式納入安全管理及全面監(jiān)察規(guī)定時(shí)間較短，其風(fēng)險(xiǎn)事故危害性不可小覷，尤其是壓力管道實(shí)際使用過程中，受設(shè)計(jì)制造、安裝流程及運(yùn)行管理等因素的影響存在引發(fā)管道破壞性事故的可能性，直接威脅檢驗(yàn)人員生命安全造成不可預(yù)估性損失。如何分析壓力管道缺陷制定相應(yīng)的預(yù)防方案降低事故發(fā)生率，是檢驗(yàn)人員所面臨的主要挑戰(zhàn)。本文以壓力管道為切入點(diǎn)分析壓力管道檢驗(yàn)缺陷，就提出具體的防治措施進(jìn)行深入探究，旨在為相關(guān)技術(shù)人員積累更多的工作經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：壓力管道；檢驗(yàn)缺陷；防治措施

自進(jìn)入21世紀(jì)以來，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健發(fā)展的大背景下，我國壓力管道檢驗(yàn)水平已取得一定進(jìn)步及發(fā)展，社會(huì)對(duì)于壓力管道檢驗(yàn)提出全新的要求及標(biāo)準(zhǔn)。為了順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流滿足日趨嚴(yán)格的管道檢驗(yàn)工作要求，壓力管道檢驗(yàn)工作重心逐步向分析檢驗(yàn)缺陷環(huán)節(jié)及提出具體防治措施轉(zhuǎn)變[1]。同時(shí)，由于壓力管道被廣泛應(yīng)用于化工及石油等行業(yè)，主要負(fù)責(zé)運(yùn)輸腐蝕性、劇毒性、易燃易爆性及高溫高壓性介質(zhì)，并且目前我國壓力管道具有數(shù)量眾多及分布廣泛等鮮明特點(diǎn)。即便相關(guān)部門出臺(tái)《壓力管道安全管理及監(jiān)察規(guī)定》，但是部分地區(qū)壓力管道使用規(guī)范及管理標(biāo)準(zhǔn)尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，尤其是檢驗(yàn)缺陷問題較為普遍。鑒于此，本文針對(duì)分析壓力管道檢驗(yàn)缺陷及提出防治措施的研究具有重要意義。

一、壓力管道常見缺陷

一般說來，影響壓力管道使用持續(xù)性及安全性的因素較為復(fù)雜，可分為管理操作外部因素及管道缺陷內(nèi)部因素2個(gè)方面，而管道缺陷內(nèi)部因素可細(xì)分為保溫層破損、焊縫缺陷、結(jié)構(gòu)不合理及腐蝕。其中，露天鋪設(shè)及運(yùn)行溫差較大的壓力管道腐蝕情況較為嚴(yán)重，例如：以制冷管道及液化氣管道為例其介質(zhì)為氨腐蝕情況較為突出，重視腐蝕監(jiān)測及腐蝕預(yù)防工作具有顯著價(jià)值作用[2]。部分壓力管道長期受大氣、雨水及母液腐蝕的影響，或長期深埋地下或鋪設(shè)于地溝內(nèi)與排水溝相通被污水浸泡或遭受腐蝕性氣體及介質(zhì)自身侵蝕，嚴(yán)重破壞壓力管道影響其使用年限，甚至存在引發(fā)管道斷裂造成不可預(yù)估性損失的可能性。

結(jié)構(gòu)不合理缺陷可細(xì)分為管道與閥門間連接件連接形式不合理、異徑管單位長度內(nèi)直徑變化過大、彎頭質(zhì)量不合格、管道與支架間接觸不良及管道設(shè)計(jì)安裝不合理[3]。大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，以補(bǔ)償器設(shè)置合理性不足為常見缺陷，部分50米至80米壓力管道未設(shè)置膨脹節(jié)，一旦管道冷卻收縮或受熱膨脹時(shí)管道固定支架遭受巨大應(yīng)力則極易引發(fā)支吊架變形或受損，甚至造成管道彎曲導(dǎo)致支架連根拔起等情況，尤其是全新安裝管道中膨脹節(jié)或固定支架設(shè)置合理性不足，試運(yùn)行時(shí)極易發(fā)出異常響聲及劇烈震動(dòng)存在造成管道變形及支架脫離原有管座的可能性，大大阻礙管道運(yùn)行效率。

由此可見，結(jié)構(gòu)不合理極易引發(fā)管道震動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械動(dòng)態(tài)平衡不良或設(shè)計(jì)不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均存在引發(fā)管道震動(dòng)的可能性，而管道震動(dòng)引發(fā)原因主要包括管道流體速度過快、管道轉(zhuǎn)彎過多及管道截面突變，進(jìn)一步形成激振氣流脈動(dòng)造成管道連接件松動(dòng)泄漏，甚至連接件疲勞斷裂。一旦相關(guān)技術(shù)人員忽略管道受溫度荷載作用所發(fā)生的變形伸縮情況則存在造成管道支架下沉或管道破裂等問題的可能性[4]。焊接作為連接壓力管道的主要方法，一旦焊接工藝不足或焊接技術(shù)參差不齊則存在產(chǎn)生焊接缺陷的可能性，例如：咬邊、焊瘤、夾渣、未焊透、錯(cuò)位及焊接裂紋等。

焊接缺陷以無損探傷及外觀檢驗(yàn)為主要檢驗(yàn)方法，而無損檢驗(yàn)類型及檢驗(yàn)范圍較為嚴(yán)格，納入工藝特征、管壁厚度、焊接工藝及管道材料等指標(biāo)。受壓力管道內(nèi)部檢驗(yàn)難度大且常用管道外徑距離小管壁較薄的限制，以射線探傷為檢驗(yàn)焊接縫治療的主要方法，并且由于企業(yè)間生產(chǎn)情況及經(jīng)濟(jì)條件存在明顯差異性，客觀條件不允許每1個(gè)接頭排片，而涉及抽查范圍及抽查比例，GB50235-2017《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收范圍》中明確指出“焊接表面缺陷及接近表面缺陷必須使用砂輪打成圓滑過渡以達(dá)到消除缺陷的目標(biāo)，表面不得有熔合性飛濺物、電弧擦傷、機(jī)械損傷、咬邊、灰渣、氣孔及裂紋”。

二、壓力管道缺陷防治措施

（一）腐蝕防治

在實(shí)際防治的過程中，相關(guān)技術(shù)人員遵循具體問題具體分析的工作原則積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)防治理念，加大對(duì)于壓力管道腐蝕預(yù)防的重視程度，針對(duì)架空壓力管道及地面鋪設(shè)管道設(shè)置適宜的防腐層將其視為外部防護(hù)，針對(duì)地下鋪設(shè)壓力管道選擇適宜的包覆層實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)，并且不得將性質(zhì)不同的金屬統(tǒng)一捆扎，必要時(shí)使用絕緣件分離金屬避免原電池產(chǎn)生腐蝕問題充分發(fā)揮自身支撐壓力管道內(nèi)部作用。同時(shí)，針對(duì)輸送介質(zhì)或運(yùn)行條件造成內(nèi)部腐蝕的管道則采取相應(yīng)的防腐措施，通過測定壓力管道壁厚度及檢查壓力管道外觀等方法明確其腐蝕情況，尤其是外觀檢查側(cè)重于緊固連接處、支撐處、管卡及吊卡處。

（二）結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)

一旦忽略管道受溫度荷載作用所發(fā)生的變形伸縮情況則存在造成管道支架下沉或管道破裂等問題的可能性[5]。因此在實(shí)際防治的過程中，相關(guān)技術(shù)人員遵循可持續(xù)性發(fā)展的工作原則積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)防治理念，加大對(duì)于結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)環(huán)節(jié)的重視程度，著重強(qiáng)調(diào)檢查壓力管道是否存在強(qiáng)烈震動(dòng)、管與管間或管與相鄰部件間是否存在摩擦情況、管卡吊架與支架是否存在松動(dòng)及斷裂情況，尤其是彎頭與應(yīng)力相對(duì)集中的位置。同時(shí)，確保架設(shè)管道的支架、管托及管架間不得脫離管座及管墩，一旦發(fā)現(xiàn)破損問題則立即修理調(diào)整促使管道中軸線保持直線，不受氣溫或介質(zhì)溫度變化造成管道伸縮，觀察T型補(bǔ)償器或波紋補(bǔ)償器是否存在滲漏及裂紋。

（三）優(yōu)化設(shè)計(jì)

壓力管道設(shè)計(jì)方案以介質(zhì)是否具備腐蝕性為分布標(biāo)準(zhǔn)，確保無腐蝕性壓力管道布置于上方腐蝕性壓力管道布置于下方，避免壓力管道破裂腐蝕性介質(zhì)威脅相關(guān)技術(shù)人員生命健康安全。因此在實(shí)際防治的過程中，相關(guān)技術(shù)人員遵循實(shí)事求是的工作原則積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)工作理念，結(jié)合管道運(yùn)輸介質(zhì)性質(zhì)制定針對(duì)性管道設(shè)計(jì)方案，保證無腐蝕性管道位于上方及腐蝕性管道位于下方、氣體管道位于上方液體管道位于下方、高溫及高壓力管道位于上方低溫及低壓管道位于下方，以達(dá)到避免管道破裂腐蝕性介質(zhì)威脅技術(shù)人員生命安全的目標(biāo)。同時(shí)，盡量將檢修次數(shù)多的管道布置下方便于后期使用及檢修。

此外，除去結(jié)合管線功能布局管線以外，相關(guān)技術(shù)人員遵循排水、給水、熱水及蒸汽順序合理布局水管管道位置確保分層設(shè)置合理性，便于后期生產(chǎn)及使用。

三、結(jié)語

通過本文探究，認(rèn)識(shí)到從現(xiàn)階段我國壓力管道檢驗(yàn)水平來看，部分企業(yè)對(duì)于壓力管道檢驗(yàn)及監(jiān)察的重視程度有待提高，壓力管道安全性不足情況較為普遍，尤其是管道檢驗(yàn)過程中存在保溫層破損、焊接缺陷、結(jié)構(gòu)不合理及腐蝕等問題亟待解決，而如何做好壓力管道缺陷檢驗(yàn)工作保證管道運(yùn)行持續(xù)性及安全性，是相關(guān)技術(shù)人員所面臨的主要挑戰(zhàn)。因此，相關(guān)技術(shù)人員積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)工作理念以不斷提高壓力管道使用可靠性為前提條件，通過定期排查缺陷等方法消除安全隱患，特別是使用管理、安裝流程及設(shè)計(jì)制造等環(huán)節(jié)，對(duì)于增強(qiáng)壓力管道缺陷檢驗(yàn)水平具有不可比擬的積極作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]林勝.壓力管道常見缺陷的分析與檢驗(yàn)探究[J].民營科技，2017（11）：53.

[2]姚順.壓力管道檢驗(yàn)缺陷分析及防止方法[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2017（10）：212.

[3]賈賀坤，王友義.在用埋地壓力管道質(zhì)量缺陷檢驗(yàn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2016，36（11）：18.

[4]柳麗萍.壓力管道常見缺陷的分析與檢驗(yàn)探究[J].化工管理，2015（14）：27.

[5]楊榮華.壓力管道常見缺陷的分析與檢驗(yàn)[J].化工裝備技術(shù)，2013（05）：29-30.

（作者單位：山西省大同市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所壓力容器科）