運行中管道定點測厚的選點及檢測要點

呂大成

摘 要：運行中管道的定點測厚工作目前已經(jīng)在大多數(shù)煉化企業(yè)中開展起來，它是長周期運行過程中監(jiān)測管道狀況及評估剩余壽命的一個有效方法，如何選取測厚點以及如何取得真實有效的檢測數(shù)據(jù)已經(jīng)成為實施運行中管道定點測厚的關鍵所在。本文從現(xiàn)場實際經(jīng)驗出發(fā)，論述了運行中管道定點測厚的選點方法及檢測方法。

關鍵詞：定點測厚；選點；檢測方法

管道的工況相對較為穩(wěn)定，管道的剩余厚度及腐蝕速率是能有效地表現(xiàn)該介質(zhì)下的均勻腐蝕狀況和沖刷狀況的，我們能根據(jù)這些數(shù)據(jù)預判出該系列管道的剩余壽命。以往管道的定點測厚工作一般在裝置停工期間進行，這樣得到的數(shù)據(jù)相對較為準確。但隨著原油劣質(zhì)化及裝置運行周期的逐步延長，運行中管道的定點測厚逐漸變成必須實施的一項工作，如何選定測厚點位置以及如何進行檢測才能取得準確地數(shù)據(jù)，已經(jīng)變成我們必須面對的一個問題。

1 測厚點的選擇和設置

1.1 測厚點選擇時遇到的主要問題

測厚點的選取數(shù)量越多，我們所得到的數(shù)據(jù)就越能表述管道目前的真實情況。但在有限的時間及投資的情況下，測厚點的選擇是在用管道定點測厚能否成功開展的關鍵，在選擇過程中，我們往往會面臨如下的問題：①測厚點應當如何分布在哪些管道上？②選定管道后應該如何找到管道的薄弱點？③同一條管道如何在最小限度選取測厚點數(shù)量的前提下描述管道的真實狀況？

1.2 找到薄弱的管道

在設置測厚點之前，要先根據(jù)管道的損傷可能性對管道進行分類。應首先收集本裝置與腐蝕有關的各種信息，并繪制出裝置的腐蝕回路，明確每條管道的腐蝕機理。同時，繪制出管道的單線圖，找到?jīng)_刷嚴重的管道或管段。兩者結(jié)合起來，找到易受損傷的管道，即薄弱管道。這些薄弱的管道就是測厚點優(yōu)先布置的管道。根據(jù)薄弱的程度，我們可以分配給不同的管道不同數(shù)量的檢測點。

1.3 找到管道的薄弱點

管道測厚點作好初步分配后，我們要確定同一條管道的薄弱點，這些薄弱點是管道最容易受到損害的點。對于腐蝕或沖刷狀況極其復雜的情況，我們可利用超聲波C掃描、脈沖渦流等檢測技術(shù)找到薄弱點。對于大多數(shù)狀況，我們可以參照如下原則選定薄弱點：①流速過高，可能存在嚴重沖刷的部位。包括：管道的機泵出口閥后、彎頭、大小頭、三通、調(diào)節(jié)閥、減壓閥、孔板附近的管段等；②流速過低，可能存在滯流的部位。包括：流速小于1m/s的管道，易發(fā)生垢下腐蝕的部位；盲腸、死角部位，如排凝管、采樣口、調(diào)節(jié)閥副線、開停工旁路、掃線頭等；③可能產(chǎn)生相變的部位和氣液交界部位。包括：工藝防腐注劑、注水部位及其相鄰的下游管段；管道的最高點或者最低點；無保溫管道迎風處、控制閥后擴徑處等；④可能存在保溫層下腐蝕的管道。包括：介質(zhì)溫度低于175℃的有保溫管道水平部位下凹處下側(cè)。一條管道的薄弱點可能有多種，且每種薄弱點有多個，我們應選取一類薄弱點中的一個或幾個作為定點測厚點。

1.4 找到一組合適的點來描述一條管道的狀況

一條管道上的薄弱點選取后，經(jīng)過超聲測厚以及測厚歷史數(shù)據(jù)比較，就可以計算出這條管道的剩余壽命。但這些并不能完全代表這條管道目前的狀況。因此，我們在選擇薄弱點的同時，也要選擇至少一個無干擾點來作為基準點，以便于對這條管道的腐蝕及沖刷情況做出一個完整的評價。基準點的選擇應盡量選擇在垂直的直管段上，同時盡可能遠離1.3中所提到的薄弱點。

2 運行中管道的檢測要點

2.1 現(xiàn)場檢測過程中的主要問題

測厚點選取完成后，在檢測過程中取得準確的測厚數(shù)據(jù)成為我們面臨的最主要問題，在這個過程中我們要解決兩個問題：①應該選取什么樣的設備來完成檢測？②檢測過程中要如何得到準確的數(shù)據(jù)？

2.2 設備的選擇

首先我們要選用精度不低于0.1mm，且為可根據(jù)材質(zhì)和溫度設定聲速、帶波形顯示等功能的超聲波測厚儀，以避免干擾，提高檢測準確性。同時，我們要準備一臺精準的測溫設備以用于對管道表面進行測溫。

2.3 獲得準確數(shù)據(jù)的要點

①每次檢測前，應對測厚儀器、測溫儀進行校準，同時對被測對象進行表面處理，清除工件表面疏松的氧化皮、鐵銹、污物、涂層等，確保測厚點平整，以保證檢測數(shù)據(jù)準確；②現(xiàn)場檢測前，應對待檢設備和管道表面進行測溫，并根據(jù)工件的表面溫度選擇適當?shù)奶筋^和耦合劑。耦合劑的選擇應該根據(jù)溫度進行：小于90℃，使用甘油或凝膠；90℃-150℃，使用丙二醇或乙二醇；150℃-250℃，使用專用中溫耦合劑；250℃以上，使用專用高溫耦合劑；③中高溫條件下 （100℃～500℃）的測厚，應根據(jù)現(xiàn)場測溫結(jié)果設定相應的聲速，以保證檢測數(shù)據(jù)的準確性。聲速應按照超聲測厚儀使用手冊查找對應溫度確定，若手冊中無聲速表格，可按照常溫碳鋼、鉻鉬鋼聲速5900（m/s），奧氏體不銹鋼聲速5700（m/s）進行設置。對于100℃左右的金屬，按照碳鋼、鉻鉬鋼聲速5850（m/s），奧氏體不銹鋼聲速5650（m/s）進行設置，并按照此基準，溫度每升高50℃，對應聲速下調(diào)50（m/s）；④在對中高溫部位的檢測過程中，如發(fā)現(xiàn)探頭溫度過高，應將探頭冷卻至常溫后再繼續(xù)檢測；⑤現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時，應及時進行復檢。

3 結(jié)論

運行中管道的定點測厚是煉化裝置長周期運行過程中監(jiān)測管道狀況及評估剩余壽命的一個有效方法。我們通過找薄弱點及參考點的方法可以最有效的選取一個系統(tǒng)或裝置的測厚點。同時，利用精度較高的超聲測厚儀器以及比較成熟的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)場操作，可以取得可靠的檢測數(shù)據(jù)。

參考文獻：

[1]胡洋等.運行中管道的定點測厚技術(shù).[J]石油化工腐蝕與防護技術(shù)2003，03：53-55