對定期檢驗中襯塑管道檢驗檢測的探討

牛 帥，姜暉瓊，李蓓蓓

(1.青島市特種設備檢驗檢測研究院，山東 青島 266000；2.中海油石化工程有限公司，山東 青島 266000)

1 襯塑管道簡要概述及問題

襯塑管道簡單來說就是在碳鋼管道或鑄鐵管道內壁上附著一層塑料襯里，由于介質的不同，襯塑層種類相對應發(fā)生改變，SH/T 3154-2009中對常見的非金屬襯里材料使用范圍進行了規(guī)定，詳見表1。當前襯塑管道中應用較多的襯里層為聚四氟乙烯(PTFE)、 聚全氟乙丙烯(FEP)、 可溶性聚四氟乙烯(PFA)等。工程設計中最常用的為聚四氟乙烯(PTFE)，聚四氟乙烯具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、耐腐蝕性,是當今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一,除熔融堿金屬、三氟化氯、五氟化氯和液氟外,能耐其它一切腐蝕介質，廣泛應用于各種需要抗酸堿和有機溶劑的場合，具有密封性好、高潤滑不粘性、電絕緣性強、良好的抗老化能力及耐溫性(能在+250～-180℃的溫度下長期工作),對人體無毒害等優(yōu)點，在化工、機械、電子、電器、軍工、航天、環(huán)保和橋梁等國民經濟領域中起到了舉足輕重的作用[1]。

目前依照TSG D7005-2018中有關規(guī)定對襯塑管道進行定期檢驗，缺少專項的檢驗檢測項目，并不能完全滿足對襯塑管道的檢驗要求，特別是襯塑管道大多為腐蝕性介質，若不針對襯塑層進行檢測，一旦襯塑層破損，會很快腐蝕管道發(fā)生泄漏。由于襯塑管道采用法蘭安裝，對襯塑層的現(xiàn)場檢驗提供了便利。筆者參照HG/T20538-2016等襯塑管道安裝標準，結合現(xiàn)場檢驗情況，制定了襯塑管道專項檢驗方案。

表1 非金屬襯里材料的使用范圍

2 襯塑管道檢驗前的準備

由于襯塑管道本身特性，現(xiàn)場安裝時不允許焊接，直管及其管道組成件端部由法蘭金屬連接，在進行定期檢驗中，筆者認為可以抽取一定比例的金屬法蘭，拆卸后進行宏觀檢驗及電火花試驗，所以除TSG D7005-2018中所要求的檢驗前準備之外，需要將管道內部介質排放、吹掃、清洗干凈，用盲板隔斷所有液體、氣體、蒸氣來源，同時設置隔離標志，禁止用關閉閥門代替盲板隔斷，拆卸金屬法蘭后應確保襯里層表面的干凈和干燥，并做好電火花檢測儀接地等安全措施。

3 襯塑管道檢驗檢測項目

定期檢驗項目中，除TSG D7005-2018中規(guī)定的宏觀檢驗、壁厚測定、安全附件的檢驗外，筆者認為對拆卸后的襯塑管道，可以增加電火花試驗。

3.1 宏觀檢驗

襯塑管道宏觀檢查除按照金屬管道要求外，根據其特性和介質性質，還應注意以下幾點要求[2]：

(1)襯塑管道宜沿地面或架空敷設；如確有需要可敷設在管溝內，管溝溝底應有不小于2‰的坡度，溝底最低點應有排水設施。管溝進出裝置和廠房處應密封隔斷。

(2)襯塑管道布置應做到“步步高”或“步步低”，避免氣袋或液袋，否則應根據操作、檢修要求設置放空、放靜，并設置切斷閥。放空、放凈及壓力、溫度測量點宜采用放凈環(huán)。對于腐蝕性介質，放空、放凈則宜設置雙閥。

(3)輸送腐蝕性介質的襯塑管道布置時宜有一定坡度，以避免介質在管道內積聚。

(4)輸送腐蝕性介質的襯塑管道在穿過建(構)筑物的樓板、屋頂時，開孔防水肩應做防腐處理，并采取放置腐蝕性介質沿管壁泄漏至下層樓面的措施。管道穿過屋頂時應設防雨罩。

(5)對于穿墻、穿樓板的襯塑管道，在墻或者樓板上應預留孔，并在孔內預埋金屬套管，套管應高出樓面50 mm。預留孔內徑應滿足管道安裝時的穿管要求，法蘭等連接處不得布置在預留孔內，且與套管端部的凈距應滿足安裝要求。

(6)多層管廊上輸送腐蝕性介質的襯塑管道應布置在下層。

(7)襯塑管道不應與高溫管道相鄰布置，也不應布置在高溫管道上方有熱影響區(qū)的位置。襯塑管道不得緊靠不保溫的熱介質管道。

(8)襯塑管道應采取有效的防靜電措施。

(9)對于襯塑材料為聚四氟乙烯的直管和管件，每段直管或管件上宜對稱設置φ3的排氣孔2個。對于其他襯塑材料可根據需要設置排氣孔。負壓工況下使用的產品應在檢驗完成后封閉排氣孔[3]。對于安裝保溫層的聚四氟乙烯管道，推薦將一根1/8寸接管用螺紋與排氣孔連接，長度應伸出絕熱層[4]。

3.2 電火花試驗

對于襯塑管道，筆者曾在某化工企業(yè)管道定檢期間，拆卸過部分PTFE襯塑管道進行電火花試驗(見圖1)，該管道運行參數為工作壓力0.8 MPa，工作溫度30 ℃，介質濃硫酸，試驗部分參照HG/T 4090-2009相關要求，具體步驟如下：

(1)將吹掃干凈的襯塑管道表面干燥，做好電火花試驗相關安全措施。

(2)接通電火花檢測儀電源，根據試驗需要設定電壓值(詳見表2)；移動探頭，在襯塑管道內壁及密封面上以50～200 mm/s的速度均勻掃描，深入襯塑管道內100 mm，觀察有無報警的火花或聽到聲音。

(3)襯塑沒有被額定電壓擊穿(沒有出現(xiàn)擊穿的火花或沒有報警聲音)，判定為合格。

圖1 現(xiàn)場電火花試驗

注：該表根據常用襯塑層厚度，根據SH/T 3154-2009相關公式計算得出。常用襯塑鋼管和管件襯塑層最小厚度見表3。

表3 襯塑層最小厚度 mm

注：HG/T 2437-2006也有相關襯塑管道規(guī)格，部分襯塑層厚度偏厚。

3.3 泄漏試驗

TSG D7005-2018中規(guī)定，對于輸送極度危害、高度危害介質，或者設計上不允許有微量泄漏的管道，應當進行泄漏試驗(例如氣密性試驗和氨、鹵素、氦檢漏試驗)。由于襯塑管道檢驗時需要拆卸、連接法蘭，所以不論是否為輸送極度、高度危害介質，或者是設計上不允許有微量泄漏的襯塑管道，都應當進行泄漏試驗。

4 襯塑管道安全狀況等級評定

對于安全狀況等級評定，TSG D7005-2018中并沒有對襯塑管道的專項評級，而TSG21-2016中，有對熱塑性襯里材料容器的專項評級，根據承壓設備損傷模式及襯塑管道的特性，筆者認為可參照TSG21-2016中關于熱塑性塑料襯里的安全狀況評級。具體內容如下：

(1)內表面光亮如新，沒有腐蝕失光、變色、老化開裂、滲漏，無磨損、機械接觸損傷，無裂紋和鼓包，連接部位沒有開裂、拉脫現(xiàn)象，附件完好，襯塑層與金屬基體沒有分層時，為1級；

(2)內表面有輕微的腐蝕失光、變色現(xiàn)象，或者磨損、機械接觸損傷現(xiàn)象，無裂紋、老化開裂、滲漏和鼓包，連接部位沒有開裂、拉脫現(xiàn)象，附件完好，襯塑層與金屬基體沒有明顯分層時，為2級；

(3)壓力管道襯塑層經過局部修復時，為3級；

(4)內表面有嚴重腐蝕、磨損、裂紋、老化開裂、機械接觸損傷等，襯塑層經最低檢漏電壓檢測通過時，為3級；不通過時，為4級。

5 結語

隨著化工工藝技術的不斷發(fā)展，襯塑管道被越來越多的采用，在日后管道定期檢驗中，也會更多的遇到此類管道。襯塑管道比一般金屬管道從設計來說更為復雜，包括襯塑厚度、襯塑管道長度等；現(xiàn)場安裝時也與金屬管道有所不同。對于檢驗人員來說，筆者認為合理增加檢驗檢測項目，可以更好的保障襯塑管道的安全使用，通過日后不斷的對現(xiàn)場檢驗的探討與總結，襯塑管道的檢驗方案也會日臻完善。