石化工廠設(shè)備、管道上溫度計(jì)、壓力表、引流管、控制手閥等與設(shè)備、壓力管道相連的小直徑連接管(以下簡(jiǎn)稱小連接管)往往被忽視。對(duì)小接管的設(shè)計(jì)、制造、安裝、操作等環(huán)節(jié)關(guān)注較少,在使用過程中經(jīng)常發(fā)生泄漏。一旦小接管泄漏,將難以修復(fù),具有較高的安全風(fēng)險(xiǎn),甚至造成人員傷亡或財(cái)產(chǎn)損失。如何有效地檢測(cè)小接管的潛在危害,確保管體的安全運(yùn)行,已成為亟待解決的問題。需要從安全運(yùn)行的角度,從設(shè)計(jì)、施工、日常運(yùn)行等方面對(duì)小接管隱患提出管理措施。
1、小接管常見隱患源
1.1設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
根據(jù)《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道》(TSGD0001-2009)的規(guī)定,DN<25mm的管道不屬于壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察管理范圍;《壓力管道規(guī)范工業(yè)管道》(GB/T20801.3-2006)僅適用于DN≥25mm;此外,新《國(guó)家特種設(shè)備目錄》(2015)中壓力管道的定義增加到DN≥50毫米。因此,在設(shè)計(jì)階段,沒有標(biāo)準(zhǔn)對(duì)小接管的設(shè)計(jì)做出相應(yīng)的規(guī)定,因此是否考慮小接管嘴的腐蝕裕量,如何焊接小噴嘴,焊后如何驗(yàn)收焊接質(zhì)量,以及如何在小接管的使用階段進(jìn)行有效的檢驗(yàn)。
1.2制造環(huán)節(jié)
由于小接管不屬于壓力管道監(jiān)管范圍,沒有相應(yīng)的法律和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)小接管的制造過程進(jìn)行監(jiān)管,導(dǎo)致制造單位是否有能力生產(chǎn)小接管,小接管的材料是否有資質(zhì)證書,不同類型的接管是否需要試驗(yàn)報(bào)告,小接管是否有產(chǎn)品質(zhì)量證明書,不同類型的小接管的適用范圍。此外,各制造單位的技術(shù)水平不同,各企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)不一致,導(dǎo)致小接管質(zhì)量參差不齊。因此,小接管本身存在一定的制造缺陷。
1.3安裝鏈接
由于現(xiàn)場(chǎng)工藝的需要,經(jīng)常在管體上隨意開孔,小接管與管道以承插角焊縫的形式連接?,F(xiàn)場(chǎng)采用手工焊接,焊接質(zhì)量受焊工個(gè)人因素影響較大。目前,還沒有更有效的檢測(cè)小接管焊縫質(zhì)量的方法。
1.4操作環(huán)節(jié)
小接管在運(yùn)行過程中與管道主體處于同一腐蝕環(huán)境中。然而,小接管容易形成流動(dòng)死區(qū);小連接管插入管道過長(zhǎng),容易形成湍流;小接管焊縫內(nèi)表面有缺陷。這會(huì)導(dǎo)致小接管內(nèi)部腐蝕變薄或縫隙腐蝕。此外,由于小接管本身的壁厚比管道主體薄,且在運(yùn)行中伴隨著振動(dòng)等外部載荷,小接管容易發(fā)生腐蝕穿孔或焊縫裂紋穿透泄漏,甚至威脅到管道主體的持續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
此外,對(duì)于有保溫的小接管,如果保溫板開裂或損壞,很容易受到外部環(huán)境的影響,在保溫層下形成腐蝕,導(dǎo)致小接管表面和根部腐蝕。此外,由于小連接管外有隔熱層,在巡檢時(shí)不容易發(fā)現(xiàn),這往往是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。
1.5檢查環(huán)節(jié)
根據(jù)《壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則-工業(yè)管道》的相關(guān)要求,小接管不屬于壓力管道的類別。檢查單位和業(yè)主都注重確保管道主體的安全。查閱近年來的報(bào)告后發(fā)現(xiàn),許多檢查單位沒有對(duì)小型接管進(jìn)行測(cè)試。另一方面,沒有可遵循的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),管道主體管徑較小,無法進(jìn)行內(nèi)部檢查。因此,在檢測(cè)行業(yè)中還沒有相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)能夠形成一套有效的檢測(cè)技術(shù)。
2、小接管典型故障類型
2.1外部腐蝕
由于小連接管的金屬材料與外部環(huán)境(如大氣)的腐蝕性介質(zhì)的連接引起的腐蝕,同時(shí)由于一些小連接管有絕緣層保護(hù),由于其他因素,可能導(dǎo)致保溫層下有水(有時(shí)由于管道中介質(zhì)的高溫,外部的水會(huì)被加熱),導(dǎo)致保溫層下有高溫腐蝕腐蝕區(qū)域,從而腐蝕管道。主要表現(xiàn)為小接管的均勻腐蝕和局部腐蝕,以及閥門法蘭的整體或局部腐蝕。
2.2內(nèi)部腐蝕
小接管與管體連接后,由于焊接不當(dāng),小接管區(qū)域內(nèi)容易出現(xiàn)湍流、焊縫內(nèi)表面的內(nèi)部流動(dòng)死區(qū)或開口間隙死區(qū)。此外,由于小接管中的流體性質(zhì)不同,內(nèi)部腐蝕的類型也不同。一般來說,酸腐蝕、離子誘導(dǎo)腐蝕、微生物腐蝕、應(yīng)力腐蝕、焊接腐蝕等是常見的。
2.3焊接缺陷
小接管廣泛應(yīng)用于管道主體中,具有數(shù)量多、類型多、規(guī)格不同、安裝位置隨機(jī)性強(qiáng)等特點(diǎn)。在焊接過程中,焊接工藝和焊工技術(shù)影響焊接質(zhì)量目前,還沒有有效的檢測(cè)方法來檢測(cè)焊縫的內(nèi)部質(zhì)量,導(dǎo)致了某些埋藏缺陷,如未熔合、未焊透、夾渣等埋藏缺陷。
2.4第三方損害
1)管理人員操作不當(dāng);
2)接管周圍第三方施工;
3)人為惡意破壞。
3、小接管檢測(cè)技術(shù)
在充分分析小接管的隱患來源和典型腐蝕類型后,提出小接管的檢測(cè)技術(shù)手段主要包括:外部宏觀檢測(cè)、壁厚檢測(cè)和焊縫表面無損檢測(cè)。
3.1外部宏觀檢查
小接管應(yīng)進(jìn)行宏觀外觀檢查(帶保溫的小接管拆除保溫后)。主要手段是目視檢查和物理檢查(搖晃、錘擊等)。宏觀檢查的主要內(nèi)容是:1)小噴嘴結(jié)構(gòu)是否正常;2)小接管是否防腐完好;3)連接管的表面和根部是否腐蝕;4)焊縫是否存在外部宏觀缺陷,如焊瘤、電弧損傷、錯(cuò)位、咬邊等缺陷;5)法蘭或閥門是否腐蝕、松動(dòng),密封是否泄漏,緊固件是否松動(dòng)、腐蝕,法蘭是否偏移等;6)檢查員認(rèn)為必要的其他項(xiàng)目。
3.2壁厚檢測(cè)
如果管徑較小,則無法使用測(cè)厚儀檢查其余管道的壁厚。檢查應(yīng)盡可能靠近根部。檢查時(shí)應(yīng)考慮管道整圈的壁厚。一般情況下,一個(gè)圓的厚度不應(yīng)小于4個(gè)點(diǎn),單個(gè)小噴嘴的厚度不應(yīng)小于3個(gè)圓。建議根據(jù)《壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則-工業(yè)管道》(TSGD7005-2018)的相關(guān)要求對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3.3焊縫無損檢測(cè)
根部焊縫和法蘭連接焊縫應(yīng)進(jìn)行滲透(著色)檢查。試驗(yàn)前應(yīng)盡可能多地處理焊縫表面的雜質(zhì)。滲透檢測(cè)方法及評(píng)價(jià)應(yīng)符合Nb/T47013-2015《承壓設(shè)備無損檢測(cè)》的相關(guān)規(guī)定。
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