不銹鋼壓力管道的可靠性首先取決于其設計、制造和安裝的質量,但如果由于操作不當或維護不力,往往會引起管道失效而降低其使用性能和周期,甚至引發事故。由此可見,不銹鋼壓力管道的安全可靠性與使用的關系很大,使用單位需不斷強化工藝指標和工藝紀律,落實崗位責任制,認真執行巡回檢查,這樣才能保證壓力管道的使用安全。操作人員應熟悉本崗位壓力管道的技術特性、系統結構、工藝流程、工藝指標和可能發生的事故及應對措施,并要做到“四懂三會”,即要懂原理、懂性能、懂結構、懂用途和會使用,會維護保養、會排除故障。



一、工藝指標的控制


1. 操作(zuo)壓(ya)力和操作(zuo)溫度


  操(cao)(cao)(cao)作(zuo)壓力(li)(li)(li)和(he)(he)操(cao)(cao)(cao)作(zuo)溫度是不(bu)銹鋼壓力(li)(li)(li)管道(dao)使用過(guo)程兩個最(zui)重要的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝控(kong)制指標(biao),是管道(dao)設計、選材(cai)(cai)、制造和(he)(he)安(an)裝的(de)(de)(de)(de)主要依(yi)據。只有在安(an)全操(cao)(cao)(cao)作(zuo)規(gui)程中規(gui)定的(de)(de)(de)(de)控(kong)制指標(biao)內運行,才能(neng)保證不(bu)銹鋼管道(dao)的(de)(de)(de)(de)使用安(an)全。操(cao)(cao)(cao)作(zuo)壓力(li)(li)(li)和(he)(he)操(cao)(cao)(cao)作(zuo)溫度的(de)(de)(de)(de)控(kong)制要點是保證管道(dao)不(bu)超過(guo)最(zui)高工(gong)作(zuo)壓力(li)(li)(li)和(he)(he)極(ji)限工(gong)作(zuo)溫度。超溫超壓將(jiang)導致(zhi)管壁(bi)應力(li)(li)(li)值的(de)(de)(de)(de)增加或材(cai)(cai)料(liao)機械強度的(de)(de)(de)(de)下(xia)降,尤其是在焊縫和(he)(he)法蘭、彎頭、閥門、異徑管等幾何結(jie)構不(bu)連(lian)續處的(de)(de)(de)(de)局部應力(li)(li)(li)和(he)(he)峰值應力(li)(li)(li)會(hui)大幅度增加,成為疲(pi)勞破(po)壞的(de)(de)(de)(de)源(yuan)頭。過(guo)低的(de)(de)(de)(de)操(cao)(cao)(cao)作(zuo)溫度則將(jiang)引(yin)起(qi)材(cai)(cai)料(liao)韌性下(xia)降,從而(er)有可能(neng)導致(zhi)脆性破(po)壞。



 2. 交變載荷的控制


 在反復交(jiao)變載荷的(de)(de)作用下,不銹鋼管道(dao)將(jiang)(jiang)(jiang)生(sheng)(sheng)產疲(pi)勞破(po)壞。壓力(li)(li)(li)(li)(li)管道(dao)的(de)(de)疲(pi)勞破(po)壞主要是屬(shu)于金屬(shu)的(de)(de)低(di)周疲(pi)勞,其(qi)特點是應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)較(jiao)大而變頻率較(jiao)低(di)。在幾何結構(gou)不連續(xu)的(de)(de)地方(fang)和焊縫附近存在應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)集中(zhong),有的(de)(de)可能達(da)到(dao)甚至超過材料的(de)(de)屈服極限。這些應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)如果交(jiao)變地加載與卸載,將(jiang)(jiang)(jiang)會使受力(li)(li)(li)(li)(li)最(zui)大的(de)(de)部位產生(sheng)(sheng)塑變并逐漸發(fa)展(zhan)為(wei)細微(wei)的(de)(de)裂紋。隨著應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)周期變化(hua),裂紋將(jiang)(jiang)(jiang)逐步擴展(zhan),最(zui)后導致破(po)壞。管道(dao)交(jiao)變應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)因素主要有以下方(fang)面


  ①. 因(yin)間斷(duan)輸送介(jie)質(zhi)而對管道(dao)反復地增壓和(he)卸壓、升溫和(he)降溫。


  ②. 運(yun)行中壓(ya)力波(bo)動較大。


  ③. 運(yun)行中(zhong)溫度發生(sheng)周期性變(bian)化,產生(sheng)管壁溫度應力的反復變(bian)化。


  ④. 因其他設備、支撐的交變外力和受(shou)迫振動


 為了防止(zhi)不銹鋼管(guan)道的(de)疲勞破壞(huai),應保(bao)證平穩操作(zuo),盡量避免(mian)不必要的(de)頻繁(fan)的(de)加壓和(he)(he)卸(xie)壓,避免(mian)過大的(de)壓力和(he)(he)溫度波動(dong)。


3. 腐蝕介質含量控制(zhi)


  原料(liao)性(xing)(xing)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)惡(e)劣及腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質(zhi)含(han)量對(dui)不銹(xiu)鋼壓(ya)力(li)(li)管(guan)道的(de)(de)(de)(de)危害(hai)很大,在(zai)(zai)用壓(ya)力(li)(li)管(guan)道對(dui)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質(zhi)含(han)量及工況應有嚴格的(de)(de)(de)(de)工藝指標進行(xing)監控(kong)。對(dui)于高強鋼壓(ya)力(li)(li)管(guan)道,當(dang)二氧化硫含(han)量超(chao)過一定值(zhi),并在(zai)(zai)伴有水分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下,就大大增加了管(guan)壁(bi)產生應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開裂的(de)(de)(de)(de)可能性(xing)(xing)。尤其(qi)當(dang)焊(han)縫的(de)(de)(de)(de)硬度(du)值(zhi)偏高時,如二氧化硫超(chao)標,極易導致焊(han)縫的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。此外(wai),腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質(zhi)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)(fen)、 氣液(ye)相(xiang)狀(zhuang)態的(de)(de)(de)(de)不同、流速差異等都會(hui)影響到管(guan)道腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)失效的(de)(de)(de)(de)程度(du)。總之(zhi),不銹(xiu)鋼壓(ya)力(li)(li)管(guan)道介質(zhi)成(cheng)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)控(kong)制是壓(ya)力(li)(li)管(guan)道運行(xing)控(kong)制中重要(yao)的(de)(de)(de)(de)內容之(zhi)一,對(dui)于介質(zhi)超(chao)標等違反(fan)工藝操作規程的(de)(de)(de)(de)行(xing)為,使用單位必須做出(chu)明(ming)確規定,堅決制止(zhi)。


  在運(yun)行(xing)(xing)過程中,操(cao)作人(ren)員應嚴(yan)格控制(zhi)工藝指標,正確(que)操(cao)作,嚴(yan)禁超壓、超溫(wen)運(yun)行(xing)(xing)。加載和(he)(he)卸載的(de)(de)速(su)度(du)不能(neng)過快,高溫(wen)或低溫(wen)(-20℃以下)條(tiao)件下運(yun)行(xing)(xing)的(de)(de)管(guan)道(dao),加熱或冷(leng)卻應緩慢(man)進行(xing)(xing)。管(guan)道(dao)運(yun)行(xing)(xing)時(shi),應盡(jin)量避免(mian)壓力和(he)(he)溫(wen)度(du)的(de)(de)大(da)幅(fu)度(du)波動(dong),盡(jin)量減少管(guan)道(dao)的(de)(de)開停次數(shu),并嚴(yan)格控制(zhi)介(jie)質組分。




二(er)、管道系(xi)統的診斷(duan)方(fang)法


 管(guan)道(dao)(dao)系(xi)統(tong)在各種外(wai)力、輸(shu)送介質和周圍環境因素(su)的(de)(de)(de)作用下,逐(zhu)漸產(chan)生變形、磨損、腐 蝕(shi)、泄漏(lou)和振動,從而影(ying)響管(guan)道(dao)(dao)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)整(zheng)體性能。管(guan)道(dao)(dao)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)診斷(duan)就是在管(guan)道(dao)(dao)系(xi)統(tong)正(zheng)常(chang)運行過(guo)程中(zhong),或(huo)基(ji)本不(bu)影(ying)響管(guan)道(dao)(dao)系(xi)統(tong)正(zheng)常(chang)運行的(de)(de)(de)情況(kuang)下,通過(guo)觀察、測試來掌握(wo)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)運行狀況(kuang),判斷(duan)可能產(chan)生故障的(de)(de)(de)部(bu)位,預報(bao)信息,安排計劃(hua),進行維(wei)修的(de)(de)(de)一項綜合技術,防患于事故發(fa)生前。


管道系(xi)統的(de)診斷(duan)方法如(ru)下。


  ①. 直(zhi)接(jie)觀察。通過現場觀察,獲(huo)得(de)第(di)一(yi)手(shou)資料,這種方法依賴于操作者(zhe)的(de)豐富經驗, 并借助于一(yi)定的(de)儀器(qi),常用于跑(pao)、冒、滴、漏的(de)診斷。


  ②. 振動、噪(zao)聲(sheng)觀(guan)測(ce)(ce)。通(tong)過觀(guan)測(ce)(ce)發生異常的(de)振動、噪(zao)聲(sheng)現象(xiang),預測(ce)(ce)其(qi)發生的(de)部位和影響(xiang)的(de)范圍。


  ③. 溫(wen)度測量。通過對介質溫(wen)度和保溫(wen)層表面溫(wen)度的測量,判斷管道系統的運行(xing)情況(kuang)和保溫(wen)效(xiao)果。


  ④. 壓(ya)力測量。通過對介(jie)質壓(ya)力的測量,判斷管(guan)道(dao)系(xi)統的運行情況和管(guan)網有無泄漏。


  ⑤. 流量測量。通過對介質流量的測量,判斷管道系統的運行情況(kuang)和管網有無泄漏(lou)。


  ⑥. 應力(li)應變測量(liang)。測定管子的疲勞狀態等。

 

  ⑦. 不(bu)銹鋼管道壁(bi)厚測量。通過測厚儀測定管子的腐蝕(shi)、磨(mo)損(sun)量、減薄情(qing)況。


通過上述觀(guan)察(cha)測(ce)量,隨時掌握不銹鋼管道的運行(xing)情況和(he)運行(xing)狀態,預測(ce)可能(neng)產(chan)生(sheng)故障的特點(dian) 和(he)部(bu)位,以便確(que)定維(wei)修方案。




三、管(guan)道系統的巡(xun)回(hui)檢查


 使用單(dan)位(wei)應(ying)根據本單(dan)位(wei)工(gong)藝流程和各(ge)裝(zhuang)置單(dan)元分(fen)布情(qing)況劃分(fen)區域,明(ming)確(que)職責(ze),做到每條不銹鋼(gang)管線、每個(ge)閥門、每個(ge)管架等(deng)都有專人(ren)(ren)(ren)負責(ze),不允(yun)許出(chu)(chu)現(xian)無人(ren)(ren)(ren)管轄的(de)管段。同時要制(zhi)(zhi)訂嚴格的(de)不銹鋼(gang)管管道系統巡(xun)回(hui)(hui)檢查(cha)制(zhi)(zhi)度,明(ming)確(que)檢查(cha)人(ren)(ren)(ren)員(yuan)、檢查(cha)時間(jian)、檢查(cha)部位(wei)、應(ying)檢查(cha)的(de)項(xiang)目(mu),操作人(ren)(ren)(ren)員(yuan)和維修人(ren)(ren)(ren)員(yuan)均要按照各(ge)自的(de)責(ze)任和要求定期按巡(xun)回(hui)(hui)檢查(cha)路線完成每個(ge)部位(wei)、每個(ge)項(xiang)目(mu)的(de)檢查(cha),并做好巡(xun)回(hui)(hui)檢查(cha)記錄。尤其是對于新建裝(zhuang)置或單(dan)元,由(you)于可能存在(zai)設計、制(zhi)(zhi)造 和安裝(zhuang)等(deng)方(fang)面的(de)問題(ti),在(zai)運(yun)行初期,問題(ti)就(jiu)會暴露出(chu)(chu)來(lai),此時的(de)巡(xun)檢更(geng)為(wei)重(zhong)要,檢查(cha)中一旦發現(xian)異常(chang)情(qing)況,應(ying)立即匯報和處(chu)理巡(xun)回(hui)(hui)檢查(cha)的(de)項(xiang)目(mu)主要包(bao)括以下方(fang)面。


  ①. 各項工藝操作指標(biao)參數及運行情況。


  ②. 管(guan)道、閥(fa)門及各管(guan)件(jian)密(mi)封有無(wu)泄漏。


  ③. 防(fang)腐保溫層是否完好。


  ④. 管(guan)道振動情況。


  ⑤. 管道(dao)支(zhi)、吊(diao)架的緊固、腐(fu)濁和支(zhi)承情況(kuang):


  ⑥. 管道之間、管道與(yu)相鄰構件的磨擦情況(kuang):


  ⑦. 安全閥、壓(ya)力表、溫(wen)度計等安全保護裝(zhuang)置(zhi)的完好狀況(kuang)。


  ⑧. 靜電跨接、接地設施(shi)、抗腐蝕陰陽(yang)極等(deng)保護設施(shi)的完好狀(zhuang)況。


  其中(zhong)對下列不銹(xiu)鋼管應(ying)特(te)別加強檢(jian)査和維護:


  ①. 生產流程的(de)要(yao)害(hai)部(bu)位(wei)。如(ru)加熱爐出口、塔(ta)底部(bu)、反(fan)應器底部(bu)、高溫(wen)高壓機泵、壓 縮機的(de)進出口等(deng)處的(de)管道。


  ②. 輸送易(yi)燃、易(yi)爆(bao)、有毒或腐蝕性介(jie)質的(de)管道(dao)。


  ③. 管(guan)道的底(di)部和彎頭等最(zui)易發生腐蝕和磨損的部位。


  ④. 管道上易(yi)被(bei)忽視的(de)(de)部位以(yi)及易(yi)痤為(wei)“盲腸”的(de)(de)部位。


  ⑤. 工(gong)作(zuo)條件苛刻、承(cheng)受(shou)交變應力的管(guan)道。


壓力管道巡回檢查項目和內容見(jian)表 5-1 。


表 1.jpg


 如遇到下列情況之一,操作人(ren)員應立(li)鄧采取(qu)緊(jin)急措(cuo)施,避免更(geng)大事故的發生,同(tong)時向 上級有關(guan)部門報(bao)告。


  ①. 管道超(chao)溫、超(chao)壓、過冷,經處理仍然無效(xiao).


  ②. 管(guan)道發生(sheng)泄漏或破裂,危及安全生(sheng)產:


  ③. 發生(sheng)火災、爆(bao)炸(zha)或相鄰設備和不銹鋼(gang)管(guan)道(dao)發生(sheng)事故直(zhi)接危及管(guan)道(dao)安(an)全(quan)運行。



四、管道的(de)維護保養


維護保養(yang)工作是延長不銹鋼壓力管(guan)道使用周期的(de)(de)基礎。維護保養(yang)的(de)(de)主(zhu)要內容就(jiu)是日常的(de)(de)維護保養(yang)措施。


  ①. 要經常檢查壓力管道的防腐措施保證(zheng)其完好無損(sun)。


  ②. 閥門的操作機構要(yao)定(ding)期(qi)進行活(huo)動(dong),保(bao)證還其開關靈活(huo)。


  ③. 安全閥、壓力(li)表(biao)要(yao)確保其靈敏,準(zhun)確,并(bing)按時(shi)進行(xing)檢查和校驗。


  ④. 要定期檢查緊固螺栓,做到(dao)齊全(quan)、不銹蝕、絲(si)扣完整、連接(jie)可(ke)靠(kao)。


  ⑤. 壓(ya)力管道(dao)因(yin)外界因(yin)素(su)產生較大振(zhen)(zhen)動時(shi),應采取(qu)隔斷振(zhen)(zhen)源、加強支承等(deng)減振(zhen)(zhen)措施。 發現摩擦(ca)等(deng)情況應及(ji)時(shi)采取(qu)措施。


  ⑥. 靜電跨(kua)接、接地(di)裝置要保持良(liang)好、完整,及時消(xiao)除缺陷,防止故(gu)障的發生。


  ⑦. 停(ting)用(yong)的(de)壓力(li)管(guan)(guan)道(dao)應(ying)排除(chu)內(nei)部(bu)的(de)腐(fu)(fu)蝕性介質,并進行(xing)置換(huan)、清(qing)洗和干(gan)燥,必要(yao)時用(yong)氮(dan)氣保(bao)護。外表(biao)面應(ying)涂刷(shua)防腐(fu)(fu)油漆,防止環(huan)境因素腐(fu)(fu)蝕。對(dui)有保(bao)溫(wen)層的(de)管(guan)(guan)道(dao),要(yao)注意保(bao)溫(wen)層下的(de)防腐(fu)(fu)和支座處的(de)防腐(fu)(fu)。


  ⑧. 及(ji)時消除跑、冒(mao)、滴(di)、漏。


  ⑨. 高溫(wen)管(guan)道,在開工(gong)升(sheng)溫(wen)過(guo)程(cheng)中需對管(guan)道法蘭連接(jie)螺栓進行(xing)熱(re)緊;對低溫(wen)管(guan)道,在降溫(wen)過(guo)程(cheng)中需進行(xing)冷緊。



五(wu)、定點測厚


  隨著(zhu)各石化(hua)企業加工原油重質化(hua)、多樣化(hua)及高硫高酸的(de)趨(qu)勢日(ri)益加重,為了保證生(sheng)產(chan)裝置管道(dao)的(de)完好運行(xing),對重要的(de)不銹鋼(gang)壓(ya)力(li)管道(dao)進行(xing)定點測(ce)厚(hou)(hou),依靠大量的(de)數(shu)據來判斷(duan)管道(dao)的(de)腐蝕(shi)狀(zhuang)況和剩余壽命,并及時消除事故隱患,對防止(zhi)發生(sheng)壓(ya)力(li)管道(dao)安全事故是十(shi)分(fen)有效(xiao)(xiao)的(de)手段之一。定點測(ce)厚(hou)(hou)主要針對管道(dao)的(de)均(jun)勻腐蝕(shi)和沖刷腐蝕(shi)相對監測(ce)效(xiao)(xiao)果(guo)較好。


 1. 不銹鋼管布(bu)點原則


  ①. 定(ding)點測厚布點應(ying)根據(ju)工藝流程、操作條件、介(jie)質(zhi)的腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)及以(yi)往的腐(fu)蝕(shi)(shi)檢查(cha)情(qing)況確定(ding)。


  ②. 在(zai)(zai)腐(fu)蝕(shi)突出的(de)部位設置固定(ding)的(de)監(jian)測點,考慮(lv)現場實(shi)際情況,一(yi)般將測厚點選在(zai)(zai)檢(jian)測人員容易(yi)操(cao)作的(de)位置(腐(fu)蝕(shi)較嚴重(zhong)和需特(te)別重(zhong)視的(de)部位除外)


  ③. 定點測厚布(bu)點必須(xu)有(you)明顯的標記,以保(bao)(bao)證數據的真實(shi)性,有(you)保(bao)(bao)溫的管道(dao)應安裝可拆(chai)卸式(shi)保(bao)(bao)溫罩。


  ④. 定點(dian)測(ce)厚布(bu)點(dian)應(ying)優先考慮彎頭(tou)、大(da)小頭(tou)、三通、集合(he)管、盲(mang)腸(chang)死角及噴(pen)嘴、閥門、孔板等附近易腐蝕和(he)易沖(chong)蝕部位,直(zhi)管段可酌情(qing)考慮,常見(jian)結構的布(bu)點(dian)位置參考圖5-1。


  ⑤. 對(dui)于(yu)介質(zhi)腐蝕性較強的管道(dao),當直管段長度大于(yu)20米(mi)時,一(yi)般縱向安排3處測厚(hou)點,長度為10-20m時,一(yi)般安排2處,小于(yu)10m時可安排1處。


  ⑥. 水平直管(guan)段同(tong)一(yi)截面處原則上(shang)安排(pai)4個(ge)測厚點,管(guan)徑較小時(shi)可在(zai)腐蝕可能嚴(yan)重的部位安排(pai)1處。


 2. 不銹(xiu)鋼管測(ce)厚(hou)頻率


  ①. 定點測(ce)厚原(yuan)則上每(mei)6個月檢測(ce)一次(ci),然后(hou)根(gen)據腐蝕速(su)率(毫米/年,m/a )適(shi)當增減頻次(ci)。腐蝕速(su)率最近2次(ci)所(suo)測(ce)某點的差值/間隔時(shi)間。


  ②. 當(dang)腐蝕速率(lv)小于0.1mm/a時(shi),可延長至(zhi)每(mei)年(nian)進(jin)行一次測厚(hou)。


  ③. 當腐蝕(shi)速率在0.3-0.5mm/a時,應(ying)縮減至(zhi)每3個月進行一次測厚。


  ④. 當腐蝕速率(lv)大(da)于0.5mm/a時,應對該(gai)管道進(jin)行監控,根據具體情(qing)況適當增加測厚布點(dian)和(he)測厚頻次。


  ⑤. 當(dang)工藝條(tiao)件發生較大變動(dong)時,在發生變動(dong)3個月后應進行一次測厚


  ⑥. 裝置(zhi)停工檢修期間應(ying)對所有的定(ding)點測(ce)(ce)厚(hou)布點進(jin)行(xing)常溫測(ce)(ce)厚(hou)。


圖 1.jpg


 3. 測厚的基本要求


  ①. 測(ce)厚(hou)工(gong)作應確(que)保定點,要數據準確(que),測(ce)厚(hou)儀器精度不(bu)應低于(yu)±0.1mm。


  ②. 每次測(ce)(ce)(ce)厚(hou)時應及時記錄(lu),如發(fa)現(xian)與(yu)上次測(ce)(ce)(ce)厚(hou)結果相差較大時,應首先核(he)對數據準(zhun)確性,并(bing)重新(xin)進行測(ce)(ce)(ce)厚(hou)。如確認無誤(wu),應認真分析原因并(bing)提(ti)出處理(li)意見。


  ③. 對于(yu)腐(fu)蝕減薄(bo)量(liang)較大的不(bu)銹(xiu)鋼管道,應按照有關標(biao)準進行剩余壽命的估算,剩余壽命的可靠程度取決于(yu)測(ce)厚數據(ju)的準確性且只能用于(yu)均勻腐(fu)蝕,只宜(yi)參考,不(bu)宜(yi)作為判廢依據(ju)。