簡介:在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程,江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院繆春生,目錄,1、壓力管道定期檢驗程序2、檢驗項目的確定3、檢驗結(jié)果的處理4、檢驗周期的確定,1、壓力管道定期檢驗程序,檢驗前的準(zhǔn)備資料審查編制檢驗方案實施檢驗檢驗過程的安全管理儀器設(shè)備的使用按照檢驗方案進(jìn)行檢驗適時修改,但應(yīng)當(dāng)遵守質(zhì)量體系的規(guī)定檢驗后的處理檢驗結(jié)果分析確定安全狀態(tài)等級和下次檢驗周期,2、檢驗項目的確定,1、宏觀檢查的重點(diǎn)檢查部位2、壁厚測定3、表面無損檢測4、GC1、GC2級管道的焊接接頭進(jìn)行超聲波或射線檢測抽查5、化學(xué)成分分析和金相分析6、壓力試驗與應(yīng)力分析,問題(1)檢驗的部位(2)什么情況下需要檢這些項目,2、檢驗項目的確定,1、宏觀檢查的重點(diǎn)檢查部位(1)壓縮機(jī)、泵的出口部位;(2)補(bǔ)償器、三通、彎頭(彎管)、大小頭、支管連接及介質(zhì)流動的死角等部位;(3)支吊架損壞部位附近的管道組成件以及焊接接頭;(4)曾經(jīng)出現(xiàn)過影響管道安全運(yùn)行的問題的部位;(5)處于生產(chǎn)流程要害部位的管段以及與重要裝置或設(shè)備相連接的管段;(6)工作條件苛刻及承受交變載荷的管段。,2、檢驗項目的確定,2、宏觀檢查的項目和內(nèi)容(一)泄漏檢查主要檢查管子及其它組成件泄漏情況。(二)絕熱層、防腐層檢查主要檢查管道絕熱層有無破損、脫落、跑冷等情況;防腐層是否完好。(三)振動檢查主要檢查管道有無異常振動情況。(四)位置與變形檢查1管道位置是否符合安全技術(shù)規(guī)范和現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的要求;2管道與管道、管道與相鄰設(shè)備之間有無相互碰撞及摩擦情況;3管道是否存在撓曲、下沉以及異常變形等。,2、檢驗項目的確定,2、宏觀檢查的項目和內(nèi)容(五)支吊架檢查支吊架是否脫落、變形、腐蝕損壞或焊接接頭開裂;支架與管道接觸處有無積水現(xiàn)象;恒力彈簧支吊架轉(zhuǎn)體位移指示是否越限;變力彈簧支吊架是否異常變形、偏斜或失載;剛性支吊架狀態(tài)是否異常;吊桿及連接配件是否損壞或異常;轉(zhuǎn)導(dǎo)向支架間隙是否合適,有無卡澀現(xiàn)象;阻尼器、減振器位移是否異常,液壓阻尼器液位是否正常;承載結(jié)構(gòu)與支撐輔助鋼結(jié)構(gòu)是否明顯變形,主要受力焊接接頭是否有宏觀裂紋。(六)閥門檢查閥門表面是否存在腐蝕現(xiàn)象;閥體表面是否有裂紋、嚴(yán)重縮孔等缺陷;閥門連接螺栓是否松動;閥門操作是否靈活。,管道元件的檢查支吊架、閥門、法蘭、膨脹節(jié)、陰極保護(hù)裝置,2、檢驗項目的確定,2、宏觀檢查的項目和內(nèi)容(七)法蘭檢查法蘭是否偏口,緊固件是否齊全并符合要求,有無松動和腐蝕現(xiàn)象;法蘭面是否發(fā)生異常翹曲、變形。(八)膨脹節(jié)檢查波紋管膨脹節(jié)表面有無劃痕、凹痕、腐蝕穿孔、開裂等現(xiàn)象;波紋管波間距是否正常、有無失穩(wěn)現(xiàn)象;鉸鏈型膨脹節(jié)的鉸鏈、銷軸有無變形、脫落等損壞現(xiàn)象;拉桿式膨脹節(jié)的拉桿、螺栓、連接支座有無異常現(xiàn)象。(九)陰極保護(hù)裝置檢查對有陰極保護(hù)裝置的管道應(yīng)檢查其保護(hù)裝置是否完好。(十)蠕脹測點(diǎn)檢查對有蠕脹測點(diǎn)的管道應(yīng)檢查其蠕脹測點(diǎn)是否完好。(十一)管道標(biāo)識檢查檢查管道標(biāo)識是否符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。,2、檢驗項目的確定,2、宏觀檢查的項目和內(nèi)容(十二)管道結(jié)構(gòu)檢查支吊架的間距是否合理;對有柔性設(shè)計要求的管道,管道固定點(diǎn)或固定支吊架之間是否采用自然補(bǔ)償或其它類型的補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)。(十三)檢查管道組成件有無損壞,有無變形,表面有無裂紋、皺褶、重皮、碰傷等缺陷;(十四)檢查焊接接頭(包括熱影響區(qū))是否存在宏觀的表面裂紋;(十五)檢查焊接接頭的咬邊和錯邊量;(十六)檢查管道是否存在明顯的腐蝕,管道與管架接觸處等部位有無局部腐蝕。,2、檢驗項目的確定,3、壁厚測定對需重點(diǎn)管理的管道或有明顯腐蝕和沖刷減薄的彎頭、三通、管徑突變部位及相鄰直管部位應(yīng)采取定點(diǎn)測厚或抽查的方式進(jìn)行壁厚測定。測厚的位置應(yīng)在單線圖上標(biāo)明。彎頭、三通和直徑突變處的抽查比例見表1,對于上述被抽查的每個管件,測厚位置不得少于3處;上述被抽查管件與直管段相連的焊接接頭的直管段一側(cè)應(yīng)進(jìn)行厚度測量,測厚位置不得少于3處;檢驗人員認(rèn)為必要時,對其余直管段進(jìn)行厚度抽查;,,,2、檢驗項目的確定,4、表面無損檢測(一)宏觀檢查中發(fā)現(xiàn)裂紋或可疑情況的管道,應(yīng)在相應(yīng)部位進(jìn)行表面無損檢測;(二)絕熱層破損或可能滲入雨水的奧氏體不銹鋼管道,應(yīng)在相應(yīng)部位進(jìn)行外表面滲透檢測;(三)處于應(yīng)力腐蝕環(huán)境中的管道,應(yīng)進(jìn)行表面無損檢測抽查;(四)長期承受明顯交變載荷的管道,應(yīng)在焊接接頭和容易造成應(yīng)力集中的部位進(jìn)行表面無損檢測;(五)檢驗人員認(rèn)為有必要時,應(yīng)對支管角焊縫等部位進(jìn)行表面無損檢測抽查。,2、檢驗項目的確定,5、GC1、GC2級管道的焊接接頭進(jìn)行超聲波或射線檢測抽查(1)制造、安裝中返修過的焊接接頭和安裝時固定口的焊接接頭;(2)錯邊、咬邊嚴(yán)重超標(biāo)的焊接接頭;(3)表面檢測發(fā)現(xiàn)裂紋的焊接接頭;(4)泵、壓縮機(jī)進(jìn)出口第一道焊接接頭或相近的焊接接頭;(5)支吊架損壞部位附近的管道焊接接頭;(6)異種鋼焊接接頭;(7)硬度檢驗中發(fā)現(xiàn)的硬度異常的焊接接頭;(8)使用中發(fā)生泄漏的部位附近的焊接接頭;(9)檢驗人員和使用單位認(rèn)為需要抽查的其他焊接接頭。,為什么要抽查,1、容易產(chǎn)生焊接缺陷的2、容易造成缺陷擴(kuò)展的,對于工作介質(zhì)含濕H2S或介質(zhì)可能引起應(yīng)力腐蝕的碳鋼和低合金鋼管道,一般應(yīng)選擇有代表性的部位進(jìn)行硬度檢驗。當(dāng)焊接接頭的硬度值超過HB200時,檢驗人員視具體情況擴(kuò)大焊接接頭內(nèi)外部無損檢測抽查比例。,2、檢驗項目的確定,6、化學(xué)成分分析和金相分析、硬度測定管道材料不明的,可根據(jù)具體情況,采用化學(xué)分析、光譜分析等方法予以確定。當(dāng)材料損傷可能性大時,為檢驗材料損傷程度,進(jìn)行金相和硬度檢驗。當(dāng)材料硬度對壓力管道使用有影響時。,2、檢驗項目的確定,6、化學(xué)成分分析和金相分析、硬度測定當(dāng)材料損傷可能性大時,為檢驗材料損傷程度,進(jìn)行金相和硬度檢驗。下列管道一般應(yīng)選擇有代表性的部位進(jìn)行金相和硬度檢驗抽查。1工作溫度大于370℃的碳素鋼和鐵素體不銹鋼管道;2工作溫度大于450℃的鉬鋼和鉻鉬鋼管道;3工作溫度大于430℃的低合金鋼和奧氏體不銹鋼管道;4工作溫度大于220℃的輸送臨氫介質(zhì)的碳鋼和低合金鋼管道對于使用壽命接近或已經(jīng)超過設(shè)計壽命的管道,檢驗時應(yīng)進(jìn)行金相檢驗或硬度檢驗,必要時應(yīng)取樣進(jìn)行力學(xué)性能試驗或化學(xué)成分分析。,2、檢驗項目的確定,7、耐壓強(qiáng)度校驗管道的全面減薄量超過公稱厚度的10時應(yīng)進(jìn)行耐壓強(qiáng)度校驗。耐壓強(qiáng)度校驗參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范GB50316的相關(guān)要求進(jìn)行。說明如前所述,工業(yè)管道承受的載荷中,往往不是以內(nèi)壓為主,而是以彎矩為主。耐壓強(qiáng)度校驗只考慮內(nèi)壓載荷,因而其結(jié)果只具有相對意義。即使工業(yè)管道能夠通過耐壓強(qiáng)度校驗,也不能保證該管道能承受實際載荷。但是,如果工業(yè)管道不能通過耐壓強(qiáng)度校驗,則該管道必定不能承受內(nèi)壓和彎矩的聯(lián)合載荷。,2、檢驗項目的確定,8、應(yīng)力分析檢驗人員和使用單位認(rèn)為必要時,對下列情況之一者,應(yīng)進(jìn)行管系應(yīng)力分析。1無強(qiáng)度計算書,并且或管道;2存在下列情況之一的管道有較大變形、撓曲;法蘭經(jīng)常性泄漏、破壞;管段應(yīng)設(shè)而未設(shè)置補(bǔ)償器或補(bǔ)償器失效;支吊架異常損壞;嚴(yán)重的全面減薄。,,,發(fā)生有較大變形、撓曲;法蘭經(jīng)常性泄漏、破壞;管段應(yīng)設(shè)而未設(shè)置補(bǔ)償器或補(bǔ)償器失效;支吊架異常損壞等現(xiàn)象時,往往是由于工業(yè)管道布置或結(jié)構(gòu)不合理和管道柔性方面的問題造成的。,支吊架的間距是否合理,工業(yè)管道與工業(yè)管道、工業(yè)管道與相鄰設(shè)備之間是否存在較大的端點(diǎn)附加位移,對有柔性設(shè)計要求的工業(yè)管道固定點(diǎn)或固定支撐之間是否采用自然補(bǔ)償或其它類型的補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)的問題等檢驗人員是能夠發(fā)現(xiàn)的。因此規(guī)程中明確要求檢驗人員對此類問題進(jìn)行檢驗。,2、檢驗項目的確定,7、壓力試驗在用工業(yè)管道應(yīng)按一定的時間間隔進(jìn)行壓力試驗。(1)經(jīng)全面檢驗的管道一般應(yīng)進(jìn)行壓力試驗。(2)管道有下列情況之一時,應(yīng)進(jìn)行壓力試驗1)經(jīng)重大修理改造的;2)使用條件變更的;3)停用2年以上重新投用的。對因使用條件變更而進(jìn)行壓力試驗的管道,在壓力試驗前應(yīng)經(jīng)強(qiáng)度校核合格。如果現(xiàn)場條件不允許使用液體或氣體進(jìn)行壓力試驗,經(jīng)使用單位和檢驗單位同意,可同時采用下列方法代替1所有焊接接頭和角焊縫包括附著件上的焊接接頭和角焊縫,用液體滲透法或磁粉法進(jìn)行表面無損檢測;2焊接接頭用100%射線或超聲檢測,3泄漏性試驗。,3、檢驗結(jié)果的處理,根據(jù)檢驗結(jié)果,實施安全狀態(tài)評級。在檢驗中發(fā)現(xiàn)的超標(biāo)缺陷進(jìn)行處理(一)修復(fù)處理消除缺陷(二)采用安全評定的方法,確認(rèn)缺陷是否影響管道安全運(yùn)行到下一檢驗周期。(一)位置不當(dāng)1當(dāng)管道與其它管道或相鄰設(shè)備之間存在碰撞及摩擦?xí)r,應(yīng)進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整后符合安全技術(shù)規(guī)范的,不影響定級;否則,可定為3級或4級;2管道位置不符合安全技術(shù)規(guī)范和現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。受條件限制,無法調(diào)整的,應(yīng)根據(jù)具體情況定為2級或3級,如對管道安全運(yùn)行影響較大,應(yīng)定為4級。,3、檢驗結(jié)果的處理,(二)不合理結(jié)構(gòu)管道有不符合安全技術(shù)法規(guī)或者設(shè)計、安裝標(biāo)準(zhǔn)的不合理結(jié)構(gòu)時,應(yīng)進(jìn)行調(diào)整或修復(fù),調(diào)整或修復(fù)完好后,不影響定級;如一時無法進(jìn)行調(diào)整或修復(fù),對于不承受明顯交變載荷并且經(jīng)全面檢驗未發(fā)現(xiàn)新生缺陷(不包括正常的均勻腐蝕)的,可定為2級或3級;否則,應(yīng)對管道進(jìn)行安全評定,經(jīng)安全評定確認(rèn)不影響安全使用的,則可定為2級,反之則可定為3級或4級。,3、檢驗結(jié)果的處理,(三)管道組成件的材質(zhì),應(yīng)符合設(shè)計和使用要求,如與原設(shè)計不符,材質(zhì)不明,安全狀況等級劃分如下材質(zhì)與原設(shè)計不符如材質(zhì)清楚,可以滿足使用要求,則不影響定級。否則定為4級。材質(zhì)不明材質(zhì)不明,一般應(yīng)進(jìn)行材質(zhì)檢驗,確定材質(zhì)類別。如滿足使用要求,可定為2級或3級;經(jīng)檢驗確認(rèn)不符合使用要求,則定為4級。,3、檢驗結(jié)果的處理,(四)材料劣化和損傷材料的球化、石墨化、蠕變損傷、氫腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕與疲勞損傷一般可按以下規(guī)定定級1材料發(fā)生輕度球化,可評為2級,當(dāng)發(fā)生中度球化或更嚴(yán)重球化時則評為3級或4級。材料球化程度的評定參照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)火電廠用20號鋼珠光體球化評級標(biāo)準(zhǔn)DL/T674、火電廠用12CR1MOV鋼球化評級標(biāo)準(zhǔn)DL/T773的要求進(jìn)行。2材料發(fā)生輕度石墨化,可評為3級,當(dāng)發(fā)生中度石墨化或更嚴(yán)重石墨化時,則評為4級。材料石墨化程度的評定參照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)碳鋼石墨化檢驗及評級標(biāo)準(zhǔn)DL/T786的要求進(jìn)行。3對蠕變損傷,如金相檢驗僅發(fā)現(xiàn)材料存在蠕變空洞時,可評為3級,當(dāng)存在蠕變裂紋時,評為4級。4對氫腐蝕,如僅發(fā)生氫腐蝕脫碳但未發(fā)現(xiàn)裂紋時,可評為3級,當(dāng)出現(xiàn)氫腐蝕裂紋時評為4級。5材料發(fā)生晶間腐蝕,但未發(fā)現(xiàn)裂紋,可按最大晶間腐蝕深度采用第43條的局部減薄評定方法進(jìn)行評級,如發(fā)現(xiàn)裂紋則評為4級;6管道存在應(yīng)力腐蝕、疲勞損傷且經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)使用中產(chǎn)生的裂紋時,評為4級。,3、檢驗結(jié)果的處理,(五)焊接接頭的硬度值超標(biāo)在濕H2S環(huán)境下工作的碳鋼及低合金鋼管道,其焊接接頭硬度值超過HB200但未發(fā)生應(yīng)力腐蝕的,檢驗人員根據(jù)檢驗情況認(rèn)為在下一檢驗周期內(nèi)不會發(fā)生應(yīng)力腐蝕的,可定為2級,否則定為3級。,3、檢驗結(jié)果的處理,(六)管子或管件全面減薄時,安全狀況等級的確定方法如下(一)管子或管件的實測壁厚,扣除至下一檢驗周期的腐蝕量的2倍后,不小于其設(shè)計最小壁厚,則不影響定級。(二)耐壓強(qiáng)度校驗不合格,安全狀況等級為4級。(三)如果應(yīng)力分析結(jié)果符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的要求,則不影響定級;否則,定為4級。,3、檢驗結(jié)果的處理,(七)管子的局部減薄,安全狀況等級的確定方法如下(一)若局部減薄在制造或驗收規(guī)范所允許的范圍內(nèi),則不影響定級。(二)局部減薄超過制造或驗收規(guī)范所允許的范圍時,按極限載荷評價;否則安全狀況等級定為4級。,局部減薄,又稱凹坑,是工業(yè)管道中最為常見的缺陷,主要由于腐蝕、沖蝕、機(jī)械損傷或?qū)Ρ砻妗⒔砻嫖kU性缺陷的消除打磨等原因而產(chǎn)生。,幾種評定方法(1)將局部減薄轉(zhuǎn)化為軸向和環(huán)向投影面上的裂紋進(jìn)行斷裂力學(xué)評定的方法。這種方法不能反映含局部減薄的工業(yè)管道的失效模式,不但計算過程十分復(fù)雜,而且評定結(jié)果總體上過于保守,在一些情況下,還會出現(xiàn)危險性。,幾種評定方法(2)ASME/ANSIB31G1991的“局部減薄評定方法”。主要針對僅承受內(nèi)壓的工業(yè)管道或壓力容器,不能解決組合載荷下工業(yè)管道局部減薄的評定問題。,3、檢驗結(jié)果的處理,國家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)課題9691802的研究成果。使用條件是1管道結(jié)構(gòu)符合設(shè)計規(guī)范或管道的應(yīng)力分析結(jié)果滿足有關(guān)規(guī)范;2在實際工況下,材料韌性良好,并且未出現(xiàn)材料性能劣化及劣化趨向;3局部減薄及其附近無其它表面缺陷或埋藏缺陷;4局部減薄處剩余壁厚大于2MM;5管道不承受疲勞載荷。評定過程見下圖,3、檢驗結(jié)果的處理,(八)焊接缺陷的安全狀況等級劃分方法1咬邊GC2級或GC3級管道,咬邊深度不超過08MM;GC1級管道咬邊深度不超過05MM時,不影響定級。否則應(yīng)打磨消除或圓滑過渡,并按第43條的規(guī)定定級。2氣孔若氣孔率不大于5,并且單個氣孔的長徑小于05T與6MM二者中的較小值,則不影響定級;否則定為4級。3夾渣GC2級或GC3級管道,當(dāng)夾渣自身高度或?qū)挾鹊淖畲笾挡淮笥?35T,并且不大于6MM時,按表5定級,否則定為4級。GC1級管道,當(dāng)夾渣自身高度或?qū)挾鹊淖畲笾挡淮笥?3T,并且不大于5MM時,按表5定級,否則定為4級。,3、檢驗結(jié)果的處理,(八)焊接缺陷的安全狀況等級劃分方法4未焊透(1)管子的材料為20鋼、16MN或奧氏體不銹鋼時,未焊透按局部減薄定級;(2)管子的材料為除20鋼、16MN或奧氏體不銹鋼外的其它材料時,未焊透按未熔合定級。5未熔合GC2級或GC3級管道,未熔合的長度不限,根據(jù)其自身高度按表6定級。GC1級管道,當(dāng)單個焊接接頭未熔合的總長度不大于焊接接頭長度的50時,根據(jù)其自身高度按表6定級;否則定為4級。6錯邊缺陷錯邊缺陷,按表7定級。當(dāng)錯邊缺陷超過表7的范圍時,若管道經(jīng)過長期使用且該部位在全面檢驗中未發(fā)現(xiàn)較嚴(yán)重的缺陷時,安全狀況等級可定為2級或3級;若伴有裂紋、未熔合、未焊透等嚴(yán)重缺陷時,定為4級。,4、檢驗周期的確定,安全狀況等級為1級和2級的在用工業(yè)管道,其檢驗周期一般不超過6年;安全狀況等級為3級的在用工業(yè)管道,其檢驗周期一般不超過3年。管道檢驗周期可根據(jù)下述情況適當(dāng)延長或縮短。,2、檢驗項目的確定,經(jīng)使用經(jīng)驗和檢驗證明可以超出上述規(guī)定期限安全運(yùn)行的管道,使用單位向省級或其委托的地(市)級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)提出申請,經(jīng)受理申請的安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)委托的檢驗單位確認(rèn),檢驗周期可適當(dāng)延長但最長不得超過9年。,4、檢驗周期的確定,屬于下列情況之一的管道,應(yīng)適當(dāng)縮短檢驗周期1新投用的管道(首次檢驗周期);2發(fā)現(xiàn)應(yīng)力腐蝕或嚴(yán)重局部腐蝕的管道;3承受交變載荷,可能導(dǎo)致疲勞失效的管道;4材料產(chǎn)生劣化的管道;5在線檢驗中發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)重問題的管道;6檢驗人員和使用單位認(rèn)為應(yīng)該縮短檢驗周期的管道。,浴盆效應(yīng),應(yīng)力腐蝕是一種危害性很大的腐蝕形式,同時又比較難以檢測。往往只能出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋后,才能發(fā)現(xiàn)工業(yè)管道存在應(yīng)力腐蝕,此時,裂紋的擴(kuò)展速率很快,目前也沒有足夠的數(shù)據(jù)估算各種情況下的應(yīng)力腐蝕擴(kuò)展速率。因此,應(yīng)該縮短檢驗周期。,工業(yè)管道的局部腐蝕有各種形式,包括電偶腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕等,其中有些腐蝕是自催化過程,具有很大的危險性。工業(yè)管道局部腐蝕的定量規(guī)律往往很難確定,其腐蝕程度不能用稱重法來確定,通常用“輕微”、“較嚴(yán)重”、“嚴(yán)重”等模糊用語來描述,其具體含義必須根據(jù)實際情況確定。因此,當(dāng)工業(yè)管道發(fā)生嚴(yán)重局部腐蝕時,應(yīng)該縮短檢驗周期,承受交變載荷,可能導(dǎo)致疲勞失效的工業(yè)管道。疲勞是工業(yè)管道的一種很重要的破壞模式。當(dāng)發(fā)現(xiàn)疲勞裂紋時,疲勞壽命已經(jīng)消耗了將近90,所以對于疲勞,重在預(yù)防。,,,
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