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(gong)藝(yi)指標(biao)的控制
1. 操(cao)作壓力和(he)操(cao)作溫度
操(cao)作(zuo)壓(ya)(ya)力(li)和(he)操(cao)作(zuo)溫(wen)(wen)度是不銹(xiu)鋼(gang)壓(ya)(ya)力(li)管(guan)道使用過程(cheng)兩個最(zui)(zui)重要的(de)(de)(de)工藝控制指(zhi)標(biao)(biao),是管(guan)道設計、選材、制造和(he)安(an)裝的(de)(de)(de)主要依(yi)據。只有在安(an)全操(cao)作(zuo)規程(cheng)中規定(ding)的(de)(de)(de)控制指(zhi)標(biao)(biao)內(nei)運行,才能保(bao)證不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)道的(de)(de)(de)使用安(an)全。操(cao)作(zuo)壓(ya)(ya)力(li)和(he)操(cao)作(zuo)溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)控制要點是保(bao)證管(guan)道不超(chao)過最(zui)(zui)高工作(zuo)壓(ya)(ya)力(li)和(he)極限工作(zuo)溫(wen)(wen)度。超(chao)溫(wen)(wen)超(chao)壓(ya)(ya)將導致管(guan)壁應力(li)值的(de)(de)(de)增(zeng)加或(huo)材料(liao)機械強度的(de)(de)(de)下降(jiang),尤其是在焊縫和(he)法蘭(lan)、彎頭、閥門、異徑(jing)管(guan)等幾(ji)何結構不連續處(chu)的(de)(de)(de)局部應力(li)和(he)峰值應力(li)會大幅度增(zeng)加,成為疲勞破壞的(de)(de)(de)源頭。過低(di)的(de)(de)(de)操(cao)作(zuo)溫(wen)(wen)度則將引起材料(liao)韌性下降(jiang),從而有可(ke)能導致脆性破壞。
2. 交變載荷的控制
在反復交變(bian)載(zai)荷的(de)(de)(de)作用(yong)下,不銹鋼(gang)管道將(jiang)生產疲勞破(po)壞(huai)(huai)。壓力(li)(li)管道的(de)(de)(de)疲勞破(po)壞(huai)(huai)主(zhu)要是屬于金(jin)屬的(de)(de)(de)低周疲勞,其特點(dian)是應(ying)(ying)力(li)(li)較(jiao)大而變(bian)頻率較(jiao)低。在幾何結構不連(lian)續的(de)(de)(de)地(di)方(fang)和焊縫(feng)附近(jin)存在應(ying)(ying)力(li)(li)集中,有(you)的(de)(de)(de)可能達到(dao)甚(shen)至(zhi)超(chao)過(guo)材料的(de)(de)(de)屈服極限。這些應(ying)(ying)力(li)(li)如(ru)果交變(bian)地(di)加載(zai)與卸載(zai),將(jiang)會使受力(li)(li)最大的(de)(de)(de)部(bu)位(wei)產生塑(su)變(bian)并逐漸發(fa)展為(wei)細微的(de)(de)(de)裂紋(wen)。隨(sui)著應(ying)(ying)力(li)(li)周期變(bian)化,裂紋(wen)將(jiang)逐步擴展,最后導致破(po)壞(huai)(huai)。管道交變(bian)應(ying)(ying)力(li)(li)產生的(de)(de)(de)因素主(zhu)要有(you)以下方(fang)面
①. 因間斷輸(shu)送介質而對管道反復(fu)地增壓和(he)卸(xie)壓、升溫和(he)降溫。
②. 運(yun)行中壓力波(bo)動較大。
③. 運行(xing)中(zhong)溫度發生(sheng)周(zhou)期性變化,產(chan)生(sheng)管壁(bi)溫度應力(li)的反復變化。
④. 因其他(ta)設備、支撐的(de)交變外力和受迫振動
為了防止(zhi)不(bu)銹鋼管道的疲勞破壞,應保證平穩操作,盡量避免不(bu)必要的頻繁(fan)的加壓(ya)和(he)卸壓(ya),避免過大的壓(ya)力和(he)溫度波動。
3. 腐蝕介質含量控制
原料性質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)惡劣及腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)含(han)量(liang)對(dui)不銹鋼(gang)(gang)壓(ya)力(li)管道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)危害(hai)很大,在(zai)用(yong)壓(ya)力(li)管道(dao)(dao)(dao)對(dui)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)含(han)量(liang)及工(gong)況(kuang)應有嚴格(ge)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)指標(biao)進行監控。對(dui)于(yu)高(gao)強鋼(gang)(gang)壓(ya)力(li)管道(dao)(dao)(dao),當二氧(yang)化硫含(han)量(liang)超(chao)過一(yi)定值,并在(zai)伴有水分(fen)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下,就大大增加了(le)管壁產生應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)開裂的(de)(de)(de)(de)可能性。尤其當焊(han)縫的(de)(de)(de)(de)硬度值偏高(gao)時(shi),如(ru)二氧(yang)化硫超(chao)標(biao),極易導致焊(han)縫的(de)(de)(de)(de)應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。此外,腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)、 氣液相狀(zhuang)態的(de)(de)(de)(de)不同、流(liu)速差異等都會影響到管道(dao)(dao)(dao)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)失效的(de)(de)(de)(de)程(cheng)度。總之,不銹鋼(gang)(gang)壓(ya)力(li)管道(dao)(dao)(dao)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)成(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)(de)控制(zhi)是壓(ya)力(li)管道(dao)(dao)(dao)運行控制(zhi)中重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)內容之一(yi),對(dui)于(yu)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)超(chao)標(biao)等違反工(gong)藝(yi)操作規(gui)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)行為(wei),使用(yong)單位必須做出明確(que)規(gui)定,堅決制(zhi)止(zhi)。
在(zai)運行(xing)(xing)過程中(zhong),操作人員應(ying)(ying)(ying)嚴(yan)格控制(zhi)工(gong)藝指標,正確操作,嚴(yan)禁超(chao)壓、超(chao)溫(wen)運行(xing)(xing)。加載(zai)(zai)和卸載(zai)(zai)的(de)速度不能過快,高溫(wen)或低(di)溫(wen)(-20℃以下)條(tiao)件下運行(xing)(xing)的(de)管(guan)道(dao)(dao),加熱或冷(leng)卻應(ying)(ying)(ying)緩慢進(jin)行(xing)(xing)。管(guan)道(dao)(dao)運行(xing)(xing)時,應(ying)(ying)(ying)盡量(liang)避免壓力和溫(wen)度的(de)大幅度波動,盡量(liang)減(jian)少(shao)管(guan)道(dao)(dao)的(de)開(kai)停次數,并嚴(yan)格控制(zhi)介質組分(fen)。
二(er)、管道系統(tong)的診斷方法
管(guan)(guan)道系統在(zai)(zai)各種外力、輸送介(jie)質(zhi)和周圍(wei)環境因(yin)素(su)的作用下,逐漸產(chan)生變形、磨損、腐 蝕、泄漏和振(zhen)動,從而(er)影響管(guan)(guan)道系統的整(zheng)體性能(neng)。管(guan)(guan)道系統的診斷(duan)就是在(zai)(zai)管(guan)(guan)道系統正(zheng)常運行(xing)(xing)過程中,或基(ji)本不影響管(guan)(guan)道系統正(zheng)常運行(xing)(xing)的情況(kuang)下,通過觀察(cha)、測(ce)試來掌(zhang)握系統的運行(xing)(xing)狀況(kuang),判斷(duan)可能(neng)產(chan)生故障的部位,預報信息(xi),安排(pai)計劃,進(jin)行(xing)(xing)維修的一項綜合(he)技術,防患于事故發生前(qian)。
管道系統的診斷方法(fa)如下。
①. 直接(jie)觀(guan)察(cha)。通過現場觀(guan)察(cha),獲得第一手資料,這種方(fang)法依賴(lai)于(yu)(yu)操作者的(de)豐富經驗, 并(bing)借助于(yu)(yu)一定(ding)的(de)儀器,常(chang)用(yong)于(yu)(yu)跑、冒、滴、漏的(de)診斷。
②. 振動、噪聲(sheng)觀(guan)測(ce)(ce)(ce)。通過(guo)觀(guan)測(ce)(ce)(ce)發生(sheng)異(yi)常的振動、噪聲(sheng)現象,預測(ce)(ce)(ce)其發生(sheng)的部位和影響(xiang)的范圍。
③. 溫(wen)度(du)測(ce)量(liang)。通(tong)過對(dui)介(jie)質溫(wen)度(du)和(he)保溫(wen)層表面溫(wen)度(du)的(de)測(ce)量(liang),判斷管(guan)道系統的(de)運行情(qing)況和(he)保溫(wen)效(xiao)果。
④. 壓(ya)力(li)測(ce)量。通過對介質(zhi)壓(ya)力(li)的測(ce)量,判斷(duan)管(guan)道(dao)系統的運行情況和(he)管(guan)網(wang)有無泄漏。
⑤. 流(liu)量(liang)測(ce)量(liang)。通(tong)過對介質流(liu)量(liang)的測(ce)量(liang),判(pan)斷(duan)管道系(xi)統的運行情況和管網有無泄漏。
⑥. 應(ying)力應(ying)變測(ce)量。測(ce)定管子(zi)的疲勞狀態等。
⑦. 不銹(xiu)鋼管(guan)道壁厚測(ce)(ce)量。通過(guo)測(ce)(ce)厚儀測(ce)(ce)定(ding)管(guan)子的(de)腐蝕、磨損量、減薄情(qing)況。
通過(guo)上述(shu)觀察測量,隨時掌握不銹鋼管(guan)道的運(yun)行情(qing)況和運(yun)行狀(zhuang)態,預測可能產生故障的特點 和部位,以便確定維修方案。
三、管道系統的(de)巡回檢查
使用單(dan)位應根據本單(dan)位工(gong)藝流程和(he)各(ge)裝置單(dan)元分布情(qing)況劃(hua)分區(qu)域,明(ming)確(que)職責,做(zuo)到每條(tiao)不(bu)銹鋼管(guan)(guan)(guan)線(xian)(xian)、每個閥門、每個管(guan)(guan)(guan)架等都有專人負責,不(bu)允(yun)許出現無人管(guan)(guan)(guan)轄的(de)管(guan)(guan)(guan)段。同時(shi)(shi)要制(zhi)訂(ding)嚴格(ge)的(de)不(bu)銹鋼管(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)道系統巡(xun)(xun)回檢(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)制(zhi)度,明(ming)確(que)檢(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)人員(yuan)、檢(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)時(shi)(shi)間(jian)、檢(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)部位、應檢(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)的(de)項目,操(cao)作人員(yuan)和(he)維修人員(yuan)均要按照(zhao)各(ge)自的(de)責任和(he)要求定(ding)期按巡(xun)(xun)回檢(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)路(lu)線(xian)(xian)完成每個部位、每個項目的(de)檢(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha),并做(zuo)好巡(xun)(xun)回檢(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)記(ji)錄。尤(you)其(qi)是對于(yu)新(xin)建裝置或單(dan)元,由于(yu)可能存在設計、制(zhi)造 和(he)安裝等方面的(de)問(wen)題(ti),在運行初期,問(wen)題(ti)就會暴(bao)露出來,此時(shi)(shi)的(de)巡(xun)(xun)檢(jian)(jian)(jian)更為(wei)重要,檢(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)中一旦(dan)發(fa)現異常情(qing)況,應立即(ji)匯報(bao)和(he)處(chu)理巡(xun)(xun)回檢(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)的(de)項目主要包括以下方面。
①. 各項(xiang)工(gong)藝操(cao)作(zuo)指標(biao)參數及運行(xing)情況。
②. 管(guan)道、閥門及各管(guan)件(jian)密封有無泄漏。
③. 防腐保溫層(ceng)是否完(wan)好(hao)。
④. 管(guan)道振動情況。
⑤. 管道支、吊架(jia)的緊(jin)固、腐濁和支承情況:
⑥. 管道之(zhi)間、管道與相鄰構件的磨擦情況:
⑦. 安全閥、壓力表、溫度計(ji)等安全保護裝置的完好狀況。
⑧. 靜電跨(kua)接、接地設施、抗腐蝕陰陽極等保(bao)護設施的(de)完好狀(zhuang)況。
其中對下列不銹鋼(gang)管應(ying)特(te)別加強檢(jian)査(cha)和維護:
①. 生產流程的要害部位。如加(jia)熱爐(lu)出(chu)口、塔底(di)部、反應(ying)器底(di)部、高溫高壓機泵、壓 縮機的進出(chu)口等處的管(guan)道。
②. 輸送易燃、易爆(bao)、有(you)毒或腐蝕性介質(zhi)的管道。
③. 管道的底(di)部(bu)和彎頭等最易發(fa)生腐蝕和磨損的部(bu)位。
④. 管道上易(yi)(yi)被忽視的部位以及易(yi)(yi)痤為(wei)“盲腸”的部位。
⑤. 工作條件(jian)苛(ke)刻、承受(shou)交變(bian)應力(li)的管道(dao)。
壓力管道巡回檢(jian)查項目和內容見表 5-1 。

如(ru)遇(yu)到(dao)下(xia)列情況(kuang)之一(yi),操作人員應(ying)立鄧采取緊急措施,避(bi)免(mian)更(geng)大事故的發生,同時向 上級(ji)有(you)關部門報告。
①. 管道超溫、超壓(ya)、過冷(leng),經處理(li)仍然無效.
②. 管道發生(sheng)泄(xie)漏或破裂,危及安全生(sheng)產:
③. 發生(sheng)火災、爆炸或相(xiang)鄰(lin)設備和不銹鋼管道發生(sheng)事(shi)故直接危及管道安全運行。
四、管道(dao)的維護保養
維護保養工作是(shi)延長不銹(xiu)鋼壓力管(guan)道使用周期的基礎。維護保養的主要內容就是(shi)日常的維護保養措施(shi)。
①. 要經常檢(jian)查壓力管道的防(fang)腐措施保證其(qi)完好(hao)無(wu)損。
②. 閥門的(de)操作機構要(yao)定期進行活動,保證還其開關靈(ling)活。
③. 安全閥、壓力表要(yao)確保(bao)其(qi)靈敏,準確,并按時進(jin)行檢查和校驗(yan)。
④. 要定期檢(jian)查緊固螺栓,做到齊全、不銹蝕、絲(si)扣完整、連接可(ke)靠。
⑤. 壓力管道因外界(jie)因素產生較大(da)振(zhen)動時,應采取隔斷振(zhen)源、加強支(zhi)承等(deng)減振(zhen)措施(shi)(shi)。 發現摩擦等(deng)情況應及時采取措施(shi)(shi)。
⑥. 靜電(dian)跨接(jie)、接(jie)地裝置要保持(chi)良好、完整,及時消除缺陷(xian),防(fang)止故障的發生。
⑦. 停用的壓力管道應排除內部的腐(fu)(fu)蝕性介質(zhi),并進(jin)行(xing)置換、清洗和干(gan)燥(zao),必要時用氮氣保(bao)護。外表(biao)面應涂刷防腐(fu)(fu)油(you)漆,防止(zhi)環(huan)境因素腐(fu)(fu)蝕。對(dui)有(you)保(bao)溫層的管道,要注意(yi)保(bao)溫層下的防腐(fu)(fu)和支座處的防腐(fu)(fu)。
⑧. 及時消除(chu)跑(pao)、冒、滴、漏。
⑨. 高溫管(guan)道,在開工升溫過程(cheng)中需對管(guan)道法蘭(lan)連接(jie)螺栓進行熱(re)緊;對低溫管(guan)道,在降溫過程(cheng)中需進行冷緊。
五、定點(dian)測(ce)厚
隨著各石化企業加(jia)工原油重(zhong)質(zhi)化、多(duo)樣化及高(gao)硫高(gao)酸(suan)的(de)趨勢日(ri)益加(jia)重(zhong),為了(le)保證(zheng)生(sheng)產裝置(zhi)管(guan)道(dao)的(de)完(wan)好運行(xing),對(dui)重(zhong)要的(de)不銹鋼壓力(li)管(guan)道(dao)進行(xing)定點測厚,依(yi)靠大(da)量的(de)數據來判斷管(guan)道(dao)的(de)腐(fu)蝕狀況和剩余壽命,并及時(shi)消除事(shi)故(gu)隱(yin)患,對(dui)防止發生(sheng)壓力(li)管(guan)道(dao)安全(quan)事(shi)故(gu)是十分有效的(de)手(shou)段之(zhi)一。定點測厚主要針對(dui)管(guan)道(dao)的(de)均勻(yun)腐(fu)蝕和沖刷腐(fu)蝕相對(dui)監測效果較好。
1. 不銹(xiu)鋼管布(bu)點原則(ze)
①. 定點測厚布點應(ying)根據工(gong)藝流程、操作條件、介質的腐蝕性(xing)及以往的腐蝕檢(jian)查情(qing)況確(que)定。
②. 在(zai)腐(fu)蝕(shi)突出的部位(wei)設置固定的監測點(dian),考慮現場實際情(qing)況(kuang),一(yi)般將測厚點(dian)選在(zai)檢測人員容易操(cao)作(zuo)的位(wei)置(腐(fu)蝕(shi)較嚴重(zhong)和(he)需特別重(zhong)視的部位(wei)除外)
③. 定點(dian)測厚布點(dian)必(bi)須(xu)有明顯的(de)標記,以保(bao)證數據的(de)真實性(xing),有保(bao)溫(wen)的(de)管道(dao)應(ying)安(an)裝可(ke)拆卸式保(bao)溫(wen)罩。
④. 定點(dian)測(ce)厚布點(dian)應優先考慮(lv)彎頭、大小頭、三(san)通(tong)、集(ji)合(he)管、盲腸死(si)角及噴嘴(zui)、閥門、孔板等附近(jin)易(yi)腐蝕和(he)易(yi)沖(chong)蝕部(bu)位(wei),直管段(duan)可酌情考慮(lv),常見(jian)結構的布點(dian)位(wei)置參考圖5-1。
⑤. 對于介質腐蝕性較強(qiang)的管(guan)道,當直管(guan)段長(chang)(chang)度大于20米時,一般縱向安排(pai)3處測厚點,長(chang)(chang)度為10-20m時,一般安排(pai)2處,小(xiao)于10m時可(ke)安排(pai)1處。
⑥. 水平(ping)直管段同一截面處(chu)原則上安(an)排4個測厚點,管徑(jing)較小時可在(zai)腐(fu)蝕可能嚴重的部位安(an)排1處(chu)。
2. 不銹鋼管測厚頻率
①. 定點測(ce)厚(hou)原(yuan)則上每6個(ge)月(yue)檢測(ce)一次(ci),然(ran)后根據腐蝕速(su)率(lv)(毫米/年,m/a )適當增減頻次(ci)。腐蝕速(su)率(lv)最(zui)近(jin)2次(ci)所測(ce)某(mou)點的(de)差值/間(jian)隔(ge)時間(jian)。
②. 當腐蝕速率小于0.1mm/a時(shi),可延長至每年(nian)進行一(yi)次測厚。
③. 當腐蝕速(su)率在0.3-0.5mm/a時,應縮減至每3個月進行(xing)一次測厚。
④. 當腐(fu)蝕速率大于0.5mm/a時,應對(dui)該管道進行監(jian)控,根據(ju)具(ju)體情況適當增加測厚布(bu)點和測厚頻次。
⑤. 當工藝條(tiao)件(jian)發(fa)生(sheng)較大變(bian)動(dong)時,在發(fa)生(sheng)變(bian)動(dong)3個月(yue)后(hou)應進(jin)行一次(ci)測(ce)厚
⑥. 裝置停工檢(jian)修期間應對(dui)所(suo)有的定點測厚布點進行常溫測厚。

3. 測厚的基本要(yao)求(qiu)
①. 測厚工作(zuo)應確保定點,要數據準(zhun)確,測厚儀器精度不(bu)應低于±0.1mm。
②. 每次(ci)(ci)測(ce)厚時(shi)(shi)應及時(shi)(shi)記錄(lu),如(ru)發現與上次(ci)(ci)測(ce)厚結果相差較大時(shi)(shi),應首先核對數據(ju)準(zhun)確性,并重新(xin)進行(xing)測(ce)厚。如(ru)確認(ren)無誤,應認(ren)真分析原因并提出處(chu)理意見。
③. 對(dui)于(yu)腐蝕減薄量(liang)較大的不(bu)銹鋼管(guan)道,應按照有(you)關(guan)標(biao)準(zhun)進(jin)行剩(sheng)余壽(shou)命的估算,剩(sheng)余壽(shou)命的可靠程度取決(jue)于(yu)測厚數據(ju)的準(zhun)確性且(qie)只(zhi)能用于(yu)均勻(yun)腐蝕,只(zhi)宜參考,不(bu)宜作(zuo)為(wei)判廢依據(ju)。

