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(zhi)
1. 操作(zuo)壓力和(he)操作(zuo)溫(wen)度
操作壓(ya)(ya)力和(he)操作溫(wen)(wen)度(du)是(shi)不銹鋼壓(ya)(ya)力管(guan)(guan)(guan)道(dao)使(shi)用過(guo)(guo)(guo)程兩個最重要的(de)工藝控制指標(biao),是(shi)管(guan)(guan)(guan)道(dao)設計、選材(cai)(cai)、制造和(he)安裝的(de)主(zhu)要依(yi)據。只有(you)在安全(quan)操作規程中規定(ding)的(de)控制指標(biao)內運行,才能保證不銹鋼管(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)使(shi)用安全(quan)。操作壓(ya)(ya)力和(he)操作溫(wen)(wen)度(du)的(de)控制要點是(shi)保證管(guan)(guan)(guan)道(dao)不超(chao)過(guo)(guo)(guo)最高工作壓(ya)(ya)力和(he)極限工作溫(wen)(wen)度(du)。超(chao)溫(wen)(wen)超(chao)壓(ya)(ya)將導(dao)致(zhi)管(guan)(guan)(guan)壁應(ying)力值的(de)增加(jia)或材(cai)(cai)料機械強度(du)的(de)下降,尤(you)其是(shi)在焊縫和(he)法蘭、彎頭、閥門、異徑(jing)管(guan)(guan)(guan)等幾何結(jie)構(gou)不連續(xu)處的(de)局部(bu)應(ying)力和(he)峰值應(ying)力會大(da)幅(fu)度(du)增加(jia),成為疲勞(lao)破壞(huai)的(de)源頭。過(guo)(guo)(guo)低的(de)操作溫(wen)(wen)度(du)則(ze)將引起材(cai)(cai)料韌性(xing)下降,從而有(you)可能導(dao)致(zhi)脆(cui)性(xing)破壞(huai)。
2. 交(jiao)變(bian)載荷的控制
在反(fan)復交(jiao)變(bian)(bian)載(zai)荷的作用下(xia),不(bu)銹鋼管道(dao)將(jiang)生產疲(pi)勞破壞。壓力管道(dao)的疲(pi)勞破壞主(zhu)要是(shi)屬于金屬的低(di)周(zhou)疲(pi)勞,其特點是(shi)應力較(jiao)大而變(bian)(bian)頻率較(jiao)低(di)。在幾何(he)結(jie)構(gou)不(bu)連(lian)續的地方(fang)和焊縫附近存在應力集中,有(you)的可能達到甚至(zhi)超過(guo)材料的屈服極限(xian)。這些應力如(ru)果交(jiao)變(bian)(bian)地加載(zai)與(yu)卸載(zai),將(jiang)會使受力最大的部(bu)位(wei)產生塑變(bian)(bian)并逐漸發展為(wei)細(xi)微的裂(lie)紋。隨著(zhu)應力周(zhou)期變(bian)(bian)化(hua),裂(lie)紋將(jiang)逐步(bu)擴展,最后導致破壞。管道(dao)交(jiao)變(bian)(bian)應力產生的因(yin)素主(zhu)要有(you)以下(xia)方(fang)面
①. 因間斷輸送介質(zhi)而對管(guan)道反復地增壓(ya)和(he)卸(xie)壓(ya)、升溫和(he)降溫。
②. 運行中壓力波動較(jiao)大。
③. 運行中溫度發生周期性變(bian)化,產生管壁溫度應力的反復(fu)變(bian)化。
④. 因(yin)其(qi)他設備、支撐的(de)交變外力和受迫振動
為了防(fang)止(zhi)不銹鋼管道的(de)疲勞破壞,應保證平穩操作(zuo),盡(jin)量避(bi)(bi)免不必(bi)要(yao)的(de)頻繁(fan)的(de)加壓(ya)(ya)和(he)卸壓(ya)(ya),避(bi)(bi)免過大的(de)壓(ya)(ya)力和(he)溫度波動。
3. 腐蝕(shi)介質含量控制
原(yuan)料性(xing)質(zhi)的(de)惡劣及腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質(zhi)含量(liang)對不銹(xiu)鋼(gang)壓力(li)(li)(li)管(guan)道(dao)的(de)危害(hai)很(hen)大(da),在用壓力(li)(li)(li)管(guan)道(dao)對腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質(zhi)含量(liang)及工(gong)況(kuang)應有(you)嚴格的(de)工(gong)藝指標進行(xing)監控(kong)(kong)。對于高強鋼(gang)壓力(li)(li)(li)管(guan)道(dao),當二(er)氧(yang)化硫(liu)含量(liang)超過一定值(zhi),并在伴有(you)水分(fen)(fen)(fen)的(de)情況(kuang)下,就大(da)大(da)增加(jia)了管(guan)壁產生應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開(kai)裂的(de)可能(neng)性(xing)。尤其(qi)當焊縫的(de)硬(ying)度值(zhi)偏高時,如(ru)二(er)氧(yang)化硫(liu)超標,極易導致焊縫的(de)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。此外,腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質(zhi)的(de)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)、 氣液相狀態的(de)不同、流速差(cha)異(yi)等都(dou)會影響到管(guan)道(dao)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)失效的(de)程度。總之(zhi),不銹(xiu)鋼(gang)壓力(li)(li)(li)管(guan)道(dao)介質(zhi)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)的(de)控(kong)(kong)制(zhi)是(shi)壓力(li)(li)(li)管(guan)道(dao)運行(xing)控(kong)(kong)制(zhi)中(zhong)重要(yao)的(de)內容之(zhi)一,對于介質(zhi)超標等違反工(gong)藝操作規(gui)(gui)程的(de)行(xing)為,使用單位必須(xu)做出明確規(gui)(gui)定,堅決制(zhi)止。
在(zai)運行(xing)過(guo)(guo)程中,操(cao)作人員應(ying)嚴格控制(zhi)工藝指標(biao),正確操(cao)作,嚴禁(jin)超壓(ya)、超溫(wen)運行(xing)。加載(zai)和(he)卸(xie)載(zai)的(de)速(su)度(du)不能過(guo)(guo)快(kuai),高溫(wen)或(huo)低(di)溫(wen)(-20℃以下)條件下運行(xing)的(de)管道(dao),加熱(re)或(huo)冷卻應(ying)緩慢進行(xing)。管道(dao)運行(xing)時,應(ying)盡(jin)量避免壓(ya)力和(he)溫(wen)度(du)的(de)大幅度(du)波(bo)動,盡(jin)量減少(shao)管道(dao)的(de)開停次數,并嚴格控制(zhi)介質組分。
二、管道系統(tong)的診斷方法
管道系(xi)統(tong)在各種外力、輸(shu)送介質和(he)周圍環(huan)境因(yin)素的作用下(xia)(xia),逐漸產生變(bian)形、磨損(sun)、腐 蝕、泄漏和(he)振動,從而影(ying)響(xiang)管道系(xi)統(tong)的整(zheng)體性能。管道系(xi)統(tong)的診斷就是(shi)在管道系(xi)統(tong)正常(chang)運行過(guo)程中,或(huo)基本不影(ying)響(xiang)管道系(xi)統(tong)正常(chang)運行的情況(kuang)下(xia)(xia),通過(guo)觀察、測試來掌握系(xi)統(tong)的運行狀況(kuang),判斷可(ke)能產生故障的部位,預(yu)報信息,安(an)排計劃,進行維修的一(yi)項綜(zong)合(he)技術(shu),防患(huan)于事(shi)故發生前。
管道系統的診斷(duan)方法如下。
①. 直接觀察(cha)。通(tong)過現(xian)場觀察(cha),獲(huo)得第一手(shou)資料,這種方(fang)法依賴于操(cao)作者的豐富(fu)經驗(yan), 并借助于一定的儀器,常(chang)用于跑、冒、滴、漏的診斷。
②. 振(zhen)(zhen)動、噪聲觀測。通過(guo)觀測發生異常的(de)(de)振(zhen)(zhen)動、噪聲現象,預(yu)測其發生的(de)(de)部位和影響(xiang)的(de)(de)范圍。
③. 溫度(du)測量(liang)。通過對介質溫度(du)和保溫層表面溫度(du)的(de)測量(liang),判斷管道系(xi)統的(de)運行情況和保溫效果。
④. 壓(ya)力測(ce)量(liang)。通過對介質壓(ya)力的測(ce)量(liang),判斷管道(dao)系統的運行情(qing)況和(he)管網有無泄漏(lou)。
⑤. 流量(liang)測(ce)量(liang)。通過對介質流量(liang)的(de)測(ce)量(liang),判斷管(guan)道系統的(de)運行情(qing)況和管(guan)網有(you)無泄漏。
⑥. 應力應變測(ce)量。測(ce)定管子的疲勞狀態等。
⑦. 不(bu)銹鋼(gang)管道壁厚測量。通過測厚儀測定管子(zi)的腐蝕、磨損量、減薄情況。
通過上述(shu)觀察測(ce)量,隨(sui)時掌握不銹(xiu)鋼(gang)管道的(de)運行情(qing)況和(he)運行狀態,預測(ce)可能(neng)產生(sheng)故(gu)障的(de)特點 和(he)部位,以(yi)便確定維(wei)修方案。
三、管道(dao)系統的(de)巡(xun)回檢(jian)查
使用(yong)單(dan)(dan)位(wei)(wei)應根據本單(dan)(dan)位(wei)(wei)工藝流程和(he)(he)各(ge)裝(zhuang)(zhuang)置單(dan)(dan)元(yuan)分布情況劃分區(qu)域,明(ming)確(que)職責,做到每(mei)(mei)條不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)線(xian)、每(mei)(mei)個(ge)閥門、每(mei)(mei)個(ge)管(guan)架(jia)等(deng)都(dou)有專人(ren)(ren)(ren)負責,不(bu)允許出現(xian)無人(ren)(ren)(ren)管(guan)轄的(de)(de)管(guan)段。同時要(yao)制(zhi)訂嚴(yan)格的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)管(guan)道系統巡(xun)回(hui)檢(jian)查制(zhi)度,明(ming)確(que)檢(jian)查人(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)、檢(jian)查時間、檢(jian)查部位(wei)(wei)、應檢(jian)查的(de)(de)項(xiang)目(mu),操作(zuo)人(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)和(he)(he)維修人(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)均要(yao)按照各(ge)自的(de)(de)責任(ren)和(he)(he)要(yao)求定期(qi)按巡(xun)回(hui)檢(jian)查路線(xian)完成每(mei)(mei)個(ge)部位(wei)(wei)、每(mei)(mei)個(ge)項(xiang)目(mu)的(de)(de)檢(jian)查,并做好巡(xun)回(hui)檢(jian)查記錄。尤其是對于新建(jian)裝(zhuang)(zhuang)置或單(dan)(dan)元(yuan),由于可(ke)能存在(zai)設(she)計、制(zhi)造 和(he)(he)安裝(zhuang)(zhuang)等(deng)方面(mian)的(de)(de)問(wen)題,在(zai)運行初期(qi),問(wen)題就會暴露出來,此時的(de)(de)巡(xun)檢(jian)更為重要(yao),檢(jian)查中一旦發現(xian)異(yi)常(chang)情況,應立(li)即匯報和(he)(he)處理(li)巡(xun)回(hui)檢(jian)查的(de)(de)項(xiang)目(mu)主要(yao)包括以下方面(mian)。
①. 各(ge)項工藝操作指標參數及(ji)運(yun)行情(qing)況。
②. 管道、閥門及(ji)各管件(jian)密封有(you)無(wu)泄漏。
③. 防腐保(bao)溫層是否完好。
④. 管道振動情況(kuang)。
⑤. 管道支、吊架的緊固、腐濁和(he)支承情況:
⑥. 管(guan)道之間、管(guan)道與相鄰構件的(de)磨擦情況:
⑦. 安全閥(fa)、壓力表、溫度計等安全保護裝置的完(wan)好狀況。
⑧. 靜(jing)電(dian)跨接(jie)、接(jie)地設施、抗腐蝕陰(yin)陽極(ji)等保護設施的完好狀況。
其中對(dui)下(xia)列(lie)不銹(xiu)鋼管應(ying)特別加(jia)強檢査和維護:
①. 生產流(liu)程的要(yao)害(hai)部位。如加熱爐出口、塔底(di)部、反應器(qi)底(di)部、高溫高壓(ya)機(ji)泵、壓(ya) 縮機(ji)的進出口等處的管道(dao)。
②. 輸送易(yi)(yi)燃、易(yi)(yi)爆、有毒或腐蝕性介質的管道。
③. 管道的底部(bu)和彎頭等(deng)最易(yi)發生腐蝕和磨損的部(bu)位。
④. 管道上易被忽視的(de)(de)部位以及易痤為“盲(mang)腸”的(de)(de)部位。
⑤. 工(gong)作(zuo)條(tiao)件苛刻、承(cheng)受交變應力的管道(dao)。
壓力管(guan)道巡回檢查項(xiang)目和內容見表 5-1 。

如遇到下列情況之(zhi)一,操作人員應立鄧采(cai)取(qu)緊急措施,避免更大事故(gu)的(de)發生,同時向 上級有關部門報告。
①. 管道超溫、超壓(ya)、過冷(leng),經處理(li)仍(reng)然(ran)無(wu)效.
②. 管道發生泄漏(lou)或(huo)破裂,危及安全生產:
③. 發生火(huo)災、爆炸(zha)或相鄰設備和不銹鋼管(guan)道發生事故直接危(wei)及(ji)管(guan)道安全運行。
四、管道的(de)維(wei)護(hu)保養(yang)
維護(hu)(hu)保養工作是(shi)延長(chang)不銹鋼(gang)壓力管道使(shi)用周期的基礎(chu)。維護(hu)(hu)保養的主要內容(rong)就是(shi)日常的維護(hu)(hu)保養措施。
①. 要(yao)經常(chang)檢查壓(ya)力管道的(de)防腐措(cuo)施保證其完(wan)好無損。
②. 閥門的操作機構要定(ding)期進行活動,保證還其開關(guan)靈活。
③. 安(an)全閥、壓力表要(yao)確保其靈敏,準確,并按(an)時進行檢查和校(xiao)驗。
④. 要(yao)定(ding)期檢查緊固螺栓,做到齊全、不銹蝕、絲扣完整、連接(jie)可靠。
⑤. 壓力管道因外(wai)界因素產(chan)生(sheng)較大振動時(shi),應采(cai)取隔斷振源、加(jia)強(qiang)支承等減(jian)振措(cuo)施(shi)。 發現摩(mo)擦等情況應及時(shi)采(cai)取措(cuo)施(shi)。
⑥. 靜電(dian)跨接、接地裝置要保持良好、完整,及(ji)時(shi)消除缺(que)陷,防止(zhi)故(gu)障的發(fa)生(sheng)。
⑦. 停用(yong)的壓力管(guan)(guan)道應(ying)排除內(nei)部的腐蝕性介質(zhi),并進行置換、清(qing)洗和干(gan)燥,必(bi)要時(shi)用(yong)氮氣保(bao)(bao)護。外表面應(ying)涂刷防(fang)腐油漆,防(fang)止(zhi)環境因(yin)素腐蝕。對(dui)有(you)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)層(ceng)的管(guan)(guan)道,要注意保(bao)(bao)溫(wen)(wen)層(ceng)下的防(fang)腐和支座處的防(fang)腐。
⑧. 及時(shi)消(xiao)除跑、冒、滴、漏(lou)。
⑨. 高(gao)溫(wen)管(guan)道,在開工升溫(wen)過(guo)(guo)程(cheng)中需(xu)對管(guan)道法(fa)蘭連接螺(luo)栓(shuan)進行(xing)熱(re)緊;對低溫(wen)管(guan)道,在降溫(wen)過(guo)(guo)程(cheng)中需(xu)進行(xing)冷緊。
五、定點測厚
隨(sui)著各石化企業加(jia)(jia)工原油重質化、多樣(yang)化及高硫高酸(suan)的(de)趨勢(shi)日(ri)益加(jia)(jia)重,為(wei)了保證生(sheng)產裝置(zhi)管(guan)道(dao)的(de)完好運(yun)行,對(dui)(dui)重要的(de)不銹鋼(gang)壓力(li)管(guan)道(dao)進行定點測(ce)(ce)厚,依靠大量的(de)數據(ju)來判斷管(guan)道(dao)的(de)腐蝕狀(zhuang)況(kuang)和剩(sheng)余壽命,并及時消除事故隱(yin)患,對(dui)(dui)防止發(fa)生(sheng)壓力(li)管(guan)道(dao)安全事故是十分(fen)有(you)效的(de)手(shou)段之一。定點測(ce)(ce)厚主要針對(dui)(dui)管(guan)道(dao)的(de)均勻(yun)腐蝕和沖刷(shua)腐蝕相對(dui)(dui)監測(ce)(ce)效果較好。
1. 不銹鋼(gang)管(guan)布點原則
①. 定點測厚(hou)布點應根據工藝流程、操(cao)作條件、介質的腐(fu)蝕(shi)性及以(yi)往的腐(fu)蝕(shi)檢(jian)查情況確(que)定。
②. 在(zai)腐(fu)蝕突出的部位設置固定的監測(ce)點,考慮現(xian)場實際情況,一般將測(ce)厚點選在(zai)檢測(ce)人員(yuan)容易操作的位置(腐(fu)蝕較嚴重(zhong)和需特別重(zhong)視的部位除外)
③. 定點(dian)測厚(hou)布點(dian)必須(xu)有明顯(xian)的標記(ji),以保(bao)證數(shu)據的真(zhen)實性,有保(bao)溫的管(guan)道應安裝可(ke)拆卸(xie)式保(bao)溫罩。
④. 定點測厚布(bu)(bu)點應優先考(kao)慮彎頭、大(da)小(xiao)頭、三通(tong)、集合管、盲腸死角及噴嘴、閥(fa)門、孔板等(deng)附(fu)近易(yi)(yi)腐蝕(shi)和易(yi)(yi)沖蝕(shi)部(bu)位,直(zhi)管段可酌情考(kao)慮,常見結構的(de)布(bu)(bu)點位置(zhi)參(can)考(kao)圖5-1。
⑤. 對于(yu)介質(zhi)腐蝕(shi)性(xing)較強的管(guan)道,當直(zhi)管(guan)段長度大于(yu)20米時(shi)(shi),一般縱向(xiang)安(an)(an)排3處(chu)(chu)測厚點,長度為10-20m時(shi)(shi),一般安(an)(an)排2處(chu)(chu),小于(yu)10m時(shi)(shi)可安(an)(an)排1處(chu)(chu)。
⑥. 水平(ping)直管段同一截面處原則(ze)上(shang)安排4個(ge)測厚點,管徑較小(xiao)時可在腐蝕可能嚴重的部位安排1處。
2. 不銹鋼管測厚頻率(lv)
①. 定點測(ce)厚原(yuan)則上每6個月(yue)檢(jian)測(ce)一次(ci),然后根據腐(fu)蝕(shi)速率(lv)(毫米/年,m/a )適當增(zeng)減頻次(ci)。腐(fu)蝕(shi)速率(lv)最近2次(ci)所測(ce)某(mou)點的差值/間(jian)隔時間(jian)。
②. 當(dang)腐蝕速率小于0.1mm/a時,可延長至每年進行一次測厚。
③. 當腐蝕(shi)速率(lv)在(zai)0.3-0.5mm/a時,應縮減至每3個月(yue)進行一(yi)次測厚。
④. 當腐蝕(shi)速率大于0.5mm/a時,應對該管(guan)道進(jin)行監控,根(gen)據(ju)具體情況適(shi)當增加測(ce)厚布點(dian)和測(ce)厚頻次。
⑤. 當工藝條件發生較大變動(dong)時,在發生變動(dong)3個(ge)月后應進行(xing)一次測厚
⑥. 裝(zhuang)置停工(gong)檢修期(qi)間(jian)應對所有的(de)定點(dian)測(ce)厚(hou)布點(dian)進行常溫(wen)測(ce)厚(hou)。

3. 測厚的(de)基本要求
①. 測(ce)厚(hou)工作應確保定點,要數據準確,測(ce)厚(hou)儀器精度不應低于±0.1mm。
②. 每(mei)次測(ce)(ce)厚(hou)時(shi)(shi)(shi)應(ying)及時(shi)(shi)(shi)記錄,如發現與上次測(ce)(ce)厚(hou)結果(guo)相差較大時(shi)(shi)(shi),應(ying)首先核(he)對數據準確(que)性,并重新進行測(ce)(ce)厚(hou)。如確(que)認無誤,應(ying)認真分析原因并提出處理意見。
③. 對于腐(fu)蝕減薄量較大的(de)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)道,應(ying)按照(zhao)有關標(biao)準進行剩(sheng)余(yu)壽命的(de)估算,剩(sheng)余(yu)壽命的(de)可靠程度取(qu)決于測厚數據的(de)準確(que)性且只(zhi)(zhi)能用于均勻(yun)腐(fu)蝕,只(zhi)(zhi)宜(yi)參考,不(bu)宜(yi)作為判廢(fei)依據。

