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(yi)、工藝(yi)指(zhi)標的控制
1. 操作(zuo)壓力和操作(zuo)溫度
操(cao)作(zuo)壓(ya)力和(he)(he)操(cao)作(zuo)溫(wen)(wen)度(du)是不(bu)銹(xiu)鋼(gang)壓(ya)力管(guan)(guan)道(dao)使(shi)用過(guo)(guo)程兩(liang)個(ge)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)工(gong)藝控制(zhi)指標,是管(guan)(guan)道(dao)設計、選(xuan)材、制(zhi)造和(he)(he)安(an)裝的(de)(de)(de)主要(yao)依(yi)據。只有在(zai)安(an)全操(cao)作(zuo)規(gui)程中(zhong)規(gui)定的(de)(de)(de)控制(zhi)指標內運(yun)行,才(cai)能(neng)保證(zheng)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)(de)使(shi)用安(an)全。操(cao)作(zuo)壓(ya)力和(he)(he)操(cao)作(zuo)溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)控制(zhi)要(yao)點是保證(zheng)管(guan)(guan)道(dao)不(bu)超(chao)過(guo)(guo)最(zui)高工(gong)作(zuo)壓(ya)力和(he)(he)極限(xian)工(gong)作(zuo)溫(wen)(wen)度(du)。超(chao)溫(wen)(wen)超(chao)壓(ya)將導致(zhi)管(guan)(guan)壁應力值(zhi)的(de)(de)(de)增加(jia)或材料機械強度(du)的(de)(de)(de)下降(jiang),尤其是在(zai)焊縫和(he)(he)法蘭、彎頭、閥(fa)門、異徑管(guan)(guan)等幾何結構(gou)不(bu)連(lian)續處的(de)(de)(de)局部(bu)應力和(he)(he)峰值(zhi)應力會大幅(fu)度(du)增加(jia),成為(wei)疲勞破壞(huai)的(de)(de)(de)源頭。過(guo)(guo)低的(de)(de)(de)操(cao)作(zuo)溫(wen)(wen)度(du)則將引起(qi)材料韌性下降(jiang),從而有可能(neng)導致(zhi)脆性破壞(huai)。
2. 交變載荷的(de)控(kong)制
在(zai)(zai)反復(fu)交變(bian)(bian)(bian)載荷的(de)作用下(xia),不(bu)銹鋼(gang)管道將生產(chan)(chan)疲(pi)勞破(po)壞。壓力(li)管道的(de)疲(pi)勞破(po)壞主要是(shi)屬于金(jin)屬的(de)低周(zhou)疲(pi)勞,其特(te)點是(shi)應力(li)較(jiao)大而(er)變(bian)(bian)(bian)頻率較(jiao)低。在(zai)(zai)幾何結(jie)構不(bu)連續(xu)的(de)地(di)方和焊縫附近存在(zai)(zai)應力(li)集(ji)中(zhong),有的(de)可能達到甚至超過材料的(de)屈(qu)服極(ji)限。這些應力(li)如果交變(bian)(bian)(bian)地(di)加載與卸載,將會使受(shou)力(li)最(zui)大的(de)部位產(chan)(chan)生塑變(bian)(bian)(bian)并逐漸發展為細(xi)微的(de)裂紋(wen)。隨(sui)著(zhu)應力(li)周(zhou)期變(bian)(bian)(bian)化,裂紋(wen)將逐步擴展,最(zui)后導致破(po)壞。管道交變(bian)(bian)(bian)應力(li)產(chan)(chan)生的(de)因素主要有以下(xia)方面(mian)
①. 因間斷輸(shu)送介質(zhi)而對管道反復地(di)增壓和卸壓、升溫和降溫。
②. 運行中壓(ya)力波動較大。
③. 運行中溫(wen)度(du)發生(sheng)周期性變化(hua),產生(sheng)管壁溫(wen)度(du)應力的反復變化(hua)。
④. 因其(qi)他設(she)備、支撐的交變外力和受迫振動
為(wei)了(le)防(fang)止不(bu)銹鋼(gang)管道的(de)疲勞破壞,應保證平穩操作,盡量避(bi)免不(bu)必要的(de)頻繁的(de)加壓和(he)卸壓,避(bi)免過大的(de)壓力和(he)溫度波動(dong)。
3. 腐蝕(shi)介質(zhi)含量(liang)控制
原料性質(zhi)的(de)(de)惡劣(lie)及腐(fu)蝕介(jie)質(zhi)含量對(dui)(dui)(dui)不銹鋼(gang)(gang)(gang)壓力(li)管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)危(wei)害很大(da),在用壓力(li)管(guan)(guan)道(dao)(dao)對(dui)(dui)(dui)腐(fu)蝕介(jie)質(zhi)含量及工(gong)(gong)況應有嚴(yan)格的(de)(de)工(gong)(gong)藝指(zhi)標進行(xing)監控。對(dui)(dui)(dui)于(yu)高(gao)強鋼(gang)(gang)(gang)壓力(li)管(guan)(guan)道(dao)(dao),當二氧化(hua)硫(liu)含量超過一定值(zhi),并在伴(ban)有水分的(de)(de)情況下,就大(da)大(da)增加了管(guan)(guan)壁產生應力(li)腐(fu)蝕開裂的(de)(de)可能性。尤(you)其(qi)當焊縫的(de)(de)硬(ying)度值(zhi)偏高(gao)時,如二氧化(hua)硫(liu)超標,極(ji)易導(dao)致焊縫的(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕。此外,腐(fu)蝕介(jie)質(zhi)的(de)(de)成分、 氣(qi)液相狀態(tai)的(de)(de)不同(tong)、流速差異(yi)等都(dou)會(hui)影響到管(guan)(guan)道(dao)(dao)腐(fu)蝕失效的(de)(de)程度。總之,不銹鋼(gang)(gang)(gang)壓力(li)管(guan)(guan)道(dao)(dao)介(jie)質(zhi)成分的(de)(de)控制是(shi)壓力(li)管(guan)(guan)道(dao)(dao)運(yun)行(xing)控制中重要的(de)(de)內容之一,對(dui)(dui)(dui)于(yu)介(jie)質(zhi)超標等違反工(gong)(gong)藝操(cao)作規程的(de)(de)行(xing)為,使用單位必(bi)須做出明(ming)確規定,堅決制止。
在運(yun)(yun)行(xing)(xing)過(guo)程中,操(cao)作人員應嚴格(ge)控制(zhi)工藝指(zhi)標,正(zheng)確操(cao)作,嚴禁(jin)超壓(ya)、超溫運(yun)(yun)行(xing)(xing)。加載(zai)和卸載(zai)的(de)速度不能過(guo)快(kuai),高溫或(huo)低溫(-20℃以下(xia))條件下(xia)運(yun)(yun)行(xing)(xing)的(de)管道(dao),加熱或(huo)冷卻應緩慢進行(xing)(xing)。管道(dao)運(yun)(yun)行(xing)(xing)時,應盡量(liang)避免(mian)壓(ya)力和溫度的(de)大幅度波動,盡量(liang)減少管道(dao)的(de)開停次(ci)數,并嚴格(ge)控制(zhi)介(jie)質組分。
二(er)、管道系統的診斷方(fang)法
管(guan)道系(xi)統(tong)(tong)在各(ge)種外力(li)、輸(shu)送介質(zhi)和周圍環境因(yin)素的(de)(de)(de)作用下,逐漸產(chan)(chan)生(sheng)變形、磨(mo)損、腐 蝕、泄(xie)漏和振動,從而影響(xiang)管(guan)道系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)整體性能。管(guan)道系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)診斷(duan)就(jiu)是在管(guan)道系(xi)統(tong)(tong)正(zheng)常(chang)運行(xing)過程中,或基本不(bu)影響(xiang)管(guan)道系(xi)統(tong)(tong)正(zheng)常(chang)運行(xing)的(de)(de)(de)情(qing)況下,通過觀察、測(ce)試來(lai)掌握系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)運行(xing)狀況,判斷(duan)可能產(chan)(chan)生(sheng)故障的(de)(de)(de)部位,預報信息(xi),安排計(ji)劃,進行(xing)維修(xiu)的(de)(de)(de)一項綜合技術,防患于事故發生(sheng)前。
管道系統的診斷(duan)方法如(ru)下。
①. 直接觀(guan)察。通過現場(chang)觀(guan)察,獲得第一(yi)手(shou)資(zi)料,這(zhe)種方(fang)法依賴于(yu)操作者(zhe)的(de)豐富(fu)經驗, 并(bing)借助于(yu)一(yi)定的(de)儀器,常用于(yu)跑、冒、滴(di)、漏的(de)診斷。
②. 振動、噪(zao)(zao)聲(sheng)觀測。通(tong)過觀測發生異常(chang)的(de)振動、噪(zao)(zao)聲(sheng)現(xian)象,預測其(qi)發生的(de)部位和影響的(de)范圍。
③. 溫(wen)度(du)(du)測(ce)量。通過對介質溫(wen)度(du)(du)和保(bao)(bao)溫(wen)層表面溫(wen)度(du)(du)的測(ce)量,判斷管(guan)道系(xi)統的運(yun)行情況和保(bao)(bao)溫(wen)效(xiao)果。
④. 壓(ya)力(li)測量(liang)。通過對介質壓(ya)力(li)的測量(liang),判斷管道系(xi)統(tong)的運行情(qing)況和管網有無泄漏。
⑤. 流量(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)。通過對介(jie)質流量(liang)(liang)的測(ce)量(liang)(liang),判斷管道系統的運行情況和(he)管網有(you)無泄漏(lou)。
⑥. 應(ying)力應(ying)變測量。測定管子(zi)的疲勞狀態等。
⑦. 不銹鋼管道壁(bi)厚測(ce)量。通過測(ce)厚儀(yi)測(ce)定管子的腐蝕(shi)、磨損量、減薄情況(kuang)。
通過上述觀(guan)察(cha)測量,隨時掌握不銹鋼管(guan)道的運行情(qing)況(kuang)和(he)運行狀態,預測可(ke)能產生故障的特點 和(he)部(bu)位,以(yi)便確定維修(xiu)方案。
三、管道(dao)系統的巡回檢查
使用單(dan)(dan)位(wei)(wei)應根據本(ben)單(dan)(dan)位(wei)(wei)工藝流程和各(ge)裝(zhuang)置單(dan)(dan)元(yuan)分布情況(kuang)(kuang)劃分區域,明確職責(ze),做到每條不銹鋼(gang)管(guan)線(xian)、每個(ge)閥門、每個(ge)管(guan)架等都有(you)專人(ren)負責(ze),不允(yun)許出現無人(ren)管(guan)轄的(de)管(guan)段。同時要(yao)制(zhi)訂嚴格的(de)不銹鋼(gang)管(guan)管(guan)道系統巡(xun)回(hui)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)制(zhi)度,明確檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)人(ren)員(yuan)、檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)時間、檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)部位(wei)(wei)、應檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)的(de)項目(mu)(mu)(mu),操作人(ren)員(yuan)和維(wei)修(xiu)人(ren)員(yuan)均要(yao)按照各(ge)自的(de)責(ze)任和要(yao)求定期按巡(xun)回(hui)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)路線(xian)完成每個(ge)部位(wei)(wei)、每個(ge)項目(mu)(mu)(mu)的(de)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha),并做好巡(xun)回(hui)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)記錄。尤(you)其是對(dui)于(yu)新建(jian)裝(zhuang)置或單(dan)(dan)元(yuan),由于(yu)可能存(cun)在(zai)設計(ji)、制(zhi)造 和安裝(zhuang)等方面的(de)問題,在(zai)運(yun)行初(chu)期,問題就(jiu)會暴露出來,此時的(de)巡(xun)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)更為(wei)重要(yao),檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)中一(yi)旦發現異常情況(kuang)(kuang),應立(li)即(ji)匯報和處(chu)理巡(xun)回(hui)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)查(cha)(cha)的(de)項目(mu)(mu)(mu)主要(yao)包(bao)括(kuo)以下方面。
①. 各項(xiang)工藝操作指標(biao)參數及運(yun)行情況。
②. 管道、閥門及各管件密封(feng)有無泄(xie)漏。
③. 防腐保溫層是(shi)否完(wan)好(hao)。
④. 管道振動情況。
⑤. 管道支(zhi)、吊(diao)架的緊固(gu)、腐濁和支(zhi)承情況:
⑥. 管道之間、管道與相鄰(lin)構件的(de)磨擦情況:
⑦. 安(an)全閥(fa)、壓力表、溫度計等(deng)安(an)全保護裝(zhuang)置的完好狀況。
⑧. 靜電(dian)跨接、接地設施、抗腐(fu)蝕陰(yin)陽極等保護設施的完(wan)好狀況。
其中對下列不銹鋼管應特(te)別(bie)加強(qiang)檢査和(he)維護:
①. 生(sheng)產流程的(de)要(yao)害(hai)部(bu)(bu)位。如加熱爐出口、塔底(di)部(bu)(bu)、反應器底(di)部(bu)(bu)、高溫高壓機泵(beng)、壓 縮機的(de)進(jin)出口等處(chu)的(de)管道。
②. 輸送易(yi)燃(ran)、易(yi)爆、有毒或(huo)腐蝕性(xing)介質(zhi)的(de)管道。
③. 管道的底部和彎(wan)頭等最易發(fa)生腐蝕和磨(mo)損的部位。
④. 管道上易被(bei)忽(hu)視的部位以及(ji)易痤為“盲腸”的部位。
⑤. 工作條件(jian)苛刻、承受(shou)交變應力的管道。
壓力管(guan)道巡回檢查項目(mu)和內容見表 5-1 。

如遇到下列(lie)情況之(zhi)一,操作人員(yuan)應(ying)立(li)鄧采取緊急措施(shi),避免更大(da)事故的(de)發生,同時向 上級有(you)關部門報告。
①. 管道超溫(wen)、超壓、過冷,經處理仍然無效.
②. 管(guan)道(dao)發(fa)生泄漏(lou)或破裂,危及安全生產:
③. 發生火災、爆炸(zha)或(huo)相鄰設備和不(bu)銹鋼(gang)管道發生事(shi)故(gu)直接危及管道安全運行(xing)。
四、管道的維護保養
維護(hu)保(bao)養(yang)工(gong)作是延長不銹鋼壓(ya)力管道使用周(zhou)期的基礎。維護(hu)保(bao)養(yang)的主要內容就是日常(chang)的維護(hu)保(bao)養(yang)措施。
①. 要(yao)經常檢(jian)查壓(ya)力管道(dao)的防腐措(cuo)施保證(zheng)其完(wan)好無損。
②. 閥(fa)門的操作機構要定(ding)期(qi)進行活動,保證還(huan)其開關(guan)靈(ling)活。
③. 安(an)全閥、壓力表要確保其靈敏,準(zhun)確,并(bing)按時進行檢查和校驗。
④. 要定期檢查緊固螺栓,做到齊全(quan)、不(bu)銹(xiu)蝕、絲扣完(wan)整(zheng)、連接可靠。
⑤. 壓力管道(dao)因外界因素產生較(jiao)大振(zhen)動(dong)時(shi)(shi),應采(cai)取隔(ge)斷振(zhen)源、加強支承等減振(zhen)措(cuo)施(shi)。 發(fa)現摩擦(ca)等情況應及時(shi)(shi)采(cai)取措(cuo)施(shi)。
⑥. 靜電跨(kua)接(jie)、接(jie)地(di)裝置(zhi)要保持良好、完整,及時消除缺陷,防(fang)止故(gu)障的發生(sheng)。
⑦. 停用(yong)的(de)壓力管道應排除內部的(de)腐(fu)蝕性介質,并進行置換、清洗和干(gan)燥,必要(yao)時(shi)用(yong)氮氣保(bao)護。外(wai)表面應涂刷防(fang)腐(fu)油漆,防(fang)止環境因素腐(fu)蝕。對(dui)有(you)保(bao)溫層的(de)管道,要(yao)注意保(bao)溫層下的(de)防(fang)腐(fu)和支座處的(de)防(fang)腐(fu)。
⑧. 及時消除跑、冒、滴、漏。
⑨. 高溫(wen)管(guan)(guan)道(dao),在開(kai)工(gong)升溫(wen)過(guo)程中需對(dui)管(guan)(guan)道(dao)法蘭(lan)連接螺(luo)栓進行熱緊;對(dui)低溫(wen)管(guan)(guan)道(dao),在降溫(wen)過(guo)程中需進行冷緊。
五、定點測厚
隨著各石(shi)化(hua)企(qi)業(ye)加工原油重質化(hua)、多樣化(hua)及(ji)高硫(liu)高酸的(de)趨勢日益加重,為(wei)了保證生產裝置管(guan)道(dao)(dao)的(de)完好運行,對(dui)重要(yao)的(de)不(bu)銹鋼壓力(li)管(guan)道(dao)(dao)進行定點測(ce)(ce)厚(hou),依靠大量的(de)數(shu)據來判(pan)斷管(guan)道(dao)(dao)的(de)腐蝕狀(zhuang)況和剩余壽命,并及(ji)時消除(chu)事故(gu)隱(yin)患,對(dui)防止發(fa)生壓力(li)管(guan)道(dao)(dao)安(an)全事故(gu)是(shi)十分有效(xiao)的(de)手段(duan)之一。定點測(ce)(ce)厚(hou)主要(yao)針對(dui)管(guan)道(dao)(dao)的(de)均勻腐蝕和沖刷腐蝕相對(dui)監測(ce)(ce)效(xiao)果較好。
1. 不銹鋼管布點原則
①. 定(ding)點測厚布點應根據工藝(yi)流程(cheng)、操作條(tiao)件、介(jie)質的(de)腐(fu)蝕性(xing)及以往的(de)腐(fu)蝕檢查情(qing)況確定(ding)。
②. 在腐(fu)(fu)蝕突出(chu)的(de)部位設置固定的(de)監(jian)測(ce)點,考慮(lv)現場(chang)實(shi)際情況,一(yi)般(ban)將測(ce)厚點選(xuan)在檢測(ce)人員容易操(cao)作的(de)位置(腐(fu)(fu)蝕較(jiao)嚴重和需特別(bie)重視(shi)的(de)部位除外)
③. 定(ding)點(dian)測厚布點(dian)必須有明顯的(de)(de)(de)標記(ji),以(yi)保證數據的(de)(de)(de)真(zhen)實性(xing),有保溫的(de)(de)(de)管道應安裝可拆卸式保溫罩(zhao)。
④. 定點(dian)測厚布點(dian)應優(you)先考(kao)慮彎頭(tou)、大小頭(tou)、三通、集(ji)合管(guan)、盲腸(chang)死(si)角及噴嘴、閥門(men)、孔板等附近易腐蝕(shi)和(he)易沖蝕(shi)部(bu)位,直(zhi)管(guan)段(duan)可酌情(qing)考(kao)慮,常見(jian)結構的布點(dian)位置參(can)考(kao)圖5-1。
⑤. 對(dui)于(yu)介質腐(fu)蝕性較強的管(guan)道,當直管(guan)段長(chang)度(du)大(da)于(yu)20米(mi)時(shi),一般縱向安(an)排(pai)3處(chu)測厚點,長(chang)度(du)為10-20m時(shi),一般安(an)排(pai)2處(chu),小于(yu)10m時(shi)可安(an)排(pai)1處(chu)。
⑥. 水平直管(guan)段同一截面處原(yuan)則上(shang)安(an)排(pai)4個(ge)測厚點,管(guan)徑(jing)較小(xiao)時可在腐蝕可能(neng)嚴重的部位安(an)排(pai)1處。
2. 不(bu)銹(xiu)鋼管測(ce)厚頻率
①. 定(ding)點(dian)(dian)測(ce)(ce)厚原則上每6個月檢測(ce)(ce)一次,然后根(gen)據(ju)腐(fu)蝕速率(毫(hao)米/年,m/a )適當增減頻次。腐(fu)蝕速率最近2次所測(ce)(ce)某點(dian)(dian)的差值(zhi)/間(jian)隔(ge)時(shi)間(jian)。
②. 當腐蝕速率小(xiao)于0.1mm/a時(shi),可(ke)延長至每年進行一次測厚。
③. 當腐蝕速率在(zai)0.3-0.5mm/a時,應縮減至每3個(ge)月進行一次測厚(hou)。
④. 當(dang)腐蝕速率大于0.5mm/a時,應(ying)對該管道進行監控(kong),根據具體情(qing)況適當(dang)增加測厚布(bu)點和測厚頻次。
⑤. 當工藝條件發生較大變動時,在發生變動3個(ge)月后應進行一次測厚
⑥. 裝(zhuang)置停工檢修期間應(ying)對所有的定點測(ce)厚布點進行常溫測(ce)厚。

3. 測厚的基本要(yao)求
①. 測厚(hou)工作應確保(bao)定點,要數據準確,測厚(hou)儀器精度不應低于±0.1mm。
②. 每次測厚時(shi)應(ying)(ying)及(ji)時(shi)記錄,如發現(xian)與上(shang)次測厚結果相(xiang)差較大時(shi),應(ying)(ying)首(shou)先核對數據準(zhun)確性,并重(zhong)新進行測厚。如確認無誤,應(ying)(ying)認真分析(xi)原因并提出處理意見。
③. 對于腐蝕(shi)減薄(bo)量較大的不(bu)(bu)銹鋼管(guan)道,應按照(zhao)有關標準(zhun)進行(xing)剩余(yu)壽命(ming)的估算,剩余(yu)壽命(ming)的可(ke)靠程(cheng)度(du)取決于測厚數據的準(zhun)確(que)性且只能用于均勻腐蝕(shi),只宜參考,不(bu)(bu)宜作為判廢依據。

