1、在用压力管道定期检验,山东省特种设备检验研究院张 峰,前言,压力管道异常情况的形成是有一个过程的,是逐步形成和发展的。因此,要加强压力管道在运转过程中的检验,定期检验能及时做到早期觉察,早期处理,防止事故的发生,前言,从事压力管道检验工作的人员和机构,须经过有关质量技术监督行政部门的考核,批准和授权。检验单位所提供的检验报告,应明确压力管道是否能够继续使用,是否需要降低操作和采取必要的监控措施,提供下次检验的时间。,前言,压力管道的定期检验分为:在线检验和全面检验,检验周期应根据管道的技术状况,使用条件和有关规定,由使用单位结合实际情况自行确定,但每年至少进行一次在线检验,一般每六年进行一次全
2、面检验。,第一节、压力管道的分类,各有关部门根据行业的特点,分别制定压力管道的类别。中石化的SH3501-1997石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范全面考虑了设计压力、介质特性,将石油化工管道分为三级。,第一节、压力管道的分类,SH3501-1997 管道分级,第一节、压力管道的分类,化工企业压力管道管理规定管道分级,第一节、压力管道的分类,注:1、输送极度或高度危害介质的管道;输送易燃可燃介质,工作温度450 的合金钢及不锈钢管道、工作温度370 的碳素钢管道,不管工作压力均为A类管道。2、输送甲类火灾危险气体(爆炸下限小于10%),提升二级3、输送乙类火灾危险气体(爆炸下限大于等
3、于10%)、中度危害毒性介质、闪点小于28 的易燃液体介质、腐蚀速率0.25mm/a的管道,提升一级,第一节、压力管道的分类,工业管道维护检修规程中国石化总公司1992年修订的SH01005-92 工业管道维护检修规程,将管道分级综合考虑了工作压力、工作温度、管道材料和介质特性,将管道分为级,第一节、压力管道的分类 SH01005-92 工业管道维护检修规程,第一节、压力管道的分类,注:介质按最高容许浓度分为四级级(极度危害)0.1mg/m3级(高度危害)0.11.0mg/m3级(中度危害)1.010.0mg/m3级(轻度危害) 10.0mg/m3,第一节、压力管道的分类,根据介质补充规定:1
4、、介质毒性程度为级、级的均为类管道;2、穿越铁路干线、公路干线、重要桥梁、住宅区及工厂重要设施的甲乙类火灾危险物质及毒性程度为级以上的,其穿越部分为类管道;3、石油气、氢气管道和低温管道至少为类管道4、甲乙类火灾物质、 类毒性物质和腐蚀性介质的管道,均提高一个类别。,第二节、压力管道定期检验类别和期限,化工企业压力管道检验规程于1995年12月颁布。该规程将化工企业的压力管道的检验分为役前检验、在线检验和全面检验。1、役前检验:指用户委托专业的检验单位进行对压力管道的制造和安装质量的全面验收检验。(现在一般由有资质的检验单位对压力管道的制造和安装质量进行监督检验),第二节、压力管道定期检验类别
5、和期限,2、在线检验:是使用单位在运行条件下进行的检验,每年至少一次。在线检验和生产操作工人的巡线不能混为一谈,它是定期检验的一部分,由专业人员实施。3、全面检验:是在装置(系统)停车大检修时进行的较为全面的检验,该项检验必须由专业的检验单位进行。检验周期一般是每6年至少一次。,第二节、压力管道定期检验类别和期限,属于下列情况之一的检验周期应当缩短:(1)、新管道投用后的首次检验;(2)、腐蚀速率大于0.25mm/a的A、B级管道;(3)、有可能遭受应力腐蚀、孔蚀等局部腐蚀的管道;(4)、有可能产生疲劳的管道(如由于振动、脉动压力、温度循环等可能受到的反复应力),第二节、压力管道定期检验类别和
6、期限,(5)、有可能产生材质劣化的管道(如接近材料极限使用温度操作的)(6)、检验中发现焊接接头的埋藏缺陷超过施工验收规范或维护检修规程的质量标准又未修复的管道。管道检验后,经评定认为能长期安全使用的,检验周期可适当延长,但最长不得超过9年。,第二节、压力管道定期检验类别和期限,工业管道维护检修规程将压力管道的检验分为:外部检查和全面检查。(1)、外部检查:每年一次,在停车时进行(2)、全面检查:、类管道3-6年一次。停用2年以上需要复用的,外部检查合格后方可使用。,第二节、压力管道定期检验类别和期限,由以上介绍看,各有关部门根据行业的特点,分别制定了压力管道的检验规程,规定了检验的种类和期限
7、。可见,对于压力管道的运行维护与检验问题,法规与标准并不完善,这与以前我国压力管道条块分割的管理体系有关。,第二节、压力管道定期检验类别和期限,国家质检总局按照工业管道的管理实行“企业负责,政府监督”的原则,根据压力管道安全管理与监察规定,组织编写了在用工业管道定期检验规程。在用工业管道定期检验规程 2003年4月17日颁布,2003年6月1日起实行。该法规将在用压力管道的定期检验分为在线检验和全面检验。,第三节、在用工业管道定期检验项目及方法,在用工业管道的级别划分如下 :一、符合下列条件之一的工业管道为GCl级 1.输送现行国家标准职业接触毒物危害程度分级GB5044中规定的毒性程度为极度
8、危害介质的管道;2.输送现行国家标准石油化工企业设计防火规范GB50160及建筑防火规范GBJl6中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体,并且设计压力4.0MPa的管道;,第三节、在用工业管道定期检验项目及方法,3.输送可燃流体介质、有毒流体介质,设计压力4.0MPa,并且设计温度400的管道;4.输送流体介质并且设计压力l00MPa的管道。,第三节、在用工业管道定期检验项目及方法,符合下列条件之一的工业管道为GC2级 :1输送现行国家标准石油化工企业设计防火规范GB50160及建筑防火规范GBJ16中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体,并且设计压力4.0MPa的管道
9、;2输送可燃流体介质、有毒流体介质,设计压力4.0MPa,并且设计温度400的管道;,第三节、在用工业管道定期检验项目及方法,3输送非可燃流体介质、无毒流体介质,设计压力10.0MPa,并且设计温度400的管道;4. 输送流体介质,设计压力l0.0MPa,并且设计温度400的管道。,第三节、在用工业管道定期检验项目及方法,符合下列条件之一的GC2级工业管道划为GC3级:1输送可燃流体介质、有毒流体介质,设计压力1.0MPa,并且设计温度400的管道;2输送非可燃流体介质、无毒流体介质,设计压力4.0MPa并且设计温度430的工作温度,会产生对晶间腐蚀具有敏感性,在有机酸等酸性介质中产生晶间腐蚀
10、而使强度丧失,这就是“敏化倾向”。220以上的临氢介质碳钢和低合金钢,可能会产生氢腐蚀等氢损伤,而在常温下的湿H2S腐蚀,产生氢脆。,第四节、在用工业管道全面检验,5.8硬度检验对于工作介质含湿H2S或介质可能引起应力腐蚀的碳钢和低合金钢管道,一般应选择有代表性的部位进行硬度检验。当焊接接头的硬度值超过HB200时,检验人员视具体情况扩大焊接接头内外部无损检测抽查比例。,第四节、在用工业管道全面检验,5.9 对于使用寿命接近或已经超过设计寿命的管道,检验时应进行金相检验或硬度检验,必要时应取样进行力学性能试验或化学成分分析。,第四节、在用工业管道全面检验,理化检验的内容包括内表面表层及不同深度
11、层的化学成分分析、硬度测定、金相组织检查、机械性能(抗拉、抗弯和冲击韧性测试)试验。对于应力腐蚀、敏感介质中使用的管道,应进行焊接接头的硬度测定,以查明焊后热处理的效果和应力腐蚀破裂倾向的大小。在现场较方便的地方进行硬度测定,区域选母材、热影响区、焊缝硬度测定。要特别注意焊缝变脆、硬度升高,第四节、在用工业管道全面检验,5.10 安全保护装置检验5.10.1 压力表检查压力表的精度等级、表盘直径、刻度范围、安装位置等是否符合有关规程、标准的要求。压力表校验必须由有资格的计量单位进行,校验合格后,重新铅封并出具合格证,注明下次校验日期。,第四节、在用工业管道全面检验,5.10.2 测温仪表检查测
12、温仪表的精度等级、量程、安装位置等是否符合有关规程、标准的要求。校验测温仪表必须由有资格的计量单位进行,校验合格后,重新铅封并出具合格证,注明下次校验日期。,第四节、在用工业管道全面检验,5.10.3 安全阀对拆换下来的安全阀,应解体检查,修理和调整,进行耐压试验和密封试验,然后校验开启压力,具体要求应符合有关规程、标准的规定。新安全阀应根据使用要求校验后,才准安装使用。安全阀校验合格后,打上铅封并出具合格证。,第四节、在用工业管道全面检验,注:安全阀一般每年至少校验1次,对于弹簧直接载荷式安全阀,经使用经验证明和检验单位确认可以延长校验周期的,使用单位向省级或其委托的地(市)级安全监察机构备
13、案后,其校验周期可以延长,但最长不超过3年。,第四节、在用工业管道全面检验,5.10.4 爆破片装置应按有关规定,定期更换。5.10.5 紧急切断装置对拆下来的紧急切断装置,应解体、检验、修理和调整;进行耐压、密封、紧急切断等性能试验。具体要求应符合相关规程、标准的规定。检验合格后,重新铅封并出具合格证。,第四节、在用工业管道全面检验,5.11 耐压强度校验和应力分析:5.11.1耐压强度校验管道的全面减薄量超过公称厚度的10时应进行耐压强度校验。耐压强度校验参照现行国家标准工业金属管道设计规范GB50316的相关要求进行。,第四节、在用工业管道全面检验,对于高压管道,为检查管道系统,包括阀门
14、、管件等的机械性能,进行压力试验是必要的。而对于介质为毒性或易燃易爆物质的管道,检查管道连接点的严密性是很重要的。该项试验在包括设备的系统中进行,也可以单独进行,单独进行时试验压力为:PS压力试验压力(MPa)PG设计压力常温下许用应力t工作温度时材料的许用应力,第四节、在用工业管道全面检验,耐压试验合格标准:规定时间内压力不下降。无泄漏及无可见变形。,第四节、在用工业管道全面检验,5.11.2 管道应力分析检验人员和使用单位认为必要时,对下列情况之一者,应进行管系应力分析。,第四节、在用工业管道全面检验,(1)无强度计算书,并且t0D0/6或P0/t0.385的管道; 其中:t0为管道设计壁
15、厚(mm), D0为管道设计外径(mm), P0为设计压力(MPa), t为设计温度下材料的许用应力(MPa);,第四节、在用工业管道全面检验,(2)存在下列情况之一的管道: 有较大变形、挠曲; 法兰经常性泄漏、破坏; 管段应设而未设置补偿器或补偿器失效; 支吊架异常损坏; 严重的全面减薄。,第四节、在用工业管道全面检验,5.12 压力试验5.12.1 压力管道进行压力试验时,应遵守下列规定:(1)压力试验一般应以液体为试验介质。当管道的设计压力小于或等于0.6MPa时,也可采用气体为试验介质,但应采取有效的安全措施。脆性材料管道严禁使用气体进行压力试验。,第四节、在用工业管道全面检验,(2)
16、当进行压力试验时,应划定禁区,采取必要的安全保护措施,无关人员不得进入;(3)在管道上进行的修补,应在压力试验前完成;(4)压力试验合格后,应填写在用工业管道压力试验报告或泄漏性试验报告。,第四节、在用工业管道全面检验,5.12.2 压力试验和泄漏性试验的具体规定按现行国家标准工业金属管道工程施工及验收规范GB50235执行,其中试验压力计算公式中的设计压力在此可以用最高工作压力代替。,第四节、在用工业管道全面检验,5.13 检验报告全面检验工作结束后,检验人员应根据检验情况和所进行的检验项目,认真、准确填写在用工业管道全面检验报告书。安全状况等级按照在用工业管道定期检验规程第四章的要求评定。
17、检验报告由检验员签署,加盖检验单位印章。检验报告一般在工业管道投入使用之前送交使用单位。,第四节、在用工业管道全面检验,5.14 缺陷处理 对在检验中发现的超标缺陷可以采用如下方法进行处理:(1)修复处理消除缺陷:(2)采用安全评定的方法,确认缺陷是否影响管道安全运行到下一检验周期。,第五节、城市埋地(公用)管道检验检测与评价方法,前言由于我国城市埋地管道的建设年代不一样,如东北地区还存在着30年代的管道,北京市最早的管道于70年代建成;施工质量与验收标准不一样,如埋地管道普遍存在焊接缺陷;防腐方法不一样,如有的管线采用了外防腐层加电法保护,而有的仅采用外防腐,另外,防腐层的类型也存在极大的差
18、异;,第五节、城市埋地(公用)管道检验检测与评价方法,由于我国管道建设初期管理水平较差,以及随着管道的更换与市政建设的发展,管道还存在走向不清、资料不全的问题;城市车辆与电力、无线电、并行管线,如电缆沟、热力管道、自来水管道并行的干扰,导致城市埋地管道检验检测方法 的不一致。,第五节、城市埋地(公用)管道检验检测与评价方法,一、管道走向不开挖检验检测随着我国城市市政工程的开展,以及我国有关管道管理部门的条块分割管理体制,我国城市管道普遍存走向不明、埋深不清、管道材质不清、不同类型管网交错的现象,越来越成为我国城市公共安全的重大隐患。,第五节、城市埋地(公用)管道检验检测与评价方法,同时,上述问
19、题,往往会造成由于外单位施工对管线不明而野蛮施工的现象,导致爆管、泄漏等第三方破坏事故,而由于我国城市人口密度较大,燃气泄漏所造成的影响往往难以挽回,社会影响十分巨大。,第五节、城市埋地(公用)管道检验检测与评价方法,针对上述问题,我国城市埋地管道普查需进行管网地面不开挖检验检测,因为城市道路不允许随意进行开挖。在地面不开挖条件下,对埋地钢质管道外覆盖层以及阴极保护效果进行检测评价,同时,有效地检测监控管道经过地区的环境条件,也是埋地管道腐蚀防护检验检测评价的一个重要方面。,第五节、城市埋地(公用)管道检验检测与评价方法,埋地管道检验方法:1、开挖:常规的检验项目,宏观检验、壁厚测定、无损探伤
20、等2、非开挖:主要是隐蔽工程、城市埋地管道、长输管道等3、非开挖检验技术:,第五节、城市埋地(公用)管道检验检测与评价方法,埋地管道运行中主要存在以下几个问题:防腐层电化学保护环境土壤输送介质管体质量检验工作根据检测目的不同,应用的方法也不同,根据检测的方法的不同应用的技术也不同,管体腐蚀检测实例,输油管道防腐层失效,管体腐蚀,输油管道管体检测验证:(大片蚀坑),输油管道管体检测验证:(表面腐蚀),防腐层老化与搭接,输油管道防腐层检测验证:(搭接 与开裂),第五节、城市埋地(公用)管道检验检测与评价方法,二、埋地钢质管道外覆盖层检测技术与仪器埋地管道防腐涂层检测的方法很多,而且各具特色,但迄今
21、为止,尚无综合方法解决城市埋地燃气钢质管道的腐蚀与防护检测问题。现将国内外常用检测方法的原理、特点以及优缺点进行了研究。,第五节、城市埋地(公用)管道检验检测与评价方法,常用的管道外检测技术有:标准管/地(P/S)电位测试密间隔电位测试技术(CIPS)直流电位梯度法(DCVG)皮尔逊(Pearson)测试技术管中电流衰减测试法变频选频法直流电流电位法等,第五节、城市埋地(公用)管道检验检测与评价方法,(1)管/地电位检测技术管/地电位检测技术:就是利用数字万用表与Cu/CuSO4(CSE)能过测试桩测试施加有阴极保护管道的保护电位,通过电位的分布间接评定涂层的质量状况。常用的有近参比法、地表参比法与远参比法。,第五节、城市埋地(公用)管道检验检测与评价方法,该种方法能快速测量管线的阴极保护电位,是目前通用的地面测量管道保护电位的方法,但它不能确定缺陷大小、位置以及涂层剥离。,第五节、城市埋地(公用)管道检验检测与评价方法,(2)密间歇电位检测(CIPS)密间歇电位(有时也称为近间距电位测试)检测技术是当今尖端的检测技术之一,是一种用来提供管道对地电位与距离关系详细情况的地面检测技术。CIPS的含义是近间距管对地电位测量,它由一个灵敏的毫伏表和一个Cu/CuSO4半电池探杖以及一个尾线轮组成。,