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压力管道(收集5篇)

时间: 2024-08-01 栏目:写作范文

压力管道篇1

关键词压力管道;锅炉检验;裂纹检验

引言

根据《特种设备安全监察条例》:涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器、压力管道等均属于特种设备,必须严格执行国家有关法律法规进行检验,以确保其安全。锅炉压力管道用于输送气体或游体,为管状设备,其最高工作压力大于或等于0.1MPa,内部往往为可燃、易爆、有腐蚀性、高温的气体、液体介质。如果压力管道存在裂纹缺陷,极有可能发生爆炸等危险,引起各种安全事故。在锅炉压力管道检验中,对其进行裂纹缺陷预测评估十分重要。下面,本文在分析锅炉压力管道的成因和扩展机理的基础上,就锅炉压力管道的检测方法进行浅要的探讨。

1.锅炉压力管道裂纹产生机理

1.1机械疲劳

机械疲劳造成锅炉压力管道裂纹,多发生于火电厂等锅炉压力管道上,这类锅炉需要将热能转化为机械能再转化为电能。机械疲劳裂纹多产生于应变集中处,最初往往产生于压力管道表面。在裂纹产生初期,通常与拉伸应力轴呈45度并滑移扩展,随之裂纹向拉伸应力轴呈90度发展。通常情况下,机械裂纹为直线状,初始阶段较小,渐渐向内扩展并呈现出多疲劳源特征,随着裂纹扩展逐部连接成为一条长的裂纹,最后裂纹扩展不断加速伴随出现切向裂纹。机械裂纹的产生与扩展主要受材料结构、组织状态、受力条件等因素的影响,通常无显著塑性形变,与应力呈垂直角度。

1.2应力腐蚀

锅炉压力管道在使用过程中,受应力与腐蚀介质的工作同作用也会产生裂纹,这类裂纹简称应力腐蚀裂纹。应力腐蚀裂纹多见于汽水管道区域,与材料介质也有很大关系。如奥氏体不锈钢,即是一种极容易受应力腐蚀影响形成裂纹的材料,应用于汽水介质工况下,很小的应力都可能引起管道产生裂纹,如振动、微变形等。应力腐蚀裂纹通常与张应力轴呈垂直角度,形状呈树枝状。例如,在火电厂锅炉压力管道中,应力腐蚀裂纹就极为常见,多出现在弯曲管道的内壁,并具备由管道表面向内扩展的特性,多处裂纹源有不连续发展的特征。

1.3蠕变破坏

在锅炉压力管道使用中,由于长期在温度与应力的作用下,管道长期伴随着变形与材料组织损伤,最终在持续影响下产生材料分离造成裂纹。蠕变裂纹多垂直于最大应力方向,在弯道部位发生较多,呈曲折发展趋势形成裂纹带。例如,在管道的高应力应变区部位,在高温蒸汽通过弯道时,长期受温度与应力的作用,极容易出现蠕变裂纹。蠕变裂纹内部往往存在大量米粒状或椭圆形孔洞,孔沿无规则连接,扩展沿晶发展由外表面向内延伸。

1.4热疲劳作用

在锅炉压力管道工作过程中,长期受热交变应力的反复作用,虽然热交变应力低于材料的拉伸强度极限,但这种反复作用也会造成裂纹的缓慢产生和扩展,最终造成热疲劳破断。如在火力发电厂锅炉压力管道中,喷水减温器、蒸汽管道、疏水管道、排汽管道等,都极容易受热疲劳作用而产生裂纹。热疲劳作用所产生的裂纹,通常最初发生于管道表面,在应变集中的缺口以及不连续部位等,极容易造成热疲劳裂纹的发生,其形状往往为多条但存在一条主裂纹,其这裂纹因主裂纹而扩展较为缓慢。

2.锅炉压力管道裂纹检验

2.1常规检验方法优缺点

目前,在锅炉压力管道裂纹检验中,常用的有射线检测法、超声波检测法、磁粉检测法、渗透检测法等方法,这些方法结果直观、技术成熟、检测简单方便。不过由于压力管道的特点,利用超声波检测或射线检测技术,对管道内部的裂纹检测盲目性较大,容易受工作人员工作状态、技术水平、责任心等方面的影响,以及管道直径、壁厚等的影响,而影响检测结果的准确度和可靠性,容易出现漏检等现象。磁粉检测虽然较为全面,但受限于材料方面的影响,只限铁磁性材料的锅炉压力管道裂纹检验分析中有用,渗透检测则只限于开口型缺陷的检验。锅炉压力管道跨越空间较大,边界条件复杂,裂纹种类较多,材料选用种类多样,长细比较大,完全依靠常规检测技术将造成很多不定性。

2.2利用超声导波检测

对于大型锅炉压力管道,如火电厂锅炉压力管道,可以利用管道超声导波聚焦检测的方法进行。管道超声导波聚焦检测方法目前主要用于油、气管道以及石化装置管道的裂纹检验中,但这类方法应用于大型锅炉压力管道裂纹检验中同样有极高的适用价值。应用超声导波聚焦检测方法,通过固定在管道周围的探头模块,在管道环向以均匀的间隔排列,沿管道壁利用声波模式发射低频超声波,当管道壁厚发生变化时无论是增加还是减少,都会有一定比例的能量反射回探头,从而检测管道是否存在不连续性,根据管道壁厚的变化来确定是否存在裂纹以及裂纹位置。根据探头模块的设置,这一检测方法能全面覆盖管道壁,与传统的超声波检测只能针对一个测试点进行单点检测相比,有极高的应用价值。

2.3红外热成像检测

红外热成像检测利用红外热成像仪,检测锅炉压力管道的红外辐射能量,并转变为相应的电信号转换为管道的温度值,根据各部分表面温度形成辐射红外能量分布图像,从而判断管道是否存在裂纹以及裂纹扩展趋势。红外热成像检测能直观的对管道的材料、结构完整连志性以及是否存在不连续缺陷进行检测,灵敏度高、精确度高,能快速及时的发展裂纹和预测裂纹,适用于各种温度的压力管道检测,且不受时间与环境温度的限制。不过运用这一方法,对材料的导热率、几何尺寸要求比较高,材料导热率越低检测灵敏度越高,缺陷面积越大检测灵敏度越高。在应用中,可应用于大型锅炉压力管道各部位机械疲劳、应力腐蚀、蠕变破坏、热疲劳作用等所造成的裂纹的检测与预测之中,有较高的应用价值。

3.结束语

对于锅炉压力管道裂纹,常规的检测方法已经较为成熟,但由于锅炉压力管道裂纹产生机理与发展特点,常规检测方法容易产生一些检测盲区,极容易因为这些检测盲区而造成安全事故。在锅炉压力管道裂纹检验中,应当充分考虑到常规检测方法存在的不足,寻求新的方法来弥补这些缺陷,使锅炉压力管道裂纹检测更为准确、可靠。

参考文献:

[1]孙文彩,杨自春.含裂纹压力容器混合变量下疲劳剩余寿命分析[J].压力容器,2010(27)

压力管道篇2

关键词:液压管道;压力试验;施工程序

中图分类号:TB12文献标识码:A文章编号:1671-2064(2017)01-0123-01

1引言

传统施工中液压管道在线压力试验的常规做法是利用正式液压站作为液压源,只对阀台前的P管道(高压管道)进行打压,而阀台后与设备连接的AB管不进行进行打压。存在两个方面的缺c:一是压力试验的范围不全面,只对高压主管道打压,而阀台后的高压支管未打压;二是采用正式泵进行压力试验,实际是正式泵在超载状况下进行,受制于正式泵的设计压力,往往不能达到国家规范所要求的试验压力[1]。

液压管道整体压力试验新技术,通过引入外置高压泵解决试验压力问题,在临时环路上增设代替阀台的集管和高压阀门,解决了阀台后AB管道的打压问题,真正做到全面检验轧机管道系统设计和制作质量,提高了系统的安全性。

2施工程序

(1)环路制作、连接;(2)系统抵押循环;(3)主管路高压P管逐级打压;(4)管道排气;(5)打至试验压力并稳压;(6)将至工作压力并检查;(7)重复步骤2-6、对阀台后A、B管进行压力实验;(8)打压结束,进行油冲洗。

3实施过程

3.1环路制作连接

(1)系统中的液压缸、伺服阀、比例阀、压力继电器、压力传感器以及蓄能器不得参加压力试验。(2)所有参与压力试验的临时管道连接用材料的压力等级必须与正式管道一致,即,管道采用厚皮管,管件采用高压管件。(3)参与压力试验的临时管路的焊接要求也与正式管道焊接要求一致,为保证焊接质量,集管上支管开孔采用机械加工。(4)为将P管与T管断开,P管与A、B管断开,便于控制,需要增加一批高压球阀[2]。

3.2打压顺序

压力试验时,试验压力高,一旦发生泄漏,对周围的人员有安全威胁;而且液压油价格昂贵,高压下泄漏速度很快,一旦泄漏,造成的经济损失也很大。出于对安全性、经济性以及故障点确认速度的考虑,排定如下打压顺序:(1)先对主管道高压P管进行压力试验;(2)再对阀台后A、B管进行压力试验;(3)阀台较多时,分组进行压力试验。

3.3低压循环

(1)压力试验采用的外接压力泵,压力高,但是流量小,低压循环时,为提高速度,使用油冲洗装置进行低压循环。启动油冲洗装置1,高压球阀3关闭,其他高压球阀全部打开,先作低压循环,让冲洗介质灌满整个环路。(2)低压循环时通过临时管路上安装的单向阀尽量将空气排出。管路连接示意图1所示。

3.4逐级打压与排气

(1)关闭油冲洗装置1后的高压球阀2、P管末端高压球阀13、阀台后高压球阀11、12,打开高压球阀3,让外接高压泵和P管连接(A、B管打压时,高压球阀11、12也打开,使外接高压泵与P管、A、B管都连接),启动外置高压泵4,压力试验时每级升压10%,直至升至试验压力,并稳压10min。(2)在压力升至5MPa和10MPa时分别在高处设置的排气阀处再次排气,确保管路中空气排净[3]。

3.5管路检查

稳压后将压力降至工作压力,组织试验人员对管路进行检查,以系统管路所有焊缝和连接口无漏油,管道无永久变形为合格。

4结语

(1)本压力试验改为在一次油冲洗前进行,这样可以避免油冲洗后因焊缝施工质量问题造成返工,二次污染冲洗后的回路,最大限度的提高管路的冲洗质量。(2)采用传统压力试验,利用正式泵进行憋压,最高试验压力取决于正式泵的极限压力,试验压力往往无法达到设计或规范中的要求,本压力试验方法中,用外置高压泵试压,试验压力能够保证。(3)传统试压力试验仅能对阀台前主供油管P管进行试验,而新的压力试验方法还可以对阀台后A、B管道进行压力试验,全面的检验了液压系统的施工质量。(4)传统压力试验中临时环路不参与压力试验,而本压力试验临时管路要同正式高压管路一起进行压力试验,因而临时管路的材质、规格、焊接要求同正式管路一样,控制回路中采用的控制阀门也为高压阀门,因而压力试验成本增加。

参考文献:

[1]GB50387-2006.冶金机械液压、和气动设备工程安装验收规范[S].

压力管道篇3

关键词:压力管道;斜管段;开挖;施工技术

1概况

1.1工程概况

讨赖河东水峡水电站工程为一低坝长隧洞引水发电工程,主要工程建筑物由引水枢纽、引水隧洞、调压井、压力管道及发电厂房等组成。水库库容18万m3,设计引水流量32.40m3/s,设计水头189m,电站装机容量52.80MW,多年发电量为2.43亿kW・h。

引水隧洞压力钢管段设计为圆形断面,采用钢衬混凝土衬砌,衬砌后隧洞内径为3.90m,压力管道斜管段10+692.667~10+810.282,高差2534.47-2353.80=

180.67m,平距117.615m,斜距204.995m,倾角54.986°,开挖半径2.122~2.125m。

1.2工程地质

压力管道斜管段:管道埋深67.50~98m,断层F2和F202通过斜管段,破碎带宽分别为10~15m、0.50~0.80m,充填物主要为碎裂岩块、角砾岩、糜棱岩和断层泥等,泥钙质胶结差,受其影响,两侧岩体较破碎。局部洞段通过硅化大理岩,岩体以陡倾角(倾角65°~75°)倾向岸里,岩性均致密坚硬,抗风化能力强。断裂构造不甚发育,仅以层面裂隙为主,成洞条件良好。根据岩体稳定性和岩性组合关系,该段以不稳定的Ⅳ类围岩和局部稳定性差的Ⅲ类围岩为主,断层通过处有Ⅴ类围岩。

2施工总体方案

根据本段工程的特点,该段采用先导洞后扩挖的方法分上、下两个工作面进行施工。导洞开挖断面采用城门洞型,顶拱一次开挖成型。上作业面在4#施工支洞、引水隧洞主洞10+612.46~10+670.60段、压力管道10+670.60~10+692.667上平段及上弯段全部施工完毕后进行施工;下作业面在下平段、下弯段施工完毕后进行施工。上、下两个作业面开挖至导洞贯通后,由上向下一次扩挖成型。导洞开挖时及时对拱顶进行支护。

洞身开挖时,始终坚持“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤测量”的施工原则。

洞身开挖采用光面爆破施工,气腿式风钻造孔,人工装药,非电毫秒雷管起爆,炸药选用2#岩石销铵炸药。

上工作面导洞开挖时,由一台3T卷扬机承担吊斗的运行以及井下作业人员、各种工器具、火工材料等的运输;该作业面开挖出碴计划采用人工装碴、吊斗(自制1.0m3)出碴。由于斜管段坡比为1:0.70,下工作面开挖导洞时渣料可由已开挖段自动溜至下弯段,由压力管道下平段出渣。

斜管段扩挖时采用人工翻渣至上导洞,渣料自动溜至下弯段,装载机装渣由压力管道下平段出渣,10T自卸车运至弃碴场。扩大开挖时,卷扬机承担井下作业人员、各种工器具、火工材料等的运输。

3斜管段施工程序、施工方法说明书

斜管段采用导洞法施工,先由上、下两个作业面开挖小导洞,然后自上向下一次扩挖成型。

3.1爆破设计

3.1.1爆破器材的选用

(1)炸药:2#岩石硝铵炸药,直径φ32mm,长25cm;有渗水段采用乳化炸药。

(2)雷管:采用非电毫秒雷管

3.1.2爆破参数(以导洞为例计算)

A.炮眼数目

根据围岩地质状况和岩石特性,按光面爆破技术规范对炮眼间距和炮眼间最小抵抗的要求,最小抵抗线W=1~3m,炮孔间距a=(0.60~0.80)W,选择周边眼间距a=0.40m,辅助眼间距a=0.60m,排距为0.55m,确定炮眼数量如下:

B.炮眼深度和直径的确定

L=(0.40~0.80)D

L―眼深

D―洞径

D=2m,经计算,炮眼深度应取L=0.80~1.60m,采用多循环、短进尺施工,故一般炮孔深度选1m,掏槽眼及空眼炮孔深度选1.20m,选择空眼直径为45mm,装药眼直径为40mm,药卷直径为¢32mm。

C.钻孔

光面爆破若要取得理想的光爆效果,钻孔是关键。钻孔采用YT―28型气腿式风钻作业。测量放线首先按爆破设计准确标出炮眼位置,周边眼布置在设计轮廓线上,沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm,其它炮孔孔位的偏差不得大于10cm。其次,钻周边眼时,钻机应紧贴开挖后的轮廓面,使炮孔尽量做到平、直、齐,最大外偏角应在3°以内,掏槽眼钻孔时中心倾斜约10°。

D.装药量计算

装药量确定Q=K・SL=1.10×5.337×1.0=5.87kg

式中:Q―循环爆破用药量(kg)

K―单位炸药消耗量,K=1.10

S―开挖断面面积(5.337m2)

L―炮孔深度(1.0m)

对于单个炮孔的装药量,考虑掏槽眼装药量q2较一般眼增加20%~30%的炸药量,周边眼装药量q3比一般炮眼装药量减少30%,则:一般炮眼装药量q1为

q1=■=■=0.20kg

式中:N1―一般炮眼(辅助眼、扩大眼)的个数

N2―掏槽眼个数

N3―周边眼个数

Q―循环爆破用药量(kg)

每个掏槽眼的装药量为:q2=1.30×q1=1.30×0.20=0.26kg

周边眼装药量q3=0.70×q1=0.70×0.20=0.14kg,取0.15kg。

则计算装药总量为:22×0.15+4×0.26+11×0.20=6.54kg

3.1.3爆破参数的选用

先用工程类比法初选爆破参数,再通过现场的试验调整有关爆破参数。初选的爆破参数详见《斜管段导洞开挖爆破参数表》、《斜管段扩挖爆破参数表》、《斜管段导洞爆破炮孔布置图》、《斜管段扩挖爆破炮孔布置图》、《围岩开挖综合经济指标表》。

3.2爆破作业

3.2.1测量放线

隧洞施工测量,分洞外地面控制测量与洞内控制测量,地面控制测量主要内容是:对设计单位所交付的洞外中线方向以及长度和水准基点高程等进行复核,洞外、洞内控制测量采用全站仪进行测量;为控制贯通精度,组织精测队在监理工程师监督下首先完成隧洞的贯通控制测量,洞内断面测量每循环测一次,防止超、欠挖,确保设计尺寸。

测量时,用全站仪、水准仪、钢尺准确的放出洞身开挖轮廓线,周边眼、掏槽眼的位置以及其它眼的位置,并测设控制点。隧洞中心线控制桩距离开挖面不大于50m,临时水准点的设置不大于100m,每次测量放线时,对上一循环的开挖轮廓要进行检查,并将检查结果及时分析,做为爆破参数调整的依据。

3.2.2钻孔

炮眼布置好后,就可进行钻孔作业,钻孔采用YT―28气腿式风钻。钻孔时搭设便于装拆的台架,分层作业,由上而下进行钻孔。台架又可作为喷锚支护和测量放线的操作平台。钻孔时每一钻孔深度必须符合设计要求,掏槽眼造孔应严格按爆破设计图控制位置、倾角和孔深,其孔位偏差不应大于5cm,周边眼沿轮廓线调整的范围不大于5cm。

3.2.3装药

钻孔完成后,经检查深度和位置、倾角符合设计要求后,便可开始装药,装药必须按设计的段位进行,装药时,先用炮棍轻轻送入装有雷管的药卷,然后依次装入其它药卷,装药总长不大于孔深的2/3,每孔药装完后,用炮泥封堵。

3.2.4爆破

当装药完成后,经检查每孔段位准确无误后,将各非电毫秒雷管捆绑在起炮药包上,设备、人员撤离到安全地点后,点炮起爆。

3.2.5通风排烟

本段洞线由斜管段和弯段组成,洞经小,通风排烟较为困难,隧洞通风排烟计划采用压入式通风。通风机采用33KW轴流式通风机,通风管管径0.40m。

3.2.6出渣

上工作面由4#施工支洞出渣;下工作面由压力管道下平段出渣。

由于斜管段坡比为1:0.70,导洞开挖时上工作面渣料计划采用人工装碴、吊斗1.0m3出碴,3T卷扬机将石碴掉斗提升至上弯段后由1m3小型自卸车运至弃碴场。下工作面渣料可由已开挖段自动溜至下弯段,从压力管道下平段出渣。

3.3开挖循环作业时间计算(以上导洞为例计算)

A.交接班、施工放线时间:T1=60min

B.钻孔时间:T2

根据本工程围岩类别及已开挖段经验数值确定。计划用2台YT―28型风钻钻孔。T2=180min

C.装药爆破时间:T3=60min

D.排烟清理岩石时间:T4=300min

E.洞内出渣时间T5=240min

F.初喷支护

每个循环开挖后进行砼初喷,尽早封闭岩面。初喷支护时间T6=180(min)

故工作面开挖循环时间为

T=T1+T2+T3+T4+T5+T6

=60+180+60+300+240+180

=1020min。

每循环进尺按1.0m计,根据循环作业时间掘进强度为1.40m/d。

围岩开挖循环作业时间如下表所示:

4F2和F202断层破碎带施工措施

断层F2和F202通过斜管段,施工具体采取如下措施:

4.1按超前地质探测和预报方法,提前预测松散、破碎带情况。

4.2用超前锚杆超前支护,提高围岩的整体性和自稳能力。

4.2.1施工原理

超前锚杆是沿开挖轮廓线,以稍大的外插角,向开挖面前方安装锚杆,形成对前方围岩的预锚固(预支护),在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和衬砌等作业,是一种起预支护作用的措施。这种超前预支护的柔性较大,整体刚度较小。主要适用于围岩应力较小、地下水较少、岩体软弱破碎,开挖工作面有可能坍滑的隧道施工中。

4.2.2超前铺锚杆施工要点

①超前锚杆采用II级Φ20~Φ25螺纹钢筋;

②超前锚杆超前量、环向间距、外插角等设计参数,根据施工时的具体情况来选用,参照下表选用。

一般超前长度为循环进尺的3.50倍,搭接长度为超前长度的40%~60%,即大致形成双层或双排锚杆。

注:①外插角为描杆或小钢管与隧道纵向开挖轮廓线间的夹角;

②超前锚杆的长度应与掘进循环进尺一起考虑,并应根据实际施工能力适当选择;

③施工过程中,超前锚杆的设置应充分考虑岩体结构面特性,一般可以仅拱部设置,必要时也可以在边墙局部设置。超前锚杆纵向两排的水平投影,应有不小于1.0m的搭接长度;

④超前锚杆和钢架支撑配合使用,并从钢拱架腹部穿过。超前锚杆的安装误差,一般要求孔位偏差不超过10cm,外插角不超过1℃~2℃,锚入长度不小于设计长度的96%;

⑤超前锚杆尾端置于钢架腹部或焊接于系统锚杆尾部的环向钢筋,以增强共同支护作用。

4.3及时进行系统锚杆+全断面挂网+钢格栅拱架+喷射砼联合支护

4.4采取人工风镐进行周边环形开挖施工,减少对围岩的扰动,开挖进尺以一根钢架的间距为宜,随开挖随支护。

4.5加强围岩和支护体的监控量测,根据量测数据分析处理结果判定围岩和支护体的稳定性,便于及时调整施工方案和支护参数。

5隧洞塌方预防措施及处理措施

5.1做好超前地质预报工作。尤其是施工开挖接近设计探明的富水、富泥及断层破碎带时,要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化,遇有探孔突水、涌泥、渗水增大和整体性变差等现象,及时改变施工方案。

5.2加强围岩量测工作。通过对量测数据分析处理,按照时间~位移曲线规律,及时快速加强初期支护及混凝土衬砌。

5.3严格控制爆破装药量,尽量减小对软弱破碎围岩的扰动。

5.4保证施工质量,超前预注浆固结止水,钢架制作、初期支护和衬砌混凝土质量必须符合设计要求。

5.5严格控制开挖工序,尤其是一次开挖进尺,杜绝各种违章施工。

5.6施工期间,洞口常备一定数量的坍方抢险材料,如方木、型钢钢架等,以备急用。

5.7有下述现象发生时,先撤出工作面上的施工人员和机械设备,指定专人观察和进行加固处理。

①围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快。

②围岩面不断掉块剥落。

③初期支护钢架严重变形。

6斜管段施工安全措施

6.1井口和井底、工作面分别设置信号灯、电铃、对讲机进行联络,吊蓝、罐笼的提升、下降、停止、上人、下人、运送材料、运送炸药均规定明确的音响和色灯信号显示。

6.2提升装置上设置深度指示器,并在深度指示器和施工架上设置终端开关,使提升容器提升高度超过正常高度0.50m时能自动切断电源,防止过卷扬。

6.3在井口设置安全防护栏杆,派专人清扫遗留在井口的石渣。

6.4井内设置可靠的安全梯,安全梯上加设护圈,并使安全梯呈直立或正倾斜,不得反倾斜。

6.5对机械设备运行、风水电线路的安装等各个施工环节制定严格的检修和保养制度,定期检查更换吊斗跑轮等容易损坏的部件。

6.6坚持交接班制度和对井架及提升吊挂设备的班检制度。

压力管道篇4

关键词:压力管道维护定期检验检验技术研究

1、前言

随着我国国民经济的发展以及能源结构的转变,压力管道的分布越来越广泛。作为五种物流运输方式之一的压力管道,其安全运行与生产生活关系极为密切,保证压力管道的安全运行意义十分重大。因而有必要加强压力管道的运行与维护管理,作好立法与有标准制订工作,做到有法可依,有标准可执行,确保压力管道的安全运行。原劳动部1996年4月颁布的《压力管道安全管理与监察规定》将压力管道分为三种类型:即长输管道、公用管道与工业管道。这也是迄今为止,国内最明确的管道分类规范性文件。

2、压力管道的运行维护规定与检验规定现状

在我国,由于压力管道安全监察管理工作起步较晚,监察管理力度不够,事故总量较大,人员伤亡、经济损失较大。有关部门统计了13起2000年发生的压力管道事故,发现事故原因如一下:设计安装不合理(3起)、元件质量不合格(5起)、维护操作不当(2起)、管道腐蚀泄漏(3起);该部门还分析了5起2000年发生的压力管道严重事故的原因:元件不合格(l起)、设计与制造不合格(2起)、腐蚀泄漏(2起)。另外,燃气管道发生泄漏较多,其造成的危害与损失较大。上述事例说明,正确地进行压力管道的运行维护与检验,对于确保压力管道的安全运行,至关重要。然而目前,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。而压力容器与锅炉的安全管理己建立有一整套安全保证体系,质量技术监督部门与各主管部门都有相应的管理规范,近年来的安全事故己大为减少。因此,借鉴压力容器与锅炉的管理规范,是压力管道管理应采取的措施。有此,为了普查全国压力管道的安全性能状况与数量,国家质检总局锅炉压力容器安全监察局颁布了《关于开展在用工业管道普查整治试点工作的通知》。

3压力管道检验技术研究

压力管道检验具有不完全同于锅炉和压力容器的技术与方法。其原因在于压力管道具有如下特点:(l)种类多,数量大,设计、制造、安装、应用管理环节多;(2)长细比大,跨越空间大,边界条件复杂;(3)现场安装工作量大;(4)材料应用种类多,选用复杂;(5)管道及其元件生产厂家规模较小,产品质量保证较差,事故分析发现,占30、40%;(6)长输管道与燃气管道基本上为理地敷设,热力管道为管沟敷设。针对上述压力管道特点,完全仿照锅炉压力容器的检测手段,工作量相当庞大,管道使用单位的负担也会很重。如何实现工业管道不搭脚手架、不拆保温层的在线检测,是对量多面广的工业管道实行定期检验的关键,需引进并研究国外先进的检测手段与设备。同时,应加快工业管道的安全评定技术向工程实用方向的转变,使科研成果能尽快转变为检验与评定规范。长输管道与燃气管道,基本上为埋地敷设,要想全面开挖检测,难度相当大,也得不偿失。目前,现有检验检测单位的检验方法千差万别,水平参差不齐,不利于加入WTO后的竞争以及检验技术的进步。因此,开展埋地管道的地面检测技术研究与开发,使之标准化,很必要,而我国开展管道检验工作的历史不长。目前,埋地管道地面检测技术主要是按照物探原理,利用电磁法进行检测,其检测精度有限,受干扰比较明显,特别是人口稠密的城市埋地管道,因为管道分布较密集,各种电磁信号的干扰很大。因此,有必要研究埋地管道防腐涂层缺陷与现有检测仪器的检测参数间的对应关系,如电流衰减率与涂层缺陷大小的关系等。同时,宜开展新的检测方法研究,如将雷达信号无损检测技术、微波信号无损检测技术、声发射无损检测技术等纳入理地管道地面检测仪器的开发研究领域。在埋地管道检验评价方面,应加强对检验结果的评价研究。据本专题组调研所知,当前埋地管道检验队伍对于检验结果的评价工作重视程度有限,原因可能在于经费问题。天津大学曾开发了1套埋地管道防腐系统的综合评价技术软件,主要采用了四指标法,即腐蚀电流密度、管地自然电位、管道防腐层技术状况以及阴极保护的有效性,但没有对管道本身的性能进行综合评价,如管道材料适用性、剩余寿命、剩余强度以及风险因子等。由前所述,只有对管道本身性能进行评价,才能使管道使用单位对管道性能有全面的了解,也才有利于有关职能部门的安全监察。

4、建立压力管道的运行维护管理模式与检验规则

应加强立法,建立起有关的压力管道运行维护管理与检验等方面的安全监察体系,依照锅炉压力容器的管理经验,借鉴国外先进的压力管道运行维护与检验经验,制订法规与部门规章,做到有法可依。

结合当前我国压力管道安全管理与监察现状,在政府行政法规方面,有关部门应着手制订《压力管道安全监察规定》、《压力管道安全技术监察规程》、《压力管道元件制造监督检验规程》、《在用压力管道检验规程》、《压力管道检验检测机构资格管理办法》、《压力管道使用、运行维护规程》、《压力管道操作人员规定》。上述法规的编写,应针对工业管道、公用管道与长输管道的不同特点,分别制订相应的部门规章规章与规范性文件,并与现有的国内外检验检测最新技术紧密结合,使之具有先进性、适用性与可行性。在运行维护管理与检验技术标准方面,应针对现有国内外检验检验能力,制订适合于中国国情的埋地管道检验检测技术规范,如完善现有的《地下管线电磁法探测规程》等,同时,针对目前国内检验检验机构现状与水平,通过科学研究,制订理地燃气管道评价技术规范,如《埋地管道外防腐涂层的分级评价方法》。通过上述标准规范的制订,使现有的地下管线检测有标准可循,各检验机构的行为规范化。国家应有单一的政府安全监察职能部门,从压力管道的设计、元件制造、安装、使用、检验、维护、改造等7个环节加强对易燃易爆等危险性较大的压力管道的监察力度;逐步打破以往压力管道条块分割管理局面,使我国的压力管道运行维护管理与检验走向规范化管理体系。同时,政府管理部门应具有服务意识,作到“忠于职守,勇于负责,严格把关,保国安民”,切实履行安全监察职能,减轻企业负担,确保国家财产与人民生命安全。

当前,首先应在全国范围内开展压力管道使用登记管理工作以及定期检验的试点,从而实行以‘企业负责、政府监督’为主的压力管道新的检验与安全运行监察体系。

压力管道篇5

关键词:压力管道检验分析

压力管道随着我国经济的发展,数量急增。压力管道承担着易燃易爆或有毒物质的传输作用,在运行内部会不可避免地产生压力、温度、腐蚀等等问题,因此,对于此种管道的设计、安装、运行过程的检验就十分必要。科学正确的检验方法可以避免或减少危险的发生,因此,分析出管道可能存在的失效原因,找出预防失效的方法、对策,从而防止管道事故的发生,保证管道的安全运行。下面就围绕着压力管道的检验问题谈谈笔者的看法。

一、压力管道检验易存在的问题分析

压力管道的全面检验内容一般为:资料审查、宏观检查、材质确认、壁厚测定、无损检测抽查、理化检验、安全附件检验、压力试验等。

1.资料审查。资料审查主要包括对设计资料,管材、管件等组成件的合格证及产品质量证明书,安装过程各项记录,竣工资料,运行记录。修理改造资料等的审查。存在的问题有:大多数企业无法提供出完整、齐全的原始资料,特别是早期安装的管道。有时仅有一份企业根据生产工艺流程绘制的平面图,或者没有任何原始资料,没有管道运行记录。

2.宏观检查、材质确认、壁厚测定、无损检测、理化检验。通过对压力管道进行宏观检查、材质确认、壁厚测定、无损检测、理化检验等项目的检查,来确认管道的结构、位置是否合理,组成件有无损坏、变形或有缺陷,材质是否满足使用要求,剩余壁厚能否满足使用,理化性能是否满足继续使用。存在问题是:在2000年以前。国家尚未实行压力管道安装许可证制度,安装施工单位均无管道施工资质,一些施工队伍不具备安装压力管道的能力、条件。在管件、阀门等的选用上随意性较大.造成一些材料选用不当,结构不合理。管道布置不合理。安装施工质量较差,焊缝成形不好,咬边,错边量超标,焊缝内部未焊透、气孔、夹渣等缺陷大量存在。

3.安全附件检验。通过对安全附件如压力表、安全阀等的检验。看其是否有损坏量程、开启压力等是否合理,是否经校验合格并在有效期内。从而对管道起到指示和保护作用。存在问题有:企业对管道上的安全附件都不是很重视.不能及时进行校验。

4.压力试验、严密性试验。由于企业的某个车间、装置停车检修时间很紧.待检的管道很多,各管道间操作参数、介质又不尽相同,所以水压(气压)试验和严密性试验很难单独进行,企业一般都提出要求结合开车试运行时进行严密性试验。

二、压力管道检验的科学内容及方法探究

压力管道的全面检验工作要依据相关规定定期进行。检查工作在管道停运时进行,主要工作有资料审查、宏观检验、壁厚测定,有时也包括无损探伤抽查、理化检验等工作。

1.压力管道检验准备工作。在准备阶段首先要做好资料审查及方案制定工作。资料审查主要是审查管道设计资料、施工资料、管道组成件合格证书、历次在线检验报告等。然后做检验准备,检验前,一定要关闭与管道及其邻近设备相关的电源,拆除保险丝,在明显的位置设置安全提示标示;检查轻便梯、脚手架等设施是否牢固可靠,确保检验人员的人身安全;检查检验现场周围是否存在妨碍管道检查工作的附件或物体,若发现必须对其进行清除或拆除;确保检验工具和设备的质量并做好其检查、校验工作,以保证检验结果的准确性。

2.压力管道的宏观检验。对非埋地管道来说,如果其不带有绝热层,宏观检查工作对整个管道都要做,但如果其带有绝热层,宏观检查工作通常都是按一定的比例进行抽查。当在检查过程中发现问题时,也要有针对性地进行壁厚测定及腐蚀监测等处理。一般情况外部宏观检查主要包括以下四个方面:第一,检测前要认真查阅相关宏观检查工作情况,如泄漏、振动、跑冷等方面的在线检验。如果首次全面检验前没有做在线检验工作,就需要依据在线检验宏观检查要求补足项目。第二,检查管道结构时,主要检查支吊架的间距合适与否。如果管道有柔性设计要求,就要检查管道固定点或固定支吊架间是否采取自然补偿措施或安装其他补偿器结构。第三,对管道组成件如阀门、法兰、垫片、紧固件等的完好情况进行检查,尤其是对长期运行易出现问题和安装难度大的组成件的检查要格外严格,主要确认方面包括损坏、变形、起皱、裂纹等。第四,对包括热影响区在内的焊接接头的表面裂纹存在与否进行检查,对焊接接头的咬边及错边量进行严格检查。

3.压力管道的材质检查。一般情况下,需要明确管道材料的种类及牌号,而很多老企业的管道经常出现材质不明的情况,原因主要有设计安装资料丢失、安装操作不规范或者文件与材料不吻合等。对于不能查明材质的,就要结合实际情况,利用化学分析、光谱分析、硬度测定、现场金相及力学性能等方法进行确认。一般来说,对于一些能够长期安全运行且危害性不大的管道,如GC3的管道,材质检查要求可以适当地放宽。

4.压力管道的电阻值测定。对输送易燃、易爆介质的管道主要应采用抽查方式测定管道对地电阻值及法兰间接触电阻值,一般来说,防静电接地电阻值需要控制在一百欧姆以内,而法兰间接触电阻值应控制在零点零三欧姆以内。其他管道可以不同检测。

5.壁厚测定。壁厚测定特别针对在腐蚀性环境下或者内部输送腐蚀性介质的管道,通过壁厚测定能够了解管道腐蚀程度。般情况下,要求弯头测厚抽查比例大于百分之五十,三通测厚抽查比例大于等于百分之二十,直径突变处测厚抽查比例大于等于百分之五。如果介质不具有腐蚀性或者管道为不锈钢材质,那么测厚抽查比例可以根据情况进行适量地减小。在测定时,首先明确介质腐蚀特性及流向,重点测定管道易受冲刷、腐蚀的部位,每处检测点不少于5个,确保能检测到每个壁厚减薄部位。

6.压力管道的无损检测。对于GC1、GC2级管道,需要考虑在各种应力作用下,管道材料和焊缝中的各种缺陷的可能扩展。表面探伤、RT、UT都是必要的检测手段,按规定比例抽查,发现缺陷,应扩探直至全部。定期检验一般受环境因素的影响较大,对于易燃、有毒介质输送管道的焊道口,按要求需要在每处拍一张照片,但如果发现或怀疑有裂纹现象,就要适当对其进行扩检。由于射线检测投资大且使用不方便,因此尽可能采取超声波检测方法对压力管道进行检查。而对于GC3级管道,在宏观检查没有发现问题的情况下,就不必进行深入的RT或UT检查了。

三、结束语

综上,笔者围绕着压力管道的检验问题谈了个人的看法,主要分析了当前压力管道中存在的问题和原因,然后根据笔者经验谈了如何对压力管道进行科学和正确的检验。希望本文的浅显论述能为此问题的解决提供帮助。

参考文献

[1]焦春梅;;长输管道施工焊工培训与考试[J];金属加工(热加工);2011年14期

[2]何永双;;玻璃钢管道施工中的质量问题及解决方法[J];科技促进发展(应用版);2010年12期

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