高壓工藝管道安全技術(shù)管理范本
一、概述
在化工生產(chǎn)中,工藝管道把不同工藝功能的機(jī)械和設(shè)備連接在一起,以完成特定的化工工藝過(guò)程,達(dá)到制取各種化工產(chǎn)品的目的。工藝管道與機(jī)械設(shè)備一樣,伴有介質(zhì)的化學(xué)環(huán)境和熱學(xué)環(huán)境,在復(fù)雜的工藝條件下運(yùn)行,設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢驗(yàn)、操作、維修的任何失誤,都有可能導(dǎo)致管道的過(guò)早失效或發(fā)生事故。特別是高壓工藝管道,由于承受高壓,加上化工介質(zhì)的易燃、易爆、有毒、強(qiáng)腐蝕和高、低溫特性,一旦發(fā)生事故,就更具危險(xiǎn)性。
高壓工藝管道較為突出的危險(xiǎn)因素是超溫、超壓、腐蝕、磨蝕和振動(dòng)。管道的超溫、超壓與反應(yīng)容器的操作失誤或反應(yīng)異常過(guò)載有關(guān);腐蝕、磨蝕與工藝介質(zhì)中腐蝕物質(zhì)或雜質(zhì)的含量和流體流速等有關(guān)。振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械動(dòng)平衡不良或基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不符合規(guī)定有關(guān),但更主要的是管道中流體流速高,轉(zhuǎn)彎過(guò)多,截面突變等形成的激振力氣流脈動(dòng)。腐蝕、磨蝕會(huì)逐漸削弱管道和管件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;振動(dòng)易造成管道連接件的松動(dòng)泄漏和疲勞斷裂。即使是很小的管線、管件或閥門的泄漏或破裂,都會(huì)造成較為嚴(yán)重的災(zāi)害,如火災(zāi)、爆炸或中毒等。多年實(shí)踐證明,高壓管道事故的頻率及危害性不亞于壓力容器事故,必須引起充分注意。
為了防止事故,強(qiáng)化高壓工藝管道的管理,《化學(xué)工業(yè)部設(shè)備動(dòng)力管理制度》中,把高壓管道列入鍋爐壓力容器安全監(jiān)察范圍,并頒發(fā)了《化工高壓工藝管道維護(hù)檢修規(guī)程》。高壓工藝管道的管理范圍為:
(1)靜載設(shè)計(jì)壓力為10~32 mpa的化工工藝管道和氨蒸發(fā)器、水冷排、換熱器等設(shè)備和靜載工作壓力為10~32 mpa的蛇管、回彎管;
(2)工作介質(zhì)溫度-20~370℃的高壓工藝管道。
二、高壓管道的設(shè)計(jì)、制造和安裝
1.高壓管道設(shè)計(jì)
高壓工藝管道的設(shè)計(jì)應(yīng)由取得與高壓工藝管道工作壓力等級(jí)相應(yīng)的、有三類壓力容器設(shè)計(jì)資格的單位承擔(dān)。高壓工藝管道的設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵守工藝管道有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。設(shè)計(jì)單位應(yīng)向施工單位提供完整的設(shè)計(jì)文件、施工圖和計(jì)算書(shū),并由設(shè)計(jì)單位總工程師簽發(fā)方為有效。
2.高壓管道制造
高壓工藝管道、閥門管件和緊固件的制造必須經(jīng)過(guò)省級(jí)以上主管部門鑒定和批準(zhǔn)的有資格的單位承擔(dān)。制造單位應(yīng)具備下列條件:
(1)有與制造高壓工藝管道、閥門管件相適應(yīng)的技術(shù)力量、安裝設(shè)備和檢驗(yàn)手段。
(2)有健全的制造質(zhì)量保證體系和質(zhì)量管理制度,并能嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),確保制造質(zhì)量。
制造廠對(duì)出廠的閥門、管件和緊固件應(yīng)出具產(chǎn)品質(zhì)量合格證,并對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量負(fù)責(zé)。
3.高壓管道安裝
高壓工藝管道的安裝單位必須取得與高壓工藝管道操作壓力相應(yīng)的三類壓力容器現(xiàn)場(chǎng)安裝資格的單位承擔(dān)。擁有高壓工藝管道的工廠只能承擔(dān)自用高壓工藝管道的修理改造安裝工作。
高壓工藝管道的安裝修理與改造必須嚴(yán)格執(zhí)行《工藝管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》gbj 235—82金屬管道篇;《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工驗(yàn)收規(guī)范》gbj 236—82《化工高壓工藝管道維護(hù)檢修規(guī)程》;以及設(shè)計(jì)單位提供的設(shè)計(jì)文件和技術(shù)要求。施工單位對(duì)提供安裝的管道、閥門、管件、緊固件要認(rèn)真管理和復(fù)檢,嚴(yán)防錯(cuò)用或混入假冒產(chǎn)品。施工中要嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量和安裝質(zhì)量并按工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)向用戶交工。高壓管道交付使用時(shí),安裝單位必須提交下列技術(shù)文件:
(1)高壓管道安裝竣工圖;
(2)高壓鋼管檢查驗(yàn)收記錄;
(3)高壓閥門試驗(yàn)記錄;
(4)安全閥調(diào)整試驗(yàn)記錄;
(5)高壓管件檢查驗(yàn)收記錄;
(6)高壓管道焊縫焊接工作記錄;
(7)高壓管道焊縫熱處理及著色檢驗(yàn)記錄;
(8)管道系統(tǒng)試驗(yàn)記錄。
試車期間,如發(fā)現(xiàn)高壓工藝管道振動(dòng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn),由設(shè)計(jì)單位與安裝單位共同研究,采取消振措施,消振合格后方可交工。
三、高壓管道操作與維護(hù)
高壓工藝管道是連接機(jī)械和設(shè)備的工藝管線,應(yīng)列入相應(yīng)的機(jī)械和設(shè)備的操作崗位,由機(jī)械和設(shè)備操作人員統(tǒng)一操作和維護(hù)。操作人員必須熟悉高壓工藝管道的工藝流程、工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu)。操作人員培訓(xùn)教育考核必須有高壓工藝管道內(nèi)容,考核合格者方可操作。
高壓工藝管道的巡回檢查應(yīng)和機(jī)械設(shè)備一并進(jìn)行。高壓工藝管道檢查時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):
(1)機(jī)械和設(shè)備出口的工藝參數(shù)不得超過(guò)高壓工藝管道設(shè)計(jì)或缺陷評(píng)定后的許用工藝參數(shù),高壓管道嚴(yán)禁在超溫、超壓、強(qiáng)腐蝕和強(qiáng)振動(dòng)條件下運(yùn)行;
(2)檢查管道、管件,閥門和緊固件有無(wú)嚴(yán)重腐蝕、泄漏、變形、移位和破裂以及保溫層的完好程度;
(3)檢查管道有無(wú)強(qiáng)烈振動(dòng),管與管、管與相鄰件有無(wú)摩擦,管卡、吊架和支承有無(wú)松動(dòng)或斷裂;
(4)檢查管內(nèi)有無(wú)異物撞擊或摩擦的聲響;
(5)安全附件、指示儀表有無(wú)異常,發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)報(bào)告,妥善處理,必要時(shí)停機(jī)處理。
高壓工藝管道嚴(yán)禁下列作業(yè):
(1)嚴(yán)禁利用高壓工藝管道作電焊機(jī)的接地線或吊裝重物受力點(diǎn);
(2)高壓管道運(yùn)行中嚴(yán)禁帶壓緊固或拆卸螺栓。開(kāi)停車有熱緊要求者,應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定熱緊處理;
(3)嚴(yán)禁帶壓補(bǔ)焊作業(yè);
(4)嚴(yán)禁熱管線裸露運(yùn)行;
(5)嚴(yán)禁借用熱管線做飯或烘干物品。
四、高壓管道技術(shù)檢驗(yàn)
高壓工藝管道的技術(shù)檢驗(yàn)是掌握管道技術(shù)現(xiàn)狀、消除缺陷、防范事故的主要手段。技術(shù)檢驗(yàn)工作由企業(yè)鍋爐壓力容器檢驗(yàn)部門或外委有檢驗(yàn)資格的單位進(jìn)行,并對(duì)其檢驗(yàn)結(jié)論負(fù)責(zé)。高壓工藝管道技術(shù)檢驗(yàn)分外部檢查、探查檢驗(yàn)和全面檢驗(yàn)。
1.外部檢查
車間每季至少檢查一次;企業(yè)每年至少檢查一次。檢查項(xiàng)目包括:
(1)管道、管件、緊固件及閥門的防腐層、保溫層是否完好,可見(jiàn)管表面有無(wú)缺陷;
(2)管道振動(dòng)情況,管與管、管與相鄰物件有無(wú)摩擦;
(3)吊卡、管卡、支承的緊固和防腐情況;
(4)管道的連接法蘭、接頭、閥門填料、焊縫有無(wú)泄漏;
(5)檢查管道內(nèi)有無(wú)異物撞擊或摩擦聲。
2.探查檢驗(yàn)
探查檢驗(yàn)是針對(duì)高壓工藝管道不同管系可能存在的薄弱環(huán)節(jié),實(shí)施對(duì)癥性的定點(diǎn)測(cè)厚及連接部位或管段的解體檢查。
(1)定點(diǎn)測(cè)厚
測(cè)點(diǎn)應(yīng)有足夠的代表性,找出管內(nèi)壁的易腐蝕部位,流體轉(zhuǎn)向的易沖刷部位,制造時(shí)易拉薄的部位,使用時(shí)受力大的部位,以及根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)選點(diǎn)。并充分考慮流體流動(dòng)方式,如三通,有側(cè)向匯流、對(duì)向匯流、側(cè)向分流和背向分流等流動(dòng)方式,流體對(duì)三通的沖刷腐蝕部位是有區(qū)別的,應(yīng)對(duì)癥選點(diǎn)。
將確定的測(cè)定位置標(biāo)記在繪制的主體管段簡(jiǎn)圖上,按圖進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)厚并記錄。定期分析對(duì)比測(cè)定數(shù)據(jù)并根據(jù)分析結(jié)果決定擴(kuò)大或縮小測(cè)定范圍和調(diào)整測(cè)定周期。根據(jù)已獲得的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),研究分析高壓管段在特定條件下的腐蝕、磨蝕規(guī)律,判斷管道的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,制定防范和改進(jìn)措施。
高壓工藝管道定點(diǎn)測(cè)厚周期應(yīng)根據(jù)腐蝕、磨蝕年速率確定。腐蝕、磨蝕速率小于0.10 mm·a-1,每四年測(cè)厚一次;0.10~0.25 mm·a-1,每?jī)赡隃y(cè)厚一次;大于0.25 mm·a-1,每半年測(cè)厚一次。
(2)解體抽查
解體抽查主要是根據(jù)管道輸送的工作介質(zhì)的腐蝕性能、熱學(xué)環(huán)境、流體流動(dòng)方式,以及管道的結(jié)構(gòu)特性和振動(dòng)狀況等,選擇可拆部位進(jìn)行解體檢查,并把選定部位標(biāo)記在主體管道簡(jiǎn)圖上。
一般應(yīng)重點(diǎn)查明:法蘭、三通、彎頭、螺栓以及管口、管口壁、密封面、墊圈的腐蝕和損傷情況。同時(shí)還要抽查部件附近的支承有無(wú)松動(dòng)、變形或斷裂。對(duì)于全焊接高壓工藝管道只能靠無(wú)損探傷抽查或修理閥門時(shí)用內(nèi)窺鏡擴(kuò)大檢查。
解體抽查可以結(jié)合機(jī)械和設(shè)備單體檢修時(shí)或企業(yè)年度大修時(shí)進(jìn)行,每年選檢一部分。
3.全面檢驗(yàn)
全面檢驗(yàn)是結(jié)合機(jī)械和設(shè)備單體大修或年度停車大修時(shí)對(duì)高壓工藝管道進(jìn)行鑒定性的停機(jī)檢驗(yàn),以決定管道系統(tǒng)繼續(xù)使用、限制使用、局部更換或判廢。全面檢驗(yàn)的周期為10~12年至少一次,但不得超過(guò)設(shè)計(jì)壽命之末。遇有下列情況者全面檢驗(yàn)周期應(yīng)適當(dāng)縮短。
(1)工作溫度大于180℃的碳鋼和工作溫度大于250℃的合金鋼的臨氫管道或探查檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氫腐蝕傾向的管段;
(2)通過(guò)探查檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)腐蝕、磨蝕速率大于0.25 mm·a-1,剩余腐蝕余量低于預(yù)計(jì)全面檢驗(yàn)時(shí)間的管道和管件,或發(fā)現(xiàn)有疲勞裂紋的管道和管件;
(3)使用年限超過(guò)設(shè)計(jì)壽命的管道;
(4)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)超溫、超壓或鼓脹變形,有可能引起金屬性能劣化的管段。
全面檢驗(yàn)主要包括以下一些款項(xiàng):
(1)表面檢查
表面檢查是指宏觀檢查和表面無(wú)損探傷。宏觀檢查是用肉眼檢查管道、管件、焊縫的表面腐蝕,以及各類損傷深度和分布,并詳細(xì)記錄。表面探傷主要采用磁粉探傷或著色探傷等手段檢查管道管件焊縫和管頭螺紋表面有無(wú)裂紋、折疊、結(jié)疤、腐蝕等缺陷。
對(duì)于全焊接高壓工藝管道可利用閥門拆開(kāi)時(shí)用內(nèi)窺鏡檢查;無(wú)法進(jìn)行內(nèi)壁表面檢查時(shí),可用超聲波或射線探傷法檢查代替。
(2)解體檢查和壁厚測(cè)定
管道、管件、閥門、絲扣和螺栓、螺紋的檢查,應(yīng)按解體要求進(jìn)行。按定點(diǎn)測(cè)厚選點(diǎn)的原則對(duì)管道、管件進(jìn)行壁厚測(cè)定。對(duì)于工作溫度大于180℃的碳鋼和工作溫度大于250℃的合金鋼的臨氫管道、管件和閥門,可用超聲波能量法或測(cè)厚法根據(jù)能量的衰減或壁厚“增厚”來(lái)判斷氫腐蝕程度。
(3)焊縫埋藏缺陷探傷
對(duì)制造和安裝時(shí)探傷等級(jí)低的、宏觀檢查成型不良的、有不同表面缺陷的或在運(yùn)行中承受較高壓力的焊縫,應(yīng)用超聲波探傷或射線探傷檢查埋藏缺陷,抽查比例不小于待檢管道焊縫總數(shù)的10%。但與機(jī)械和設(shè)備連接的第一道、口徑不小于50mm的、或主支管口徑比不小于0.6的焊接三通的焊縫,抽查比例應(yīng)不小于待檢件焊縫總數(shù)的50%。
(4)破壞性取樣檢驗(yàn)
對(duì)于使用過(guò)程中出現(xiàn)超溫、超壓有可能影響金屬材料性能的或以蠕變率控制使用壽命、蠕變率接近或超過(guò)1%的,或有可能引起高溫氫腐蝕或氮化的管道、管件、閥門,應(yīng)進(jìn)行破壞性取樣檢驗(yàn)。檢驗(yàn)項(xiàng)目包括化學(xué)成分、機(jī)械性能、沖擊韌性和金相組成等,根據(jù)材質(zhì)劣化程度判斷鄰接管道是否繼續(xù)使用、監(jiān)控使用或判廢。
