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文檔簡介
1、在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程 應用解析楊緒運 中國特種設備檢測研究院 在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程 應用解析楊緒運2022/10/32主要內(nèi)容第一部分 “管檢規(guī)”編寫背景現(xiàn)狀第二部分 “管檢規(guī)”條文解析及應用第三部分 提高工業(yè)管道安全運行的方法及對策2022/10/22主要內(nèi)容第一部分 “管檢規(guī)”編寫背景現(xiàn)狀第一部分 “管檢規(guī)”編寫背景現(xiàn)狀2022/10/33第一部分 “管檢規(guī)”編寫背景現(xiàn)狀2022/10/231國內(nèi)工業(yè)管道法規(guī)標準體系特種設備安全監(jiān)察條例壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程GB50316-2000工業(yè)金屬管道設計規(guī)范GB50235-97工業(yè)金屬管道工程施工 及驗收規(guī)范G
2、B50236-98現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊 接工程施工及驗收規(guī)范GB-T20801-2006壓力管道規(guī)范工 業(yè)管道 2022/10/3.四個層次法規(guī)標準1國內(nèi)工業(yè)管道法規(guī)標準體系GB50316-2000工2022/10/352國外主要工業(yè)管道技術標準、規(guī)范美國ASME B31.3工藝管道美國ASME B31.1動力管道美國石油協(xié)會API 570工業(yè)管道檢驗規(guī)范2022/10/252國外主要工業(yè)管道技術標準、規(guī)范美國AS3 在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程 編寫背景 管理起步晚:1996年原勞動部才頒布了壓力管道安全管理與監(jiān) 察規(guī)定,正式將工業(yè)管道列入安全監(jiān)察范圍 重容器、輕管道的思想。對管道事故的可能性認
3、識不足,認為工 業(yè)管道的壁厚對于其承受的內(nèi)壓來說有非常大的安全裕度;沒有 認識到與時間有關的破壞模式 多數(shù)工業(yè)管道存在設計、安裝、制造、維修、管理整個環(huán)節(jié)缺乏 監(jiān)督控制,標準不統(tǒng)一 對管道事故的后果嚴重程度認識不足:認為工業(yè)管道本身的價值 很低,而忽視了易燃易爆介質(zhì)泄漏進而爆炸或有毒介質(zhì)泄漏帶來 的人身傷害和大量的停產(chǎn)損失以及對環(huán)境造成的污染。實際上存 在很多安全隱患,管道事故時有發(fā)生,影響企業(yè)的經(jīng)濟正常發(fā)展3 在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程 管理起步晚:19962022/10/3719942002年部分國內(nèi)壓力管道事故的統(tǒng)計情況2022/10/2719942002年部分國內(nèi)壓力管道事故2022/1
4、0/384 工業(yè)管道目前主要存在的問題設計、制造、安裝以及使用管理的標準規(guī)范不統(tǒng)一、不齊全,甚至相互矛盾設計工作疏于管理組成件的制造過程中缺乏強制性的監(jiān)督控制安裝隊伍混亂,管理失控,過去也沒有進行單位與人員資格認可缺乏完整的壓力管道事故統(tǒng)計報告資料焊接接頭超標缺陷比例高使用管理人員缺少專業(yè)培訓,管道事故的發(fā)生認識不足定期檢驗的宣傳需進一步加強檢驗、檢測與缺陷處理缺乏有效的依據(jù)管檢規(guī)存在檢驗“死角”,需進一步完善 2022/10/284 工業(yè)管道目前主要存在的問題第二部分 “管檢規(guī)”條文解析及應用2022/10/3第二部分 2022/10/22022/10/3102.1 編寫原則 貫徹“安全第一
5、、預防為主、防治結合”的精 神,保障人身和財產(chǎn)的安全 加強安全監(jiān)察、規(guī)范檢驗工作、確保安全運行、 保障人民生命和財產(chǎn)的安全2022/10/2102.1 編寫原則 貫徹“安全第一、預防2022/10/3112.2 適用范圍以壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定適用范圍的在用工業(yè)管道及附屬設施為基礎保持與特種設備安全監(jiān)察條例一致,不適用最高工作壓力小于0.1MPa的工業(yè)管道和公稱直徑小于等于25mm的工業(yè)管道非金屬工業(yè)管道和最高工作壓力大于42MPa的超高壓工業(yè)管道,其設計、制造、檢驗均有特殊的要求,本規(guī)程也不適用2022/10/2112.2 適用范圍以壓力管道安全管理與2.3 管道分類長輸管道(GA):產(chǎn)
6、地、儲存庫、使用單位間的用于輸送商品介質(zhì)的管道公用管道(GB):城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)的用于公用事業(yè)或民用的燃氣管道和熱力管道工業(yè)管道(GC):企業(yè)、事業(yè)單位所屬的用于輸送工藝介質(zhì)的工藝管道、公用工程管道及其它輔助管道工業(yè)管道根據(jù)輸送介質(zhì)的毒性、溫度、壓力等分為:GC1、GC2、GC32022/10/3122.3 管道分類長輸管道(GA):產(chǎn)地、儲存庫、使用單位間的2022/10/313GC類級別劃分示意(管檢規(guī))2022/10/213GC類級別劃分示意(管檢規(guī))2022/10/314GC類級別劃分示意(管檢規(guī))2022/10/214GC類級別劃分示意(管檢規(guī))2022/10/315GB/T2080
7、1-2006管道分級壓力管道按其危害程度和安全等級劃分為GC1、GC2、GC3三級。(1)符合下列條件之一的壓力管道應劃分為GC1級:1.輸送下列有毒介質(zhì)的壓力管道: a)極度危害介質(zhì); b)高度危害氣體介質(zhì) c)工作溫度高于標準沸點的高度危害液體介質(zhì)。2.輸送下列可燃、易爆介質(zhì)且設計壓力大于或等于4.0MPa的壓力管道: a) 甲、乙類可燃氣體; b) 液化烴 c) 甲B類可燃液體3.設計壓力大于或等于10.0MPa的壓力管道和設計壓力大于或等于4.0MPa且設計溫度大于或等于400的壓力管道。(2) 符合下列條件的壓力管道應劃分為GC2級: 除(3)條規(guī)定的GC3級管道外,介質(zhì)毒性程度、火
8、災危險性(可燃性)、設計壓力和設計溫度低于1 條規(guī)定(GC1級)的壓力管道。(3) 符合下列條件的壓力管道應劃分為GC3級: 輸送無毒、非可燃流體介質(zhì),設計壓力小于或等于1.0MPa且設計溫度大于-20但不大于185的壓力管道。(4)當輸送毒性或可燃性不同的混合介質(zhì)時,應按其危害程度及其含量,由業(yè)主或設計者確定壓力管道等級。2022/10/215GB/T20801-2006管道分級壓2022/10/316國內(nèi)標準:SH 3501-2002石油化工有毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗收規(guī)范:SHA、SHB、SHC、SHDDL 5031-94 電力建設施工及驗收技術規(guī)范:高壓、中壓、低壓SHS 0100
9、5-1992工業(yè)管道維修檢修規(guī)程:、化工部1995-968號化工企業(yè)壓力管道檢驗規(guī)程:A、B、C、D國外標準:ASME B31.3工藝管道: D、M 、高壓類、其它類API570工業(yè)管道檢驗規(guī)范:根據(jù)危害程度分為1、2、3類2022/10/216國內(nèi)標準:2022/10/317管道分級總結1.各標準規(guī)范分級原則基本一致: a)溫度; b)壓力; c)介質(zhì); d)危害程度。2.各標準規(guī)范分級類別不統(tǒng)一: a)標準規(guī)范強調(diào)的側重點不同; b)分級方法多種多樣。 2022/10/217管道分級總結1.各標準規(guī)范分級原則基本2022/10/3182.4 在線檢驗定義:運行條件下進行的檢驗周期:每年至少
10、一次手段:一般以宏觀檢查和安全附件檢驗為主,必要時進行測厚檢查和電阻值測量檢驗單位:使用單位或使用單位委托的有資格的單位檢驗人員:專業(yè)培訓、備案使用單位義務:制定檢驗計劃和方案,安排檢 驗工作2022/10/2182.4 在線檢驗定義:運行條件下進行的2022/10/319一般程序及檢驗內(nèi)容檢驗前準備記錄檢查出具在線檢驗報告泄漏檢查絕熱層和防腐層檢查振動檢查壁厚測定電阻測量安全附屬設備檢驗陰極保護裝置檢查閥門、法蘭、膨脹節(jié)檢查支吊架檢查位置與變形情況檢查檢驗后的處理現(xiàn)場宏觀檢查與其他檢查蠕脹測點檢查管道標識檢查2022/10/219一般程序及檢驗內(nèi)容檢驗前準備記錄檢查出2022/10/320在
11、線檢驗重點內(nèi)容主要以宏觀檢查為主:壓縮機、泵的出口部位補償器、三通、彎頭(彎管)、大小頭、支管連接及介質(zhì)流動的死角等部位支吊架損壞部位附近的管道組成件以及焊接接頭曾經(jīng)出現(xiàn)過影響管道安全運行的問題的部位處于生產(chǎn)流程要害部位的管段和與重要裝置或設備相連接的管段工作條件苛刻及承受交變載荷的管段2022/10/220在線檢驗重點內(nèi)容主要以宏觀檢查為主:2022/10/321在線檢驗重點內(nèi)容發(fā)生事故的可能性較大的部位壓縮機、泵的出口部位,其振動比較嚴重支吊架損壞部位附近的工業(yè)管道組成件以及主要受力焊接接頭,由于支吊架的損壞,承受的應力遠大于設計值高溫、高壓等工作條件苛刻的管段,其發(fā)生事故的可能性較大承受
12、交變載荷的的管段,其容易發(fā)生疲勞補償器、三通、彎頭(彎管)、大小頭、支管連接及介質(zhì)流動的死角等部位,使用經(jīng)驗表明,這些部位容易損壞曾經(jīng)出現(xiàn)過影響工業(yè)管道安全運行的問題的部位,這往往意味著該部位承受較大應力或腐蝕較嚴重,從而發(fā)生事故的可能性比較大事故后果比較嚴重的部位處于生產(chǎn)流程要害部位的管段以及與重要裝置或設備相連接的 管段事故的可能性較大的部位2022/10/221在線檢驗重點內(nèi)容發(fā)生事故的可能性較大的2022/10/322在線檢驗存在問題 部分在線檢驗人員對在線檢驗意義及重要性認識不足 在線檢驗人員沒有經(jīng)過專業(yè)培訓,檢驗內(nèi)容、流程缺乏認識 用戶單位管理不當,未開展在線檢驗 對管道存在的問題
13、“視而不見”,缺陷及缺陷原因不明 在線檢驗存在檢驗內(nèi)容“偏少”、檢驗質(zhì)量“不足”,難以 確保管道的安全運行 管體本身缺陷難以有效發(fā)現(xiàn)2022/10/222在線檢驗存在問題 部分在線檢驗人員對在2.5 全面檢驗定義:按一定檢驗周期,在停車期間進行的檢驗周期:根據(jù)檢驗結論制定檢驗周期,0至9年檢驗單位:獲得質(zhì)量技術監(jiān)督部門資格認可的檢驗單位(有自檢資格的單位可以檢驗自有管道)檢驗人員:考核合格、取得資格證書使用單位義務:制定檢驗計劃,安排檢驗工作,報檢,檢驗的現(xiàn)場準備工作、輔助工作2.5 全面檢驗定義:按一定檢驗周期,在停車期間進行的檢驗2022/10/324全面檢驗程序及檢驗內(nèi)容檢驗前準備資料審
14、查出具全面檢驗報告外部宏觀檢查材質(zhì)檢驗壁厚測定泄漏性試驗耐壓強度校驗和應力分析安全附件檢驗理化檢驗無損檢測檢驗后的處理制定檢驗方案壓力試驗2022/10/224全面檢驗程序及檢驗內(nèi)容檢驗前準備資料審2022/10/325資料審查資料審查意義: 全面檢驗開展的基礎及依據(jù)資料審查內(nèi)容:壓力管道設計單位資格、設計圖紙、安裝施工圖及有關計算書等壓力管道安裝單位資格、竣工驗收資料(含安裝竣工資料、材料檢驗等)管道組成件、管道支承件的質(zhì)量證明文件在線檢驗要求檢查的各種記錄該檢驗周期內(nèi)的各次在線檢驗報告檢驗人員認為檢驗所需要的其它資料2022/10/225資料審查資料審查意義:2022/10/326資料審查
15、總結現(xiàn)有工業(yè)管道許多是尚未實行安全監(jiān)察前設計、安裝和制造設計圖紙、安裝施工圖、嚴重竣工驗收資料遺失嚴重一般工業(yè)管道、尤其使用年限久的管道未有計算書一般用戶方未能提供該檢驗周期內(nèi)的各次在線檢驗報告約40%的用戶不能提供管道運行參數(shù),或參數(shù)失真維修、改造的管道未有記錄資料管理、交接混亂2022/10/226資料審查總結現(xiàn)有工業(yè)管道許多是尚未實行2022/10/327宏觀檢查宏觀檢查主要內(nèi)容在線檢驗的宏觀檢查所包括的相關項目及要求管道結構檢查檢查管道組成件有無損壞、有無變形,表面有無裂紋、皺褶、重皮、碰傷等缺陷檢查焊接接頭(包括熱影響區(qū))是否存在宏觀的表面裂紋檢查焊接接頭的咬邊和錯邊量檢查管道是否存
16、在明顯的腐蝕,管道與管架接觸處是否存在局部腐蝕2022/10/227宏觀檢查宏觀檢查2022/10/328宏觀檢查泄漏檢查: 主要檢查管子及其它組成件泄漏情況 部分檢驗中宏觀檢查發(fā)現(xiàn)管體、管件泄漏情況角焊縫泄漏焊縫開裂管體穿孔支架焊接對接焊縫泄漏閥門泄漏閥門縮孔泄漏法蘭泄漏2022/10/228宏觀檢查泄漏檢查:部分檢驗中宏觀檢查發(fā)2022/10/329宏觀檢查絕熱層、防腐層檢查: 主要檢查管道絕熱層有無破損、脫落、跑冷等情況;防腐層是否完好情況 部分檢驗中宏觀檢查發(fā)現(xiàn)絕熱層、防腐層破損脫落情況絕熱層破損防腐層破損、脫落2022/10/229宏觀檢查絕熱層、防腐層檢查:部分檢驗中2022/10
17、/330宏觀檢查振動檢查: 主要檢查管道有無異常振動情況 原因分析:管道結構設計不合理支吊架間距設計不合理管道輸送介質(zhì)壓力不平穩(wěn)支吊架類型設計不合理 2022/10/230宏觀檢查振動檢查:原因分析:2022/10/331宏觀檢查位置與變形檢查:管道位置是否符合現(xiàn)行國家標準規(guī)范要求管道與管道,管道與設備之間有無碰撞摩擦情況管道是否存在撓曲、下沉以及異常變形等 部分檢驗中宏觀檢查發(fā)現(xiàn)位置及變形情況氧氣管泄漏液化石油氣管道與植物碰撞摩擦下沉變形2022/10/231宏觀檢查位置與變形檢查:部分檢驗中宏觀2022/10/332宏觀檢查支吊架檢查:支吊架是否脫落、變形、腐蝕損壞或焊接接頭開裂支吊架與管
18、道接觸處有無積水現(xiàn)象恒力彈簧支吊架轉體位移指示是否越限變力彈簧支吊架是否異常變形、偏斜或失載剛性支吊架狀態(tài)是否異常吊桿及連接配件是否損壞或異常轉導向支架間隙是否合適,有無卡澀現(xiàn)象阻尼器、減振器位移是否異常,液壓阻尼器液位是否正常承載結構與支撐輔助鋼結構是否明顯變形,焊接接頭是否有宏觀裂紋支吊架間距是否合理 管道固定點與固定支架是否采用自然補償或其它補償結構 2022/10/232宏觀檢查支吊架檢查:2022/10/333宏觀檢查支吊架檢查: 部分檢驗中宏觀檢查發(fā)現(xiàn)支吊架異常情況腐蝕脫離下沉變形2022/10/233宏觀檢查支吊架檢查: 2022/10/334宏觀檢查支吊架檢查注意事項: 審查工
19、藝圖,支吊架類型及間距是否符合設計、建造規(guī)范管道是否存在振動管道是否存在撓曲、下沉以及異常變形等 進行管系應力計算,持續(xù)應力及位移應力是否滿足設計規(guī)范 2022/10/234宏觀檢查支吊架檢查注意事項:2022/10/335宏觀檢查閥門、法蘭及膨脹節(jié)檢查: 開裂2022/10/235宏觀檢查閥門、法蘭及膨脹節(jié)檢查: 2022/10/336宏觀檢查其他宏觀檢查:陰極保護裝置檢查蠕脹測點檢查管道標示檢查輸送易燃、易爆介質(zhì)管道防靜電接地阻和法蘭間接觸電阻檢查安全保護裝置檢查2022/10/236宏觀檢查其他宏觀檢查:2022/10/337宏觀檢查總結全面檢查是在停車狀態(tài)下檢驗,泄漏及振動檢查無法進行
20、需要進行管系應力計算確認支吊架類型、間距是否合理,宏觀 檢查難以現(xiàn)場直接發(fā)現(xiàn)有保溫層、超高架空管道難以實現(xiàn)100%宏觀檢查,存在天然 “漏檢”宏觀檢查主要針對管體外部,管體內(nèi)腐蝕狀況難以檢查2022/10/237宏觀檢查總結全面檢查是在停車狀態(tài)下檢驗2022/10/338管道材質(zhì)檢測材質(zhì)問題設計、建造時間早,材質(zhì)不明改造、更換的管道與原材質(zhì)不一致材料性能在建造、使用過程中發(fā)生改變檢驗方法化學分析光譜分析2022/10/238管道材質(zhì)檢測材質(zhì)問題2022/10/339管道材質(zhì)檢測管道改造:碳鋼更換為不銹鋼,管道產(chǎn)生軸向位移約10cm,造成結構變形2022/10/239管道材質(zhì)檢測管道改造:碳鋼更
21、換為不銹鋼2022/10/340剩余壁厚檢測選擇原則一般選擇易受介質(zhì)腐蝕和沖蝕的彎頭、三通和直徑突變部位,測厚位置不少于3處。根據(jù)管道的類別規(guī)定了抽查比例,抽查比例是對于每種管件數(shù)量,而不是各種管件的總數(shù)而言的一旦檢查發(fā)現(xiàn)管道有異常情況,應在附近增加測點,并確定異常區(qū)域大小,并可適當提高整根管線的抽查比例不銹鋼管道、介質(zhì)無腐蝕性管道可適當減少抽查比例2022/10/240剩余壁厚檢測選擇原則2022/10/341剩余壁厚檢測背景工業(yè)管道的厚度減薄通常是由于腐蝕和沖刷引起的。所以,一般選擇彎頭、三通、直徑突變處(俗稱大小頭)、以及上述被抽查管件與直管段相連的焊接接頭的直管段一側進行厚度測量根據(jù)管
22、道的類別規(guī)定了抽查比例,抽查比例是對于上述每種管件數(shù)量,而不是各種管件的總數(shù)而言的2022/10/241剩余壁厚檢測背景工業(yè)管道的厚度減薄通常2022/10/342測厚位置測厚點位置選擇2022/10/242測厚位置測厚點位置選擇2022/10/343剩余壁厚檢測總結問題 其他部位也可能發(fā)生腐蝕減薄,抽查位置具有“概率性” 發(fā)現(xiàn)異常區(qū)域和位置,應擴大抽查比例 直管道抽查的位置及比例受技術條件的限制未明確規(guī)定 實際檢驗(導波、漏磁)直管段腐蝕檢測,近40 50%的管道存 在嚴重腐蝕減薄舉例 2008年天津某石化企業(yè)裝置全面檢驗,導波和漏磁檢測發(fā)現(xiàn)多處 直管段嚴重腐蝕減薄,最大減薄量超過壁厚的50
23、%; 2007年4月份某石化企業(yè)大檢修期間,應用導波技術發(fā)現(xiàn)直管段 2007年9月份對上海某企業(yè)的煤氣檢驗中,發(fā)現(xiàn)直管段泄漏 2008年1月份上海某鋼鐵企業(yè)中壓蒸汽管道直管段發(fā)生破裂事故 2008年8月份某化工企業(yè)無水氨管道直管段發(fā)生腐蝕泄漏2022/10/243剩余壁厚檢測總結問題舉例2022/10/344典型顆粒在管道中的運動2022/10/244典型顆粒在管道中的運動2022/10/345表面無損檢測選擇原則宏觀檢查中發(fā)現(xiàn)裂紋及可疑情況的管道,對相應部位進行表面無損檢測絕熱層破損或可能滲入雨水的奧氏體不銹鋼管道,對相應部位進行外表面滲透檢測處于應力腐蝕環(huán)境中的管道,進行抽查對長期承受明顯
24、交變載荷的管道,應在焊接接頭及容易造成應力集中的部位進行表面無損檢測檢驗員認為有必要時,對支管角焊縫等部位進行表面無損檢測2022/10/245表面無損檢測選擇原則2022/10/346超聲波或射線檢測比例(根據(jù)我國工業(yè)管道量大面廣及中石化與化工部經(jīng)驗)GC1級管道的探傷比例為:一般情況:焊接接頭數(shù)量的15%且不少于2條耐熱鋼管道或溫度、壓力循環(huán)變化和振動較大的管道:30% 且不少于4條GC2級管道的探傷比例為:一般情況:焊接接頭數(shù)量的10%且不少于2條耐熱鋼管道或溫度、壓力循環(huán)變化和振動較大的管道:20% 且不少于4條GC3級管道一般不進行超聲波或射線檢測抽查若發(fā)現(xiàn)導致安全狀況等級為3級或4
25、級的缺陷,應增加比例,所增加比例數(shù)量由檢驗員與使用單位結合管道運行參數(shù)和運行經(jīng)驗協(xié)商確定2022/10/246超聲波或射線檢測比例(根據(jù)我國工業(yè)管道2022/10/347超聲波或射線檢測重點部位安裝、制造中返修過的焊接接頭和安裝時固定口的焊接接頭錯邊、咬邊嚴重超標的焊接接頭表面檢測發(fā)現(xiàn)裂紋的焊接接頭泵、壓縮機進出口第一道或相近的焊接接頭支撐損壞部位附近的管道焊接接頭異種鋼焊接接頭硬度檢驗中發(fā)現(xiàn)的硬度異常的焊接接頭使用中發(fā)生泄漏的部位附近的焊接接頭檢驗員和使用單位認為需要檢查的其它焊接接頭注:當重點部位需抽查而上述抽查比例不適應檢查需要時,檢驗員與使用單位協(xié)商確定比例2022/10/247超聲波
26、或射線檢測重點部位2022/10/348無損檢測無損檢測問題:目前超聲波探傷t4mm成熟,t4mm管道磁粉可代替缺陷深度難以精確測量,多以對比試塊或經(jīng)驗判斷在役高溫管道無損檢測技術不成熟小管徑承插旱接頭無法進行超聲或射線,應以表面代替超高架空管道、現(xiàn)場條件不允許,抽查比例難以達到2022/10/248無損檢測無損檢測問題:2022/10/349檢測位置(溫度、材質(zhì))工作溫度大于370的碳素鋼和鐵素體不銹鋼管道(蠕變開裂)工作溫度大于450的鉬鋼和鉻鉬鋼管道(蠕變開裂)工作溫度大于430的低合金鋼和奧氏體不銹鋼管道(低合金鋼:蠕變開裂+奧氏體不銹鋼:敏化及晶間裂紋)工作溫度大于220的輸送臨氫介
27、質(zhì)的碳鋼和低合金鋼管道(氫腐蝕及氫致裂紋)金相和硬度檢查2022/10/249檢測位置(溫度、材質(zhì))金相和硬度檢查2022/10/350金相和硬度檢查檢測位置(介質(zhì)、壽命)介質(zhì)含濕H2S或介質(zhì)可能引起應力腐蝕的碳鋼或低合金管道(應力腐蝕)使用壽命接近或超過設計壽命的管道(材質(zhì)劣化)注意事項硬度值 HB200,無損檢測和金相分析(裂紋、晶粒)HB200僅是一個參考值,是一定濃度與應力水平下的經(jīng)驗值使用壽命接近或超過設計壽命,力學性能試驗或化學成分分析發(fā)現(xiàn)異常,考慮縮短檢驗周期或監(jiān)控使用2022/10/250金相和硬度檢查檢測位置(介質(zhì)、壽命)2022/10/351安全保護裝置檢查安全保護裝置組成
28、壓力表校檢日期、精度等級、表盤直徑、刻度范圍、安裝位置、外觀檢查(安排停車前檢查)測溫儀表校檢日期、精度等級、量程、安裝位置、外觀檢查、必要時紅外抽查(安排停車前檢查)安全閥解體檢查,修理調(diào)整,耐壓和密封試驗,開啟壓力(可拆換);校驗報告、外觀檢查(不可拆)爆破片是否定期更換,是否滿足有關規(guī)定緊急切斷裝置解體檢查,修理調(diào)整,耐壓和密封試驗,開啟壓力,外觀檢查2022/10/251安全保護裝置檢查安全保護裝置組成壓力表2022/10/352安全保護裝置檢查外觀檢查表面銹蝕狀況同一系統(tǒng)指針是否一致鉛封完好狀況刻度是否清晰安裝位置是否便于察看表盤是否完好校驗或更換日期,是否在使用期限內(nèi)2022/10
29、/252安全保護裝置檢查外觀檢查2022/10/353安全保護裝置檢查外觀檢查測溫儀壓力表安裝位置進液體表殼不清銹蝕損壞2022/10/253安全保護裝置檢查外觀檢查測溫儀壓力表安2022/10/354安全保護裝置檢查安全保護裝置舉例:中壓蒸汽管道運行參數(shù):管道規(guī)格:2197.1mm設計壓力:4.35MPa設計溫度:260管道材質(zhì):20#事故分析:2008年02月份該管道發(fā)生爆破事故,破裂長度約2米。 2008年11月份進行全面檢驗 ,紅外線測溫,發(fā)現(xiàn)管道外壁溫度358 374 ,遠高于設計溫度(汽源出口減溫閥后溫度計損壞 ,在線檢測難以發(fā)現(xiàn))2022/10/254安全保護裝置檢查安全保護裝置
30、舉例:2022/10/355耐壓強度校驗和應力分析耐壓強度校驗:減薄量大于10%公稱壁厚強度校核參照GB 50316 工業(yè)金屬管道設計規(guī)范 P:最高工作壓力MPa; D0 :管子外徑mm; t :最高工作溫度下管子材料的許用應力MPa; C :至下一檢驗周期的腐蝕裕度mm; :焊縫系數(shù)注:只能校核內(nèi)壓引起的強度不足問題,不能解決彎曲應力,但起到“篩選作用” 無法確認材質(zhì),為保證安全,其許用應力取低一級鋼材2022/10/255耐壓強度校驗和應力分析耐壓強度校驗:2022/10/356管系應力計算檢驗思路:根據(jù)資料審查、現(xiàn)場管線圖的測繪,應用國外先進有限元軟件進行管系應力分析計算,確定出管系受力
31、較大的區(qū)段;針對分析結果重點開展宏觀檢查、剩余壁厚檢測等2022/10/256管系應力計算檢驗思路:根據(jù)資料審查、現(xiàn)2022/10/357耐壓強度校驗和應力分析應力分析背景:前期建造的管道設計時未進行應力計算或未達到要求建造中未按設計進行結構不合理、柔性不足及振動異常破壞后果嚴重管道應力分析:無強度計算書,并且t0D0/6或P0/t0.385的管道;檢驗中發(fā)現(xiàn)管道存在下列情況較大變形,撓曲法蘭經(jīng)常性泄漏,破壞管段應設而未設置補償器或補償器失效支吊架異常損壞嚴重的全面減薄等現(xiàn)象2022/10/257耐壓強度校驗和應力分析應力分析背景:2022/10/358壓力試驗強調(diào)做壓力試驗:經(jīng)重大修理改造的
32、使用條件變更的停用2年以上重新投用的代替壓力試驗方法:無所有焊接接頭和角焊縫用液體滲透法或磁粉法進行表面無損檢測焊接接頭用100射線或超聲檢測;泄漏性試驗2022/10/258壓力試驗強調(diào)做壓力試驗:2022/10/359壓力試驗壓力試驗注意事項脆性材料管道必須用液體;韌性材料管道設計壓力小于或等于0.6MPa時,可采用氣體;壓力試驗應采取有效的安全措施管道液壓試驗壓力較低時,按管道試驗壓力進行試驗管道液壓試驗壓力較高時,若設備的試驗壓力不低于管道最高工作壓力的1.15倍,可按照設備的試驗壓力進行試驗氣壓試驗壓力為最高工作壓力的1.15倍壓力試驗總結停車檢驗造成巨大經(jīng)濟損失,用戶傾向不停車全面
33、檢驗高壓管道現(xiàn)場條件難以提供壓力試驗條件可能會造成可降壓使用的管道“報廢”2022/10/259壓力試驗壓力試驗注意事項2022/10/360缺陷處理超標缺陷定義超過制造和驗收規(guī)范的缺陷超過“管檢規(guī)”評定為3級的缺陷缺陷處理方法修復使用單位制定修復方案,相關記錄存檔按規(guī)范要求修復原檢驗單位確認合格后方可投入使用安全評定必須由質(zhì)檢總局鍋爐局核準的單位進行評定單位對評定結果負責2022/10/260缺陷處理超標缺陷定義2022/10/361安全狀況等級評定原則根據(jù)全面檢驗的結果,以其中各評定項目中等級最低者作為評判級別如果在檢驗中發(fā)現(xiàn)的問題已經(jīng)處理,則按照處理后的狀態(tài)確定安全狀況等級本規(guī)程并未將技
34、術資料是否齊全作為評定安全狀況等級的依據(jù)分級1級的工業(yè)管道的狀況相當于標準狀態(tài)2級滿足合乎使用條件3級則是監(jiān)控使用狀態(tài),即工業(yè)管道辦理注冊登記手續(xù)后允許在滿足檢驗報告所限定的使用條件和檢驗周期內(nèi)繼續(xù)使用4級則予以整改或更換2022/10/261安全狀況等級評定原則2022/10/362安全狀況等級評定項目位置和結構管道材料全面減薄局部減薄裂紋焊接缺陷(不含裂紋)管道組成件缺陷支吊架附屬設施壓力試驗或泄漏性試驗2022/10/262安全狀況等級評定項目2022/10/363安全狀況等級評定位置與結構 檢驗、維修不便 失效后果嚴重 直接產(chǎn)生缺陷(如碰撞、摩擦、柔性不足等) 調(diào)整暫時無法調(diào)整 不影響
35、定級未發(fā)現(xiàn)新生缺陷,不承受交變載荷 23級安全評定 不影響使用 2級否則 34級2022/10/263安全狀況等級評定位置與結構未發(fā)現(xiàn)新生缺2022/10/364安全狀況等級評定管道材料 材質(zhì)與原設計不符合 材質(zhì)清楚,滿足使用要求,不影響定級;否則定為4級 材質(zhì)不明 進行材質(zhì)分析,滿足使用要求,定2 3級;否則定為4級 材料劣化及損傷 包括:球化、石墨化、蠕變損傷、氫腐蝕、晶間腐蝕、應 力腐蝕及疲勞損傷 焊接接頭的硬度值超標 濕H2S環(huán)境下工作的碳鋼及低合金鋼管道焊接接頭硬度值 超過HB200但未發(fā)生應力腐蝕的定2 3級2022/10/264安全狀況等級評定管道材料2022/10/365安全狀
36、況等級評定管道材料 材料劣化及損傷材料發(fā)生材料發(fā)生輕度球化,可評為2級,當發(fā)生中度球化或更嚴重球化時則評為3級或4級;材料球化程度的評定參照現(xiàn)行行業(yè)標準火電廠用20號鋼珠光體球化評級標準DL/T 674、火電廠用12Cr1MoV鋼球化評級標準DL/T 773材料發(fā)生輕度石墨化,可評為3級,當發(fā)生中度石墨化或更嚴重石墨化時,則評為4級;材料石墨化程度的評定參照現(xiàn)行行業(yè)標準碳鋼石墨化檢驗及評級標準DL/T 786執(zhí)行蠕變損傷、氫腐蝕、晶間腐蝕未發(fā)現(xiàn)裂紋,定為3級;否則定為4級 應力腐蝕與疲勞損傷檢驗中發(fā)現(xiàn)裂紋定為4級2022/10/265安全狀況等級評定管道材料2022/10/366安全狀況等級評
37、定全面減薄定義在面積為LL的腐蝕區(qū)域內(nèi)至少選取15個厚度測試點,若測試數(shù)據(jù)的標準偏差與平均值之比(即協(xié)方差)小于20,定為全面腐蝕,否則定為局部腐蝕。協(xié)方差計算公式2022/10/266安全狀況等級評定全面減薄定義2022/10/367安全狀況等級評定全面減薄評級實測壁厚扣除至下一檢驗周期的腐蝕量的2倍后,不小于管道設計最小壁厚,則不影響定級耐壓強度校驗不合格,安全狀況等級為4級應力分析結果符合有關規(guī)范的要求,則不影響定級;否則,定為4級全面減薄解評工業(yè)管道承受的載荷很復雜,內(nèi)壓載荷往往不是其承受的主要載荷。判斷工業(yè)管道的壁厚是否滿足要求時,必須綜合考慮各種載荷的影響工業(yè)管道的應力分析全面、詳
38、細地計算工業(yè)管道的應力狀況,如果應力分析的結果滿足有關規(guī)范的要求,則表明工業(yè)管道的安全性能良好,不影響工業(yè)管道的定級2022/10/267安全狀況等級評定全面減薄評級2022/10/368安全狀況等級評定局部減薄成因:局部減薄時間有關時間無關腐蝕沖蝕機械損傷缺陷打磨凹坑制造缺陷相互影響相互促進2022/10/268安全狀況等級評定局部減薄成因:局時間有2022/10/369安全狀況等級評定高壓氧氣管道機械損傷泄漏363.7mm29182.4mm2022/10/269安全狀況等級評定高壓氧氣管道機械損傷泄2022/10/370安全狀況等級評定局部減薄評級:制造驗收規(guī)范所允許的范圍內(nèi),不影響定級超
39、過制造或驗收規(guī)范所允許的范圍時,一般定為4級,但同時滿足以 下條件時可放寬,按局部減薄公式再定級管道結構符合設計規(guī)范或管道的應力分析結果滿足有關規(guī)范在實際工況下,材料韌性良好,并且未出現(xiàn)材料性能劣化及劣化趨向局部減薄及其附近無其它表面缺陷或埋藏缺陷局部減薄處剩余壁厚大于2mm管道不承受疲勞載荷2022/10/270安全狀況等級評定局部減薄評級:2022/10/371安全狀況等級評定局部減薄評級公式: GC2或GC3級管道按下表定級2022/10/271安全狀況等級評定局部減薄評級公式:2022/10/372安全狀況等級評定局部減薄評級公式: GC1級管道按下表定級2022/10/272安全狀況
40、等級評定局部減薄評級公式:2022/10/373安全狀況等級評定局部減薄評級公式應用條件:管道結構符合設計規(guī)范或管道的應力分析結果滿足有關規(guī)范,表明待評價的局部減薄處的應力不大于材料的許用應力在實際工況下,材料韌性良好,并且未出現(xiàn)材料性能劣化及劣化趨向,表明管道的材料性能良好局部減薄及其附近無其它表面缺陷或埋藏缺陷,表明該局部減薄不會誘發(fā)其他更危險的缺陷,也沒有其它缺陷受到該局部減薄的影響而變得更危險局部減薄處剩余壁厚大于2mm管道不承受疲勞載荷,不會發(fā)生疲勞失效2022/10/273安全狀況等級評定局部減薄評級公式應用條2022/10/374安全狀況等級評定裂紋缺陷評級:更換管段打磨消除,打
41、磨凹坑按局部減薄的規(guī)定定級在特殊情況下,一時無法進行打磨消除或更換的,需通過安全評定確定管道的安全狀況裂紋缺陷安全評定主要應用FAT失效評估圖(2008年檢驗發(fā)現(xiàn)3處裂紋性缺陷)2022/10/274安全狀況等級評定裂紋缺陷評級:2022/10/375安全狀況等級評定焊接缺陷類型:咬邊氣孔(圓形缺陷)夾渣(條形缺陷)未焊透未熔合錯邊裂紋(單獨劃分)2022/10/275安全狀況等級評定焊接缺陷類型:2022/10/376焊接缺陷評級:制造驗收規(guī)范所允許的范圍內(nèi),不影響定級超過制造驗收規(guī)范所允許的范圍時,若滿足下列條件,再進行定級;否則,定為4級管道結構符合設計規(guī)范或管道的應力分析結果滿足有關規(guī)
42、范焊接缺陷附近無新生裂紋類缺陷管道材料的抗拉強度小于540MPa在實際工況下,材料韌性良好,并且未出現(xiàn)材料性能劣化及劣化趨向管道最低工作溫度高于-20,或管道最低工作溫度低于-20但管道材料為奧氏體鋼管道不承受疲勞載荷安全狀況等級評定2022/10/276焊接缺陷評級:安全狀況等級評定2022/10/377安全狀況等級評定焊接缺陷氣孔:工檢規(guī):若氣孔率不大于5%,并且單個氣孔的長徑小于0.5t與6mm二者中的較小值,則不影響定級;否則定為4級JBT 4730 : 缺陷點數(shù)大于級或缺陷長徑大于T/2,定為4級2022/10/277安全狀況等級評定焊接缺陷氣孔:2022/10/378安全狀況等級評
43、定焊接缺陷夾渣:GC2或GC3級管道中夾渣自身高度或寬度的最大值不大于0.4t,并且不大于6mm,GC1級管道中夾渣自身高度或寬度的最大值不大于0.3t,并且不大于5mm時,按下表定級,否則定為4級2022/10/278安全狀況等級評定焊接缺陷夾渣:79安全狀況等級評定焊接缺陷夾渣:夾渣是一種體積型缺陷,對焊接接頭強度的影響較小?!熬盼濉闭n題的研究成果表明,夾渣這種軸向長度較小的體積型缺陷,在環(huán)向長度不限、自身高度達到管道壁厚的40%時,不影響工業(yè)管道的安全性能。夾渣的自身高度較難測量,在工程實踐中通常用其寬度代替自身高度進行評價,這也符合PD6493的規(guī)定。79安全狀況等級評定焊接缺陷夾渣:
44、2022/10/380安全狀況等級評定焊接缺陷未焊透: “九五”期間作了大量研究 窄間隙未焊透按面型缺陷對待以斷裂判據(jù)控制為主 寬間隙未焊透按體積型缺陷對待以塑性極限理論控制為主 以20#、16Mn或奧氏體不銹鋼做了大量的試驗與理論計算未焊透通常被認為是一種面型缺陷,含未焊透缺陷的工業(yè)管道的潛在失效模式為彈塑性斷裂或者塑性極限載荷控制的失效。本規(guī)程規(guī)定,未焊透通常按照未熔合進行處理當工業(yè)管道材料為20鋼,16MnR或奧氏體不銹鋼時,工業(yè)管道材料的塑性很好,即使存在未焊透,工業(yè)管道的潛在失效模式也是塑性極限載荷控制的失效,可以按局部減薄處理2022/10/280安全狀況等級評定焊接缺陷未焊透:2
45、022/10/381安全狀況等級評定焊接缺陷未焊透:未焊透自身高度測量超聲波檢測經(jīng)驗估計端點衍射法射線檢測 可以采用未焊透對比塊或溝槽對比塊2022/10/281安全狀況等級評定焊接缺陷未焊透:2022/10/382安全狀況等級評定焊接缺陷未焊透:大量的計算表明,未焊透及未熔合焊接缺陷比氣孔焊接缺陷危害性大未焊透或未熔合在疲勞載荷等情況下易衍生裂紋缺陷氣孔缺陷為”死缺陷”,基本上不會發(fā)生擴展或衍變JBT 4730缺陷未焊透及未熔合比氣孔定級嚴格“工檢規(guī)”定級標準氣孔比未焊透和未熔合”嚴格”注:在檢驗中發(fā)現(xiàn)多起未焊透衍生裂紋缺陷,造成管道破裂泄漏.例如:某新建氧氣管道,工作壓力2.7MPa,運行
46、5個月,在疲勞載荷作用下未焊透衍生裂紋,直接導致管體泄漏 2022/10/282安全狀況等級評定焊接缺陷未焊透:2022/10/383安全狀況等級評定焊接缺陷未熔合:未熔合:GC2或GC3級管道,未熔合的長度不限,根據(jù)其自身高度按下表定級;GC1級管道,當未熔合的總長度不大于焊接接頭長度的50%時,根據(jù)其自身高度按下表定級;否則定為4級2022/10/283安全狀況等級評定焊接缺陷未熔合:2022/10/384安全狀況等級評定焊接缺陷未熔合:未熔合是一種面型缺陷,其危害性相對較大“九五”課題96-918-02采用可靠性分析的方法,通過計算150萬例工業(yè)管道的廣義失效率,求出各級工業(yè)管道所允許的上述缺陷的極限尺寸,進行偏保守的圓整化得到,GC2或GC3級工業(yè)管道按此進行定級GC1級工業(yè)管道的失效后果很嚴重,因此本規(guī)程偏保守的規(guī)定,GC1級工業(yè)管道中所含未熔合的長度不能大于焊接接頭長度的50%2022/10/284安全狀況等級評定焊接缺陷未熔合:2022/10/385安全狀況等級評定焊接缺陷錯邊:一般按下表定級超過上表若管道經(jīng)過長期使用且該部位在全面檢驗中未發(fā)現(xiàn)較嚴重的缺陷時,管道的安全狀況等級可定為23級若伴有裂紋、未熔合、未焊透等嚴重缺陷,則定為4級注:GB 5
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