一、概述

　　在化工生產(chǎn)中，工藝管道把不同工藝功能的機械和設備連接在一起，以完成特定的化工工藝過(guò)程，達到制取各種化工產(chǎn)品的目的。工藝管道與機械設備一樣，伴有介質(zhì)的化學(xué)環(huán)境和熱學(xué)環(huán)境，在復雜的工藝條件下運行，設計、制造、安裝、檢驗、操作、維修的任何失誤，都有可能導致管道的過(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、強腐蝕和高、低溫特性，一旦發(fā)生事故，就更具危險性。

　　高壓工藝管道較為突出的危險因素是超溫、超壓、腐蝕、磨蝕和振動(dòng)。管道的超溫、超壓與反應容器的操作失誤或反應異常過(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)和轉動(dòng)機械動(dòng)平衡不良或基礎設計不符合規定有關(guān)，但更主要的是管道中流體流速高，轉彎過(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構強度;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(xiàn)、管件或閥門(mén)的泄漏或破裂，都會(huì )造成較為嚴重的災害，如火災、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，強化高壓工藝管道的管理，《化學(xué)工業(yè)部設備動(dòng)力管理制度》中，把高壓管道列入鍋爐壓力容器安全監察范圍，并頒發(fā)了《化工高壓工藝管道維護檢修規程》。高壓工藝管道的管理范圍為：

　　(1)靜載設計壓力為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、高壓管道的設計、制造和安裝

　　1.高壓管道設計

　　高壓工藝管道的設計應由取得與高壓工藝管道工作壓力等級相應的、有三類(lèi)壓力容器設計資格的單位承擔。高壓工藝管道的設計必須嚴格遵守工藝管道有關(guān)的國家標準和規范。設計單位應向施工單位提供完整的設計文件、施工圖和計算書(shū)，并由設計單位總工程師簽發(fā)方為有效。

　　2.高壓管道制造

　　高壓工藝管道、閥門(mén)管件和緊固件的制造必須經(jīng)過(guò)省級以上主管部門(mén)鑒定和批準的有資格的單位承擔。制造單位應具備下列條件：

　　(1)有與制造高壓工藝管道、閥門(mén)管件相適應的技術(shù)力量、安裝設備和檢驗手段。

　　(2)有健全的制造質(zhì)量保證體系和質(zhì)量管理制度，并能?chē)栏駡绦杏嘘P(guān)規范標準，確保制造質(zhì)量。

　　制造廠(chǎng)對出廠(chǎng)的閥門(mén)、管件和緊固件應出具產(chǎn)品質(zhì)量合格證，并對產(chǎn)品質(zhì)量負責。

　　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的三類(lèi)壓力容器現場(chǎng)安裝資格的單位承擔。擁有高壓工藝管道的工廠(chǎng)只能承擔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格執行《工藝管道工程施工及驗收規范》GBJ 235—82金屬管道篇;《現場(chǎng)設備、工業(yè)管道焊接工程施工驗收規范》GBJ 236—82《化工高壓工藝管道維護檢修規程》;以及設計單位提供的設計文件和技術(shù)要求。施工單位對提供安裝的管道、閥門(mén)、管件、緊固件要認真管理和復檢，嚴防錯用或混入假冒產(chǎn)品。施工中要嚴格控制焊接質(zhì)量和安裝質(zhì)量并按工程驗收標準向用戶(hù)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)高壓鋼管檢查驗收記錄;

　　(3)高壓閥門(mén)試驗記錄;

　　(4)安全閥調整試驗記錄;

　　(5)高壓管件檢查驗收記錄;

　　(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(zhù)色檢驗記錄;

　　(8)管道系統試驗記錄。

　　試車(chē)期間，如發(fā)現高壓工藝管道振動(dòng)超過(guò)標準，由設計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

　　高壓工藝管道是連接機械和設備的工藝管線(xiàn)，應列入相應的機械和設備的操作崗位，由機械和設備操作人員統一操作和維護。操作人員必須熟悉高壓工藝管道的工藝流程、工藝參數和結構。操作人員培訓教育考核必須有高壓工藝管道內容，考核合格者方可操作。

　　高壓工藝管道的巡回檢查應和機械設備一并進(jìn)行。高壓工藝管道檢查時(shí)應注意以下事項：

　　(1)機械和設備出口的工藝參數不得超過(guò)高壓工藝管道設計或缺陷評定后的許用工藝參數，高壓管道嚴禁在超溫、超壓、強腐蝕和強振動(dòng)條件下運行;

　　(2)檢查管道、管件，閥門(mén)和緊固件有無(wú)嚴重腐蝕、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)現缺陷及時(shí)報告，妥善處理，必要時(shí)停機處理。

　　高壓工藝管道嚴禁下列作業(yè)：

　　(1)嚴禁利用高壓工藝管道作電焊機的接地線(xiàn)或吊裝重物受力點(diǎn);

　　(2)高壓管道運行中嚴禁帶壓緊固或拆卸螺栓。開(kāi)停車(chē)有熱緊要求者，應按設計規定熱緊處理;

　　(3)嚴禁帶壓補焊作業(yè);

　　(4)嚴禁熱管線(xiàn)裸露運行;

　　(5)嚴禁借用熱管線(xiàn)做飯或烘干物品。

　　四、高壓管道技術(shù)檢驗

　　高壓工藝管道的技術(shù)檢驗是掌握管道技術(shù)現狀、消除缺陷、防范事故的主要手段。技術(shù)檢驗工作由企業(yè)鍋爐壓力容器檢驗部門(mén)或外委有檢驗資格的單位進(jìn)行，并對其檢驗結論負責。高壓工藝管道技術(shù)檢驗分外部檢查、探查檢驗和全面檢驗。

　　1.外部檢查

　　車(chē)間每季至少檢查一次;企業(yè)每年至少檢查一次。檢查項目包括：

　　(1)管道、管件、緊固件及閥門(mén)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(mén)填料、焊縫有無(wú)泄漏;

　　(5)檢查管道內有無(wú)異物撞擊或摩擦聲。

　　2.探查檢驗

　　探查檢驗是針對高壓工藝管道不同管系可能存在的薄弱環(huán)節，實(shí)施對癥性的定點(diǎn)測厚及連接部位或管段的解體檢查。

　　(1)定點(diǎn)測厚

　　測點(diǎn)應有足夠的代表性，找出管內壁的易腐蝕部位，流體轉向的易沖刷部位，制造時(shí)易拉薄的部位，使用時(shí)受力大的部位，以及根據實(shí)踐經(jīng)驗選點(diǎn)。并充分考慮流體流動(dòng)方式，如三通，有側向匯流、對向匯流、側向分流和背向分流等流動(dòng)方式，流體對三通的沖刷腐蝕部位是有區別的，應對癥選點(diǎn)。

　　將確定的測定位置標記在繪制的主體管段簡(jiǎn)圖上，按圖進(jìn)行定點(diǎn)測厚并記錄。定期分析對比測定數據并根據分析結果決定擴大或縮小測定范圍和調整測定周期。根據已獲得的實(shí)測數據，研究分析高壓管段在特定條件下的腐蝕、磨蝕規律，判斷管道的結構強度，制定防范和改進(jìn)措施。

　　高壓工藝管道定點(diǎn)測厚周期應根據腐蝕、磨蝕年速率確定。腐蝕、磨蝕速率小于0.10 mm·a-1，每四年測厚一次;0.10～0.25 mm·a-1，每?jì)赡隃y厚一次;大于0.25 mm·a-1，每半年測厚一次。

　　(2)解體抽查

　　解體抽查主要是根據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，以及管道的結構特性和振動(dòng)狀況等，選擇可拆部位進(jìn)行解體檢查，并把選定部位標記在主體管道簡(jiǎn)圖上。

　　一般應重點(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(mén)時(shí)用內窺鏡擴大檢查。

　　解體抽查可以結合機械和設備單體檢修時(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

　　全面檢驗是結合機械和設備單體大修或年度停車(chē)大修時(shí)對高壓工藝管道進(jìn)行鑒定性的停機檢驗，以決定管道系統繼續使用、限制使用、局部更換或判廢。全面檢驗的周期為10～12年至少一次，但不得超過(guò)設計壽命之末。遇有下列情況者全面檢驗周期應適當縮短。

　　(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發(fā)現氫腐蝕傾向的管段;

　　(2)通過(guò)探查檢驗發(fā)現腐蝕、磨蝕速率大于0.25 mm·a-1，剩余腐蝕余量低于預計全面檢驗時(shí)間的管道和管件，或發(fā)現有疲勞裂紋的管道和管件;

　　(3)使用年限超過(guò)設計壽命的管道;

　　(4)運行時(shí)出現超溫、超壓或鼓脹變形，有可能引起金屬性能劣化的管段。

　　全面檢驗主要包括以下一些款項：

　　(1)表面檢查

　　表面檢查是指宏觀(guān)檢查和表面無(wú)損探傷。宏觀(guān)檢查是用肉眼檢查管道、管件、焊縫的表面腐蝕，以及各類(lèi)損傷深度和分布，并詳細記錄。表面探傷主要采用磁粉探傷或著(zhù)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、結疤、腐蝕等缺陷。

　　對于全焊接高壓工藝管道可利用閥門(mén)拆開(kāi)時(shí)用內窺鏡檢查;無(wú)法進(jìn)行內壁表面檢查時(shí)，可用超聲波或射線(xiàn)探傷法檢查代替。

　　(2)解體檢查和壁厚測定

　　管道、管件、閥門(mén)、絲扣和螺栓、螺紋的檢查，應按解體要求進(jìn)行。按定點(diǎn)測厚選點(diǎn)的原則對管道、管件進(jìn)行壁厚測定。對于工作溫度大于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(mén)，可用超聲波能量法或測厚法根據能量的衰減或壁厚“增厚”來(lái)判斷氫腐蝕程度。

　　(3)焊縫埋藏缺陷探傷

　　對制造和安裝時(shí)探傷等級低的、宏觀(guān)檢查成型不良的、有不同表面缺陷的或在運行中承受較高壓力的焊縫，應用超聲波探傷或射線(xiàn)探傷檢查埋藏缺陷，抽查比例不小于待檢管道焊縫總數的10%。但與機械和設備連接的第一道、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，抽查比例應不小于待檢件焊縫總數的50%。

　　(4)破壞性取樣檢驗

　　對于使用過(guò)程中出現超溫、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(mén)，應進(jìn)行破壞性取樣檢驗。檢驗項目包括化學(xué)成分、機械性能、沖擊韌性和金相組成等，根據材質(zhì)劣化程度判斷鄰接管道是否繼續使用、監控使用或判廢。

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