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文檔簡介
《在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程》編制說明
《在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程》(以下簡稱《檢驗規(guī)程》)是在國家質(zhì)量監(jiān)督
檢驗檢疫總局鍋爐壓力容器安全監(jiān)察局(以下簡稱鍋爐局)的組織下,由華東理
工大學、國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局鍋爐壓力容器檢測研究中心(以下簡稱鍋檢
中心)、合肥通用機械研究所(以下簡稱通用所)、上海市質(zhì)量技術監(jiān)督局、中國
鍋爐壓力容器檢驗協(xié)會(以下簡稱鍋協(xié))、中國化學工程第三建設公司和中國石
化上海高橋石化公司組成編寫組,根據(jù)我國在用工業(yè)管道安全管理的現(xiàn)狀,從保
障在用工業(yè)管道安全的角度出發(fā),制定的針對在用工業(yè)管道檢驗、安全狀況等級
評定和缺陷處理的安全技術規(guī)范。該規(guī)程是在多年的理論研究和工程實踐以及消
化吸收國內(nèi)外先進技術的基礎上制定的。編寫過程中,總局于2002年九月二十
八日以質(zhì)檢[2002]76號“關于征求《在用工業(yè)管道檢驗規(guī)程》意見的函”征求意
見,先后召開了3次會,進行了廣泛、深入、細致的現(xiàn)場調(diào)查研究,并反復聽取、
吸收各行業(yè)、各鍋爐、壓力容器以及工業(yè)管道檢驗單位的意見,形成了《在用工
業(yè)管道定期檢驗規(guī)程》。它為改變工業(yè)管道目前的管理狀況,實現(xiàn)工業(yè)管道的現(xiàn)
代化、正規(guī)化管理提供了科學依據(jù)。
一、制定本規(guī)程的目的
工業(yè)管道廣泛地應用于石油、化工、冶金、制藥、能源、環(huán)保等行業(yè),擔負
著高溫、高壓、易燃、易爆、有毒等介質(zhì)的輸送任務。工業(yè)管道一旦發(fā)生泄漏或
爆炸,有可能導致災難性事故的發(fā)生。為保證壓力管道安全運行,保證人民生命
和財產(chǎn)安全,1996年原勞動部頒布了《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》,正式將
工業(yè)管道列入監(jiān)察范圍,對有效防止工業(yè)管道的破壞事故發(fā)揮了巨大作用。但是,
國內(nèi)長期存在重容器輕管道思想,其表現(xiàn)為:
(1)對工業(yè)管道事故的可能性認識不足,一是錯誤的認為工業(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,沒有認識到在工業(yè)管道承受的載荷
中,往往不是以內(nèi)壓為主,而是以彎矩為主,并且近年來采用應力分析軟件設計
的工業(yè)管道的安全系數(shù)大大低于多年前根據(jù)經(jīng)驗設計的工業(yè)管道的過分保守的
安全系數(shù);二是錯誤地認為工業(yè)管道過去沒有發(fā)生事故則表明工業(yè)管道的安全系
數(shù)很高,將來也不會發(fā)生事故,沒有認識到腐蝕、沖刷、應力腐蝕、氫脆、疲勞、
蠕變等與時間有關的破壞模式。
(2)對工業(yè)管道事故的后果嚴重程度認識不足,片面地認為工業(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。
由于上述認識上的不到位,加上歷史遺留問題以及管理工作的漸進性,國內(nèi)
工業(yè)管道,尤其是在用工業(yè)管道存在以下幾個方面主要問題:
(1)工業(yè)管道設計、制造、安裝、及使用管理的標準規(guī)范不統(tǒng)一,不齊全甚
至有矛盾。例如1995年前,國家沒有-一個部門歸口管理工業(yè)管道,諸多部門之
間缺乏協(xié)調(diào),同樣的管法蘭、閥門等工業(yè)管道組成件標準有很多,有的企業(yè)同時
使用幾個標準系列的管件、閥門,十分混亂,因材料、型號用錯導致事故的例子
不可勝數(shù)。
(2)工業(yè)管道的設計工作疏于管理。設計單位、設計個人未經(jīng)統(tǒng)一的考核與
認可,水平參差不齊,很多工業(yè)管道在設計時就選材不當,或結(jié)構(gòu)先天不足,為
日后使用埋下隱患。
(3)工業(yè)管道的組成件(如管子、管件、閥門、法蘭等)的制造過程中缺乏
強制性的監(jiān)督控制(近年原國家質(zhì)量技術監(jiān)督局才頒布了《壓力管道元件制造單
位安全注冊與管理辦法》),大量偽劣產(chǎn)品進入市場,給工業(yè)管道埋下了事故隱患。
(4)工業(yè)管道的安裝隊伍混亂,管理失控,過去也沒有進行單位與人員資格
認可,工業(yè)管道的安裝質(zhì)量低劣使工業(yè)管道中保留了大量的超標缺陷。有的工業(yè)
管道雖然要求按GB50235.GB50236施工,但實際安裝時流于形式,達不到質(zhì)
量控制的目的。
(5)在用工業(yè)管道焊接接頭超標缺陷比例高。由于過去工業(yè)管道沒有作為特
種設備設計、制造、安裝施工,或?qū)I(yè)管道竣工驗收管理不嚴等原因,導致了
現(xiàn)今在用工業(yè)管道焊接接頭中存在大量的超標缺陷。
(6)工業(yè)管道的檢驗、檢測與缺陷處理缺乏有效的根據(jù)。至今我國仍沒有較
為完整的工業(yè)管道檢驗標準,也沒有工業(yè)管道安全評定規(guī)程。壓力容器經(jīng)過多年
努力,各種法規(guī)、標準、規(guī)程已經(jīng)完善,相比之下工業(yè)管道方面要薄弱的多。
1996年《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》頒布后,工業(yè)管道的管理工作已
走上正軌,設計、制造、安裝、檢驗等各環(huán)節(jié)加強管理,開展許可證制度,使我
國工業(yè)管道的安全狀況得到改善,促進了新建工業(yè)管道的“優(yōu)生”。
但是由于在用工業(yè)管道量大面廣、種類繁多、工況各異以及缺乏規(guī)范化管理,
必須加強在用工業(yè)管道的運行監(jiān)督、檢驗和管理,尤其是近幾十萬公里的在用工
業(yè)管道中遺留下的先天問題依然是人們擺脫不了的陰影。解決這一問題的關鍵之
一是如何發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。這樣就對在用工業(yè)管道的檢驗以及安全性評價提
出了要求。因此當務之急是制定相關的法規(guī)和制度,加強工業(yè)管道的使用管理工
作,使之制度化、規(guī)范化和科學化,以避免和減少運行中的工業(yè)管道事故的發(fā)生。
因此本規(guī)程的總則部分簡述了制定檢驗規(guī)程的目的,其目的就使貫徹“安全第一、
預防為主、防治結(jié)合”的精神,保障人身和財產(chǎn)的安全。
二、制定本規(guī)程所考慮的幾個問題
1.如前所述,如何發(fā)現(xiàn)問題、解決問題是保障在用工業(yè)管道安全的關鍵所
在。因此本規(guī)程包括了工業(yè)管道檢驗、安全狀況等級評定和缺陷處理三方面內(nèi)容。
2.在用工業(yè)管道種類眾多,涉及各個行業(yè)和領域,其走向錯綜復雜,使用
和運行條件也各不相同。工業(yè)管道的失效不僅與工業(yè)管道內(nèi)外部制造缺陷、表面
腐蝕以及材料累積損傷有關,而且與工業(yè)管道的支吊架、閥門、法蘭等工業(yè)管道
元件的自身質(zhì)量和安裝質(zhì)量有關。為了保障工業(yè)管道的安全運行,不僅要加強停
運狀態(tài)的定期檢驗,還應加強運行狀態(tài)下的在線檢驗工作。為此將在用工業(yè)管道
的定期檢驗分為在線檢驗和全面檢驗。其中在線檢驗是在運行條件下對在用工業(yè)
管道進行的檢驗;全面檢驗是工業(yè)管道停車期間進行的較為全面的檢驗。
3.考慮到在用工業(yè)管道的特點,除將工業(yè)管道檢驗分為在線檢驗、全面檢
驗兩大部分外,為了便于闡述和施行又將安全保護裝置檢驗單獨分章進行規(guī)定。
因此本規(guī)程包括總則、在線檢驗、全面檢驗、安全狀況等級劃分、安全保護裝置
檢驗、以及附則六個部分。
4.本規(guī)程作為安全技術規(guī)范,不同于檢驗手冊,只能提出在用工業(yè)管道檢
驗和評定安全狀況等級的原則要求,不可能也無必要將過多的細節(jié)予以規(guī)定。因
此,各有關部門和單位,應該或可以根據(jù)有關的情況制定細則,但不能違反本本
規(guī)程的要求。
三、關于本規(guī)程的適用范圍
本規(guī)程的適用范圍,基本上是《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。但最高工作壓力小于O.IMPa的工業(yè)管道和公稱直徑
小于等于25mm的工業(yè)管道(指主工業(yè)管道)不在《特種設備安全監(jiān)察條例》的
范圍內(nèi),因此,本規(guī)程不適用這兩類工業(yè)管道。此外非金屬工業(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)程也不適用這兩類工業(yè)管道。
在《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》適用范圍內(nèi),但本規(guī)程不適用的工業(yè)管
道,以及有特殊要求的工業(yè)管道,可按照本規(guī)程第60條的規(guī)定,由使用單位商
檢驗單位參照本規(guī)程制定檢驗細則,并報省級安全監(jiān)察機構(gòu)備案。
工業(yè)管道由工業(yè)管道組成件和工業(yè)管道支承件構(gòu)成,工業(yè)管道支承件又分為
工業(yè)管道安裝件和工業(yè)管道附著件。工業(yè)管道組成件是用于連接或裝配工業(yè)管道
的元件,包括管子、管件、法蘭、墊片、緊固件、閥門、膨脹接頭、撓性接頭、
耐壓軟管、疏水器、過濾器和分離器等。工業(yè)管道安裝件是將負荷從管子或工業(yè)
管道附著件上傳遞到支撐結(jié)構(gòu)或設備上的元件,包括吊桿、彈簧支吊架、斜拉桿、
平衡錘、松緊螺栓、支撐桿、鏈條、導軌、錨固件、鞍座、墊板、滾柱、托座和
滑動支架等。工業(yè)管道附著件是用焊接、螺栓連接或夾緊等方法附裝在管子上的
零件,包括管吊、吊(支)耳、圓環(huán)、夾子、緊固夾板和裙式管座等。除此之外,
工業(yè)管道的附屬設施,包括壓力表、測溫儀表、安全閥、爆破片裝置和緊急切斷
裝置等安全保護裝置,以及陰極保護裝置和蠕脹測點等其它附屬設施,也在本規(guī)
程適用的范圍內(nèi)。
四、條文說明
(一)總則
上述內(nèi)容已經(jīng)對第1?3條和第5條進行了說明,在此不再贅述。
第4條規(guī)定了工業(yè)管道的分級。
目前國內(nèi)外工業(yè)管道的分類(級)的方法都是根據(jù)工業(yè)管道設計、施工與檢
修等不同特點來考慮的,其分類依據(jù)主要有以下三種。
(1)根據(jù)使用條件綜合分類法
此種工業(yè)管道分類方法是根據(jù)工業(yè)管道具體使用條件(如溫度、材料、介質(zhì)、
壓力、環(huán)境等因素),以及工業(yè)管道失效或破壞的后果等因素對工業(yè)管道進行分
類。
目前國內(nèi)主要采用的此種方法有:①中國石油化工總公司SHS01005-92
業(yè)管道維護檢修規(guī)程》將工業(yè)管道分為五類。該規(guī)程除了按工作壓力將工業(yè)管道
分級外,還考慮了工作溫度、介質(zhì)性質(zhì)、工業(yè)管道材料等因素。②中國石油化工
總公司的SHJ501-85《石油化工劇毒、易燃、可燃介質(zhì)工業(yè)管道施工及驗收規(guī)范》
中將工業(yè)管道分為3級(A、B、C),這種劃分方法主要從工業(yè)管道施工角度出
發(fā),考慮了輸送介質(zhì)的易燃、易爆、劇毒等性質(zhì),按照介質(zhì)的危害性來劃分為A、
B、C三級。③化工部《化工企業(yè)工業(yè)管道檢驗規(guī)程》中將工業(yè)管道劃分為4級,
該規(guī)程的分類與中國石油化工總公司的SHS01005-92中的分類方法類似,主要
將SHS01005-92中的I、II類合并成為A級,III、IV、V類分別對應B、C、D
類。
國外許多法規(guī)中也采用了此類方法。例如①美國ASMEB31.3《化工廠和煉
油廠工業(yè)管道》標準中根據(jù)不同的具體情況進行工業(yè)管道設計、檢驗,將工業(yè)管
道依據(jù)管內(nèi)流體的不同分為D類、M類、高壓類工業(yè)管道和其它類工業(yè)管道,
該標準主要依據(jù)介質(zhì)流體的性質(zhì),即主要根據(jù)工業(yè)管道一旦泄漏所產(chǎn)生危害的嚴
重程度及壓力來劃分工業(yè)管道類別。其特點是在工業(yè)管道設計和檢驗時區(qū)別對
待。②美國石油協(xié)會API570《工業(yè)管道檢驗規(guī)范》中將工業(yè)管道分為3類。該
規(guī)范的分類綜合考慮了介質(zhì)的性質(zhì)以及工業(yè)管道所處的位置,其特點是從安全角
度將工業(yè)管道失效造成的危害性區(qū)分開來。
盡管這種分類從維護安全角度出發(fā),體現(xiàn)出了各因素對安全影響的不同,較
為全面的,但是其缺點是各種方法不統(tǒng)一。作為國家規(guī)范應與相關的法規(guī)和文件
相統(tǒng)一,故在此未采用此類方法。
(2)根據(jù)使用經(jīng)驗及實際需要分類
目前國內(nèi)的大型企業(yè)單位根據(jù)各自使用工業(yè)管道的經(jīng)驗及實際需要出發(fā),對
工業(yè)管道采用了不同的分類方法。這種劃分方法是根據(jù)企業(yè)使用經(jīng)驗和安全管理
需要確定的。但這種分類方法由于沒有安全要求程度上的差別,因而難以區(qū)別哪
些工業(yè)管道應重點進行檢驗。
(3)國家質(zhì)量技術監(jiān)督局制定的工業(yè)管道分級方法
國家質(zhì)量技術監(jiān)督局制定的《壓力管道安裝單位資格認可實施細則》中,將
壓力管道分為GA類(長輸管道)、GB類(公用管道)、GC類(工業(yè)管道)三
大類,在此三類中又根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)、載荷條件、設計、安裝等不同情況對三類工
業(yè)管道又進行了細分。該分類方法是目前我國唯一全國統(tǒng)一的、詳細的壓力管道
分級方法。
鑒于該分級方法是目前我國唯一全國統(tǒng)一?的、詳細的壓力管道分類方法,為
此在用工業(yè)管道的分級參照國家質(zhì)量技術監(jiān)督局制定的《壓力管道安裝單位資格
認可實施細則》分類,將在用工業(yè)管道分為GC1、GC2和GC3三級。但是應注
意到該方法的出發(fā)點是“壓力管道安裝單位資格認可實施細則”,分級時僅考慮
了介質(zhì)、溫度和壓力等因素,而對較為重要的材.料、所處環(huán)境等問題未予考慮。
為此參考化工部與中國石油化工總公司的工業(yè)管道分類方法,補充規(guī)定:其中穿
越鐵路干線、重要橋梁、住宅及工廠重要設施的輸送火災危害性為甲、乙類介質(zhì)
及毒性程度為中度危害以上介質(zhì)的工業(yè)管道,其穿越部分按GC1類工業(yè)管道的
檢驗要求進行檢驗。而對材料問題則在全面檢驗中的理化檢驗中體現(xiàn)。
第6條規(guī)定了檢驗單位和檢驗人員的義務
工業(yè)管道是一種特種設備,承擔輸送高溫、高壓、易燃、易爆、有毒等介質(zhì)
任務。工業(yè)管道一旦失效或破壞往往會產(chǎn)生嚴重的后果。為此必須明確使用單位、
檢驗單位、檢驗人員的資格、責任和權限。在總則中規(guī)定了檢驗單位和檢驗人員
的義務,即檢驗單位和檢驗人員必須在認可的資格范圍內(nèi)從事工業(yè)管道的檢驗工
作,接受質(zhì)量技術監(jiān)督部門的監(jiān)督檢查和業(yè)務指導,并保證工業(yè)管道的檢驗質(zhì)量,
對檢驗結(jié)果負責。其余的部分分別在在線檢驗和全面檢驗的相關條款中規(guī)定。
(二)在線檢驗
第7?9條規(guī)定了在線檢驗的定義、檢驗周期、承擔單位及其職責、檢驗方
法和檢驗重點。
在用工業(yè)管道數(shù)量巨大,僅靠專業(yè)壓力管道檢驗單位無法有效地完成所有在
用工業(yè)管道的檢驗工作。使用單位是工業(yè)管道的直接使用者、管理者,也是工業(yè)
管道安全的最大受益者,而在線檢驗以宏觀檢查為主,對工業(yè)管道狀況最為熟悉
的使用單位在對有關人員培訓后完全有能力承擔這一工作,而且國內(nèi)某些企業(yè)和
單位已經(jīng)在工業(yè)管道的管理工作中開始施行相關的管理規(guī)定。為此明確在線檢驗
工作由使用單位即業(yè)主負責,當然,使用單位也可將在線檢驗委托給具有工業(yè)管
道檢驗資格的單位??紤]到工業(yè)管道的實際特點,本規(guī)程賦予使用單位更大的權
限,同時使用單位也承擔更大的責任。使用單位需要制定在線檢驗管理制度,在
線檢驗人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓,并且報地(市)級質(zhì)量技術監(jiān)督部門備案。這樣
不僅保證了在用工業(yè)管道檢驗工作的順利進行,而且強調(diào)業(yè)主的責任,有利于保
障工業(yè)管道的安全運行。
在線檢驗性質(zhì)是使用單位進行自檢的一種形式。目的是為了加強運行中工業(yè)
管道的巡視檢查以便及時發(fā)現(xiàn)問題,并掌握運行中的第一手資料。為此規(guī)定在線
檢驗是在運行條件下對在用工業(yè)管道進行的檢驗,使用單位根據(jù)具體情況制定檢
驗計劃和方案,在線檢驗每年至少檢驗一次,以宏觀檢驗和安全保護裝置檢驗為
主,必要時進行測厚和電阻測量。
本規(guī)程中規(guī)定的在線檢驗的重點檢查部位,從風險管理的角度可以分為兩
類:
一類是發(fā)生事故的可能性較大的部位,包括:
(1)壓縮機、泵的出口部位,其振動比較嚴重。
(2)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。
(3)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。
(4)承受交變載荷的的管段,其容易發(fā)生疲勞。
(5)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。
(6)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。
另一類是事故后果比較嚴重的部位,即處于生產(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。
第10條說明本規(guī)程提出在線檢驗的原則要求,不可能也無必要將過多的細
節(jié)予以規(guī)定。因此,檢驗人員應該或可以根據(jù)實際情況制定細則,但不能違反本
本規(guī)程的要求。
第11條給出了在線檢驗的流程圖。第12?16條具體規(guī)定了在線檢驗的項目
和要求。
在用工業(yè)管道種類多,涉及面廣,走向錯綜復雜,使用和運行條件也有很大
差異,而且引起工業(yè)管道的失效因素眾多。根據(jù)歷年來各種工業(yè)管道重大事故原
因的分析,主要表現(xiàn)在設計不當、制造質(zhì)量低劣、安裝質(zhì)量差、管理不善、腐蝕
等方面:
(1)設計原因主要有選材不當,閥門、管件等工業(yè)管道組成件選型不合理,
管系結(jié)構(gòu)布置不合理等。
(2)制造原因主要是指管子、管件、閥門等制造過程中形成的缺陷。
(3)安裝原因主要指施工安裝質(zhì)量低劣引起的事故,如焊接質(zhì)量低劣,存在
錯邊、未焊透,夾渣、氣孔、裂紋等缺陷,材料混用,未按規(guī)定進行無損檢測等。
(4)管理不善除各環(huán)節(jié)管理失控外,還包括使用管理混亂,未進行有效的定
期檢驗。
(5)工業(yè)管道多樣性造成的腐蝕情況復雜多變。
(6)材料老化劣化、材料累積損傷等。
此外,附屬設備,包括安全保護裝置和其它附屬設備(如陰極保護裝置、蠕
脹測點等)也不可忽視。
對這些可能引起工業(yè)管道失效或破壞的危險因素,通過有針對性的檢查項
目,是可以將其檢查出來的。為此,根據(jù)在用工業(yè)管道的失效特征以及危險因素
分析,并結(jié)合宏觀檢查的特點以及實際工程經(jīng)驗,參考已有的相關標準、規(guī)范,
規(guī)定了在線檢驗的檢驗項目和要求。
第17條規(guī)定檢驗人員完成在線檢驗后,必須按照本規(guī)程附件二《在用工業(yè)
管道在線檢驗報告書》,認真、準確地填寫在線檢驗報告?!对谟霉I(yè)管道在線檢
驗報告報告書》分為兩部分,一部分是只需在建檔時填寫一次的部分(除非工業(yè)
管道進行了修理改造),包括“在用工業(yè)管道原始資料登記表”和“在用工業(yè)管
道單線圖”;另一部分是每次完成在線檢驗后需要填寫的部分,包括“在用工業(yè)
管道在線檢驗測厚記錄”和“在用工業(yè)管道在線檢驗結(jié)論報告”?!霸谟霉I(yè)管道
在線檢驗結(jié)論報告”由使用單位蓋章后有效,如果使用單位委托具有工業(yè)管道檢
驗資格的單位進行在線檢驗,則“在用工業(yè)管道在線檢驗結(jié)論報告”由使用單位
和檢驗單位蓋章后有效。
第18條規(guī)定了在線中發(fā)現(xiàn)的異常情況和問題的處理。由于工業(yè)管道的情況
千差萬別,本規(guī)程不可能對此作出具體的規(guī)定。如前所述,使用單位是工業(yè)管道
的直接使用者、管理者,也是工業(yè)管道安全的最大受益者,使用單位有責任認真
分析發(fā)現(xiàn)的異常情況和問題,及時采取有效的整改措施,對于重大安全隱患應報
省級質(zhì)量技術監(jiān)督部門安全監(jiān)察機構(gòu)或經(jīng)其授權的地(市)級備案質(zhì)量技術監(jiān)督
部門安全監(jiān)察機構(gòu)。
(三)全面檢驗
第19條規(guī)定了全面檢驗的定義和檢驗周期。
在用工業(yè)管道的全面檢驗周期主要根據(jù)安全狀況等級確定,同時兼顧在用壓
力容器的定期檢驗周期。本規(guī)程中規(guī)定安全狀況等級為1級和2級的在用工業(yè)管
道檢驗周期一般不超過6年;安全狀況等級為3級的工業(yè)管道,其檢驗周期一般
不超過3年。但是考慮到不同工業(yè)管道的情況不一,檢驗周期可以延長或縮短。
只有經(jīng)過使用經(jīng)驗和檢驗證明確能長期安全運行的工業(yè)管道,才能延長檢驗
周期。為了確保工業(yè)管道的安全運行,保持工業(yè)管道安全監(jiān)察工作的嚴肅性,使
用單位必須向省級或其委托的地(市)級質(zhì)量技術監(jiān)督部門安全監(jiān)察機構(gòu)提出延
長檢驗周期的申請,經(jīng)受理申請的監(jiān)察機構(gòu)委托的檢驗單位確認后,才能適當延
長檢驗周期,但最長不得超過9年。
在正常檢驗周期內(nèi)不能保證工業(yè)管道安全的,有特殊情況的下列工業(yè)管道,
應適當縮短檢驗周期:
(1)新工業(yè)管道投用后的首次檢驗。
(2)發(fā)現(xiàn)應力腐蝕的工業(yè)管道。應力腐蝕是一種危害性很大的腐蝕形式,
同時又比較難以檢測。往往只能出現(xiàn)應力腐蝕裂紋后,才能發(fā)現(xiàn)工業(yè)管道存在應
力腐蝕,此時,裂紋的擴展速率很快,目前也沒有足夠的數(shù)據(jù)估算各種情況下的
應力腐蝕擴展速率。因此,應該縮短檢驗周期。
(3)嚴重局部腐蝕的工業(yè)管道。工業(yè)管道的局部腐蝕有各種形式,包括電
偶腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕等,其中有些腐蝕是自催化過程,具有很大的危險
性。工業(yè)管道局部腐蝕的定量規(guī)律往往很難確定,其腐蝕程度不能用稱重法來確
定,通常用“輕微”、“較嚴重”、“嚴重”等模糊用語來描述,其具體含義必
須根據(jù)實際情況確定。因此,當工業(yè)管道發(fā)生嚴重局部腐蝕時,應該縮短檢驗周
期。
(4)承受交變載荷,可能導致疲勞失效的工業(yè)管道。疲勞是工業(yè)管道的一
種很重要的破壞模式。當發(fā)現(xiàn)疲勞裂紋時,疲勞壽命已經(jīng)消耗了將近90%,所以
對于疲勞,重在預防。
(5)材料產(chǎn)生劣化的工業(yè)管道。
(6)在線檢驗中發(fā)現(xiàn)存在嚴重問題的工業(yè)管道。
(7)檢驗人員和使用單位認為應該縮短檢驗周期的工業(yè)管道。
第20條和第21條分別規(guī)定了檢驗單位和檢驗人員的資格、責任和權限,以
及使用單位的責任。
在用工業(yè)管道全面檢驗工作由檢驗單位負責,從事全面檢驗工作的檢驗單位
須獲得質(zhì)量技術監(jiān)督部門的資格認可,接受質(zhì)量技術監(jiān)督部門的監(jiān)督檢查和業(yè)務
指導。其中,有些大型企業(yè)經(jīng)過質(zhì)量技術監(jiān)督部門的資格認證,可以對本企業(yè)自
有的工業(yè)管道進行全面檢驗,但不得從事其它工業(yè)管道的全面檢驗工作。檢驗單
位必須在認可的資格范圍內(nèi)從事工業(yè)管道的檢驗工作,并保證工業(yè)管道的檢驗質(zhì)
量,對檢驗結(jié)果負責。
從事在用工業(yè)管道檢驗工作人員分為在線檢驗人員和全面檢驗人員。全面檢
驗人員必須是具有工業(yè)管道全面檢驗資格的檢驗單位的檢驗人員,檢驗人員應按
《鍋爐壓力容器工業(yè)管道及特種設備檢驗人員資格考核規(guī)則》的要求考核合格,
取得相應的檢驗資格證書。由于工業(yè)管道的全面檢驗基本上覆蓋了其在線檢驗的
內(nèi)容,因此取得工業(yè)管道全面檢驗資格的檢驗人員就同時具備了在線檢驗的資
格。檢驗人員應在認可的資格范圍內(nèi)從事工業(yè)管道的檢驗工作,保證工業(yè)管道的
檢驗質(zhì)量,對檢驗的結(jié)果負責,并且接受質(zhì)量技術監(jiān)督部門的監(jiān)督檢查和業(yè)務指
導。
為了保證安全,檢驗單位和檢驗人員必須做好檢驗的安全防護工作,嚴格遵
守使用單位的安全生產(chǎn)制度。
如前所述,使用單位是工業(yè)管道的直接使用者、管理者,也是工業(yè)管道安全
的最大受益者。本規(guī)程賦予使用單位更大的權限,同時使用單位也承擔更大的責
任。為了保障工業(yè)管道的安全以及檢驗工作的順利實施,要求使用單位制定全面
檢驗計劃,認真安排全面檢驗工作,按時申報全面檢驗,做好全面檢驗的各種輔
助工作,并協(xié)助檢驗單位進行全面檢驗工作
第22條說明本規(guī)程提出全面檢驗的原則要求,不可能也無必要將過多的細
節(jié)予以規(guī)定。因此,檢驗人員應該或可以根據(jù)實際情況制定細則,但不能違反本
本規(guī)程的要求。這是給檢驗人員權利的明確規(guī)定,本規(guī)程的其它條款中也有類似
的明確規(guī)定,以使檢驗人員對檢驗的結(jié)果能更好地負起責任。檢驗人員應該通過
原始資料的審查,對一些上次檢驗過的項目,并已作出明確處理的,在運行中又
無異常情況產(chǎn)生的,在保證安全的前提下就可不檢,以盡可能降低檢驗費用。真
正做到不以盈利為目的,為用戶服務,為安全生產(chǎn)服務。
第23條給出了全面檢驗工作的流程圖。
第24條規(guī)定了資料審查和制定檢驗方案的工作。
本條列出了檢驗前一般應審查的內(nèi)容和資料。考慮到我國的實際情況,現(xiàn)有
的工業(yè)管道中,有許多是在尚未實行安全監(jiān)察前設計、制造、安裝的,因此,設
計所依據(jù)的標準和規(guī)范、產(chǎn)品質(zhì)量與使用管理情況比較復雜。故本規(guī)程規(guī)定需要
審查設計、安裝單位的資格;設計、安裝、驗收資料;各種記錄;以往的全面檢
驗與在線檢驗報告。
所審查的內(nèi)容和資料,是制定檢驗方案的依據(jù),檢驗方案應征求使用單位的
意見和共同協(xié)商。
第25條規(guī)定了檢驗安全事項。
第26條規(guī)定了宏觀檢查的項目、要求和檢驗比例。
宏觀檢查是檢驗工業(yè)管道質(zhì)量的重要方法之一,它簡單實用,不僅可以使檢
驗人員對工業(yè)管道的實際狀況有概括的了解,而且對進一步采用何種檢驗方法進
行詳細檢驗提供重要的線索和依據(jù)。
根據(jù)以往工業(yè)管道破壞失效的事例,宏觀檢查必須包括在線檢驗的有關內(nèi)
容。由于全面檢驗是停車狀況下的檢驗,有些在線檢驗的項目,如泄漏檢查、振
動檢查,在全面檢驗時無法或很難進行。因此,本規(guī)程規(guī)定,全面檢驗的宏觀檢
查包括在線檢驗的相關內(nèi)容。
止匕外,本規(guī)程還特別強調(diào)了對工業(yè)管道布置和結(jié)構(gòu)檢驗、表面質(zhì)量和腐蝕檢
驗。管道的布置和結(jié)構(gòu)檢驗涉及的面很廣,將結(jié)合壓力強度檢驗和應力分析作詳
細說明,此處不再贅述。
工業(yè)管道宏觀檢查的比例,應視具體情況而定。對于無絕熱層的非埋地管道,
原則上應對整條管道進行宏觀檢查,但對于某些無法或很難檢驗的部位,不能強
求必須進行宏觀檢查。中國石油化工總公司和化工部的管道檢驗規(guī)程也是這樣規(guī)
定的。對于有絕熱層的非埋地管道,進行抽檢。對于埋地管道,選擇易損壞的部
位開挖檢驗。對于后兩者,由于實際情況差異很大,本規(guī)程不可能規(guī)定一個固定
的宏觀檢查比例,應該由檢驗人員與使用單位協(xié)商確定此比例。
第27條規(guī)定了工業(yè)管道材料的檢驗要求。
工業(yè)管道的材料對于保證其安全使用非常重要。但是,由于種種歷史原因,
有些工業(yè)管道的材料不清楚,有些工業(yè)管道在安裝過程中發(fā)生了材料誤用、混用。
因此,應該查明管道材料的牌號,至少應查明其種類。
第28條規(guī)定了厚度測量的比例、測量位置和發(fā)現(xiàn)異常情況時的處理方法。
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(cè)進行厚度測量。本規(guī)程根據(jù)管道的類別規(guī)定了抽查比例,如表1
所示,該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。本
規(guī)程還規(guī)定了上述管件的測量位置數(shù)量,圖1為測量位置示意圖。至于每個測量
位置處,沿管件或直管段的環(huán)向,選擇何處進行測量,測量多少點,則由檢驗人
員根據(jù)實際情況確定。
管道的其它部位也可能發(fā)生減薄,檢驗人員應根據(jù)實際情況進行厚度抽查。
o-
喜
☆—測厚位置
圖1測厚位置示意圖
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,
并可適當提高整條管線的厚度抽查比例。
第29條規(guī)定了表面無損檢測抽查的部位,包括:
(1)宏觀檢查中發(fā)現(xiàn)裂紋或可疑情況的部位。
(2)奧氏體不銹鋼管道絕熱層的破損處或可能滲入雨水處,該處可能發(fā)生
應力腐蝕開裂。
(3)處于應力腐蝕環(huán)境中的管道,內(nèi)表面可能發(fā)生應力腐蝕開裂。有條件
時應進行內(nèi)表面無損檢測抽查,當無法進行內(nèi)表面無損檢測時,也可趁停車的
有利時機,進行外表面無損檢測。當應力腐蝕很嚴重時,外表面的無損檢測也
能發(fā)現(xiàn)應力腐蝕裂紋。易產(chǎn)生應力腐蝕的介質(zhì)與材料的組合參見本規(guī)程附錄四。
(4)長期承受明顯交變載荷的管道,可能在焊接接頭和容易造成應力集中
的部位萌生疲勞裂紋,應在這些部位進行表面無損檢測。
(5)檢驗人員認為有必要時,對支管角焊接縫等部位也應進行表面無損檢
測抽查。
由于實際情況差異很大,本規(guī)程不可能規(guī)定一個固定的表面無損檢測比例,
應該由檢驗人員與使用單位協(xié)商確定此比例。
第30條規(guī)定了射線和超聲檢測的抽查比例和重點檢查部位。
本規(guī)程明確規(guī)定,GC1和GC2級管道的焊接接頭一般應進行射線或超聲檢
測,并在表2中給出了的抽查比例;GC3級管道只有在發(fā)現(xiàn)異常情況時,才進
行射線或超聲檢測。這是根據(jù)我國工業(yè)管道量大面廣的實際情況,并借鑒中國石
油化工總公司和化工部的管道檢驗規(guī)程而確定的。
如果抽查時發(fā)現(xiàn)了較嚴重的缺陷(導致管道的安全安全狀況等級為3級或4
級的缺陷),則表明管道的設計、安裝或運行存在某種程度的問題,此時應增加
檢查比例,所增加比例數(shù)量由檢驗人員與使用單位結(jié)合管道運行參數(shù)和運行經(jīng)驗
協(xié)商確定。
射線或超聲檢測的重點部位如下:
(1)在制造、安裝過程中曾經(jīng)返修過的焊接接頭和曾經(jīng)發(fā)生過泄漏的焊接接
頭。返修和曾經(jīng)發(fā)生問題表明,該部位是薄弱環(huán)節(jié)。
(2)操作較困難,因而焊接質(zhì)量相對較差的安裝固定焊焊接接頭和異種鋼焊
接接頭。
(3)在其他檢測中發(fā)現(xiàn)異常情況,如,發(fā)現(xiàn)表面裂紋、硬度異常、錯邊或咬
邊嚴重超標等的焊接接頭;
(4)泵、壓縮機進出口第一道焊接接頭或相近的焊接接頭,這些部位的振動
相對較大;
(5)支吊架損壞部位附近的焊接接頭。由于支吊架的損壞,該部位實際承受
的應力遠大于設計值。
(6)檢驗人員和使用單位認為需要抽查的焊接接頭。
當重點檢查部位確需進行無損檢測抽查,而表2所規(guī)定的抽查比例不能適應
檢查需要時,檢驗人員應與使用單位協(xié)商確定具體抽查比例。
對使用條件苛刻和焊接技術要求高的的管道如溫度、壓力循環(huán)和振動較大及
耐熱鋼管道,規(guī)定抽查比例為表2的2倍。
第31?33條規(guī)定了理化檢驗和力學性能試驗。
滿足第31條所列條件的工業(yè)管道,可能發(fā)生蠕變或氫脆,因此需要進行金
相和硬度檢驗,以確定材料性能是否劣化。
對于碳鋼和低合金鋼管道,如果工作介質(zhì)中含有濕H2S或其它特定的成分,
則可能發(fā)生應力腐蝕。但是,如果焊接接頭的硬度值小于HB200,則不會發(fā)生
應力腐蝕。因此,應選擇有代表性的部位應進行硬度檢驗。當焊接接頭的硬度值
超過HB200時,表明該管道存在應力腐蝕的可能性,檢驗人員視具體情況擴大
焊接接頭內(nèi)外部無損檢測抽查比例。
如果設計時給出了工業(yè)管道的設計壽命,并且實際使用年限已經(jīng)接近或超過
設計壽命,則表明該管道的失效率很高,必須進行金相或硬度檢驗,以確定材料
性能是否劣化。當金相或硬度檢驗結(jié)果異常時,必須進行化學成分分析,以確認
是否誤用了不符合設計規(guī)定的材料,并進行力學性能試驗,確定材料力學性能的
劣化程度,為評價管道能否安全使用至下一檢驗周期提供基礎數(shù)據(jù)。
金相檢驗一般采用現(xiàn)場金相手段,有條件時進行內(nèi)壁金相檢驗,無法或難以
進行內(nèi)壁金相檢驗時,也可進行外壁金相檢驗。
當管道設有試驗段時,可以從試驗段上取樣,進行實驗室金相和力學性能試
驗,取得參考數(shù)據(jù)。當管道未設試驗段,又必須進行實驗室金相和力學性能試驗
時,則由檢驗人員根據(jù)實際情況切取管道上有代表性的管段,從該管段上取樣。
第34條規(guī)定應按第五章的要求進行安全保護裝置的檢驗。
第35條是耐壓強度檢驗和應力分析的有關規(guī)定。
檢驗中發(fā)現(xiàn)工業(yè)管道的全面減?。ǘ皇蔷植繙p?。┝砍^管道公稱壁厚的
10%時,參照現(xiàn)行國家標準《工業(yè)金屬工業(yè)管道設計規(guī)范》GB50316的相關內(nèi)
容進行耐壓強度校驗。
如前所述,工業(yè)管道承受的載荷中,往往不是以內(nèi)壓為主,而是以彎矩為主。
耐壓強度校驗只考慮內(nèi)壓載荷,因而其結(jié)果只具有相對意義。即使工業(yè)管道能夠
通過耐壓強度校驗,也不能保證該管道能承受實際載荷。但是,如果工業(yè)管道不
能通過耐壓強度校驗,則該管道必定不能承受內(nèi)壓和彎矩的聯(lián)合載荷。
應力分析是一個復雜的過程,通常使用專門的管道應力分析軟件進行。工業(yè)
管道檢驗中-一般不要求進行應力分析,但是有應力分析結(jié)果時,會對工業(yè)管道的
檢驗以及安全性評定有很大幫助。尤其在懷疑或發(fā)現(xiàn)工業(yè)管道設計存在不合理結(jié)
構(gòu)、壁厚嚴重減薄等現(xiàn)象時這一優(yōu)點將更為突出。為此本規(guī)程給出了進行工業(yè)管
道應力分析的原則。
(1)工業(yè)管道布置或結(jié)構(gòu)不合理
合理的工業(yè)管道布置和結(jié)構(gòu)應滿足以下四方面要求:
1)管道布置應滿足工藝及管道和儀表流程圖的要求;
2)管道布置應滿足便于生產(chǎn)操作、安裝及維修的要求;
3)具有熱脹和冷縮的管道,布置中配合進行柔性計算;
4)管道布置中應控制管道的振動。
當管道不滿足上述情況時,管道可能會出現(xiàn)布置或結(jié)構(gòu)不合理現(xiàn)象,影響管
道安全。
①管道布置合理性問題
前兩個方面的問題可以歸結(jié)為管道布置合理性問題。此類問題在檢驗中相對
較容易判斷,而且國標GB50136《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》的第8部分“管道
的布置”中也給出了較為詳細的規(guī)定和要求。檢驗人員在具備相應的管道知識、
工程經(jīng)驗以及熟悉管道標準的前提下,通過認真檢查可以發(fā)現(xiàn)管道布置是否合
理。但是考慮到進行此項檢驗工作對在線檢驗人員仍有一定的難度,因此本規(guī)程
中未對在線檢驗做出此方面的檢驗要求,而強調(diào)全面檢驗人員必須進行管道布置
檢驗。
②管道柔性方面的問題
工業(yè)管道柔性設計是否合理,涉及范圍較廣一。不僅涉及到工業(yè)管道柔性分析、
支吊架設計,在多數(shù)情況下必須進行管系的應力、變形和位移分析。嚴格的說,
這部分工作應該由設計人員承擔。但是在實際情況中,往往存在由于設計或施工
問題造成的工業(yè)管道結(jié)構(gòu)不合理現(xiàn)象,尤其是早期投用的未經(jīng)過應力分析或柔性
分析的老工業(yè)管道問題更為突出。這樣就對檢驗人員提出了結(jié)構(gòu)合理性檢驗的要
求。因此本規(guī)程中要求檢驗人員進行工業(yè)管道的結(jié)構(gòu)檢查。
鑒于GB50316《工業(yè)金屬工業(yè)管道設計規(guī)范》中對哪些工業(yè)管道要求進行
柔性有詳細的說明,故在此不一一說明。同樣有關柔性設計規(guī)范以及工業(yè)管道支
吊架設計規(guī)范中也對相關內(nèi)容進行了詳細的規(guī)定(如SHJ41《石油化工企業(yè)工
業(yè)管道柔性設計規(guī)范》,SH3073《石油化工企業(yè)工業(yè)管道支吊架設計規(guī)范》)。
由此類規(guī)范中提出的要求可以看到,工業(yè)管道不滿足這些要求,往往會出現(xiàn)
結(jié)構(gòu)缺陷,影響工業(yè)管道安全。此類問題一般可以通過三種途徑發(fā)現(xiàn):A.檢驗
中直接發(fā)現(xiàn)(這里指的直接發(fā)現(xiàn)問題,不包括工業(yè)管道或工業(yè)管道組成件發(fā)生失
效或破壞情況間接反映可能存在的結(jié)構(gòu)缺陷問題);B.工業(yè)管道或工業(yè)管道組成
件發(fā)生異?,F(xiàn)象、失效或破壞,由此間接發(fā)現(xiàn)可能存在的結(jié)構(gòu)不合理現(xiàn)象;C.進
行應力分析發(fā)現(xiàn)問題。
當工業(yè)管道存在不滿足有關柔性設計或結(jié)構(gòu)設計要求時,有些情況是可以直
接通過檢驗發(fā)現(xiàn)的。例如支吊架的間距是否合理,工業(yè)管道與工業(yè)管道、工業(yè)管
道與相鄰設備之間是否存在較大的端點附加位移,對有柔性設計要求的工業(yè)管道
固定點或固定支撐之間是否采用自然補償或其它類型的補償器結(jié)構(gòu)的問題。因此
規(guī)程中明確要求檢驗人員對此類問題進行檢驗。其中對于支吊架的間距是否合理
檢驗人員可以參照GB/T17116.1-1997《工業(yè)管道支吊架第1部分:技術規(guī)范》中
的附錄B執(zhí)行。
有些問題則可以通過工業(yè)管道的異?,F(xiàn)象或相關的工業(yè)管道組成件失效或
破壞現(xiàn)象來間接發(fā)現(xiàn)。例如工業(yè)管道有無異常的撓曲和下沉,工業(yè)管道是否存在
異常變形,工業(yè)管道與工業(yè)管道、工業(yè)管道與相鄰設備之間有無相互碰撞及摩擦
情況,工業(yè)管道支吊架是否破壞,膨脹節(jié)是否破壞或存在異常情況等。這是因為
若工業(yè)管道存在明顯結(jié)構(gòu)缺陷時,工業(yè)管道往往會出現(xiàn)局部應力過高、變形或位
移增大的情況,此時經(jīng)常會伴隨上述異?;蚬I(yè)管道組成件失效情況。當檢驗中
發(fā)現(xiàn)此類現(xiàn)象時,檢驗人員應考慮工業(yè)管道結(jié)構(gòu)是否存在不合理現(xiàn)象。若檢驗人
員能確定是柔性設計或安裝問題導致的結(jié)構(gòu)不合理時,應要求使用單位對其進行
整改或調(diào)整;若不能直接判斷出上述現(xiàn)象是否由結(jié)構(gòu)缺陷所導致時,規(guī)程中建議
進行管系應力分析。
對于檢驗未發(fā)現(xiàn)有異常情況,但是懷疑結(jié)構(gòu)可能存在缺陷時,若檢驗人員和
使用單位認為有必要時也應進行應力分析。
通過直接檢驗發(fā)現(xiàn)、工業(yè)管道異?,F(xiàn)象間接發(fā)現(xiàn)和應力分析這三種手段相結(jié)
合的方法,基本上可以保證發(fā)現(xiàn)工業(yè)管道結(jié)構(gòu)性缺陷問題。為此規(guī)程中對這方面
提出了相應的要求,但是為了便于檢驗和分類,分別在結(jié)構(gòu)檢查、支吊架檢查、
膨脹節(jié)檢查、以及應力分析中分別提出了要求,此處集中予以說明。
③關于振動問題
工業(yè)管道振動是一個非常復雜的問題。盡管在設計中對此提出了要求,但是
在實際使用中,往往還會發(fā)生振動問題。至于如何消振,則更是一個難題。經(jīng)過
通過動態(tài)應力分析可以詳細分析管道的振動,但若要檢驗人員發(fā)現(xiàn)引起振動的原
因和消振方法是難以施行的。因此本規(guī)程僅僅要求檢驗人員進行振動檢驗,而未
提出更高的要求。
(2)壁厚嚴重減薄
當工業(yè)管道的壁厚嚴重減薄時,其承載能力顯著降低。對于原安全系數(shù)很大
的工業(yè)管道,即使壁厚嚴重減薄,也可能有足夠的承載能力。但對于原安全系數(shù)
不是很大的工業(yè)管道,則壁厚的嚴重減薄很能使管道的承載能力不足。如果工業(yè)
管道本來就存在結(jié)構(gòu)問題,則壁厚的嚴重減薄使問題進一步惡化。因此,本規(guī)程
規(guī)定,如果管道嚴重全面減薄量,并且檢驗人員和使用單位根據(jù)實際情況認為有
必要時,應進行應力分析。
第36條規(guī)定了必須進行壓力試驗的情況及其替代方法。
壓力試驗是對工業(yè)管道的安全性能的全面的、綜合的檢驗,經(jīng)過全面檢驗的
工業(yè)管道原則上應該進行壓力試驗。
有下列情況之一者,應進行壓力試驗:
(1)重大修理改造的管道,這種管道的安全性尚未經(jīng)過實踐檢驗,應該通過
壓力試驗檢驗其安全性。
(2)使用條件變更,并經(jīng)強度校核合格的管道。此處的“使用條件變更”包
括介質(zhì)的易燃性等級提高、介質(zhì)的毒性等級提高、使用壓力提高、使用溫度提高
或降低至-20℃以下等情況。在這些情況下,并未經(jīng)過實踐檢驗其是否仍然能安
全使用,應該進行壓力試驗。
(3)停用2年以上重新投用的管道。
在實踐中,工業(yè)管道往往互相連接形成管網(wǎng)或與壓力容器構(gòu)成一個系統(tǒng),在
有些情況下無法單獨對被檢驗的管道進行壓力試驗。對于上述(1)(2)(3)管
道,如果現(xiàn)場條件不允許進行壓力試驗,經(jīng)使用單位和檢驗單位同意,可同時采
用下列方法代替:
(1)所有焊接接頭和角焊縫(包括附著件上的焊接接頭和角焊縫),用液體滲
透法或磁粉法進行無損檢測;
(2)焊接接頭用100%射線或超聲檢測;
(3)泄漏性試驗。
對于不屬于上述三種情況的管道,如果現(xiàn)場條件不允許進行壓力試驗,經(jīng)使
用單位和檢驗單位同意,通過泄漏性試驗的管道可以不進行壓力試驗。從原理上,
泄漏性試驗并不能替代壓力試驗,本規(guī)程如此規(guī)定實質(zhì)上是對安全性和經(jīng)濟性的
折衷。
第37條規(guī)定了壓力試驗的一般要求,其中所指的“修補”并不包括為了拆
除壓力試驗所必須的臨時設施進行的必要的工作。
第38條規(guī)定了壓力試驗和泄漏性試驗的具體要求。
GB5O235《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》中已經(jīng)對其進行可詳細的規(guī)
定,因此,本規(guī)范直接引用GB50235的規(guī)定,而不再贅述。但是,GB50235是
施工和驗收規(guī)范,因此其中計算試驗壓力的公式中采用了工業(yè)管道的設計壓力,
而本規(guī)程為在用管道檢驗規(guī)程,應該用工業(yè)管道的最高工作壓力代替設計壓力計
算試驗壓力。
第39條規(guī)定了出具檢驗報告的程序和送交時間的原則要求。
第40?42條規(guī)定了工業(yè)管道缺陷處理的原則。
本規(guī)程規(guī)定的是缺陷處理的原則性條款,既適用于超過制造及驗收規(guī)范的缺
陷的處理,也適用于導致工業(yè)管道的安全狀況等級按本規(guī)程的規(guī)定不能評定為3
級的缺陷的處理。
缺陷的處理有兩種方式,一是修復,一是安全評定。
缺陷的修復必須按照有關的規(guī)范的要求進行,修復前,使用單位前應制定修
復方案,相關文件記錄應存檔;修復的過程也必須符合有關規(guī)范的規(guī)定;缺陷修
復后,由原檢驗單位按照有關規(guī)范確認合格后,管道方可投入使用。
工業(yè)管道的缺陷安全評定是一項復雜的工作,既需要豐富的實踐經(jīng)驗,也需
要復雜的應力分析。為了確實保證工業(yè)管道的安全運行,因此,工業(yè)管道的缺陷
安全評定必須由國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局鍋爐壓力容器安全監(jiān)察局認可的評
定單位進行,工業(yè)管道評定單位應對評定結(jié)果負責。
(四)安全狀況等級評定
第43條規(guī)定了工業(yè)管道安全狀況等級的評定原則。
本規(guī)程附件一中規(guī)定了在用工業(yè)管道的安全狀況等級劃分為1、2、3和4
級四個等級。形象地說安全狀況等級為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;安全狀況等級為4
級則予以整改或更換。
工業(yè)管道在檢驗后根據(jù)實際工業(yè)管道的位置和結(jié)構(gòu)檢驗、材質(zhì)檢驗、缺陷檢
驗的結(jié)果按本規(guī)程給出的安全狀況等級劃分方法進行劃分。這里要強調(diào)地是:
(1)安全狀況等級應以其中各評定項目中等級最低者作為評判級別。例如某
一工業(yè)管道材料發(fā)生老化,安全狀況等級為3級,而其它情況較好皆為2級,那
么工業(yè)管道的安全狀況等級為3級。
(2)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。
(3)本規(guī)程并未將技術資料是否齊全作為評定安全狀況等級的依據(jù)(附件
一在實質(zhì)上應是《壓力管道使用登記管理規(guī)則》的內(nèi)容,由于該規(guī)則尚未頒布,
因此本規(guī)程將其作為附錄,是為了開展工作和查閱上的方便)。這是因為,對在
用工業(yè)管道,無論其技術資料的情況如何,都可以通過檢驗基本補全,并按“基
本齊全”對待。因此,在本規(guī)程中再將技術資料是否齊全作為評定安全狀況等級
的依據(jù)已無必要。
第44條規(guī)定了如何根據(jù)工業(yè)管道的位置和結(jié)構(gòu)確定其安全狀況等級。
當管道與其它管道或相鄰設備之間存在碰撞及摩擦時,直接影響其安全性
能。對于這種情況,通常應進行調(diào)整,調(diào)整后不再碰撞及摩擦的,不影響定級;
如果無法調(diào)整,或調(diào)整后仍然存在上述問題,則由檢驗人員根據(jù)實際情況,判斷
其對工業(yè)管道安全性能的影響程度,定為3級或4級。
當管道的位置不符合安全技術規(guī)范和國家標準的規(guī)定時,不但造成維修、檢
驗上的不便,而且失效后果較嚴重。在大部分情況下,管道位置不合理不影響管
道發(fā)生事故的可能性,但在一定的情況下,可能因為管道的位置不合適從而使被
檢驗的管道由于其它管道或設備的問題而產(chǎn)生失效。因此,本規(guī)程規(guī)定,管道位
置不符合安全技術規(guī)范和現(xiàn)行國家標準的要求,應進行調(diào)整。受條件限制,無法
調(diào)整的,應根據(jù)具體情況定為2級或3級,如對管道安全運行影響較大,應定為
4級。
與壓力容器相比,工業(yè)管道的特點之一就是結(jié)構(gòu)上的復雜性。工業(yè)管道的結(jié)
構(gòu)不符合有關法規(guī)和標準的要求或存在問題時,在有些情況下對其安全性能影響
很小,這通常發(fā)生在管道原來的安全系數(shù)很大的情況下;但在另一些情況下,則
嚴重影響其安全性能。所以,應該根據(jù)具體情況具體分析。具體來說,當調(diào)整或
修復完好后,不影響定級。如一時無法進行調(diào)整或修復,則根據(jù)管道是否承受明
顯交變載荷以及在全面檢驗中是否發(fā)現(xiàn)新生缺陷(不包括正常的均勻腐蝕)確定
其安全狀況等級:如果不承受交變載荷(表明其不會發(fā)生疲勞失效),并且未發(fā)
現(xiàn)新生缺陷,則表明管道的結(jié)構(gòu)雖然不合理,但尚不至于對管道的安全性能造成
很大的影響,可以定為2級或3級;否則,表明管道可能發(fā)生疲勞失效,或者管
道的結(jié)構(gòu)不合理已經(jīng)導致了新生缺陷,二者都對管道的安全性能造成較大的影
響,應對管道進行安全評定,經(jīng)安全評定確認不影響安全使用的,則可定為2
級,反之由檢驗人員根據(jù)實際情況,判斷其對工業(yè)管道安全性能的影響程度,定
為3級或4級。根據(jù)管道結(jié)構(gòu)確定其安全狀況等級的流程圖見圖2。
3級或4級
圖2根據(jù)管道結(jié)構(gòu)確定工業(yè)管道安全狀況等級的流程圖
第45條規(guī)定了如何根據(jù)工業(yè)管道的材料狀況確定其安全狀況等級。
由于材料問題導致工業(yè)管道發(fā)生失效或破壞的潛在危險因素有:用材與原設
計不符、材質(zhì)不明、材料劣化和損傷。為此針對這兒方面問題建立相應的安全等
級劃分方法。
前兩個問題的核心是材料是否明確,材料是否滿足設計和使用要求。因此當
確認材料可以滿足使用要求,則不影響定級,或根據(jù)實際情況定為2~3級,否則
定為4級。值得注意的是,當材質(zhì)不明時,如果保守地假設其為某種性能相對較
差的材料判斷其是否滿足使用要求,則不能簡單地校核其強度,而必須進行應力
分析,這通常需要很高的成本,所以一般應確定材料類別。
而材料劣化和損傷的問題相對較復雜。這不僅因為工業(yè)管道材料老化、劣化
的形式的多樣性和復雜性;還因為在用工業(yè)管道定期檢驗時,一般均不做破壞取
樣檢驗,主要依靠宏觀與微觀方法檢查材料性能劣化與損傷,這給全面與精確地
評定材料性能劣化與損傷帶來了很大的困難。我國還沒有建立統(tǒng)一、完善的常用
工業(yè)管道用鋼的珠光體球化、石墨化等材料性能劣化以及蠕變、氫腐蝕等損傷的
標準分級圖譜,因此目前還很難以精細地區(qū)分材料性能劣化及損傷的程度。為此
在長期經(jīng)驗積累和理論分析的基礎上制定了該部分內(nèi)容,相對地保守性略大。
此外由于工業(yè)管道介質(zhì)的多樣性和復雜性,工業(yè)管道往往存在應力腐蝕現(xiàn)
象。由于可能發(fā)生應力腐蝕的情況很多,而且應力腐蝕有破壞速度快、發(fā)生部位
多為工業(yè)管道內(nèi)部、不易發(fā)現(xiàn)等特點,檢驗和評級時應對應力腐蝕問題引起足夠
的重視。檢驗中一旦發(fā)現(xiàn)此類問題應擴大檢驗范圍和比例。鑒于可能發(fā)生應力腐
蝕的情況較為復雜、破壞性強的問題,本規(guī)程附錄4給出了易產(chǎn)生應力腐蝕的
介質(zhì)與材料組合數(shù)據(jù)表,檢驗人員在檢驗時可參考此表,對可能發(fā)生應力腐
蝕地工業(yè)管道加強檢驗。
第46條規(guī)定了如何根據(jù)工業(yè)管道的全面減薄狀況確定其安全狀況等級。
工業(yè)管道壁厚的整體減薄通常由均勻腐蝕造成,這降低了工業(yè)管道的承載能
力。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。因此,
在判斷工業(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。
如果工業(yè)管道的壁厚扣除至下一檢驗周期的腐蝕量的2倍,仍然大于或等于
設計所要求的最小壁厚,則表明工業(yè)管道的壁厚仍然滿足設計規(guī)范的要求,因此
不影響工業(yè)管道的定級。
如果工業(yè)管道不能通過耐壓強度校驗,則表明工業(yè)管道已經(jīng)不能承受其內(nèi)壓
載荷,更不足以承受彎矩、扭矩等其它載荷。因此,工業(yè)管道的安全狀況等級定
為4級。
工業(yè)管道的應力分析全面、詳細地計算工業(yè)管道的應力狀況,如果應力分析
的結(jié)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。因此,不影響工
業(yè)管道的定級。
第47條規(guī)定了如何根據(jù)管子中的局部減薄確定工業(yè)管道安全狀況等級。
局部減薄,又稱凹坑,是工業(yè)管道中最為常見的缺陷,主要由于腐蝕、沖蝕、
機械損傷或?qū)Ρ砻?、近表面危險性缺陷的消除打磨等原因而產(chǎn)生。有些規(guī)范則將
局部減薄轉(zhuǎn)化為軸向和環(huán)向投影面上的裂紋進行斷裂力學評定,這不能反映含局
部減薄的工業(yè)管道的失效模式,不但計算過程十分復雜,而且評定結(jié)果總體上過
于保守,在一些情況下,還會出現(xiàn)危險性。七十年代初,由美國Kiefner等提交
的AGA報告NG-18給出了工業(yè)管道腐蝕減薄區(qū)剩余強度的表達式,這項成果的
基礎是半經(jīng)驗斷裂力學關系式、承受內(nèi)壓圓筒軸向裂紋的分析和通過全尺寸內(nèi)壓
爆破試驗數(shù)據(jù)得到的局部減薄尺寸與爆破壓力關系式。美國評定規(guī)范
ASME/ANSIB31G-1991就是以此成果為基礎建立了局部減薄評定方法。該規(guī)范
是應用最廣泛的規(guī)范,我國化工部1995年頒布的《化工企業(yè)工業(yè)管道檢驗規(guī)程》
即沿用了ASME/ANSIB31G-1991的規(guī)定。但是,上述規(guī)范的理論基礎主要針對
僅承受內(nèi)壓的工業(yè)管道或壓力容器,不能解決組合載荷下工業(yè)管道局部減薄的評
定問題。
國家“九五”重點科技攻關課題96-918-02通過彈塑性有限元計算、塑性極
限分析、應變測試和爆破試驗,研究了環(huán)向、軸向和大面積局部減薄在不同壓力、
彎矩(拉力)組合載荷作用下對工業(yè)管道強度的影響,確定了含局部減薄的工業(yè)
管道在不同載荷組合作用下的失效模式。通過上述計算分析和實際測試,給出了
一系列含局部減薄和未焊透缺陷的工業(yè)管道塑性極限載荷的計算曲線和數(shù)據(jù)表,
建立了完整的塑性極限載荷數(shù)據(jù)庫,從而解決了單純承受內(nèi)壓載荷(假設的理想
情況)、單純承受彎矩載荷、以及內(nèi)壓和彎矩聯(lián)合載荷下的工業(yè)管道局部減薄的
極限深度的計算這一難題,專家鑒定為具有國際領先水平。
考慮到與制造及驗收規(guī)范的接軌,本規(guī)程規(guī)定,如果管子中的局部減薄缺陷
在制造或驗收規(guī)范所允許的范圍內(nèi),則不影響管道的安全性能,從而不影響定級。
本條和第49條中,”制造或驗收規(guī)范”是指被檢驗的工業(yè)管道設計或驗收時所采
用的規(guī)范版本,而不是相應規(guī)范的最新版本,除非在新版本中明確說明舊版本中
的相關條款是錯誤的。如果設計或驗收時所采用的規(guī)范版本不明,則指GB50316
或GB50235、GB50236等標準的最新版本。
當管子中的局部減薄缺陷超過制造或驗收規(guī)范所允許的范圍時,首先檢驗管
道是否滿足下列條件,如果不滿足這些條件,則保守地定為4級;否則,根據(jù)管
道的級別分別按表3或表4定級:
I管道結(jié)構(gòu)符合設計規(guī)范或管道的應力分析結(jié)果滿足有關規(guī)范;
II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;
III局部減薄及其附近無其它表面缺陷或埋藏缺陷;
IV局部減薄處剩余壁厚大于2mm;
V管道不承受疲勞載荷。
條件I表明待評價的局部減薄處的應力不大于材料的許用應力。條件II表明
管道的材料性能良好。條件IH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。條件IV規(guī)定了最小剩余壁厚,
確保管道不會在該局部減薄處形成局部塑性較。條件V表明管道不會發(fā)生疲勞失
效。上述條件是“九五”研究成果的前提,必須滿足這些條件,表3和表4中的
數(shù)值才有堅實的科學依據(jù)。
在“九五”課題研究成果的基礎上,考慮適當?shù)陌踩禂?shù),并進行偏保守的
圓整化,得到表3。本規(guī)程規(guī)定,含局部減薄的GC2或GC3級工業(yè)管道按表3
定級??紤]到GC1級工業(yè)管道的失效后果很嚴重,將表3中缺陷深度值除以安
全系數(shù)11,并進行偏保守地圓整化,得到表4。本規(guī)程守規(guī)定,含局部減薄的
GC1類工業(yè)管道按表4定級。
值得注意的是:
(1)材料的屈服強度為其實測值,在無法取得實測值時,也可采用質(zhì)量證明
書中的最低值或材料手冊中的最低值
(2)表3和表4中的f為缺陷附近實測最小壁厚扣除至下一檢驗周期腐蝕量
的2倍。C為至下一檢驗周期,局部減薄的擴展量的估計值,而不是根據(jù)管道均
勻腐蝕速度計算出來的腐蝕量。對于打磨形成的局部減薄,通常可以近似地認為
C為0;對于沖刷、腐蝕等形成的局部減薄,只能根據(jù)實際情況和使用經(jīng)驗,通
過與相似情況的類比,保守地進行估計。
根據(jù)管子中的局部減薄確定工業(yè)管道安全狀況等級的流程圖見圖3O
圖3根據(jù)管子中的局部減薄確定工業(yè)管道安全狀況等級的流程圖
第48條規(guī)定了如何根據(jù)管道組成件中的裂紋確定工業(yè)管道的安全狀況等
級。
從斷裂力學的角度看,允許存在一定尺寸的裂紋。但工業(yè)管道內(nèi)外表面的裂
紋與腐蝕介質(zhì)(工作介質(zhì)或大氣)直接接觸,很容易發(fā)生腐蝕擴展,而且其擴展
速率一般難以掌握;而管壁中埋藏裂紋的成因很難在現(xiàn)場迅速判斷,所以從偏保
守的角度,在原則上不允許存在裂紋,應打磨消除或更換,打磨凹坑按第47條
的規(guī)定進行定級。在特殊的情況下,如果一時無法打磨消除裂紋或更換的,則必
須通過安全評定確定工業(yè)管道的安全狀況。
第49條規(guī)定了如何根據(jù)管子中的焊接缺陷(不包括裂紋)確定工業(yè)管道的
安全狀況等級。
長期以來,我國工業(yè)管道普遍缺陷嚴重、帶“病”運行、泄漏與爆炸事故接
連不斷。另一方面,工業(yè)管道缺陷狀況分析和事故狀況調(diào)查的結(jié)果也表明,雖然
焊接超標缺陷大量存在,但真正由焊接缺陷引發(fā)的事故僅僅是其中的極少數(shù)。國
家“九五”重點科技攻關課題96-918-02針對這一長期、普遍存在的共性問題,
完成了在役工業(yè)管道缺陷檢測和安全評定關鍵技術研究。針對我國在用工業(yè)管道
的現(xiàn)狀,在消化吸收國外先進技術的基礎上,將國家“九五”科技攻關課題
96-918-02的研究成果與長期的工程實踐相結(jié)合,得到了管子中的焊接缺陷與工
業(yè)管道安全狀況等級劃分的關系。
考慮到與制造及驗收規(guī)范的接軌,本規(guī)程規(guī)定,如果管子中的焊接缺陷缺陷
在制造或驗收規(guī)范允許的范圍內(nèi),則不影響工業(yè)管道的等級劃分。
當管子中的焊接缺陷超過制造或驗收規(guī)范所允許的范圍時,這些缺陷降低了
工業(yè)管道的安全性能,應根據(jù)其影響程度評定工業(yè)管道的安全狀況等級。工業(yè)管
道安全狀況取決于應力、缺陷、材料三者的有機聯(lián)系。如果同時滿足下列條件,
則根據(jù)缺陷的性質(zhì)分別按相應的規(guī)定定級,否則,保守地定為4級:
I管道結(jié)構(gòu)符合設計規(guī)范或管道的應力分析結(jié)果滿足有關規(guī)范;
II焊接缺陷附近無新生裂紋類缺陷;
III管道材料的抗拉強度小于540MPa;
IV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;
V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;
VI管道不承受疲勞載荷。
條件I表明焊接缺陷處的應力不大于材料的許用應力。條件n表明待評價的
焊接缺陷不會誘發(fā)其他更危險的缺陷,也沒有其它缺陷受到此焊接缺陷的影響而
變得更危險。條件III、w和v表明管道的材料韌性良好,既不是高強鋼,也未產(chǎn)
生性能劣化,而且不會產(chǎn)生低應力脆斷,其中材料的抗拉強度為其實測值,在無
法取得實測值時,也可采用質(zhì)量證明書中的最低值或材料手冊中的最低值。條件
VI表明管道不會發(fā)生疲勞失效。上述條件是“九五”研究成果的前提,必須滿足
這些條件,第49條的規(guī)定才有堅實的科學依據(jù)。
(1)咬邊與工業(yè)管道的安全狀況等級
咬邊是一種表面平面缺陷,危害性較大,因此相關規(guī)范都嚴格控制咬邊。
GB50236-98《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》(以下簡稱
GB50236)規(guī)定:III級焊接接頭(即驗收規(guī)范可接受的最低質(zhì)量的焊接接頭)中
咬邊的深度應不大于壁厚的0.05倍且不大于0.5mm,長度應不大于100mm且不
大于焊接接頭長度的10%o
英國PD6493—1991《焊接結(jié)構(gòu)缺陷驗收評定方
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