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文档简介

1、影响化工压力管道安装质量的原因及对策解析影响化工压力管道安装质量的原因及对策解析 【摘要】随着科技的发展,化工企业压力管道的应用日趋广泛,其施工质量是现代管道运输安全的重要保障。因此,在化工企业压力管道施工中必须加强对施工环节的质量控制,对影响施工质量的介质、材料、焊接等各种原因进行分析,并及时采取相应的措施解决,同时还要加强对从业人员的技术培训,只有这样才能从根本上保证化工企业压力管道施工顺利实施。 【关键词】压力管道;施工质量;影响;对策 压力管道是采用加压的方式来输送流体介质(气体或液体)的管状特种设备,一般情况下,所输送的流体介质都具有易燃易爆、腐蚀、毒性等特征,或

2、者在运行时具有高温、高压、低温等特性,在冶金、电力、石油化工等行业得到广泛应用,也常应用于城市的燃气系统和供热系统,特别是在化工企业,压力管道成为化工企业生产必不可少的“血管”,功不可没。化工企业压力管道安全隐患较多,如何从源头抓起,提高压力管道施工质量,减少管道安全隐患是当前管道施工中重点研究的课题。影响压力管道施工质量的主要原因分析材料管理压力管道材料具有多种类,型号规格差异大,材质不同等特点,影响管道施工质量的材料还包括焊条、焊丝、氩气等等,管道主要材料一般由业主供货。部分施工队伍受甲供材料的影响,质量意识不强,明显放松对材料的质量管理,对材料出厂合格证、材料质量证明书确认、材料的外观检

3、查不认真,对部分存在缺陷的材料,如管道表面锈蚀严重,存在裂纹、夹层等缺陷,或者管道壁厚不够,椭圆度超标等:材料标志不清楚,对于一些特殊合金钢材料没有按规定做相应的无损检测(如表面着色或超声波检查),化学成分的光谱分析。造成部分不合格材料投入使用或者混用,错用。从业人员问题 压力管道焊接是影响安装质量的重要因素,焊接人员素质尤其至关重要,但承包商临时招兵买马的焊工,焊接质量不容乐观;招聘流于形式,把关不严。招聘焊接人员,仅靠看有无焊工操作证来招聘人,缺乏实际操作考核,也是为了降低“人工成本”,今天招人今天上岗。 焊接管理压力管道特别是一些合金钢管道焊接,需要技术高水平的电焊工

4、,“十一五”以来,国家工程建设进入一个快速发展时期,全国高水平的焊工数量缺口较大,焊工难以满足工程建设需要,为了解决电焊工数量上的不足,或者考虑降低人工成本,一些施工企业将部分工程违法分包,或者从劳务市场临时招聘焊工。虽然,国家有严格规定,作为电焊工,要求必须持证上岗,但是,用人单位对焊工资质确认把关不严,甚至存在弄虚作假现象。焊工进入现场施工,也缺乏跟踪管理,出现焊接项目与考试合格项目不一致,焊接工艺参数不符合焊接工艺评定要求等:造成焊缝咬边超标,或存在气孔、夹渣、未焊透、根部未熔合等内在缺陷;施工措施不到位,焊接环境要求没有得到满足,没有相应的防雨,防风和防潮湿措施:焊道组对存在不开坡口,

5、不留间隙,未彻底铁锈、油污,错边量严重超标,强行组对等现象;焊接记录不及时,不准确,缺乏可追溯性。现场安装固定焊口组对、焊接质量差:垫片安装不正确:螺栓紧固受力不均匀;出现不同材质混用,如部分普通螺栓用到高温高压管道上;固定管托和滑动管托未按照图纸施工:部分支吊架安装前。工人没有认真阅读产品安装说明书,凭以往的经验施工等。无损检测无损检测是管道焊缝内在质量一个非常关键的环节,焊缝质量也是化工压力管道运行极易出问题的关键部位,焊缝部分内在缺陷如气孔,裂纹,根部未熔合,夹渣等外观检查几乎不能被发现。在管道试验过程中也很难暴露,但在生产运行过程中,随着管道受到温度,压力和腐蚀,振动等作用,焊缝的缺陷

6、将逐步显现,可能出现穿孔,开裂或爆破。目前普遍存在抽检方法不当,没有严格按照有关规定,从不同焊工、不同管线号进行随意抽检:焊道经无损检测发现不合格片,返修或扩探比例的执行不严格,做模拟检查件进行补片,一些高合金钢焊后时间不够进行无损检测。容易产生延时裂纹不能检查出来,固定口拍片比例不够,监理工程师专业水平满足不了要求,责任心不强或睁一只眼闭一只眼,放松监督。管道强度试验和气密性试验管道试验结束后,仍然存在部分安装未完成,如:管托,支吊未焊接,部分仪表管嘴未安装,设计变更需要修改部分工艺管线,没有采取相应管道试验补救措施。管道不吹扫,清洁度不够。管道试验过程中,由于检查的工作量很大。检查位置不好

7、,操作人员检查仔细,主要看压力表读数来判断,实际上,部分试压包系统容积较大,泄漏量微小不易被发现,压力表读数不能真实反映是否泄漏。管道防腐防腐对管道而言,既能起到穿衣戴帽作用,又能保证管道使用寿命。但是在压力管道施工过程中,防腐工作质量普遍被忽视,大多数施工单位没有配备专业防腐工程师,由其他专业工程师兼管,存在油漆质量不合格,配比不按要求,除锈达不到等级,焊缝除绣处理随意性大,作业环境不适宜,劳动强度大,操作人员的技术水平普遍不高,缺乏相应专业知识导致涂装方法不当,漆膜厚度不均匀,流挂,气泡,分层脱落等,不能真正有效地起到防腐蚀作用。压力管道安装质量问题的对策解析制定适宜的、符合相关法律法规要

8、求的质量方针和质量目标质量方针是组织总的质量宗旨和方向,应具有全局性和战略性。应包括对满足顾客和法律法规的要求,以及持续改进质量管理体系有效性的承诺,并提供制定和评审质量目标的框架。质量目标是组织在质量方面所追求的目的,即预期应达到的具体要求、标准应体现组织的质量水平最高管理者应精心策划,发动全体员工群策群力,制定出富有激励性、能体现本组织特色的质量方针。最高管理者应采取各种方式(会议、培训、宣传和文件等)将其深入贯彻到每个岗位。日常工作中要加强和规范对质量方针的管理,采用监督、检查、考核、奖惩等措施,使其成为全体员工的质量活动的座右铭和处理质量问题的最高准则。最高管理者应在质量方针的框架内,

9、结合压力管道安装单位施工多为室外露天作业,环境条件多变。影响工程质量的因素复杂,并具有一次性生产的特点,确立在一定范围内的明确的质量目标水平。质量目标应有挑战性、可测量性和可行性。根据职责分工合理地分配到各岗位,管理部门应按确定的指标和方法考核各岗位达到各自目标实现的程度,以寻找改进机会。最高管理者应在管理评审中,对质量方针和质量目标进行适宜性评审。质量方针应相对稳定,但也不能一劳永逸。在适当的时候进行“战略”调整,以进一步完善。使其持续地具有生命力。质量目标应是阶段性的,原有的指标实现了。则应及时建立更高、更先进的指标。原有的指标不可能实现的,则应调整到一个适当的水平。施工准备阶段的质量控制

10、一、确定项目质量管理组织机构、配置责任人员(一)根据工程项目的规模和技术复杂程度,适当设置质量管理机构并任命相关责任人员(质保责任师及工艺、检验、焊接、无损检测、材料、设备、计量、热处理、理化等各专业责任师,以满足压力管道安装工程质量控制的要求。项目质保工程师和项目质量控制系统责任工程师由项目经理任命,并以项目部文件形式公布。(二)项目质保责任师的任职条件必须符合压力管道安装单位资格认可实施细则的规定。检验、理化试验、无损检测人员配置及其资格应符合相关法规的规定。(三)责任人员能够履行职责其职责应依据压力管道体系文件中的相关规定。二、组织图纸审核、参加图纸会审和设计交底(一)设计图纸有设计单位

11、资格章和压力管道设计资格章。(二)对设计文件组织审查。对审查中发现的问题进行处理。(三)设计变更和材料代用需经原设计单位批准。(四)图纸审核的内容见图纸审核和技术交底程序。三、编制工程项目施工组织设计及施工工艺文件(一)确定工程项目的质量目标。(二)规定完成工程施工必须的人力、物力和技术资源。(三)明确必须执行的施工验收标准规范。(四)拟定主要施工工艺措施和质量保证措施。(五)工艺文件的结构、内容、形式符合公司施工组织设计和技术方案编制管理规定。(六)焊接工艺评定:确定焊接参数。材料验收阶段质量控制一、管道组成件(一)管道组成件(管子、阀门、管件、补偿器、安全保护装置等)应具有制造厂的质量证明

12、文件,其材质、规格、型号、试验要求、质量等应符合设计文件的规定,当设计未规定具体质量要求时,其质量不得低于现行国家、行业标准的规定(二)合金钢管道组成件应用光谱或其他方法对材质进行查复并做标记;阀门应按相应的标准要求进行的试验和检验,例如SHA级管道上的阀门应检验其焊缝或阀体、阀盖的铸钢件是否符合,石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收SH/T3064无损检测的要求。二、管子和管件管子和管件的外径、壁厚以及结构尺寸偏差和质量要求应符合设计和管子、管件标准的规定。三、法兰、垫片及紧固件法兰、金属垫片及紧固件的化学成分、机械性能、热处理、无损检测及尺寸等指标应符合规定的要求。法兰密封面、金属环垫表面

13、、缠绕式垫片、紧固件的螺纹不得有划痕。紧固件的螺纹应完整无划痕、毛刺等缺陷。螺栓、螺母应配合良好,无松动或卡涩现象。 四、阀门安装使用前,应按有关规定检查阀体、密封面以及填料、垫片是否符合要求,合金钢阀门的阀体应逐件进行快速光谱分析。加强从业人员素质培养和招聘把关(一)依托施工企业自身焊接培训中心这一优势,培养自己的施工人员,特别是特殊工种的培养。要长期留住高水平人员,不仅要靠相对合理的薪水,让每个人都有发展平台,上升的空间,能看到经过个人努力,达到预期的目标。更要靠企业文化,让员工有主人翁意识,让感情留人。(二)严把招聘关。查看操作证和实际操作相结合,重视实际操作能力的考察。既要查

14、看受聘人的资质证件,更要通过实际操作来确定人员能力,真正体现受聘人员水平。管道焊接方面的质量控制一、资料审查方面安装单位在施工前应根据设计图纸及有关施工规范及现行标准,提供可行的工艺管道施工方案;质保体系及质量管理制度健全,质保体系责任人员的资质应满足工程施工的要求并应在施工过程中认真负责做好本职工作;持证人员(包括上岗焊工及探伤人员)资质、持证项目符合要求,满足工程施工要求。 二、焊前技术准备工作焊接前编制压力管道焊接作业指导书,进行焊接工艺评定和填写焊工工艺卡。焊接技术人员应当根据工程具体施工内容,编制焊接作业指导书、拟定技术措施、制定焊接方案。凡施焊单位首次采用的钢种、焊接材料

15、和工艺方法,必须进行焊接工艺评定,用以评定施焊单位是否有能力焊出符合产品技术条件所要求的焊接接头,验证施工单位制定的焊接工艺指导书是否合适。焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能试验为依据,此试验应在工程焊接之前完成。三、管道焊接方法管道焊接采用氩弧焊打底,电弧焊盖面,可以获得良好的焊接接头,返修率低,易于保证工程的焊接质量。电弧焊即手工电弧焊,是利用焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化的焊接方法,电弧焊是适应性很强的焊接方法,可在室内或野外高空进行平、横、立、仰全位置焊接,是压力管道焊接中的主要焊接方法。四、管道焊接工艺(一)打底:选用氩弧焊打底,由下往上施焊,点焊起、收尾处可用角磨机打磨出适合接

16、头的斜口。整个底层焊缝必须均匀焊透,不得焊穿。氩弧打底必须先用试板试焊,检查氩气是否含有杂质。氩弧施焊时应将焊接操作坑处的管沟用板围挡。以防刮风影响焊缝质量。底部焊缝焊条接头位置可用角磨机打磨,严禁焊缝底部焊肉下塌、顶部内陷。并应及时进行打底焊缝的检查和次层焊缝的焊接,以防产生裂纹。(二)中层施焊:底部施焊完后,清除熔渣,飞溅物,并进行外观检查,发现隐患必须磨透清除后重焊,焊缝与母材交接处一定清理干净。焊缝接头应与底层焊缝接头错开不小于10mm,该层选用焊条直径为准3.2,当管壁厚度为9mm时,焊缝层数选用底、中、面共三层。中层焊缝厚度应为焊条直径的3-5mm,运条选用直线型,严禁在焊缝的焊接

17、层表面引弧,该层焊接完毕,将熔渣、飞溅物清除后进行检查,发现隐患必须铲除后重焊。(三)盖面:该层选用焊条直径根据焊缝厚度而选用。每根焊条起弧、收弧位置必须与中层焊缝接头错开,严禁在中层焊缝表面引弧,该盖面层焊缝应表面完整,与管道圆滑过渡,焊缝宽度为盖过坡口两侧约2mm,焊缝加强高度为1.5-2.5mm,焊缝表面不得出现裂纹、气孔、夹渣、熔合性飞溅等;管道焊缝位置的确定,要便于焊接、热处理以及检验,还要考虑热影响区范围的大小,尽量减少对母材和其他焊缝的影响。设计未做明确规定时,管道焊缝的设置可按下列原则定:直管段两想邻环焊缝的间距不应小于100mm,且不应小于管子外径;焊缝的中心线距弯管(不包括

18、无直管段的定型弯头)的起弯点不应小于100 mm,且不应小于管子外径。焊接时,应确保起弧和收弧的位置,不得在焊件表面引弧或实验电流。除焊接工艺有特殊要求外,每条焊缝应一次连续焊完。有冷拉伸或冷压缩的焊接接头组队时所使用的工具、卡具、应待该焊接接头的焊接及热处理工作完毕后,方可拆除。当使用电弧焊进行多层焊接时,焊缝内堆焊的各层的引弧和息弧的地方应彼此错开,不得重合。为保证根部焊缝成型质量,单面焊接的奥氏体不锈钢管道宜采用手工钨极气体保护焊,管内充氩气或氮器保护;有耐腐蚀要求的奥氏体不锈钢管道双面焊接时,与介质接触一侧的焊缝应最后施焊。对管内清洁度要求高且焊接后不宜清理的管道,其焊缝底层应采用氩弧

19、焊施焊。   管道施工阶段的质量控制一、施工前准备(一)技术资源准备为了确保该项管道安装工程的顺利进行,合理调配技术资源是保证工程顺行的根本;一是要确保技术管理人员的到位,负责前期的技术策划等工作;二是做好作业的技术储备,针对压力管道施工的特点,必须要投入具有一定技能水平的持有劳动行政部门颁发的特殊作业人员资格证书的焊工。满足以上两个条件,是施工顺行的必备条件。 (二)设计图纸消化施工前,要对其施工图纸和相关技术资料进行彻底消化。需要知晓的信息包括管道的材质、数量、管道走向等。为了便于日后施工,相关信息必须梳理、提炼成文字材料,以便随时调用。 

20、(三)编写施工组织设计施工组织设计的编写施工准备工作的重中之重,也是工程成败的关键。施工组织设计的编写内容包括工程概况、施工方案、施工平面布置图、施工综合进度计划表、劳动力负荷表、施工安全和质量控制措施、施工管理机构配置及保证体系等内容。其中施工方案中的工艺流程可以指导施工各个环节的保节点完成,施工方案中的施工要求讲述了施工过程中安全、技术、质量及施工流程等内容,有效地指导工程的顺利进行。(四)施工现场勘察这也是重要的一个环节。在以前的施工过程中,特别是生产线在线设备技术改造屡有发现设计图纸与实际设备及环境不符的现象出现,导致后期施工有所停滞,给施工各方带来了不必要的麻烦。在此过程中,要求对关

21、键部分,比如机体连接部位、干涉部位要特别关注,提前做好考察并针对实际情况提出设计变更,要求设计方提前对图纸进行修订。二、施工条件准备 (一)编写并上报施工材料及工具清单 通过图纸的前期消化,我们要对施工整体规划及布局又一个清晰的认识,必须理出该施工过程中所需的材料清单。材料清单就是说要提前拿出材料计划来,比如工程所需材料的名称、规格、数量等。也要理出相应的工具清单,包括常规耗材(如特种焊条、切割片、磨光片等),往往就是这些细小的问题准备不足会给施工带来了不必要的麻烦。 (二)绘制管线图及管道下料图 对于高压系统管道来说,由于其管壁厚、单件管段重量大、坡口

22、机加工精度高。所以,设计图转化为管线图及布料图编制是此项安装工程非常重要的一个环节。管线图及布料图如何绘制是一个重要问题。管线图要表现出管道三维立体走向及位置,为施工人员提供较为清楚的思路,而布料图则是用来指导加工单位对管段煨弯、切割、坡口加工的指导文件,并对后面的管道安装有着非常重要的意义。 (三)管件加工及管道酸洗根据上面所提的内容,管件(法兰、弯头等)将根据管道下料图已经配置完毕。在此期间,施工单位必须安排专人在加工过程中进行监督及检查,以确保管道施工过程中万无一失,要说明一点的是所有的管件需要做记号以便后续施工之用。加工完毕后的管材为了除去内部锈蚀物必须进行酸洗,一般需要2-

23、3天的时间,酸洗完毕后要求封闭包扎以免杂物进入管道。 (四)管道安装前所有阀门必须100%进行严密性水压实验。三、管道施工阶段质量控制 (一)压力管道支吊架的制作及安装支吊架安装要根据管子位置,找正标高中心及水平中心,生根要牢同,与管子接合要稳固。吊架安装要按施工图安装根部,要求拉杆无弯曲变形,螺纹完整且与螺母配合良好、焊接牢固。支吊架根部吊环、垫板的开孔,应采用机械钻孔工艺,不能用割炬割制。安装支吊架根部时,设计七有偏装的应按要求进行偏装。安装管部时,应从根部上吊点放线,确定管部位置,保证有偏装设计的能满足偏装要求,无偏装设计的能保证拉杆的垂直度。导向支架和滑动支架的滑动

24、面应洁净、平整,滚珠、滚轴等活动零件与其支撑件应接触良好,留有一定的间隙以保证管道能自由膨胀。所有活动支架的活动部件均应裸露,不应被保温层敷盖。整定弹簧应按设计要求进行安装。弹簧销应在管道系统安装结束,且经严密性试验后方可拆除:拆除后应妥善保管并做记录。恒作用力支吊架应按设计要求进行安装调整,铭牌应在便于观察的位置。支吊架调整后,各连接件的螺杆丝扣必须带满,锁紧螺母应锁紧,防止松动。吊架螺栓孔眼和弹簧座孔眼应符合要求。支架间距应按设计要求正确装设。管道安装完毕后按设计要求逐个核对支吊架的形式、材质和位置,检查是否有漏焊、固定销。(二)管道组合管道的组合要考虑管道吊装的方便。管道组合件应具有足够

25、的刚性,吊装后不应产生永久变形,临时固定应牢固可靠。管子和管件的坡口在内、外壁1015mm内的油漆、垢、锈等在对接前应清除干净至金属光泽。对壁厚大于或等于20mm的坡口,应检查是否有裂纹、夹层等缺陷。管子对口时一般应平直,焊接角变形的距离在接口中心200mm处测量。除特殊要求外其折口的允许偏差d应为:DN<100mm时、d2mm、DNlOOmm、d3mm。厚壁管在对1:3时应加与母材相符合的对口用楔形块。当去除时不应损伤母材,并将其残留焊疤清除干净,打磨修好。管子在对口时要垫置牢固,避免焊接或热处理过程中管子移动。管道安装如有间断应及时封堵管口。支吊架安装工作先进行然后再进行管道的安装工

26、作。支吊架的根部安装要先清除生根部位大梁上的油漆,方可施焊连接。(三)管道的吊装管道吊装就位前,应将各支吊架安装好并焊接牢固。在不方便吊挂的地方要安装临时管支架梁,临时挂管支架梁要考虑吊挂管道的重量、长度和吊装重心位置。挂管就位可利用汽机房行车和卷扬机等机具,将管段及阀门等吊挂至相应的安装位置上,并用合适的钢丝绳吊稳、挂牢。对于重量比较大的垂直管段要加包箍防滑,对于拖吊阀门等比较重要的部件时,要制作好拖运台板方可拖动,并且要考虑拖拉点的重心位置,以防被拖部件翻倒碰坏。对那些要长时间存放的管段不能用链条葫芦吊挂,一定要用钢丝绳绑扎吊挂好(吊挂的钢丝绳应包角)。(四)管道安装对于进入施工现场的管道

27、预制件、管材、管件必须经喷砂或化学清洗处理并做好封口等保证管道内部清洁度措施后方可进行安装。在进行管道安装前,必须按设计施工图纸对照现场实际施工情况进行仔细核对。如果与设备接口焊接的管道,在安装前要对设备接口进行光谱分析,确保安装质量。管子与设备的连接,应在设备安装定位紧好地脚螺栓后自然进行。疏、放水管接入疏、放水母管时应按设计的坡比度进行敷设,不得随意变更设计,不得将不同介质或不同压力的疏、放水接人同一母管或容器内。对于埋地的压力管道,安装完成后必须对管道焊口质量、走向、标高等进行相关检验合格并经监理、业主验收签证后方可进行回填隐蔽作业。管道检验方面的质量控制一、管道外观检查管道外观检验包括

28、很多内容, 目的在于及时发现管道焊接口、管身等位置存在的裂缝、划痕等缺陷, 进而寻找有效的处理方法进行处理, 保证接口外观成型焊接质量良好,焊缝宽度控制在以每边盖过坡口边缘 2mm 为宜。焊接接头表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅存在。同时还需检查管道的支撑部件等, 保证支撑部件的坚固稳定, 为管道的正常运行做好铺垫。二、无损检测该环节的无损检测涉及管道内部的质量检测, 要求检测过程中严格按照检测规范标准进行, 避免出现漏检的情况发生,以此保证石油化工压力管道的最终安装质量。无损探伤抽检必须严格按规范要求比例进行,对每名焊工每条管线的焊口均应抽检到,发现不合格焊口,必须返修合格并且加倍

29、抽检,直到合格为止。否则对该焊工焊口100%检测;应根据管道的使用条件如设计温度、设计压力、介质特性或管道类别确定焊缝的无损探伤要求、质量等级以及判别级别的要求。通常情况下,石油化工工艺管道焊接接头无损检测缺陷等级的评定应符合承压设备无损检测NB/T47013.147013.13的规定。射线透照质量等级不得低于NB/T47013.2中规定的AB级。 SHA、SHB以及SHD级管道的焊接接头经射线检测后的合格标准为级,SHC级管道合格标准为级;按规定进行100%超声波检测的合格标准为级;局部进行超声波检测的合格标准为级。抽样检测的焊接接头应按以下原则进行:抽样检测的焊接接头应由焊接质量

30、检验员随机确定每名焊工焊接同材质、同规格管道的焊接接头射线检测的百分率应符合设计规定。当管道的公称直径大于500 mm时,其焊接接头射线检测的百分率,应按每个焊接接头的焊缝长度的百分率计算。在检测的焊接接头中,固定焊接接头不得少于检测数量的40%,且不少于1个。三、无损检测的方法(一)射线探伤射线探伤是利用射线能穿透物质并在物质中发生能量衰减的特性来检验物质内部缺陷的一种检测方法。射线探伤的方法有射线照相法、荧光屏观察法和工业x射线电视法等类型,但工程设计中最常用的是射线照相法。它的工作原理是:当射线透过材料内部的缺陷时,由于缺陷(如气孔、裂纹、非金属夹杂等)处吸收射线的能力较差,故投射到材料

31、底部照相底片上相应部位的感光度较大,根据底片上的不同感光度可以鉴别出缺陷的存在与否及缺陷的外型和大小。NB/47013标准为一综合性的无损检测标准,其中的第二篇NB/47013.2-2015为射线探伤标准。标准中它将对接焊缝的缺陷共分成了基本缺陷(包括裂纹、未熔合、未焊透)、圆形缺陷、条状夹渣等四类,并针对这些缺陷给出了I级、级、级、级共四个质量评定等级,每级都规定了详细的缺陷允许尺寸和数量。射线检测主要是检测与射线束同方向上的缺陷情况,如裂纹,当其与射线同方向时,则在底片上容易显现。但同样一种缺陷,当其与射线成垂直情况时则难以发现,所以某一部件是否可以采用射线检验,1)要分析缺陷产生的情况是

32、否有利于射线透照,2)要看射线的透照能力,如x射线机的kV值,3)看有无透照的环境或空间。一般情况下在电站所用压力容器中,如无支撑架之类的结构件,其纵环焊缝均可采用RT检验方法进行检验。射线能够对人体产生生物效应,所以正常情况下,在进行RT检验时检验人员应进行必要的防护,在进行检验的周围区域进行警示。(二)超声检测焊接缝超声检测具备着诸多优点,比如能够检出平面线形缺陷如裂纹等,并且成本较低、操纵灵活,但是超声检测无法像射线检测那样提供直观缺陷记录,同时缺陷种类需要具备熟练技术的操作人员判断。GB50235与HG20225标准规定,若将射线检测采用超声检测取代,则应当经过建设单位的批准,其检验数

33、量必须等同于射线检验。SH3501标准指出,如果设计规定必须应用射线检测,那么就根据具体规定需要加以执行,而如果应用超声波检验有规定时,也必须严格的按照规定执行。但是需要用超声检测取代,因为受到条件的束缚时,应当取得设计单位的批准。(三)原材料的无损检测1.磁粉探伤它是在磁场中利用铁磁性材料被磁化后,在表面或近表面的缺陷处产生漏磁的现象进行探伤的。当铁磁性材料置于磁铁的N、S极之间时,便有磁力线通过。对于均匀一致的材料,磁力线是平行均匀分布的,如果材料表面或近表面有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时,由于这些缺陷本身是非磁性的,其磁阻很大,磁力线不易穿过它而是绕过它,从而在缺陷处产生弯曲而将缺陷显示出来

34、,根据这样的显示特征可以判断缺陷是否存在。磁粉探伤时被检测件表面有一定的粗糙度要求,一般不低于Ra12.5m。被检件磁化时可以用交流电,也可以用直流电,前者由于电流的集肤效应,而表现为检测表面缺陷时灵敏度较高,后者则由于磁化场较均匀而能发现浅表面下较深的缺陷。另外,磁化被检件时既要进行周向磁化,又要进行纵向磁化,以免不同方向的缺陷被漏检,检测过程中还应注意由于材料晶粒大小和组织不均匀等带来的假缺陷现象。2.涡流检测采取穿过式线圈探头进行涡流检测管材的通孔缺陷,此外,在不同磁场强度的情况下,铁磁性管材的磁导率也不同,所以,应当对磁饱和装置加以设置,在检测铁磁性管材时,同时于检测线圈的检测区域施加

35、足够的磁场,使其导磁率大致与常数一致。一般介于1MHZ至500MHZ之间铁磁性钢管涡流检测频率。涡流检测进行的过程当中,应当采用对比试样进行调节涡流仪的检测灵敏度,确保验收水平和检测结果的准确性。对比试样应当和被检对象有相近或相同的表面状态、电磁性能、牌号和规格、热处理状态,大部分标准规定刻槽和通孔是对比试样中的人工缺陷。四、管道强度试验的质量控制(一)试压系统的划分在石油化工工艺管道压力试验中,其最基本的工作则属于试压系统的划分,试压系统的划分是压力试验的关键性工作,一般在工艺管理压力试验前需要将管道划分为几十个或上百个试压系统,其中,压力试验工艺流程、压力、温度设计、管道位置等难易程度等都

36、会影响试压系统的划分,由此可知,试压系统划分具有一定的难度,在试压系统划分中,应充分考虑其他相关因素,如:第一,工艺管道介质,在石油化工管道施工中,通常需要将压力管道划分为工艺管道和公用管道等两类,其中,工艺管道的划分,需要根据管道工艺流程及管道压力设计等条件进行详细划分,而公用管道至需要一种介质管道,就可以形成一个试压系统;第二,压力、温度设计,在管道压力设计中,一般需要根据设计压力将管道划分为高、中、低、超高压管道等四部分,针对特殊工艺要求,则需要根据其他因素划分试压系统,然而,在设计温度方面,在同一个化工装置中,虽然工艺管道的设计温度是互不相同的,但其试验温度一般在1020,在设计温度远

37、远大于实验温度的情况下,在试压系统划分中,应充分考虑设计温度对工艺管道的材料性能的影响。 (二)试验介质的选取 1.试验介质在压力试验介质选取中,规定以液体为主要试验介质,然而,在试验压力较低的情况下,才能采用以气体为主要试验介质,因此,在压力试验施工中,试验介质应以液体为主。但是,随着经济的快速发展,受设计、施工和环境条件的限制,石油化工工艺管道已不适用以液体为主要试验介质的压力试验,其主要体现在液压试验缺乏可操作性,这就要求需要采用气体介质作为工艺管道的压力试验,气压试验与液压试验相比,其具有排放容易和临时设施用量少的优点,并且其可以与泄漏性试验同时进行。2.管道失效模

38、式分析在管道压力试验中,常常因管道焊接缝、热影响区断裂而造成事故的发生,如脆性断裂失效、塑性破坏失效及韧性撕裂失效等管道破坏,其中,后两者主要是因管道薄膜应力大于材料的屈服和强度极限而引起的,但是这种管道破坏只产生一个裂口,并且裂口的大小是与所采用试验介质的储能有关。然而,脆性破坏产生破裂的主要原因是管道焊缝本身存在缺陷、管道材料韧性差所造成的,脆性破坏产生的危害性极大,并且管道的应力远远低于材料的许用应力。 3.确定试验介质的步骤第一,强度校核,并确定出公式,常用P代表系统实验压力(单位为MPa),Di代表系统管道内径(单位为mm),代表试验温度下,料的许用应力(单位为MPa),代

39、表焊缝系数,代表管道计算厚度(单位为mm),t代表管道实际厚度(单位为mm)。若进行新压力管道的安装,首先则需要计算新管道的壁厚,充分考虑管壁厚负偏差、管壁腐蚀等情况对管道计算的影响,对于在用压力管道的实际壁厚测量,应以现场实际测量为标准,确保压力管道的强度;第二,韧性校核,在断裂前,首先应进行管道泄漏判断,由于压力试验操作不当会引起裂纹扩展,这就要求首先需假设管道中存在潜伏裂纹,确保所采用的材料具有断裂韧性,确保所使用的材料只会引起泄漏,却不发生脆性断裂;第三,确定试验介质,韧性校核完成后,在确定压力管道材料强度及压力管道韧性指标的情况下,其试验介质应选为气体,然而,对于在用压力管道来说,其

40、试验介质应选为液体,其主要原因是在用压力管道在运行过程中容易发生腐蚀、疲劳现象,因此,在没有准确数据的情况下,试验介质选用以液体为主,可以有效降低施工风险。 (三)试验温度和压力的确定对于试验温度的确定,在液体压力试验中,在没有规范标准情况下,非合金钢、低合金钢管道系统的液体温度应超过10,合金钢管道系统的液体温度应超过20,并且其最高温度应小于试验介质的沸点。对于高压锅炉给水管道及超高压蒸汽管道等高温高压管道,应根据实际情况来提高试验温度,材质脆性转变温度应随着管壁厚度增加而升高,另外,在试验过程中,应注重管壁温度的检测,禁止材料试验温度接近材料脆性转变温度,并且应防止因温度变化而

41、导致管内产生负压。然而,对于试验压力的确定,管道系统的试验压力应按照设计规范执行。对于位差较大的管道,应将试验介质产生的静压计入到试验压力中,以最高点的压力为准,并且最低点的压力应小于管道组成件的承受力,然而,对于夹套管内管的压力,应根据外部设计最高点压力为准。由于管道与设备的主要连接方式为焊接,这就导致无法对管道进行单独压力试验,并且管道与设备必须在同一系统中才能进行压力试验,当设备试验压力大于管道试验压力时,应按照管道试验压力进行,反之,按照设备试验压力进行。 (四)压力试验的方法和步骤1.试验方法的选取常见的压力试验方法有逐项试验法、设备与管道联合试验法、系统串联试验法及单条管

42、线试验法等,其中,逐项试验法适用于大型石油化工装置管道的压力试验,其主要是分阶段完成压力试验工作;设备与管道联合试验法主要是将管道系统与设备串联在一起进行压力试验,其比较适用于设备与管道之间是焊缝连接,却无法加入盲板隔离等情况;对于系统串联试验法,其主要是将压力、位置相接近的试压系统串联起来并根据试验压力标准装设控制阀和压力表的压力试验方法,在试验中,要求有专人负责各系统控制阀,在升压完成后,还需要按照个系统压力高低有顺序地关闭各个系统控制法,最后关闭试压泵;而单条管线试验法主要针对一条管线单独进行压力试验的方法。2.试验步骤在压力试验中,首先需要进行气压试验和液压试验;其次,在不同压力下进行

43、整改,做好检查工作;再者,通过整改合格后,然后才能滑;最后,恢复管道,填写记录。 压力管道防腐方面的质量控制一、人员要求防腐对管道而言能保证管道使用寿命。提高管道的使用效益,鉴于在压力管道施工过程中,防腐工作质量普遍被忽视,从而引起管道质量问题,因此,在防腐工作中应配备专业防腐工程师和持证操作人员,施工前对防腐材料进行检验,选用合格材料按施工工艺方法进行施工。二、防腐结构管道的结构是引起腐蚀的重要因素,如局部腐蚀、磨损腐蚀、缝隙腐蚀等。 管道在设计时,在用于电解质溶液的管道应尽可能用同种金属直接焊接,避免使用异种金属直接焊接造成的电偶腐蚀,当必须采用不同金属组合时,则采取必要的绝缘措

44、施。单面焊接的管道焊缝必须焊透,不焊透的焊缝不仅影响管道的强度,也容易在管道内壁形成缝隙,造成缝隙腐蚀。管道内的介质在流动过程中会对管道造成磨损,在设计管道时,应考虑到流体在管道内流动状态,尽可能使其在管道内均匀流动,避免管道通路断面和方向的急剧变化,尽量降低压差和流速。流体中若含有固体颗粒,固体颗粒在流动过程中与管道内壁碰撞摩擦,会加速管道的磨损腐蚀,因此要尽量减少流体中颗粒物的含量。降低管道腐蚀,首先在设计时应采用对防止腐蚀有利的结构。三、防腐涂料的分类及选用 (一)环氧树脂防腐涂料环氧树脂防腐涂料被广泛用于管道内外壁防腐,具有附着力强、耐酸耐碱、收缩率低等优点,缺点是漆膜易粉化

45、,耐候性差,特别是固化处理不好时,涂层耐水性差,膜易泛白,变脆。(二)沥青防腐涂料沥青涂料原料易得,价格低廉,常温下耐稀酸和稀碱的腐蚀,漆膜干燥快,弹性好,常用作防水层。沥青涂料含有碳氢结构,能溶于部分有机物,在强氧化剂条件下易反应分解,且不耐有机溶剂,低温脆化。现有的定型产品,如煤环氧煤沥青,煤焦油瓷漆、石油沥青漆都是改性的沥青漆,目的是提高漆膜的硬度、耐温性、耐候性和附着力。沥青涂料的主要用途是防水及地下管道的防腐,用于地下管道防腐时,通常配合采用玻璃布包覆。 (三)漆酚防腐涂料漆酚涂料是生漆经过脱水缩聚,用有机溶剂稀释而成,与生漆相比,毒性小,干燥快。漆酚涂料耐酸、耐碱、耐氨、

46、耐水,可作为氨气、氨水、氯气和硫化氢气体的防腐涂料,也可作为地下管道的防潮、防腐涂料。 (四)聚氨酯防腐涂料聚氨酯涂料耐酸、耐碱、耐油、耐水并且耐磨性也较好。作为防腐涂料,主要是单组份的湿固化型,和双组份的催化剂固化型及羟基固化型。为了改善某些性能,常和环氧树脂、沥青等混合使用。自制的聚氨酯沥青漆,漆膜固化快、耐水性好,可用于电站压力输水管内壁、油田注水井地下钢管内壁防腐。(五)烯烃树脂防腐涂料烯烃树脂防腐涂料主要是以含有乙烯或丙烯分子结构的树脂为原料,再加上改性树脂、填料等制成的涂料,耐水、耐酸、耐碱、耐候性均好。 (六)过氯乙烯树脂防腐涂料 过氯乙烯涂料是一种

47、广泛地应用于化工管道防大气腐蚀的涂料。其缺点是与管道的附着力差,为了提高其附着力,常用环氧树脂改性,取得了一定的效果。 (七)氯化橡胶防腐涂料将天然橡胶或合成橡胶经过氯化反应后制得的氯化橡胶溶在有机溶剂中,即制得氯化橡胶涂料。其特点是能够较耐稀酸和稀碱的腐蚀,抗渗透性好,阻燃,一般用于大气防腐蚀,效果较好。 (八)高温防腐涂料高温防腐涂料主要是有机硅树脂耐热涂料,使用温度可达500,优点是耐水、耐腐蚀、耐候性较好。缺点是附着力差、价格贵,含铅粉的产品需要烘干。 (九)富锌防腐涂料富锌涂料有无机富锌涂料和有机富锌涂料两种。无机涂料由锌粉、硅酸钠(水玻璃)和固化剂等组成;有机涂料由锌粉、树脂(主要是环氧树脂)。富锌涂料防腐原理主要是锌粉对钢铁材料能起到阴极保护的作用,因此适用于水、海水、油、海洋大气的防腐蚀。在酸、碱介质中不宜使用。 (十)水泥砂水泥砂浆主要作为给水管道的内衬涂料,在管道内壁形成一层保护膜,防止介质与管道直接接触而引起腐蚀。其特点是经济、无污染。目前已有聚合物水泥砂浆等改性品种,可适用于热水、海水、污水等管线,并可抑制微生物和苔藓植物的生长。 四、阴极保

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