壓力管道檢驗(yàn)案例分析(二)

壓力管道檢驗(yàn)案例分析

XXXXX特檢所XXXX

201*年8月在對烏蘇市一家合成氨的化工企業(yè)檢修時(shí)，對6#高壓機(jī)四段出口管道進(jìn)行全面檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)部分缺陷，總結(jié)檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)及原因分析如下，與大家探討:(一)檢測結(jié)果

通過資料審查、外部宏觀檢驗(yàn)、硬度檢測、壁厚測定、無損探傷、強(qiáng)度校核,該6#高壓機(jī)四段出口管道彎頭部位的檢測結(jié)果如下:

1.資料審查。該企業(yè)系一家生產(chǎn)液氨和碳酸氨的化工企業(yè),該管道1996年由本廠自行設(shè)計(jì)自行安裝,其管徑219mm,公稱壁厚8mm,材質(zhì)20#,最高工作壓力為2.75MPa,最高工作溫度為150℃,輸送介質(zhì)為循環(huán)氣,其主要成為CO、CO2、H2、N2。該管段安裝在高壓機(jī)房外面,距四級(jí)水冷排管0.5m,彎管最高位置離地面標(biāo)高1.78m。安裝后使用時(shí)間不到一年,因效益不好而停產(chǎn),后經(jīng)企業(yè)改制,201*年由該公司租賃,201*年正式投產(chǎn)。

2.外部宏觀檢驗(yàn)。外表面有麻點(diǎn)腐蝕,其腐蝕凹坑最深達(dá)1.5mm,且靠水冷排側(cè)有一處貼補(bǔ),彎管彎曲半徑450mm。

3.硬度檢測。彎管部位HB為189,直管部位HB為194,合格。

4.壁厚測定。經(jīng)超聲波測厚,彎管部位最薄為5.5mm,直管部位最薄為7.2mm。5.無損探傷。發(fā)現(xiàn)貼補(bǔ)處沿氣流方向側(cè)有一條24mm裂紋,且穿透貼補(bǔ)焊縫。6.強(qiáng)度校核。經(jīng)強(qiáng)度校核,最小壁厚為5.68mm,而實(shí)測最小壁厚為5.5mm,強(qiáng)度不合格;根據(jù)GB50235-97標(biāo)準(zhǔn),彎管制作前后厚度差小于公稱壁厚的15%,計(jì)算得6.8mm,大于5.5mm,則為不合格。7.評(píng)定結(jié)論。安全等級(jí)為四級(jí),需更換此彎管。(二)原因分析

1.腐蝕凹坑的產(chǎn)生。因停用時(shí)間過長,保養(yǎng)措施不當(dāng)及大氣中腐蝕介質(zhì)的影響,尤其是靠近彎管的水冷排管所用的冷卻水是二氣循環(huán)水,水中含有硫化氫,而這種硫化氫水溶液飛濺在彎管上,會(huì)在金屬表面發(fā)生激烈的電化學(xué)腐蝕,使得被腐蝕部位的金屬以其離子或腐蝕產(chǎn)物的金屬形式從表面脫離,而形成腐蝕凹坑。

2.裂紋的產(chǎn)生。由于管道內(nèi)輸送的介質(zhì)主要為CO、CO2、H2、N2,而介質(zhì)中的H2對管道損傷最大,是典型的氫腐蝕。氫腐蝕是鋼受到高溫(220℃以上)、高壓(1.4MPa以上)作用后,其機(jī)械性能變劣,強(qiáng)度、韌性明顯降低,這種現(xiàn)象是不可逆的。其腐蝕機(jī)理為:H2→HH,H、H直徑小,可透過金屬表面,固溶到金屬內(nèi),固溶的氫與鋼中的碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng):Fe3C4H=3FeCH4,而產(chǎn)生的CH4氣體本身擴(kuò)散能力很低,只聚集在晶界原有的微觀空隙內(nèi),使得該區(qū)域碳濃度降低,其他位置上的碳通過擴(kuò)散不斷補(bǔ)充,產(chǎn)生的CH4氣體不斷增多,空隙內(nèi)的局部壓力不斷增大,從而在該處發(fā)展為裂紋。再者,彎管表面的腐蝕凹坑產(chǎn)生局部應(yīng)力集中,水冷排中的冷卻水灑在彎管上,產(chǎn)生溫差應(yīng)力,這幾個(gè)應(yīng)力疊加,又加速裂紋的擴(kuò)展。

3.修補(bǔ)方法錯(cuò)誤。雖然彎管部位產(chǎn)生裂紋,廠家自行貼補(bǔ),頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳,沒有找出產(chǎn)生缺陷的根本原因,使一段時(shí)間又產(chǎn)生新生裂紋。原因是原裂紋未經(jīng)處理(應(yīng)在裂紋兩端鉆ф8mm的小孔,用角磨機(jī)打出“U”坡口,并經(jīng)無損檢測,確認(rèn)裂紋已清除,再進(jìn)行補(bǔ)焊),兩端應(yīng)力集中,再加上幾個(gè)應(yīng)力疊加,加快原裂紋從兩端發(fā)展,產(chǎn)生新生缺陷。(三)預(yù)防措施

1.設(shè)計(jì)、制造、安裝、修理必須是有資質(zhì)的單位進(jìn)行,如設(shè)計(jì)采用抗氫腐蝕設(shè)計(jì),選擇采取含碳量低的材料,焊后熱處理(主要為正火加回火熱處理)、彎管制作彎曲半徑因大于管子外徑的3.5倍等。

2.二次循環(huán)冷卻水須進(jìn)行水處理,如在蓄水池中加適量堿以中和水中的硫化氫等酸性物質(zhì)。

3.用不易腐蝕的物料將冷排管與彎管隔離或?qū)⒋藦澒芗右环栏�、防水保護(hù)層。

4.加強(qiáng)定期檢驗(yàn)(在線檢驗(yàn)、全面檢驗(yàn))和巡回檢查。5.加強(qiáng)內(nèi)部管理和設(shè)備保養(yǎng),確保設(shè)備安全運(yùn)行。（四）、建議和改進(jìn)措施

為了做好壓力管道的安全管理工作,確保壓力管道的安全運(yùn)行,保障生產(chǎn)任務(wù)的順利進(jìn)行,必須堅(jiān)決貫徹執(zhí)行(壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定)等有關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)定和文件,認(rèn)真編制壓力管道安全管理規(guī)章制度。并監(jiān)督壓力管道運(yùn)行和維護(hù),嚴(yán)格加強(qiáng)舊管道的清查工作,對清查中發(fā)現(xiàn)的安全隱患,及時(shí)進(jìn)行徹底消除。能修復(fù)的修復(fù),無法修復(fù)的堅(jiān)決報(bào)廢,不留隱患。

擴(kuò)展閱讀：壓力管道檢驗(yàn)案例分析(一)

壓力管道定期檢驗(yàn)案例分析報(bào)告

XXXXXX

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX檢驗(yàn)研究院

一：案例概況：檢驗(yàn)類別設(shè)備類別使用單位安裝單位設(shè)計(jì)參數(shù)定期檢驗(yàn)壓力管道檢驗(yàn)日期201*-09-02管道名稱XXXX石化公司報(bào)告編號(hào)登記編號(hào)使用編號(hào)規(guī)格及材質(zhì)201*GDA00856V307出口線無無φ114*4，20#不詳0.8MPa/50°/丁烯-1使用參數(shù)0.5MPa/40°/丁烯-1主要缺陷和問題1：無安裝竣工驗(yàn)收資料；無安裝監(jiān)督檢驗(yàn)報(bào)告；2：無運(yùn)行、維修、改造和檢查記錄3：未辦理使用登記；4：絕熱層破損，無管道標(biāo)識(shí)；5：射線檢測發(fā)現(xiàn)未融合，長40mm，自身高度2.0-2.5mm；二：本案例審查原始資料情況該管線無設(shè)計(jì)圖紙、安裝施工圖及竣工資料資料；

該管線無管道組成件、管道支承件的質(zhì)量證明書、合格證等；

該管線無運(yùn)行、維修、改造和檢查記錄(包括管道故障，處理情況等)；該管線無歷次在線檢驗(yàn)報(bào)告及歷次全面檢驗(yàn)報(bào)告；該管線未辦理使用登記；三：實(shí)施的檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)重點(diǎn)

宏觀檢查：重點(diǎn)泄漏檢查、絕熱層和防腐層檢查、振動(dòng)檢查、位置與變

形情況檢查，檢查結(jié)果：絕熱層破損。

支吊架檢查、閥門法蘭檢查、管道標(biāo)識(shí)檢查、安全保護(hù)裝置檢查。檢查

結(jié)果：無管道標(biāo)識(shí)。壁厚測定：重點(diǎn)彎頭、三通和直徑突變、絕熱層破損處，檢測比例≥20%。

檢測結(jié)果，最小壁厚4.4mm。

無損檢測：表面PT檢測重點(diǎn)彎頭及三通焊縫處，檢測結(jié)果，未發(fā)現(xiàn)問

題；RT檢測重點(diǎn)彎頭及三通焊縫處，檢測比例焊接接頭數(shù)量的10%，檢測結(jié)果，未融合缺陷。

材質(zhì)分析：該管線因無材質(zhì)證明文件，對管件進(jìn)行材質(zhì)光譜分析，檢測

結(jié)果符合要求。

四：處理及分析

根據(jù)《在用工業(yè)管道定期檢驗(yàn)規(guī)程》、《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》處理如下：要求辦理壓力管道使用登記，發(fā)特種設(shè)備意見通知書并上報(bào)當(dāng)?shù)靥胤N設(shè)

備監(jiān)察部門；

修復(fù)破損的保溫層，加強(qiáng)管道標(biāo)識(shí)、管道維修運(yùn)行記錄及安全運(yùn)行的管

理工作；

安全狀況等級(jí)的評(píng)定，按《在用工業(yè)管道定期檢驗(yàn)規(guī)程》第49條第五項(xiàng)GC2級(jí)或GC3級(jí)管道，未熔合的長度不限根據(jù)其自身高度按表6定級(jí)。

表6如下：

各級(jí)管道所允許的單個(gè)焊接接頭中未熔合自身高度的最大值壁厚2級(jí)3級(jí)t＜2.5mm存在未熔合時(shí)，定為4級(jí)2.5mm≤t＜不超過0.15t且不超過0.5mm不影響定級(jí)；否則定為44mm級(jí)4mm≤t＜0.15t與1.0mm中的較小0.20t與1.5mm中的較小值8mm值8mm≤t＜0.15t與1.5mm中的較小0.20t與2.0mm中的較小值12mm值12mm≤t＜0.15t與2.0mm中的較小0.20t與3.0mm中的較小值20mm值t≥20mm3.0mm0.20t與5.0mm中的較小值因此，未融合缺陷高度2.0-2.5mm超出0.20t與1.5mm中的較小值，安全狀況等級(jí)評(píng)定4級(jí)，屬判廢管線，發(fā)特種設(shè)備意見通知書并上報(bào)當(dāng)?shù)靥胤N設(shè)備監(jiān)察部門；

維修管線超標(biāo)缺陷，并辦理特種設(shè)備維修改造安裝監(jiān)檢補(bǔ)齊相關(guān)資料，

維修改造安裝監(jiān)檢合格后，辦理相關(guān)手續(xù)后方可投入使用。五：未融合產(chǎn)生原因分析及防止措施

產(chǎn)生原因：焊接規(guī)范選擇不合適，焊接電流偏�。�焊接操作不當(dāng)，焊條

擺動(dòng)幅度偏小，焊條和焊絲傾角不當(dāng)。防止措施：首先要確保焊接母材的質(zhì)量符合技術(shù)文件規(guī)定的要求．焊絲、

焊條等焊接材料也要保證質(zhì)量要求；其次要保證接頭坡口和接頭裝配質(zhì)量；最后正確選用工藝參數(shù)，如焊接電流、焊接速度。

六：結(jié)語

通過本案例分析，管線存在的問題：無安裝竣工驗(yàn)收資料；無安裝監(jiān)督檢驗(yàn)報(bào)告；無運(yùn)行、維修、改造和檢查記錄；未辦理使用登記；絕熱層破損，無管道標(biāo)識(shí)；未融合超標(biāo)等問題，主要由于建設(shè)方管理出現(xiàn)把關(guān)不嚴(yán)，源頭上未控制好質(zhì)量管理，安裝過程存在質(zhì)量失控的問題，沒有按國家有關(guān)規(guī)定和程序納入監(jiān)檢環(huán)節(jié)，也未辦理使用登記，造成各個(gè)質(zhì)量控制的環(huán)節(jié)失控，造成此管線“帶病”作業(yè)的狀況，此重大安全隱患建設(shè)方負(fù)有不可推卸的責(zé)任。

因此，加強(qiáng)特種設(shè)備的源頭管理是保證特種設(shè)備安全運(yùn)行的工作重點(diǎn)。

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