壓力管道檢驗缺陷分析及防治措施

郝國華

摘要：相較于壓力容器，壓力管道正式納入安全管理及全面監察規定時間較短，其風險事故危害性不可小覷，尤其是壓力管道實際使用過程中，受設計制造、安裝流程及運行管理等因素的影響存在引發管道破壞性事故的可能性，直接威脅檢驗人員生命安全造成不可預估性損失。如何分析壓力管道缺陷制定相應的預防方案降低事故發生率，是檢驗人員所面臨的主要挑戰。本文以壓力管道為切入點分析壓力管道檢驗缺陷，就提出具體的防治措施進行深入探究，旨在為相關技術人員積累更多的工作經驗。

關鍵詞：壓力管道；檢驗缺陷；防治措施

自進入21世紀以來，在社會經濟穩健發展的大背景下，我國壓力管道檢驗水平已取得一定進步及發展，社會對于壓力管道檢驗提出全新的要求及標準。為了順應時代發展潮流滿足日趨嚴格的管道檢驗工作要求，壓力管道檢驗工作重心逐步向分析檢驗缺陷環節及提出具體防治措施轉變[1]。同時，由于壓力管道被廣泛應用于化工及石油等行業，主要負責運輸腐蝕性、劇毒性、易燃易爆性及高溫高壓性介質，并且目前我國壓力管道具有數量眾多及分布廣泛等鮮明特點。即便相關部門出臺《壓力管道安全管理及監察規定》，但是部分地區壓力管道使用規范及管理標準尚未形成統一標準，尤其是檢驗缺陷問題較為普遍。鑒于此，本文針對分析壓力管道檢驗缺陷及提出防治措施的研究具有重要意義。

一、壓力管道常見缺陷

一般說來，影響壓力管道使用持續性及安全性的因素較為復雜，可分為管理操作外部因素及管道缺陷內部因素2個方面，而管道缺陷內部因素可細分為保溫層破損、焊縫缺陷、結構不合理及腐蝕。其中，露天鋪設及運行溫差較大的壓力管道腐蝕情況較為嚴重，例如：以制冷管道及液化氣管道為例其介質為氨腐蝕情況較為突出，重視腐蝕監測及腐蝕預防工作具有顯著價值作用[2]。部分壓力管道長期受大氣、雨水及母液腐蝕的影響，或長期深埋地下或鋪設于地溝內與排水溝相通被污水浸泡或遭受腐蝕性氣體及介質自身侵蝕，嚴重破壞壓力管道影響其使用年限，甚至存在引發管道斷裂造成不可預估性損失的可能性。

結構不合理缺陷可細分為管道與閥門間連接件連接形式不合理、異徑管單位長度內直徑變化過大、彎頭質量不合格、管道與支架間接觸不良及管道設計安裝不合理[3]。大量實踐經驗證明，以補償器設置合理性不足為常見缺陷，部分50米至80米壓力管道未設置膨脹節，一旦管道冷卻收縮或受熱膨脹時管道固定支架遭受巨大應力則極易引發支吊架變形或受損，甚至造成管道彎曲導致支架連根拔起等情況，尤其是全新安裝管道中膨脹節或固定支架設置合理性不足，試運行時極易發出異常響聲及劇烈震動存在造成管道變形及支架脫離原有管座的可能性，大大阻礙管道運行效率。

由此可見，結構不合理極易引發管道震動，轉動機械動態平衡不良或設計不符合技術標準均存在引發管道震動的可能性，而管道震動引發原因主要包括管道流體速度過快、管道轉彎過多及管道截面突變，進一步形成激振氣流脈動造成管道連接件松動泄漏，甚至連接件疲勞斷裂。一旦相關技術人員忽略管道受溫度荷載作用所發生的變形伸縮情況則存在造成管道支架下沉或管道破裂等問題的可能性[4]。焊接作為連接壓力管道的主要方法，一旦焊接工藝不足或焊接技術參差不齊則存在產生焊接缺陷的可能性，例如：咬邊、焊瘤、夾渣、未焊透、錯位及焊接裂紋等。

焊接缺陷以無損探傷及外觀檢驗為主要檢驗方法，而無損檢驗類型及檢驗范圍較為嚴格，納入工藝特征、管壁厚度、焊接工藝及管道材料等指標。受壓力管道內部檢驗難度大且常用管道外徑距離小管壁較薄的限制，以射線探傷為檢驗焊接縫治療的主要方法，并且由于企業間生產情況及經濟條件存在明顯差異性，客觀條件不允許每1個接頭排片，而涉及抽查范圍及抽查比例，GB50235-2017《工業金屬管道工程施工及驗收范圍》中明確指出“焊接表面缺陷及接近表面缺陷必須使用砂輪打成圓滑過渡以達到消除缺陷的目標，表面不得有熔合性飛濺物、電弧擦傷、機械損傷、咬邊、灰渣、氣孔及裂紋”。

二、壓力管道缺陷防治措施

（一）腐蝕防治

在實際防治的過程中，相關技術人員遵循具體問題具體分析的工作原則積極轉變傳統防治理念，加大對于壓力管道腐蝕預防的重視程度，針對架空壓力管道及地面鋪設管道設置適宜的防腐層將其視為外部防護，針對地下鋪設壓力管道選擇適宜的包覆層實現陰極保護，并且不得將性質不同的金屬統一捆扎，必要時使用絕緣件分離金屬避免原電池產生腐蝕問題充分發揮自身支撐壓力管道內部作用。同時，針對輸送介質或運行條件造成內部腐蝕的管道則采取相應的防腐措施，通過測定壓力管道壁厚度及檢查壓力管道外觀等方法明確其腐蝕情況，尤其是外觀檢查側重于緊固連接處、支撐處、管卡及吊卡處。

（二）結構檢驗

一旦忽略管道受溫度荷載作用所發生的變形伸縮情況則存在造成管道支架下沉或管道破裂等問題的可能性[5]。因此在實際防治的過程中，相關技術人員遵循可持續性發展的工作原則積極轉變傳統防治理念，加大對于結構檢驗環節的重視程度，著重強調檢查壓力管道是否存在強烈震動、管與管間或管與相鄰部件間是否存在摩擦情況、管卡吊架與支架是否存在松動及斷裂情況，尤其是彎頭與應力相對集中的位置。同時，確保架設管道的支架、管托及管架間不得脫離管座及管墩，一旦發現破損問題則立即修理調整促使管道中軸線保持直線，不受氣溫或介質溫度變化造成管道伸縮，觀察T型補償器或波紋補償器是否存在滲漏及裂紋。

（三）優化設計

壓力管道設計方案以介質是否具備腐蝕性為分布標準，確保無腐蝕性壓力管道布置于上方腐蝕性壓力管道布置于下方，避免壓力管道破裂腐蝕性介質威脅相關技術人員生命健康安全。因此在實際防治的過程中，相關技術人員遵循實事求是的工作原則積極轉變傳統工作理念，結合管道運輸介質性質制定針對性管道設計方案，保證無腐蝕性管道位于上方及腐蝕性管道位于下方、氣體管道位于上方液體管道位于下方、高溫及高壓力管道位于上方低溫及低壓管道位于下方，以達到避免管道破裂腐蝕性介質威脅技術人員生命安全的目標。同時，盡量將檢修次數多的管道布置下方便于后期使用及檢修。

此外，除去結合管線功能布局管線以外，相關技術人員遵循排水、給水、熱水及蒸汽順序合理布局水管管道位置確保分層設置合理性，便于后期生產及使用。

三、結語

通過本文探究，認識到從現階段我國壓力管道檢驗水平來看，部分企業對于壓力管道檢驗及監察的重視程度有待提高，壓力管道安全性不足情況較為普遍，尤其是管道檢驗過程中存在保溫層破損、焊接缺陷、結構不合理及腐蝕等問題亟待解決，而如何做好壓力管道缺陷檢驗工作保證管道運行持續性及安全性，是相關技術人員所面臨的主要挑戰。因此，相關技術人員積極轉變傳統工作理念以不斷提高壓力管道使用可靠性為前提條件，通過定期排查缺陷等方法消除安全隱患，特別是使用管理、安裝流程及設計制造等環節，對于增強壓力管道缺陷檢驗水平具有不可比擬的積極作用。

參考文獻：

[1]林勝.壓力管道常見缺陷的分析與檢驗探究[J].民營科技，2017（11）：53.

[2]姚順.壓力管道檢驗缺陷分析及防止方法[J].中國標準化，2017（10）：212.

[3]賈賀坤，王友義.在用埋地壓力管道質量缺陷檢驗與風險評估[J].中國石油和化工標準與質量，2016，36（11）：18.

[4]柳麗萍.壓力管道常見缺陷的分析與檢驗探究[J].化工管理，2015（14）：27.

[5]楊榮華.壓力管道常見缺陷的分析與檢驗[J].化工裝備技術，2013（05）：29-30.

（作者單位：山西省大同市特種設備監督檢驗所壓力容器科）