對熱網管道危險因素分析

劉汸

摘 要：因為歷史、技術和管理上的原因，現在在用熱網管道可能存在設計、施工、管道組成件等方面的問題。因為是歷史遺留問題，所以現在過于強調其產生的歷史原因顯然已經沒有實際意義，關鍵問題是如何發現問題，解決問題。在目前我國在熱網管道檢驗還沒有規則的情況下，通過對某市在用熱網管道的調查，本文對熱網管道的危險因素進行了分析，并針對性地提出了在用熱網管道全面檢驗方法。

關鍵詞：熱網管道；全面檢驗；壓力管道

由于歷史、技術、管理上的原因，尤其是長期受重容器輕管道思想的影響，壓力管道普遍存在質量低劣、超期服役、帶病運行等問題。壓力管道的安全狀況令人擔憂，重大事故接連不斷，損失嚴重。從國內壓力管道綜合情況來看，在用熱網管道可能存在設計、施工、管道組成件等方面的問題。對于該類歷史遺留問題，關鍵是如何去發現和解決。

1.熱網管道可能存在的潛在危險因素

結合目前上海市熱網壓力管道的安全狀況，筆者認為在用熱網管道存在或可能存在以下幾方面問題。

1.1管道焊接接頭含有超標缺陷

通常在用熱網壓力管道焊接接頭中最常見的缺陷為裂紋、未焊透、夾渣、氣孔等超標缺陷。按照相關的壓力管道定期檢驗規范，其中部分超標缺陷是嚴禁存在的，否則將給在用熱網管道的安全運行帶來不確定的因素。

1.2管道系統應力分布不當、結構不合理

管道系統應力分布不當、結構不合理，這在在用熱網壓力管道上較為普遍，且問題嚴重。建議參照《在用工業管道定期檢驗規程》（2003年6月1日實施）對此問題進行檢驗，并進行應力分析（在管道超標缺陷評定中也需要進行應力分析）。

1.3管道組成件存在問題

管道組成件（包括波紋管補償器、法蘭、閥門、支吊架等）存在的主要問題包括：（a）組成件原始制造質量問題；（b）使用中出現的老化和損壞，甚至由于支承或地基沉降引起管道組成件損傷；（c）設計不合理。

1.4腐蝕問題

腐蝕是管道不可避免的問題，關鍵是了解其腐蝕形式（例如局部腐蝕、點蝕、全面腐蝕等）以及腐蝕程度，并通過計算分析，明確其對管道安全性的影響。對于在用熱網壓力管道，進用戶端的管道由于溫度較低，存在水汽兩相，易造成管道腐蝕。

1.5其它

在用熱網壓力管道還可能存在振動、泄漏、變形、摩擦、碰撞等問題。

2.在用熱網管道全面檢驗及風險評價的具體方法

綜上所述，在用熱網管道全面檢驗和風險評價方法應包括如下內容。

2.1查閱在用熱網管道原始資料及服役技術檔案、了解管道的運行情況

（1）查閱有關設計資料，包括管道的材質要求、直徑及壁厚、尺寸偏差、空間走向、支吊架布置、熱補償設計、理論計算資料、采用的設計規范等。

（2）查閱安裝和驗收資料，包括管道的材質狀況、法蘭、閥門、流量計、其它管件及螺栓的型號、規格、出廠證明書；查閱管道施工焊接資料，包括焊接工藝、工藝評定資料、無損檢測資料以及焊接返修情況，及工程驗收規范等。

（3）查閱運行記錄，了解壓力波動及開停車記錄、介質和工況、運行中出現的異常情況等資料。

（4）查閱檢驗檢修資料，包括歷次檢驗檢修報告、記錄和有關資料。

2.2在用熱網管道空視圖繪制

需要測繪管道的三維空視圖，包括管道尺寸及各支架間距、支架間焊口位置、數量及焊口編號、管道組成件的位置等。

2.3在用熱網管道的宏觀檢查

管道位置與變形檢驗：（1）管道位置是否滿足有關安全技術規范和現行國家標準的要求；（2）管道與管道、管道與相鄰設備之間有無相互碰撞及摩擦情況；（3）管道是否存在撓曲、下沉以及異常變形等。

檢查管道的支承情況：支吊架是否完好，管道支吊架附件的變形等情況。

膨脹節檢查：帶有膨脹節的管道著重檢查有無異常變形、非線性變形或變形是否超過設計標準。

管道閥門的檢查：著重檢查閥門泄漏情況和閥門腐蝕情況。

法蘭接頭檢查：有法蘭連接的管道，著重檢查法蘭墊片材料是否符合設計要求，法蘭面是否發生過度翹曲，有無松動、泄漏等情況。

腐蝕情況檢查：檢查整個熱網是否有點腐蝕或局部凹坑腐蝕，管道與管架接觸處有無局部腐蝕情況。

管道及焊縫表面質量檢查：管道表面裂紋、皺褶、碰傷變形等檢查，彎頭及彎管的異常變形，對接焊縫（包括熱影響區）的表面裂紋檢查，對接焊縫的錯邊量檢查，對接焊縫的咬邊檢查，對上述檢查有疑問時可根據需要采用表面探傷方法作進一步檢查。

檢查管道振動情況：檢查管道的振動是否異常。

2.4在用熱網管道焊縫的射線探傷

射線探傷的重點部位：管道制造、安裝中返修過的焊接接頭和安裝時固定口的焊接接頭；錯邊、咬邊嚴重的焊接接頭；表面檢驗發現裂紋的焊接接頭；支吊架損壞部位附近的管道的焊接接頭；硬度檢查中發現的硬度異常的焊接接頭；使用中發生泄漏部位附近的焊接接頭及其它需要抽查的焊接接頭。抽查比例按現場條件與用戶協商后確定。在進行射線檢測時，須使用溝槽對比試塊，來確定自身高度，或采用更先進的檢測手段確定管道缺陷尺寸。

若在用熱網管線不能停機或短時停機，可采用高溫超聲波探傷來代替射線探傷。

2.5在用熱網管道金相檢測

對工作溫度大于300℃的管段，應選擇有代表性的部位進行金相檢查。

2.6在用熱網管道硬度測定

通過硬度測定（主要是焊縫及熱影響區）可間接得到管材的強度值，從而了解材質是否發生變化。主要對總管溫度大于300℃的管段進行硬度測定。

3.結語

在對在用熱網管道潛在危險源分析的基礎上，對熱網管道進行系統的全面檢驗，可以發現在用熱網管道可能存在的安全隱患；可以對在用熱網管道全面檢驗發現的缺陷，并且采用斷裂力學分析方法進行缺陷評定；可以對在用熱網管道全面檢驗發現的問題提出合理的整改建議；可以通過風險評價方法明確在用熱網管道的風險等級；可以明確在用熱網管道下一次全面檢驗周期。對在用熱網管道的埋地管段的危險因素分析和全面檢驗方法可參照城市埋地燃氣管道的處理方法進行分析、檢驗和評定。

參考文獻：

[1]勞動部.壓力管道安全管理與監察規定[S].1996.

[2]國家質量監督檢疫總局鍋爐壓力容器安全監察局.在用工業管道定期檢驗規程[S].2003.

[3]“九五”國家重點科技攻關課題.在役工業壓力管道安全評估與重要壓力容器壽命預測技術研究[R].2001.