石巍 肖長華 徐建軍
江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院鹽城分院 江蘇鹽城 224000
公用供熱管道的作用是將鍋爐產生的熱能科學合理、經濟安全傳送到公共設施、民用設施等用熱單元,具有壓力大、溫度高、流速快的特征,可以有效地滿足人們的生活供暖、生產供熱的熱能的需求。在使用期間難免不會發生管道事故,因此,需要按照國家相關法規標準對管道進行檢驗。
根據TSG D7004-2010《壓力管道定期檢驗規則-公用管道》第五條 GB2級管道,如果為管溝敷設或架空敷設,管道本身、附屬設施與安全保護裝置定期檢驗參照工業管道、壓力容器定期檢驗相關要求進行;如果為直埋敷設,定期檢驗參照本規則中壓燃氣管道的要求進行[1]。大部分的GB2公用供熱管道為架空敷設,在檢驗中參照TSG D7005-2018《壓力管道定期檢驗規則-工業管道》的要求進行。按照標準要求并結合實際檢驗情況,總結經驗如下:
由于工業管道定期檢驗規則的推出較為滯后,在壓力管道的使用中出現改造、維修甚至安裝未監檢的情況較為普遍,因此在資料審查時,需要到現場核對管線。使用單位應當按照實際使用情況繪制單線圖,在圖中繪制出管道起止點、走向以及規格,管道附件及安全附件(如溫度計、閥門、管件、保溫、壓力表、安全閥等),并且標注焊接接頭的位置,在現場檢驗前準備完畢。
管線核對不僅僅是核對單線圖,同時對管道的檢驗現場準備工作進行確認,在滿足檢規要求,保證安全的情況下方可進行現場檢驗工作。
宏觀檢驗以目視檢驗為主,現場檢驗中會發現以下情況:
(1)管道結構不符合要求的有管子與法蘭閥門直接焊接(見圖1),補償器失穩損壞(見圖2):
公用供熱管道檢驗中管道測厚是重要內容,其中包括彎管、直管、三通管道等容易受到腐蝕、沖刷的部位,通常情況下使用超聲波測厚,如果不拆除管道的保溫,則使用長距離導波檢測技術結合監測技術共同進行。在測厚的過程中,若是發現存在異常值的情況,這需要在此位置前、后、左、右、進行多次測量,進而找到導致數值異常的因素。例如,在某段管道檢驗測厚時發現有塊區域數值異常,經打磨發現此處存在分層缺陷(見圖4),更換了這段管材。壁厚測定應達到規則要求的比例。
公用供熱管道檢表面缺陷檢測主要是針對下幾個部位進行檢驗,①整體檢驗中管道存在著裂紋的情況,需要進行表面無損檢測;②檢驗軸向焊接縫時(波紋管膨脹節段)需要表面無損檢測;③在管道焊接縫兩側呈現出明顯的敲擊變形時,實施表面檢測抽查;④管道上的閥殼、管件、支吊架等焊接縫需要表面探傷抽查,與小管道的焊接縫部位以及設備的焊接部位都需要實施表面探傷抽查;⑤在重要橋梁、工廠、住宅等管道的焊接縫需要進行表面檢測;⑥對于支管角的焊接縫需要檢測人員進行判斷是否采用需要進行檢驗[2]。同時,對于檢規中有明確檢驗比例要求的,實際檢驗中不得低于檢規的規定。
埋藏缺陷檢測應優先選用射線檢測,檢測焊口數量應不低于規則要求的比例,檢測焊口位置應從重點部位出發,重點部位是指二次應力高的部位以及關鍵部位的對接焊縫;通過表面進行檢測出現裂紋的部位;施工時咬邊、錯邊現象嚴重不符合標準的焊接接頭;支吊架受到傷害位置周邊的部位;實施硬度檢驗的過程中出現的硬度不正常的部位;出現泄漏的部位;存在嚴重擊打變形的部位;檢驗人員憑借專業知識以及經驗認為需要檢驗的部位。在實際檢驗中,通過射線檢測發現的不合格焊口很多(見圖5)。因《壓力管道定期檢驗規則-工業管道》沒有明確不合格焊縫的擴拍比例,應根據管道危險程度,管道焊縫射線檢測合格比例,與使用單位協商確定處置方案。
根據管道實際情況,可以采用化學分析或者光譜分析、硬度檢測、金相分析等方法進行材質分析。一般來說,公用供熱管道的材質為Q235B的埋弧焊鋼管或20#的輸送流體用無縫鋼管,不會出現材質不明的情況,但是在實際檢驗過程會發現各種情況,例如在碳鋼主管上開不銹鋼支管(見圖6),這段支管是沒有任何資料的,這時候需要對支管管進行材質分析,明確材料的種類和相當牌號。
當硬度值在HB200以上時,相關檢測工作人員應當結合實際情況,對焊接頭的內部、外部擴大檢測抽查范圍,針對已經接近使用壽命期限或者是已經超過期限的管道,需要對其進行力學和化學相關試驗分析[3]。
《壓力管道定期檢驗規則-工業管道》第2.4.2.6條當管道組成件全面減薄量超過公稱厚度的 20%,或者檢驗人員對管道強度有懷疑時,應當進行耐壓強度校核,校核用壓力應當不低于管道允許(監控)使用壓力。耐壓強度校核參照相應管道設計標準的要求進行[4]。在實際檢驗過程中,應綜合考慮使用過程中的腐蝕速率及預計下檢周期。因為《壓力管道定期檢驗規則-公用管道》第二十九條表1規定GB2管道的檢驗周期不大于12年,因此,檢驗人員需要在此范圍內適當確定下檢周期。
公用供熱管道有以下幾點情況時需要實施壓力試驗:經過大幅度維修改造以后;應用條件變換以后;停用時間超過2年重新使用的;其中在變更使用條件以后進行管道壓力試驗之前需要進行強度校核。除熱力管道以外,經過單位允許以后若是經過泄漏性試驗則不需進行壓力試驗[5]。
檢驗管道上的安全閥是否在校驗有效期內;緊急切斷裝置是否完好,有無緊急切斷試驗記錄;壓力表是否在檢定有效期內;一般來說,公用熱力管道上不裝設爆破片。
綜上所述,公用供熱管道的使用安全性與人們的日常生活以及生命財產有重要的關系,我們必須按照檢規要求,綜合利用各種檢驗技術,保證管道安全使用。