淺談宏觀檢驗在工業(yè)管道定期檢驗中的作用

朱 兵*

（南京市鍋爐壓力容器檢驗研究院）

0 概述

工業(yè)管道廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)，工業(yè)管道運行安全不但影響著地方經(jīng)濟發(fā)展，還和人民群眾的生命財產(chǎn)安全息息相關(guān)。

特種設(shè)備目錄中規(guī)定了壓力管道的范圍：壓力管道是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1 MPa（表壓），介質(zhì)為氣體、液化氣體、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點的液體，且公稱直徑大于或者等于50 mm的管道；公稱直徑小于150 mm，且其最高工作壓力小于1.6 MPa（表壓）的輸送無毒、不可燃、無腐蝕性氣體的管道和設(shè)備本體所屬管道除外。

目前工業(yè)管道分為GC1/GC2/GC3 三類，其定期檢驗為國家法定強檢項目。從事壓力管道檢驗的檢驗員需取得國家市場監(jiān)管總局頒發(fā)的壓力管道檢驗員證書和無損檢測證書，其中從事GC1 類管道檢驗工作的檢驗員需持有壓力管道檢驗師資質(zhì)。

1 定期檢驗

1.1 檢驗程序

工業(yè)管道定期檢驗通常可分成檢驗前準(zhǔn)備、檢驗實施、問題處理和報告出具階段。檢驗前檢驗員需查閱管道相關(guān)技術(shù)資料，如原始設(shè)計資料（設(shè)計圖樣、強度計算書等）、安裝資料（竣工驗收資料）、改造或重大修理資料、使用管理資料、檢驗檢查資料等，結(jié)合管道工況條件（介質(zhì)、溫度、壓力等）確定管道檢驗部位以及重點檢驗項目。資料查閱完成后，檢驗員結(jié)合現(xiàn)場查線工作進一步細(xì)化檢驗內(nèi)容并編制檢驗方案。檢驗實施時檢驗員根據(jù)檢驗方案通過宏觀檢驗、壁厚測定、安全附件檢驗以及其他需要的檢驗項目（如表面無損檢測、埋藏缺陷檢測等）對受檢工業(yè)管道進行全面檢驗。檢驗中若發(fā)現(xiàn)需要處理的缺陷，檢驗員可以出具《特種設(shè)備定期檢驗意見通知書（2）》，并將檢驗情況通知使用單位。檢驗完成（缺陷處理完成并確認(rèn)）后出具合格檢驗報告，確定管道檢驗級別和下次檢驗日期。

1.2 宏觀檢驗

宏觀檢驗主要采用目視方法檢驗管道結(jié)構(gòu)、幾何尺寸、表面情況（裂紋、腐蝕、泄漏、變形等）以及焊接接頭、防腐層、隔熱層等，檢驗項目一般包括管道結(jié)構(gòu)檢驗、幾何尺寸檢驗、外觀檢驗等。

2 典型缺陷

2.1 變形

由于溫度和壓力的波動，管道在長期使用過程中會產(chǎn)生一定程度的變形。如圖1 所示，在某企業(yè)工業(yè)管道定期檢驗宏觀檢驗時發(fā)現(xiàn)管道變形，閥門及閥桿斷裂。主要原因是管道缺少支架造成應(yīng)力集中，管道隨著溫度壓力波動而產(chǎn)生變形，建議企業(yè)通過設(shè)計單位重新對該管道進行設(shè)計計算，在直管段增加支架，并更換閥門及閥桿。

圖1 管道變形

2.2 結(jié)構(gòu)不合理

壓力管道安裝過程中，施工單位若不按圖紙施工就會造成管道存在不合理結(jié)構(gòu)。不合理結(jié)構(gòu)會使管道運行時振動幅度超出允許范圍，甚至發(fā)生整體坍塌。圖 2 為某企業(yè)工業(yè)管道定期宏觀檢驗時發(fā)現(xiàn)的管道結(jié)構(gòu)不合理結(jié)構(gòu)，即在彎頭處直接開孔，建議使用企業(yè)將該處更換為三通結(jié)構(gòu)。圖 3 為施工時直接在三通結(jié)構(gòu)開孔造成的結(jié)構(gòu)不合理處，建議企業(yè)進行更換。由于使用單位在停車檢修期間未能及時備齊相關(guān)備品備件，檢驗時應(yīng)對上述問題進行安全評估，待企業(yè)下次停車檢修時更換。

圖2 管道不合理結(jié)構(gòu)

圖3 不合理結(jié)構(gòu)

2.3 錯邊量超標(biāo)

在焊接過程中，由于焊接接頭變形、坡口對邊程度、焊接偏差等因素造成管道錯位，錯位尺寸幅度即為錯邊量。在檢驗焊接質(zhì)量時，往往需要限制焊接的錯邊，從而確保焊接質(zhì)量。錯邊量超標(biāo)會導(dǎo)致工業(yè)管道應(yīng)力集中，承壓能力下降，進一步導(dǎo)致管道破裂，甚至失火爆炸。圖4 為某廠管道定期檢驗時發(fā)現(xiàn)外表面錯邊量超標(biāo)，錯邊量為4 mm，實測最小壁厚為5.8 mm。該管道承載能力嚴(yán)重下降，使用過程中隨時可能出現(xiàn)爆管現(xiàn)象，建議企業(yè)立即對其進行更換，消除安全隱患。

2.4 腐蝕

由于金屬材料表面受到周圍介質(zhì)的作用而狀態(tài)發(fā)生變化，從而使金屬材料遭受破壞的現(xiàn)象稱為腐蝕。圖5 為在某企業(yè)工業(yè)管道定期檢驗時發(fā)現(xiàn)保溫層下管道外表面腐蝕凹坑，這是由于保溫層破損導(dǎo)致雨水滲入，保溫棉中的雜質(zhì)元素與雨水混合，加速了管道腐蝕速率。隨著時間推移，腐蝕會繼續(xù)加劇最終導(dǎo)致管道泄漏，因此建議企業(yè)對管道進行重新刷漆并更換保溫材料。

2.5 泄漏

壓力管道由于管道裂紋或爆管、腐蝕變薄穿孔、法蘭及閥門密封而失效等各種原因造成的介質(zhì)流溢稱為泄漏。泄漏常常會引發(fā)火災(zāi)、爆炸、中毒等嚴(yán)重事故。圖6 為在某企業(yè)工業(yè)管道定期宏觀檢驗時發(fā)現(xiàn)管道存在嚴(yán)重腐蝕，局部腐蝕貫穿并造成泄漏，減薄處彎頭實測最小壁厚為1.7 mm。管道規(guī)格為 355.6 mm×4.8 mm。該缺陷產(chǎn)生的原因是管道介質(zhì)腐蝕管道壁，建議企業(yè)更換耐腐蝕性能更好的管道材料，并定期進行壁厚檢測。

圖6 管道嚴(yán)重腐蝕

3 結(jié)論

通過實際檢驗案例可以看出，宏觀檢驗在工業(yè)管道定期檢驗中具有重要作用。工業(yè)管道定期宏觀檢驗可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計不合理、結(jié)構(gòu)不合理、腐蝕、錯邊量超標(biāo)、泄漏等缺陷。本文對工業(yè)定期檢驗時宏觀檢驗發(fā)現(xiàn)的缺陷給出了處理建議，檢驗缺陷的發(fā)現(xiàn)與處理保障了工業(yè)管道安全運行。