一、概述
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在化工生產(chǎn)中,工藝管道把不同工藝功能的機械和設(shè)備連接在一起,以完成特定的化工工藝過程,達到制取各種化工產(chǎn)品的目的。工藝管道與機械設(shè)備一樣,伴有介質(zhì)的化學(xué)環(huán)境和熱學(xué)環(huán)境,在復(fù)雜的工藝條件下運行,設(shè)計、制造、安裝、檢驗、操作、維修的任何失誤,都有可能導(dǎo)致管道的過早失效或發(fā)生事故。特別是高壓工藝管道,由于承受高壓,加上化工介質(zhì)的易燃、易爆、有毒、強腐蝕和高、低溫特性,一旦發(fā)生事故,就更具危險性。
高壓工藝管道較為突出的危險因素是超溫、超壓、腐蝕、磨蝕和振動。管道的超溫、超壓與反應(yīng)容器的操作失誤或反應(yīng)異常過載有關(guān);腐蝕、磨蝕與工藝介質(zhì)中腐蝕物質(zhì)或雜質(zhì)的含量和流體流速等有關(guān)。振動和轉(zhuǎn)動機械動平衡不良或基礎(chǔ)設(shè)計不符合規(guī)定有關(guān),但更主要的是管道中流體流速高,轉(zhuǎn)彎過多,截面突變等形成的激振力氣流脈動。腐蝕、磨蝕會逐漸削弱管道和管件的結(jié)構(gòu)強度;振動易造成管道連接件的松動泄漏和疲勞斷裂。即使是很小的管線、管件或閥門的泄漏或破裂,都會造成較為嚴(yán)重的災(zāi)害,如火災(zāi)、爆炸或中毒等。多年實踐證明,高壓管道事故的頻率及危害性不亞于壓力容器事故,必須引起充分注意。
為了防止事故,強化高壓工藝管道的管理,《化學(xué)工業(yè)部設(shè)備動力管理制度》中,把高壓管道列入鍋爐壓力容器安全監(jiān)察范圍,并頒發(fā)了《化工高壓工藝管道維護檢修規(guī)程》。高壓工藝管道的管理范圍為:
(1)靜載設(shè)計壓力為10~32 MPa的化工工藝管道和氨蒸發(fā)器、水冷排、換熱器等設(shè)備和靜載工作壓力為10~32 MPa的蛇管、回彎管;
(2)工作介質(zhì)溫度-20~370℃的高壓工藝管道。
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二、高壓管道的設(shè)計、制造和安裝
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1.高壓管道設(shè)計
高壓工藝管道的設(shè)計應(yīng)由取得與高壓工藝管道工作壓力等級相應(yīng)的、有三類壓力容器設(shè)計資格的單位承擔(dān)。高壓工藝管道的設(shè)計必須嚴(yán)格遵守工藝管道有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。設(shè)計單位應(yīng)向施工單位提供完整的設(shè)計文件、施工圖和計算書,并由設(shè)計單位總工程師簽發(fā)方為有效。
2.高壓管道制造
高壓工藝管道、閥門管件和緊固件的制造必須經(jīng)過省級以上主管部門鑒定和批準(zhǔn)的有資格的單位承擔(dān)。制造單位應(yīng)具備下列條件:
(1)有與制造高壓工藝管道、閥門管件相適應(yīng)的技術(shù)力量、安裝設(shè)備和檢驗手段。
(2)有健全的制造質(zhì)量保證體系和質(zhì)量管理制度,并能嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),確保制造質(zhì)量。
制造廠對出廠的閥門、管件和緊固件應(yīng)出具產(chǎn)品質(zhì)量合格證,并對產(chǎn)品質(zhì)量負責(zé)。
3.高壓管道安裝
高壓工藝管道的安裝單位必須取得與高壓工藝管道操作壓力相應(yīng)的三類壓力容器現(xiàn)場安裝資格的單位承擔(dān)。擁有高壓工藝管道的工廠只能承擔(dān)自用高壓工藝管道的修理改造安裝工作。
高壓工藝管道的安裝修理與改造必須嚴(yán)格執(zhí)行《工藝管道工程施工及驗收規(guī)范》GBJ 235—82金屬管道篇;《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工驗收規(guī)范》GBJ 236—82《化工高壓工藝管道維護檢修規(guī)程》;以及設(shè)計單位提供的設(shè)計文件和技術(shù)要求。施工單位對提供安裝的管道、閥門、管件、緊固件要認真管理和復(fù)檢,嚴(yán)防錯用或混入假冒產(chǎn)品。施工中要嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量和安裝質(zhì)量并按工程驗收標(biāo)準(zhǔn)向用戶交工。高壓管道交付使用時,安裝單位必須提交下列技術(shù)文件:
(1)高壓管道安裝竣工圖;
(2)高壓鋼管檢查驗收記錄;
(3)高壓閥門試驗記錄;
(4)安全閥調(diào)整試驗記錄;
(5)高壓管件檢查驗收記錄;
(6)高壓管道焊縫焊接工作記錄;
(7)高壓管道焊縫熱處理及著色檢驗記錄;
(8)管道系統(tǒng)試驗記錄。
試車期間,如發(fā)現(xiàn)高壓工藝管道振動超過標(biāo)準(zhǔn),由設(shè)計單位與安裝單位共同研究,采取消振措施,消振合格后方可交工。
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三、高壓管道操作與維護
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高壓工藝管道是連接機械和設(shè)備的工藝管線,應(yīng)列入相應(yīng)的機械和設(shè)備的操作崗位,由機械和設(shè)備操作人員統(tǒng)一操作和維護。操作人員必須熟悉高壓工藝管道的工藝流程、工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu)。操作人員培訓(xùn)教育考核必須有高壓工藝管道內(nèi)容,考核合格者方可操作。
高壓工藝管道的巡回檢查應(yīng)和機械設(shè)備一并進行。高壓工藝管道檢查時應(yīng)注意以下事項:
(1)機械和設(shè)備出口的工藝參數(shù)不得超過高壓工藝管道設(shè)計或缺陷評定后的許用工藝參數(shù),高壓管道嚴(yán)禁在超溫、超壓、強腐蝕和強振動條件下運行;
(2)檢查管道、管件,閥門和緊固件有無嚴(yán)重腐蝕、泄漏、變形、移位和破裂以及保溫層的完好程度;
(3)檢查管道有無強烈振動,管與管、管與相鄰件有無摩擦,管卡、吊架和支承有無松動或斷裂;
(4)檢查管內(nèi)有無異物撞擊或摩擦的聲響;
(5)安全附件、指示儀表有無異常,發(fā)現(xiàn)缺陷及時報告,妥善處理,必要時停機處理。
高壓工藝管道嚴(yán)禁下列作業(yè):
(1)嚴(yán)禁利用高壓工藝管道作電焊機的接地線或吊裝重物受力點;
(2)高壓管道運行中嚴(yán)禁帶壓緊固或拆卸螺栓。開停車有熱緊要求者,應(yīng)按設(shè)計規(guī)定熱緊處理;
(3)嚴(yán)禁帶壓補焊作業(yè);
(4)嚴(yán)禁熱管線裸露運行;
(5)嚴(yán)禁借用熱管線做飯或烘干物品。