目次
前言
1 范圍
2 規(guī)范性引用文件
3 定義
4 產(chǎn)權(quán)所有人/用戶的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)
5 檢驗(yàn)和試驗(yàn)
6 檢驗(yàn)周期及范圍
7 檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的評定、分析和記錄
8 管道系統(tǒng)的修理、改造和再定級
9 埋地管道的檢驗(yàn)
附錄A(資料性附錄) 本標(biāo)準(zhǔn)章條編號與API 570章條編號對照
附錄B(資料性附錄) 本標(biāo)準(zhǔn)與API 570技術(shù)性差異及其原因
附錄C(資料性附錄) 工藝管道外部檢驗(yàn)清單
附錄D(資料性附錄) 修理實(shí)例
參考文獻(xiàn)
前言
本標(biāo)準(zhǔn)修改采用API 570《管道檢驗(yàn)規(guī)范 在用管道系統(tǒng)檢驗(yàn)、修理、改造和再定級》(1998年,第二版)。
本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)API 570(1998,第二版)重新起草,在附錄A中列出了本標(biāo)準(zhǔn)章條編號與API570章條編號的對照一覽表。
考慮到我國國情,對于API 570(1998年,第二版)做了一些修改,有關(guān)技術(shù)性差異已編入正文中。在附錄B中給出了這些技術(shù)性差異及其原因的一覽表以供參考。
本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A、附錄B、附錄C、附錄D均為資料性附錄。
本標(biāo)準(zhǔn)由石油工業(yè)安全專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出并歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:大應(yīng)油田有限責(zé)任公司鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究中心。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:王亞臣、劉景軒、鄢九虎、鄭國學(xué)、黨凱。
1 范圍
1.1 應(yīng)用領(lǐng)域
1.1.1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)適用于在用金屬管道的檢驗(yàn)、修理、改造和再定級。
1.1.2 目的
本標(biāo)準(zhǔn)是專門為石油天然氣生產(chǎn)工業(yè)、石油煉制工業(yè)、化學(xué)工業(yè)制定的,也適用于其他領(lǐng)域的管道系統(tǒng)。本標(biāo)準(zhǔn)僅適用那些擁有資格或是通過程序被授權(quán)的檢驗(yàn)部門、修理組織、管道工程師、檢驗(yàn)員和質(zhì)檢員使用。
1.1.3 權(quán)限
本標(biāo)準(zhǔn)不能代替管道管理的基本法規(guī),本標(biāo)準(zhǔn)的采用和應(yīng)用不允許與任何現(xiàn)行法規(guī)相抵觸。
1.2 特定應(yīng)用范圍
1.2.1 本標(biāo)準(zhǔn)適用于下列管道系統(tǒng)
除了1.2.2規(guī)定的流體輸送管道外,適用于輸送碳?xì)浠衔?、易燃有毒流體的管道系統(tǒng),如:
a) 原料、半成品和最終的石油產(chǎn)品管道;
b) 原料、半成品和最終的化工產(chǎn)品管道;
c) 催化劑管道;
d) 氫氣、天然氣、燃料氣及火炬管道系統(tǒng);
e) 酸性水和超標(biāo)的危險廢氣管道;
f) 超標(biāo)的危險化合物管道;
g) 石油天然氣集輸、長輸、站場工藝管道。
1.2.2 本標(biāo)準(zhǔn)不包括下列管道系統(tǒng)
下列流體輸送管道和管道系統(tǒng)類別不包含在本標(biāo)準(zhǔn)的特殊要求范圍內(nèi),但可供產(chǎn)權(quán)所有人或用戶選用。
a) 不適用的流體輸送管道:
1) 低于相關(guān)法規(guī)規(guī)定值的危險流體;
2) 水(包括消防系統(tǒng))、蒸汽、蒸汽冷凝器,熱水鍋爐上水管和ASME B31.3中規(guī)定的D類流體管道。
b) 不適用的管道類別:
1) 其他相關(guān)法規(guī)管理的移動裝置上的管道系統(tǒng),包括卡車、輪船和其他機(jī)動設(shè)備上的管道系統(tǒng);
2) 作為轉(zhuǎn)動式或往復(fù)式機(jī)械設(shè)備組件的管道系統(tǒng),如泵、壓縮機(jī)、渦輪機(jī)、發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和液壓機(jī)或氣壓機(jī),其主要設(shè)計考慮因素及應(yīng)力來自于裝置的功能需求的管道;
3) 火焰加熱器和鍋爐的內(nèi)部管道,包括加熱管、180°彎頭、外部交叉管道和多分支管道;
4) 壓力容器、加熱器、加熱爐、換熱器和其他處理流體的工藝設(shè)備,包括內(nèi)部管道和它與外部管道的連接處;
5) 鉛制管道、衛(wèi)生管道、排污管道和泄洪管道;
6) 公稱直徑小于等于15mm的管道;
7) 非金屬管道、聚合材料管道或玻璃襯里的管道。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后的所有修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
SY/T 0061 埋地鋼質(zhì)管道外壁涂敷有機(jī)覆蓋層技術(shù)規(guī)定
SY/T 0088 鋼制儲罐罐底外壁陰極保護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
SY/T 6230 石油天然氣加工 工藝危害管理
SY/T 6507 壓力容器檢驗(yàn)規(guī)范 維護(hù)檢驗(yàn)、定級、修理和改造
ZBJ 16006 閥門的試驗(yàn)和檢驗(yàn)
API Publ 920 壓力容器脆性斷裂的預(yù)防
API Publ 2201 盛裝可燃介質(zhì)裝置的焊接和帶壓堵焊工藝
API RP 574 管道系統(tǒng)組件的檢驗(yàn)
ASME B16.34 法蘭、螺紋和焊接連接的閥門
ASME B31.3 工藝管道
ASME B31G 腐蝕管道殘余應(yīng)力手冊
ASME 鍋爐和壓力容器標(biāo)準(zhǔn),第Ⅷ卷,第1篇和第2篇,第Ⅸ卷
ASTM G57 用溫納爾四元法現(xiàn)場測量土壤電阻率的方法
NACE RP 0169 地下或水下金屬管道外部腐蝕的控制
NACE RP 0274 安裝之前用高壓電流對管道涂蓋層的檢驗(yàn)
3 定義
下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
3.1 改造alteration
在設(shè)計中影響管道系統(tǒng)的承載能力或強(qiáng)度超出設(shè)計范圍的任何組件的本體改變。下列因素不考慮改造:同類或相同組件的替換,增加某種加強(qiáng)筋(規(guī)格小于或等于現(xiàn)有加強(qiáng)筋的尺寸),增加不需要加強(qiáng)的接管。
3.2 適用規(guī)范application code
規(guī)范、規(guī)范章節(jié)、其他公認(rèn)的工程標(biāo)準(zhǔn)或者來自管道系統(tǒng)安裝者、管道系統(tǒng)的產(chǎn)權(quán)所有人、用戶、管道工程師認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn),包括且不限于ASME B31.3。
3.3 ASME B31.3
美國機(jī)械工程師協(xié)會出版的《工藝管道》的編寫。ASME B31.3是為管道系統(tǒng)的設(shè)計和制造安裝編寫的,其在設(shè)計、焊接、檢驗(yàn)和材料方面的大多數(shù)技術(shù)要求也適用于運(yùn)行中的管道系統(tǒng)的檢驗(yàn)、修理、改造和再定級。由于改進(jìn)或使用新的專用材料、檢驗(yàn)要求、某種熱處理和壓力試驗(yàn)等原因,ASME B31.3不再適用時,管道工程師或檢驗(yàn)員應(yīng)執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)不彩ASME B31.3。
3.4 授權(quán)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)authorized inspection agency
授權(quán)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)是指下列機(jī)構(gòu)之一:
a) 管道系統(tǒng)所在轄區(qū)的行業(yè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu);
b) 有執(zhí)照的或注冊有管道系統(tǒng)保險業(yè)務(wù)并實(shí)際運(yùn)作該業(yè)務(wù)的保險公司的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu);
c) 管道系統(tǒng)產(chǎn)權(quán)所有人或用戶的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)僅為檢驗(yàn)其自有的設(shè)備而設(shè),而不對出賣或轉(zhuǎn)賣的設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)。
3.5 授權(quán)的管道檢驗(yàn)員authorized piping inspector
授權(quán)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的雇員,具有資格和證明書能按本檢驗(yàn)規(guī)范行使檢驗(yàn)職能。無損檢測人員無需管道檢驗(yàn)員授權(quán)。在本標(biāo)準(zhǔn)中提到的檢驗(yàn)員是指授權(quán)的管道檢驗(yàn)員。
3.6 輔助管道auxiliary piping
儀器或機(jī)器管道。能夠從主管道隔離出來的典型的小口徑輔助工藝管道,如注入管道、密封油管道、取樣分析管道、平衡管道、氣體緩沖管道、排污管道和排氣管道。
3.7 緊急止回閥critical check valves
工藝上十分重要的安全附件。用來避免潛在危險事故或重大泄漏事故的閥門。
3.8 盲管deadlegs
管道系統(tǒng)的組成部分,且通常沒有明顯的介質(zhì)流動的管段,如空的支管、截止閥通常閉合的管段、一端空的管、密封的空支管、停用的控制閥旁通管、備用的泵管道、液位計接管、卸壓閥進(jìn)出口管道接頭、泵的旁路平衡管、高位放空管、取樣點(diǎn)、排水管及儀器接管。
3.9 超標(biāo)缺陷defect
一種形式或尺寸超出標(biāo)準(zhǔn)允許的缺陷。
3.10 管道系統(tǒng)組件的設(shè)計溫度design temperature of a piping system component
在恒定的壓力下,用來確定管道組成件最大壁厚或最高級別時所需的溫度。它與ASME B31.3和其他規(guī)范章節(jié)中定義的設(shè)計溫度相同,并遵從壓力或溫度變化或者兩者都變化的范圍的規(guī)定。同一管道系統(tǒng)或回路的不同部分可能有不同的設(shè)計溫度。在確定設(shè)計溫度時,應(yīng)考慮介質(zhì)溫度、環(huán)境溫度、加熱和冷卻介質(zhì)的溫度及絕熱層。
3.11 質(zhì)檢員examiner
質(zhì)檢員是指協(xié)助授權(quán)管道檢驗(yàn)員進(jìn)行無損檢測的人員,但不按本標(biāo)準(zhǔn)參與結(jié)果的評定,經(jīng)過專門培訓(xùn)并被產(chǎn)權(quán)所有人或用戶授權(quán)的情況除外。質(zhì)檢員不需要具有本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的資質(zhì)證明,也不必是管道產(chǎn)權(quán)所有人或用戶的雇員,但應(yīng)在他所從事的檢測項(xiàng)目上受過專門培訓(xùn)并有法定資格。在有些情況下,可能要求質(zhì)檢員持有一些其他的資質(zhì)證明,以滿足管道產(chǎn)權(quán)所有人或用戶的要示。質(zhì)檢員的雇主應(yīng)保管好所雇質(zhì)檢人員的資質(zhì)證明記錄,包括其資質(zhì)證明的頒發(fā)日期和成績,并可將它們提供給檢驗(yàn)員。
3.12 控制點(diǎn)hold point
修理或改造工作中的不能省略的步驟,除非執(zhí)行了必要的檢驗(yàn)并以文件記錄。
3.13 不超標(biāo)缺陷imperfections
在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的屬于工程分析和檢驗(yàn)分析中允許的缺陷。
3.14 注入點(diǎn)injection point
向工藝流體中注入相對少量的介質(zhì)以控制化學(xué)反應(yīng)或其他工藝參數(shù)的位置,如重整裝置注入氯的位置,整個系統(tǒng)的注入水位置,在催化裂化濕氣注入多硫化合物、消泡劑、注入點(diǎn)抑制劑和中和劑的注入位置。注入點(diǎn)不包括兩條工藝管線交匯處。
3.15 在役管道in-service
指已經(jīng)投入使用的管道系統(tǒng),相對于新建還未投入使用的管道。
3.16 檢驗(yàn)員inspector
經(jīng)過授權(quán)的管道檢驗(yàn)員。
3.17 政府管理規(guī)定jurisdiction
是指具有法律效力的政府管理規(guī)定,其中可能采納了與管道系統(tǒng)相關(guān)的準(zhǔn)則。
3.18 液位計level bridle
裝配在容器上的玻璃管液位計。
3.19 最大允許工作壓力maximum allowable working pressure(MAWP)
在管道使用過程中內(nèi)壓(或外壓)和溫度同時最大(或是?。┑目量虠l件下,管道系統(tǒng)能持續(xù)操作所允許的最大工作壓力。它與ASME B31.3及其他規(guī)范章節(jié)中定義的設(shè)計壓力相同,遵從于關(guān)于壓力、溫度或兩者共同變化允許值的規(guī)定。
3.20 混合三通mixing tee
將不同介質(zhì)及溫度的兩種工藝流體匯集在一起的管道組成件。
3.21 MT
磁粉探傷
3.22 NDE/NDT
無損檢測。
3.23 PT
滲透探傷
3.24 WFMT
濕法熒光磁粉探傷
3.25 NPS
管道的英制名義尺寸。
3.26 在用管道on-stream
含有工藝流體的管道。
3.27 產(chǎn)權(quán)所有人/用戶owner/user
控制管道的操作、管理、檢驗(yàn)、修理、改造、試驗(yàn)及再定級的管道產(chǎn)權(quán)所有人或使用者。
3.28 產(chǎn)權(quán)所有人/用戶的檢驗(yàn)員owner/user inspector
受雇于產(chǎn)權(quán)所有人/用戶,有資格按第4章出具檢驗(yàn)結(jié)論,符合政府管理規(guī)定的人員。
3.29 管道pipe
用于輸送流體或傳遞流體壓力的密閉管。
3.30 管段piping circuit
工作在相同腐蝕環(huán)境下,設(shè)計條件和制造材料相同的管道。復(fù)雜的工藝裝置或管道系統(tǒng)通常被分成管段,來管理那些必要的檢驗(yàn)、計算和記錄。當(dāng)確定特定管段的邊界時,檢驗(yàn)員應(yīng)測量它的尺寸并存檔,作為實(shí)施檢驗(yàn)的記錄。
3.31 管道工程師piping engineer
管道工程師是指在評定影響管道系統(tǒng)安全性和耐用性時,涉及的機(jī)械和材料特性方面具有淵博的知識和經(jīng)驗(yàn),并經(jīng)管道產(chǎn)權(quán)所有人或用戶認(rèn)可的人員或組織。通過與專家協(xié)商,管道工程師應(yīng)被認(rèn)為是必須正確執(zhí)行技術(shù)要求的組織的統(tǒng)稱。
3.32 管道系統(tǒng)piping system
相同設(shè)計條件下用于輸送、分配、匯合、分離、排放、計量、控制或緩沖流體的一組相互連接的管道。管道系統(tǒng)也包括管道支承元件,但不包括支承結(jié)構(gòu),如結(jié)構(gòu)框架和地基。
3.33 主工藝管道primary process piping
通常情況下,正常工作的工藝管道是不能被關(guān)閉的,如果被關(guān)閉,將明顯影響裝置運(yùn)行,主工藝管道通常包括公稱直徑大于或等于50mm的所有管道。
3.34 PWHT
焊后熱處理。
3.35 更新renewal
廢棄現(xiàn)有部件,并采用與原部件相同或更好材質(zhì)的新部件或備用部件來替換原部件的行為。
3.36 修理repair
指將管道系統(tǒng)恢復(fù)到適合在設(shè)計條件下安全運(yùn)行的必要工作。如果某些修理改變了設(shè)計溫度或壓力,則應(yīng)滿足再定級的要求。一般情況下,對承壓管道組成件的焊接、切割或打磨行為都認(rèn)為是修理行為。
3.37 修理組織repair organization
修理組織是指下列組織之一:
a) 依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)對自己的設(shè)備進(jìn)行修理或改造的產(chǎn)權(quán)所有人或用戶。
b) 其資格被管道的產(chǎn)權(quán)所有人或用戶認(rèn)可,并依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修理或改造的組織。
c) 由政府管理機(jī)構(gòu)授權(quán)、接受或不被禁止依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修理的組織。
3.38 再定級rerating
指改變管道設(shè)計溫度值或改變管道最大許用壓力值,或兩者都改變。由于再定級管道最大許用工作溫度和壓力可以增加或減少,甚至要求兩者均變化,故降低至原始設(shè)計條件以下意味著腐蝕裕量的增加。
3.39 二級工藝管道secondary process piping
通常關(guān)閉的截止閥且公稱直徑小于等于50mm下游小口徑工藝管道。
3.40 小口徑管道small-bore piping(SBP)
公稱直徑小于等于50mm的管道。
3.41 土壤—空氣界面soil-to-air(S/A)interface
部分埋地管道可能發(fā)生外部腐蝕的區(qū)域。腐蝕的區(qū)域?qū)㈦S著濕度、土壤中氧含量和操作溫度等因素的變化而改變。腐蝕通常易發(fā)生在土壤表面下方305mm到表面上150mm之間的區(qū)域,也包括平行放置在地上的管道。
3.42 雙端法蘭管spool
帶有法蘭或其他連接附件(如連接管)的管道的一部分。
3.43 回火脆化temper embrittlement
由于長期處在370℃~575℃高溫下,對高溫敏感的低合金鋼(如1(1/4)Cr和2(1/4)Cr)的強(qiáng)度和韌性降低。
3.44 臨時修理temporary repair
在檢驗(yàn)員或管道工程師許可的時間范圍內(nèi),未安排和實(shí)施永久性修理之前,保證管道系統(tǒng)持續(xù)安全運(yùn)行所進(jìn)行的恢復(fù)性修理。
3.45 測試點(diǎn)test point
直徑不超過250mm的管道測試區(qū)域直徑最大為50mm,對于大直徑管道,測試區(qū)域直徑最大為75mm。在此區(qū)域上測厚并求其平均值,測試點(diǎn)應(yīng)在厚度測量區(qū)域內(nèi)。
3.46 測厚點(diǎn)thickness measurement locations (TMLs)
在管道系統(tǒng)上實(shí)施定期檢驗(yàn)或測厚的指定區(qū)域。
4 產(chǎn)權(quán)所有人/用戶的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)
4.1 概述
按本標(biāo)準(zhǔn)條款的要求,控制管道系統(tǒng)檢驗(yàn)程序、檢驗(yàn)周期或維護(hù)工作的管道系統(tǒng)產(chǎn)權(quán)所有人/用戶對授權(quán)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的職能負(fù)有責(zé)任。該產(chǎn)權(quán)所有人/用戶檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)也可以控制與管道系統(tǒng)再定級、修理和改造有關(guān)的活動。
4.2 授權(quán)的管道檢驗(yàn)員資格證書
授權(quán)的管道檢驗(yàn)員應(yīng)當(dāng)具有相應(yīng)的受教育和工作資歷。授權(quán)的管道檢驗(yàn)員應(yīng)由具有相應(yīng)權(quán)力的機(jī)構(gòu)授予資格。
4.3 責(zé)任
4.3.1 產(chǎn)權(quán)所有人/用戶的責(zé)任
產(chǎn)權(quán)所有人/用戶對管道檢驗(yàn)系統(tǒng)和檢驗(yàn)程序負(fù)有完善、存檔、執(zhí)行、實(shí)施和評價的責(zé)任,以滿足本標(biāo)準(zhǔn)的要求。該檢驗(yàn)系統(tǒng)和檢驗(yàn)程序應(yīng)寫入質(zhì)量保證檢驗(yàn)手冊并包括下列內(nèi)容:
a) 檢驗(yàn)人員組織機(jī)構(gòu)及報告模式;
b) 檢驗(yàn)資料管理以及質(zhì)量保證程序;
c) 檢驗(yàn)及試驗(yàn)結(jié)果的文件和報告;
d) 檢驗(yàn)和試驗(yàn)結(jié)果的修正措施;
e) 內(nèi)部審核以及符合檢驗(yàn)質(zhì)量保證手冊的要求;
f) 修理、改造和再定級的圖紙、設(shè)計計算書及規(guī)范的復(fù)審和批準(zhǔn);
g) 滿足有關(guān)部門關(guān)于管理系統(tǒng)檢驗(yàn)、修理、改造和再定級的全部要求的保證措施;
h) 給授權(quán)管道檢驗(yàn)員的、影響管道系統(tǒng)安全性的任何工藝變化的報告;
i) 對檢驗(yàn)人員使用有關(guān)檢驗(yàn)工具、技術(shù)和技術(shù)基礎(chǔ)知識的培訓(xùn)要求;
j) 對所有修理和改造只能使用具有相應(yīng)資質(zhì)的焊工,對焊接工藝都應(yīng)有必要的控制;
k) 對無損檢測人員的資質(zhì)和檢測工藝應(yīng)有必要的控制;
l) 對管道的修理和改造使用符合相應(yīng)規(guī)范的材料應(yīng)有必要的控制;
m) 對正確維護(hù)和必須校驗(yàn)所有檢驗(yàn)測量和試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)有必要的控制;
n) 對簽約檢驗(yàn)工作或修理組織的工作滿足產(chǎn)權(quán)所有人/用戶機(jī)構(gòu)的同一檢驗(yàn)要求應(yīng)有必要的控制;
o) 泄壓裝置質(zhì)量控制體系的內(nèi)部審核要求。
4.3.2 管道工程師的責(zé)任
管道工程師對產(chǎn)權(quán)所有人/用戶負(fù)責(zé),其內(nèi)容包括設(shè)計、工程審核、分析或本標(biāo)準(zhǔn)中的管道評定。
4.3.3 修理組織的責(zé)任
修理組織對管道系統(tǒng)的產(chǎn)權(quán)所有人/用戶負(fù)責(zé),并且應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)要求提供材料、設(shè)備、質(zhì)量控制和工藝,以確保管道系統(tǒng)的維護(hù)和修理質(zhì)量。
4.3.4 授權(quán)管道檢驗(yàn)員的責(zé)任
當(dāng)對管道系統(tǒng)實(shí)施檢驗(yàn)、修理或改造時,授權(quán)管道檢驗(yàn)員對管道產(chǎn)權(quán)所有人或用戶負(fù)責(zé),確定上述工作滿足本標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于檢驗(yàn)、檢測及試驗(yàn)方面的要求,并應(yīng)直接參加檢驗(yàn)工作。在進(jìn)行檢驗(yàn)時,授權(quán)管道檢驗(yàn)員可以由經(jīng)過正規(guī)培中并有資格的人員協(xié)助,這些人員可以是持證的管道檢驗(yàn)員,也可以不是。實(shí)施無損檢測的人員應(yīng)滿足3.11的要求,但不必是授權(quán)管道檢驗(yàn)員。盡管如此,所有的檢測結(jié)果都必須由授權(quán)管道檢驗(yàn)員評定認(rèn)可。
4.3.5 其他人員的責(zé)任
在管道系統(tǒng)方面有專業(yè)知識的操作人員、維護(hù)人員或其他人員應(yīng)迅速地將可能引起事故的不正常狀況和需要求助的其他事項(xiàng)匯報給管道工程師或檢驗(yàn)員,并且匯報準(zhǔn)確的位置。
5 檢驗(yàn)和試驗(yàn)
5.1 失效評審檢驗(yàn)
在管道系統(tǒng)失效評定時,識別和評定系統(tǒng)失效可能性是十分重要的。然而也應(yīng)當(dāng)針對失效可能發(fā)生的結(jié)果,調(diào)整好檢驗(yàn)計劃和檢驗(yàn)方案。將失效的可能性與失效的結(jié)果兩個因素結(jié)合起來進(jìn)行評價是失效評定檢驗(yàn)最基本的要素。
當(dāng)產(chǎn)權(quán)所有人/用戶選擇失效評定時,該評定必須包括失效可能性及相關(guān)失效結(jié)果的系統(tǒng)評價。在對管道系統(tǒng)失效可能性評定時,要考慮特定工況對失效的影響。系統(tǒng)失效的實(shí)例包括:由特定腐蝕形式導(dǎo)致金屬局部或整體內(nèi)、外部減薄,管道內(nèi)、外部各種形式的裂紋(包括氫脆和應(yīng)力腐蝕開裂)及任何其他形式的冶煉缺陷、腐蝕或機(jī)械性能的劣化、,如疲勞、脆化、蠕變等。另外,為發(fā)現(xiàn)失效可能性,必須對所使用的檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)工具和檢驗(yàn)技術(shù)的有效性進(jìn)行評定。每當(dāng)發(fā)生影響管道劣化速率或?qū)е绿崆笆У脑O(shè)備或工藝改變時,都要重復(fù)對它進(jìn)行失效可能性評定。
在失效評定檢驗(yàn)時,要考慮的其他因素包括:選用的制造材料是否適當(dāng),管道系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)與操作參數(shù)是否匹配,采用的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范是否適當(dāng),腐蝕監(jiān)控程序是損有效,檢驗(yàn)質(zhì)量、維護(hù)質(zhì)量控制程序是否有效。設(shè)備失效數(shù)據(jù)和相關(guān)信息對于評定都是非常重要的信息。評定結(jié)果必須考慮由于液體泄漏導(dǎo)致的潛在事故,包括爆炸、火災(zāi)、毒物揮發(fā)、環(huán)境影響和其他由于管道失效對健康的影響。
評定內(nèi)容應(yīng)明確管道系統(tǒng)失效的臨界參數(shù)和失效后果,并全部存檔。
5.2 準(zhǔn)備工作
當(dāng)對管道系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn),特別是將管道打開對其內(nèi)部進(jìn)行檢驗(yàn)時,針對輸送的介質(zhì)確定采取何種安全性預(yù)防是十分重要的。
隔離管道系統(tǒng)的工藝過程,安裝盲板和密封試驗(yàn)都是檢驗(yàn)的主要內(nèi)容。在管道系統(tǒng)打開前及進(jìn)行外部檢驗(yàn)后,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)陌踩员Wo(hù)措施??傊瑧?yīng)將管道系統(tǒng)要打開的部位隔離所有的危險液體、氣體、蒸氣,并將油、有毒或易燃的氣體和蒸氣清理干凈。
檢驗(yàn)前,檢驗(yàn)員應(yīng)獲得負(fù)責(zé)相應(yīng)管道的操作人員允許后方可工作。
當(dāng)法規(guī)或產(chǎn)權(quán)所有人/用戶要求時,檢驗(yàn)員應(yīng)佩戴安全防護(hù)用品。
用于檢驗(yàn)的無損檢測設(shè)備應(yīng)滿足運(yùn)行的管道對使用電子儀器的安全性規(guī)定。
一般情況下,檢驗(yàn)員應(yīng)當(dāng)熟悉所負(fù)責(zé)檢驗(yàn)管道的歷次檢驗(yàn)結(jié)論和修理情況。在特殊情況下,檢驗(yàn)員應(yīng)在檢驗(yàn)前按本標(biāo)準(zhǔn)的要求,簡要審查該管道的歷史資料(見API RP 574第8章推薦的補(bǔ)充檢驗(yàn)項(xiàng)目)。
5.3 特定腐蝕和裂紋的檢驗(yàn)
每一個產(chǎn)權(quán)所有人/用戶應(yīng)當(dāng)特別注意對易產(chǎn)生下列劣化形式和部位的管道的檢驗(yàn);
a) 注入點(diǎn);
b) 盲管;
c) 絕熱層下的腐蝕;
d) 土壤一空氣界面;
e) 特殊工況和局部腐蝕;
f) 沖蝕和腐蝕、沖蝕共同作用;
g) 環(huán)境開裂;
h) 襯里和沉積物下腐蝕;
i) 疲勞裂紋;
j) 蠕變裂紋;
k) 脆性失效;
l) 凍結(jié)損傷。
相關(guān)的其他部位見API RP 574第6章。
5.3.1 注入點(diǎn)
注入點(diǎn)易加劇腐蝕或產(chǎn)生局部腐蝕。這些部位應(yīng)按獨(dú)立的管道檢驗(yàn)對待,并且在定期檢驗(yàn)時,應(yīng)對其進(jìn)行全面檢驗(yàn)。
出于檢驗(yàn)考慮,指定一個注入點(diǎn)管段時,推薦的注入點(diǎn)管段上游高度最小為300mm或是管道直徑的3倍,選擇較大者。推薦的注入點(diǎn)管段下游位置為第二個流動主向改變的部位,或距第一次流動方向改變部位7.6m,選擇其中較小者。在有些情況下,將注入點(diǎn)管段延伸到下一個壓力容器處可能更合適。如圖1所示。
圖1 典型的注入點(diǎn)管段
在產(chǎn)生局部腐蝕的注入點(diǎn)管段上選取測厚點(diǎn)時,應(yīng)遵從以下原則:
a) 在注入點(diǎn)管段上選取適當(dāng)附件作為測厚點(diǎn);
b) 選取受注入流體沖擊的位置作為測厚點(diǎn);
c) 在注入點(diǎn)長直管道上選取中間部位作為測厚點(diǎn);
d) 在注入點(diǎn)管段上選取上游和下游的兩端位置作為測厚點(diǎn)。
檢驗(yàn)注入點(diǎn)較好的方法為射線及超聲波檢驗(yàn),在適當(dāng)?shù)牟课?,要確定出每個測厚點(diǎn)的最小厚度值。只要溫度適合,就應(yīng)使用超聲波檢驗(yàn)。
在有些情況下,應(yīng)拆下雙端法蘭管對其內(nèi)表面作外觀檢查,同時也要求作厚度測量,確定它的剩余厚度。
在檢驗(yàn)周期內(nèi),應(yīng)自注入管口上游300mm到下游10倍管徑區(qū)域進(jìn)行更全面的檢驗(yàn),并記錄所有注入點(diǎn)管段測厚值。
5.3.2 盲管
盲管與相鄰管道的腐蝕速率區(qū)別較大。檢驗(yàn)員應(yīng)測量所選擇盲管的厚度,包括滯流末端和它與相鄰管道的連接處。對于高溫管道系統(tǒng),在盲管內(nèi)部由于對流而產(chǎn)生的局部高溫區(qū)域易形成腐蝕。對工藝沒有特殊作用的盲管應(yīng)考慮將它拆除。
5.3.3 絕熱層下腐蝕
帶有絕熱層管道系統(tǒng)的外部檢驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)包括:復(fù)查絕熱系統(tǒng)的完好性,是否在絕熱層下已發(fā)生腐蝕,絕熱層下有無腐蝕跡象。潮濕的來源包括雨水、漏水、冷凝水和防洪系統(tǒng)等因素。最常見的絕熱層下腐蝕是炭鋼的局部腐蝕和奧氏體不銹鋼的氯化物應(yīng)力腐蝕。
本條只提供在檢驗(yàn)時識別絕熱層下腐蝕的指導(dǎo)性綱要。絕熱層下腐蝕檢驗(yàn)的方案應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚨贫ā容^暖和的海濱地區(qū)就需要增大檢驗(yàn)范圍,那些較冷的大陸中部地區(qū)只需要一般的檢驗(yàn)范圍。
5.3.3.1 易產(chǎn)生絕熱層下腐蝕的管道系統(tǒng)
某些易產(chǎn)生絕熱層下腐蝕的特定區(qū)域和管道系統(tǒng)類型,如:
a) 處于水冷卻塔的噴水潮濕環(huán)境中的部位。
b) 處于蒸汽出口的部位。
c) 處于防洪系統(tǒng)中的部位。
d) 受工藝噴濺水影響,潮濕侵蝕或酸性蒸氣侵蝕的部位。
e) 碳鋼管道系統(tǒng),包括那些帶有絕熱層,操作溫度在-4℃~120℃之間的管道。對于操作溫度頻繁變化引起冷凝和空氣中潮濕介質(zhì)的二次汽化的部位,絕熱層下腐蝕更為嚴(yán)重。
f) 操作溫度通常高于120℃,且間歇使用的碳鋼管道系統(tǒng)。
g) 凸出管道絕熱層且與管道工作溫度不同的盲管和連接件。
h) 操作溫度在65℃~204℃之間的奧氏體不銹鋼管道(這種管道系統(tǒng)易產(chǎn)生氯離子的應(yīng)力腐蝕開裂)。
i) 具有絕熱層損壞傾向,且易受水沖蝕的振動管道系統(tǒng)。
j) 曾泄漏過的蒸汽伴熱管道系統(tǒng),特別是在管道絕熱層下的連接部位。
k) 涂蓋層及防腐帶破損的管道系統(tǒng)。
5.3.3.2 管道系統(tǒng)通常易產(chǎn)生絕熱層下腐蝕的部位
在5.3.3.1中列舉的管道系統(tǒng)中易產(chǎn)生絕熱層下腐蝕的具體部位,如:
a) 絕熱層脫落或破損的部位,如:
1) 盲管部位(排氣管、排水管和其他類似部位);
2) 管道的吊架和其他支架;
3) 閥門和附件(絕熱層表面不規(guī)則的)的部位;
4) 螺栓連接的管道熱板;
5) 蒸汽伴熱管道的滲漏部位。
b) 法蘭和其他管道附件絕熱層終止的部位。
c) 絕熱層損壞或缺少的部位。
d) 在水平管道上絕熱層的開裂部位或絕熱層密封不良的部位。
e) 垂直管道的絕熱層終止部位。
f) 填充物已經(jīng)變硬、分離、脫落的部位。
g) 絕熱層或防腐系統(tǒng)的隆起、風(fēng)化或是缺少箍帶的部位。
h) 已知絕熱系統(tǒng)存在破裂的管道系統(tǒng)的低點(diǎn),包括長且無支承管道的低點(diǎn)。
i) 高合金鋼管道系統(tǒng)中隔熱層下的碳鋼或低合金鋼法蘭、螺栓和其他組件。
管道系統(tǒng)中拆除絕熱層進(jìn)行測厚的部位應(yīng)給予更高的重視。這些部位的絕熱塞應(yīng)妥善放回原處并且密封好。留有一些可以移動的絕熱塞是很有意義的,它可以用作檢驗(yàn)點(diǎn)和作為管道長期使用的鑒定點(diǎn)。
5.3.4 土壤一空氣界面
對于沒有陰極保護(hù)埋地管道的土壤一空氣界面應(yīng)有計劃地定期進(jìn)行外部檢驗(yàn)。檢驗(yàn)的內(nèi)容應(yīng)包括涂蓋層檢驗(yàn)、光管檢驗(yàn)和坑深測量。若發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕,則應(yīng)進(jìn)行測厚和對管道進(jìn)行挖掘,并進(jìn)行評定腐蝕是否只存在于土壤一空氣界面還是遍布整個管道系統(tǒng)。測厚時應(yīng)露出金屬表面,若測厚部位的涂蓋層和防腐帶沒有妥善恢復(fù),則腐蝕就會加快。若管道安裝有滿足第9章監(jiān)測要求的可靠的陰極保護(hù)系統(tǒng),則只有在證明涂蓋層或防腐帶損壞時方可進(jìn)行挖掘。若在同一平面上,埋地管道系統(tǒng)無涂蓋層,則應(yīng)當(dāng)考慮挖掘150mm~300mm深,確定潛在危害性。
對于無陰極保護(hù)的埋地管道的混凝土與空氣的接觸面及瀝青與空氣的接觸面,檢驗(yàn)員應(yīng)檢查地面是否開裂和存在潮濕入侵。若這種損壞形式發(fā)生在10年以上的管道系統(tǒng),則應(yīng)在修復(fù)裂縫之前進(jìn)行地下管道的腐蝕檢驗(yàn)。
5.3.5 特殊工況和局部腐蝕
檢驗(yàn)方案應(yīng)包括下列各項(xiàng),它們可以幫助識別特殊工況的潛在危害、局部腐蝕和選擇合適的測厚位置;
a) 具備管道工況知識和了解哪些部位容易產(chǎn)生腐蝕的檢驗(yàn)員;
b) 使用多種無損檢測方法;
c) 當(dāng)影響腐蝕率的工藝變化時,應(yīng)與操作人員取得聯(lián)系。
下列部位易產(chǎn)生這類腐蝕:
a) 注入點(diǎn)的下游管道和產(chǎn)品分離器的上游管道,如加氫反應(yīng)器的流出物管道;
b) 蒸汽冷凝的露點(diǎn)腐蝕,如塔頂冷凝器;
c) 工藝介質(zhì)攜帶有不可預(yù)測的酸液或堿液進(jìn)入非合金管道或攜帶的堿液進(jìn)入未經(jīng)焊后熱處理的鋼制管道。
d) 加氫流體中銨鹽冷凝的位置;
e) 輸送酸性介質(zhì)管道系統(tǒng)中混合物流動和湍流的區(qū)域。
f) 輸送高溫且具有腐蝕性的原油(230℃或是更高溫度,且硫含量占原油質(zhì)量的0.5%以上)的異種碳鋼連接的管道。注意未經(jīng)除硅的鋼制管道(如A-53和API Spec 5L)比除硅的鋼制管道(如A-106)的腐蝕速率高,特別在高溫高硫的環(huán)境下。
g) 流體淤泥、結(jié)晶或結(jié)焦等沉積層下腐蝕。
h) 在催化重整再生系統(tǒng)中輸送氯化物的管道。
i) 外部伴熱管道上發(fā)生的熱點(diǎn)腐蝕,該工況下管道的腐蝕隨溫度的增高而增加。如碳鋼管道中的堿性介質(zhì),在介質(zhì)流速很低的情況下,熱點(diǎn)處就會產(chǎn)生腐蝕或應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)。
5.3.6 沖蝕和腐蝕、沖蝕共同作用
沖蝕可以定義為由大量固態(tài)或液態(tài)顆粒的碰撞作用導(dǎo)致的金屬表面脫落。其特征是產(chǎn)生帶有方向性的凹槽、圓孔、波紋和凹陷。沖蝕通常發(fā)生在渦流區(qū)域,如管道系統(tǒng)中方向改變處或者控制閥的下游發(fā)生汽化的部位。沖蝕通常隨流體中高速流動的固態(tài)或液態(tài)顆粒的增加而增加。沖蝕和腐蝕共同作用比沖蝕或腐蝕單獨(dú)作用能導(dǎo)致更多的金屬損耗。這種腐蝕類型發(fā)生在高流速、強(qiáng)渦流的區(qū)域。
下列位置在檢驗(yàn)時應(yīng)特別注意:
a) 控制閥的下游,特別是當(dāng)發(fā)生汽化時;
b) 孔板的下游;
c) 泵出口的下游;
d) 流向改變的位置,如彎頭的內(nèi)側(cè)和外側(cè);
e) 管道結(jié)構(gòu)件(如焊縫、溫度計插孔和法蘭)的下游產(chǎn)生渦流的部位,特別是在對流速非常敏感的系統(tǒng)中,如銨氫硫化物和硫酸系統(tǒng)。
對于容易產(chǎn)生局部沖蝕/腐蝕的部位,應(yīng)當(dāng)采用適當(dāng)?shù)臒o損檢測方法進(jìn)行大面積測量,如超聲波掃描、射線照相或渦流檢測。
5.3.7 環(huán)境開裂
建造管道系統(tǒng)的材料通常選取能夠抵抗各種形式應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)的材料。然而由于工藝條件的改變、絕熱層下腐蝕、意外的冷凝作用或處于潮濕的硫化氫或碳酸鹽中,管道系統(tǒng)容易產(chǎn)生環(huán)境開裂。例如:
a) 由絕熱層下、沉積物下、墊片下或裂紋內(nèi)的潮濕和氯化物導(dǎo)致奧氏體不銹鋼產(chǎn)生氯化物應(yīng)力腐蝕開裂;
b) 由于處于硫化物、冷凝水蒸氣或氧氣中,敏感的奧氏體合金鋼產(chǎn)生多硫應(yīng)力腐蝕開裂;
c) 堿性應(yīng)力腐蝕開裂(有時稱自然作苛性脆化);
d) 未經(jīng)消除應(yīng)力的管道系統(tǒng)的胺應(yīng)力腐蝕開裂);
e) 碳酸鹽應(yīng)力腐蝕開裂;
f) 存在濕硫化氫的環(huán)境下發(fā)生的應(yīng)力腐蝕開裂,如送酸性水的管道系統(tǒng);
g) 氫鼓包或由氫導(dǎo)致的開裂損傷。
當(dāng)檢驗(yàn)員懷凝或是有人建議某一特定管段容易產(chǎn)生環(huán)境開裂時,檢驗(yàn)員應(yīng)安排增補(bǔ)檢驗(yàn)。這些檢驗(yàn)可以選擇表面無損檢測[滲透探傷(PT)或濕性熒光磁粉檢測(WFMT)]或者超聲波探傷(UT)。如果可能,將此段的雙端法蘭管從管道系統(tǒng)中分離出來,剖開作內(nèi)表面檢驗(yàn)。
如果在壓力容器的內(nèi)部檢驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)了環(huán)境開裂,并且認(rèn)為管道材料也同樣敏感,檢驗(yàn)員應(yīng)指定對壓力容器上游下游的雙端法蘭管進(jìn)行環(huán)境開裂檢驗(yàn)。當(dāng)懷疑管段中存在潛在的環(huán)境開裂時,應(yīng)選取即將轉(zhuǎn)彎之前的雙端法蘭管。檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為轉(zhuǎn)向處的維護(hù)工作提供有用信息。
5.3.8 襯里和沉積物下的腐蝕
如果管道的內(nèi)、外部涂蓋層和耐火襯里、防腐襯里完好,且沒有理由懷疑其下面發(fā)生劣化、則通常在管道系統(tǒng)檢驗(yàn)時,可不拆除它們。
如果防腐襯里破損或穿孔,其效力會大大降低。因此應(yīng)檢查襯里的脫落、破損、穿孔和鼓包情況。如果發(fā)現(xiàn)了上述情況,就有必要拆除部分內(nèi)部襯里,檢查襯里的效力以及襯里下管道的表面狀況。也可以選擇在外表面使用超聲波檢測壁厚,并檢查襯里是否脫落、破損和鼓包。
耐火襯里在使用中會松脫或破裂,也可能導(dǎo)致嚴(yán)重問題。耐火襯里下的腐蝕可能導(dǎo)致襯里脫離和膨脹。如果發(fā)現(xiàn)耐火襯里出現(xiàn)脫離和膨脹,應(yīng)拆除部分耐火襯里檢查其下的管道,否則應(yīng)在金屬外表面進(jìn)行超聲測厚。
在管道表面出現(xiàn)沉積物的部位,如結(jié)焦部位,確定沉積物下是否存在嚴(yán)重的腐蝕是非常重要的。這可能需要對所選部位作全面的檢驗(yàn)。對于大口徑管道,應(yīng)清除選定區(qū)域的沉積物進(jìn)行現(xiàn)場檢驗(yàn)。對于小口徑管道,可能需要拆除選定雙端法蘭管,或者采用無損檢測方法,如射線探傷,對該區(qū)域進(jìn)行檢測。
5.3.9 疲勞斷裂
管道系統(tǒng)的疲勞斷裂是由于經(jīng)常受到略低于材料靜態(tài)屈服強(qiáng)度的循環(huán)應(yīng)力而產(chǎn)生的。循環(huán)應(yīng)力可以由于受到變化的壓力、溫度及機(jī)械作用而產(chǎn)生,并可導(dǎo)致高頻疲勞或低頻疲勞。低頻疲勞斷裂的開始通常與溫度升降的循環(huán)次數(shù)直接相關(guān)。管道系統(tǒng)的振動過多(如機(jī)器或流體引起的振動)也會導(dǎo)致高頻疲勞破壞(見5.4.4和7.5)。
疲勞斷裂首先可以在應(yīng)力集中的部位檢測到,如管道分支的連接處。將熱膨脹系數(shù)不同的材料焊接一起的位置容易產(chǎn)生熱疲勞(關(guān)于螺紋連接的疲勞因素見6.6.3)。檢驗(yàn)疲勞裂紋較好的無損探傷方法包括滲透探傷(PT)或磁粉探傷(MT),也可以在壓力試驗(yàn)中采用聲發(fā)射方法檢測是否存在被壓力或應(yīng)力激活的裂紋。
重要的是,產(chǎn)權(quán)所有人/用戶和檢驗(yàn)員應(yīng)該知道,疲勞斷裂很可能在使用無損檢測方法檢驗(yàn)之前導(dǎo)致管道的失效。管道失效的疲勞循環(huán)總次數(shù)中,形成裂紋需要大多數(shù)循環(huán)次數(shù),由少量循環(huán)次數(shù)導(dǎo)致擴(kuò)展裂紋直至管道失效。因此,為避免產(chǎn)生疲勞斷裂,合理的設(shè)計和安裝尤為重要。
5.3.10 蠕變斷裂
蠕變?nèi)Q于時間、溫度和應(yīng)力。由于一些管道標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的許用應(yīng)力在材料發(fā)生蠕變的范圍內(nèi),因此蠕變斷裂最終可能發(fā)生在設(shè)計條件下。當(dāng)工作載荷在材料的蠕變范圍內(nèi)周期性變化時,蠕變與疲勞的交互作用將加速蠕變。檢驗(yàn)員應(yīng)特別注意應(yīng)力集中區(qū)域。如果溫度過高,金屬材料的機(jī)械性能和微觀結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化,這樣將持續(xù)地削弱裝置的機(jī)械性能。由于蠕變?nèi)Q于時間、溫度和應(yīng)力,在管道評定時,應(yīng)使用這些參數(shù)的實(shí)際或估計值。如1(1/4)Cr鋼在480℃以上會發(fā)生蠕變斷裂。
檢驗(yàn)蠕變斷裂的無損檢測方法包括滲透探傷、磁粉探傷、超聲波探傷、射線探傷和現(xiàn)場金相檢查,也可以在壓力試驗(yàn)中采用聲發(fā)射方法檢測是否存在被壓力或應(yīng)力激活的裂紋。
5.3.11 脆性斷裂
在常溫或低于常溫下,碳鋼、低合金鋼和其他鐵素體鋼易于產(chǎn)生脆性斷裂,脆性斷裂不涉及薄壁管道。除非在使用當(dāng)中已產(chǎn)生了嚴(yán)重缺陷,多數(shù)脆性斷裂發(fā)生在首次應(yīng)用于特定壓力等級時(即首次水壓試驗(yàn)或超載時)。再次水壓試驗(yàn)時應(yīng)考慮脆性斷裂的潛在危害,采用氣壓試驗(yàn)或者增加額外的載荷時應(yīng)更加留意,應(yīng)特別注意低合金(特別是2(1/4)Cr-1 Mo),因?yàn)樗子诋a(chǎn)生回火脆化,也應(yīng)特別注意鐵素體不銹鋼。
API Publ 920中介紹了防止壓力容器脆性斷裂的內(nèi)容,在評定管道系統(tǒng)的脆性斷裂時同樣有效。
5.3.12 凍結(jié)損傷
在低于冰點(diǎn)的溫度下,管道系統(tǒng)中的水或水溶液可能凍結(jié),從而由于介質(zhì)的膨脹導(dǎo)致管道失效。在意外的嚴(yán)寒天氣出現(xiàn)后,重要的是在管道系統(tǒng)解凍前檢驗(yàn)露天的管道組成件是否凍結(jié)損傷。如果發(fā)生斷裂現(xiàn)象,結(jié)冰的流體可能暫時堵塞住泄漏。應(yīng)仔細(xì)檢查管道系統(tǒng)中有水的低位處、放水口和盲管是否受損。
5.4 檢驗(yàn)和監(jiān)測的種類
檢驗(yàn)和監(jiān)測的種類取決于環(huán)境和管道系統(tǒng)實(shí)際情況(見注解),包含以下幾個種類:
a) 內(nèi)部宏觀檢驗(yàn);
b) 測厚檢驗(yàn);
c) 外部宏觀檢驗(yàn);
d) 管道振動情況的檢驗(yàn);
e) 附加檢驗(yàn)。
注:檢驗(yàn)周期及范圍見第6章。
5.4.1 內(nèi)部宏觀檢驗(yàn)
通常不對管道進(jìn)行內(nèi)部宏觀檢驗(yàn)。當(dāng)條件允許且實(shí)際需要時,可對大口徑傳輸管道、排泄管道、催化劑管道或其他大口徑管道等管道系統(tǒng)作內(nèi)部外觀檢驗(yàn)。這種檢驗(yàn)與壓力容器檢驗(yàn)的本質(zhì)相同,且檢驗(yàn)方法和過程應(yīng)按SY/T 6507-2000中的檢驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行。當(dāng)管道直徑太小不能進(jìn)入時,可采用遙控外觀檢驗(yàn)技術(shù)。
當(dāng)拆下法蘭時,我們可以進(jìn)行管道的內(nèi)部外觀檢驗(yàn),亦可采用無損檢測方法進(jìn)行管道內(nèi)表面的外觀檢驗(yàn)。當(dāng)需要時,也可采用截去管道一部分或沿管道軸線割開的方法進(jìn)行內(nèi)部外觀檢驗(yàn)。
5.4.2 測厚檢驗(yàn)
測厚檢驗(yàn)用于檢查管道組成件的內(nèi)部狀態(tài)和剩余壁厚。在管道運(yùn)行或停用時,都可進(jìn)行測厚檢驗(yàn)。測厚檢驗(yàn)應(yīng)由檢驗(yàn)員進(jìn)行。
5.4.3 外部宏觀檢驗(yàn)
外部宏觀檢驗(yàn)用來確定管道外表面、絕熱層、涂層、覆蓋層以及相關(guān)金屬構(gòu)件的情況,并檢查偏離、振動和泄漏的跡象。當(dāng)在管道支承部位發(fā)現(xiàn)腐蝕產(chǎn)物集結(jié)時,可能需要抬起支架進(jìn)行檢驗(yàn)。如果管道在運(yùn)行狀態(tài)下,應(yīng)小心操作。
外部檢驗(yàn)可在管道運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行。外部檢驗(yàn)應(yīng)參照API RP 574進(jìn)行。附錄C提供了管道外部檢驗(yàn)項(xiàng)目的清單。
外部檢驗(yàn)應(yīng)包括管道支承和吊架的檢驗(yàn)。對如吊架的斷裂或損壞、彈簧支承失效、支承底板在支承元件上移位或者其他非正常情況應(yīng)匯報和糾正。應(yīng)檢驗(yàn)垂直支架的支腳,確保支腳內(nèi)沒有充水,不會導(dǎo)致管道外腐蝕和支架內(nèi)腐蝕。也應(yīng)檢驗(yàn)水平支架的支腳,確保水平方向上的輕微位移不會和管道組成件的外表面引入潮氣。
應(yīng)檢驗(yàn)波紋管膨脹節(jié)有無超出設(shè)計的異常變形、偏心或位移。
檢驗(yàn)員應(yīng)檢查是否有圖紙及記錄上未記錄過的現(xiàn)場改造或臨時修理等情況。檢驗(yàn)員還應(yīng)注意任何不適于長期運(yùn)行的管道組成件,如不合適的法蘭、臨時修理(夾具)、改造(柔性軟管)或不符合要求的閥門。螺紋連接的管道組成件更易于安裝和拆除,但因管道組成件錯誤安裝幾率大,應(yīng)重點(diǎn)檢查。
6.4中規(guī)定的定期外觀檢驗(yàn)通常應(yīng)由負(fù)責(zé)保存檢驗(yàn)記錄及修理檢驗(yàn)的檢驗(yàn)員進(jìn)行。有資質(zhì)的操作和維修人員經(jīng)檢驗(yàn)員同意也可以進(jìn)行外部檢驗(yàn)。在這種情況下,進(jìn)行外部檢驗(yàn)的人員應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定通過培中取得資質(zhì)。
盡管檢驗(yàn)記錄上明確了外部檢驗(yàn)周期,操作人員時常向檢驗(yàn)員匯報管道的損壞和變化情況對于他是有益的。
5.4.4 管道的振動和位移情況監(jiān)測
操作人員應(yīng)向管道工程師或檢驗(yàn)員報告管道的振動和擺動情況,以便評定。還應(yīng)匯報由流體錘擊、蒸氣管道內(nèi)水擊或異常的熱膨脹造成的管線重大位移。應(yīng)定期對振動管道的固定連接件采用磁粉探傷或滲透探傷檢驗(yàn)是否出現(xiàn)疲勞缺陷,應(yīng)特別注意支管連接。
5.4.5 附加檢驗(yàn)
如可能或必要時,可采用其他檢驗(yàn)方法。這些檢驗(yàn)方法包括定期使用射線及熱紅外成像檢測管道內(nèi)部結(jié)垢或堵塞情況,采用熱紅外成像檢測帶有耐火襯里的管道中的熱點(diǎn)腐蝕或者環(huán)境開裂,采用聲發(fā)射檢測、聲波檢漏檢測儀和熱紅外成像檢測的方法進(jìn)行遠(yuǎn)距離泄漏檢驗(yàn)或監(jiān)測。超聲波及射線檢測可用來進(jìn)行局部腐蝕的檢驗(yàn)。
5.5 測厚點(diǎn)
5.5.1 概述
測厚點(diǎn)(TMLs)應(yīng)選取在管段上需要檢驗(yàn)的特定區(qū)域內(nèi)。測厚點(diǎn)的選取根據(jù)其在管道系統(tǒng)中的位置而改變。測厚點(diǎn)應(yīng)依據(jù)5.3中介紹的潛在局部腐蝕和特定工況腐蝕選取。
5.5.2 測厚點(diǎn)的監(jiān)控
每一個管道系統(tǒng)都應(yīng)通過在測厚點(diǎn)進(jìn)行厚度測量來監(jiān)控。對于失效率高、腐蝕速率高或易于發(fā)生局部腐蝕的管段,通常測厚點(diǎn)更多,監(jiān)控也更頻繁(見6.3)。測厚點(diǎn)應(yīng)均勻分布于每一管段上。在某些情況下,可排除測厚點(diǎn)或者減少測厚點(diǎn)的數(shù)量,例如石蠟設(shè)備上的低溫段管道、無水氨管道、純凈無腐蝕的碳?xì)浠衔锕艿阑蜻\(yùn)輸高純度產(chǎn)品高合金管道。應(yīng)向腐蝕知識豐富的人員進(jìn)行咨詢,確定減少測厚點(diǎn)或無需測厚的管段。
每個測厚點(diǎn)的最小壁厚值可通過超聲波掃描或射線照相來確定。電磁技術(shù)也可用來確定減薄區(qū)域,然后用超聲波或射線測量。采用超聲波測厚時,應(yīng)在測厚位置多測幾次以查找局部減薄,并應(yīng)記錄檢測點(diǎn)的最小厚度值或幾次測量值的平均值,然后按第7章計算管道的腐蝕速率、剩余壽命及下次檢驗(yàn)日期。
如果情況允許,應(yīng)在管道及管件的每隔1/4圓周處測量厚度值,尤其應(yīng)注意由腐蝕/沖蝕引起的腐蝕速率增大的彎管及三通的內(nèi)外側(cè)壁。應(yīng)記錄最小壁厚的位置和讀數(shù)。
設(shè)置測厚點(diǎn)的區(qū)域應(yīng)包含連續(xù)絕熱層下腐蝕、土壤一空氣界面腐蝕、其他潛在局部腐蝕部位以及普通的、均勻的腐蝕。
應(yīng)在檢驗(yàn)草圖和管道系統(tǒng)圖上標(biāo)記測厚點(diǎn),以便于在同一測厚點(diǎn)再次檢測。該記錄程序?yàn)榇_定腐蝕速率提供了更精確的數(shù)據(jù)。
5.5.3 測厚點(diǎn)的選取
在選擇和調(diào)整測厚點(diǎn)的數(shù)量和位置時,檢驗(yàn)員應(yīng)考慮工藝裝置可能或曾經(jīng)受到的腐蝕型式。煉油和石化裝置中的一些常見工藝管道的腐蝕實(shí)際上是均勻的,因此管道壁厚減薄速率相對恒定,與其在管段中的無論是軸向還是周向上的位置無關(guān),如高溫硫腐蝕和酸性水腐蝕,其形成的腐蝕速率比彎管、三通或其他類似管道組成件上的腐蝕速率要低。這種情況下,監(jiān)控一個管段所要求的測厚點(diǎn)比監(jiān)控局部腐蝕嚴(yán)重的管段所要求的測厚點(diǎn)要少。理論上,均勻腐蝕的管段有一個測厚點(diǎn)就可以。實(shí)際上,腐蝕永遠(yuǎn)不可能均勻,因此就需要更多的測厚點(diǎn)。檢驗(yàn)員必須利用自己或其他人在生產(chǎn)裝置方面的知識來優(yōu)化選擇每個管段的測厚點(diǎn),使提供的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。
具有以下特征的管道應(yīng)選擇較多的測厚點(diǎn):
a) 發(fā)生泄漏事故后對安全和環(huán)境造成很大危害的管道;
b) 預(yù)計或經(jīng)驗(yàn)證明腐蝕速率很高的管道;
c) 局部腐蝕嚴(yán)重的管道;
d) 結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜的管道,如帶有支管、盲管、連接件和其他類似的附件;
e) 絕熱層下嚴(yán)重腐蝕的管道。
具有下列特征的管道,測厚點(diǎn)可減少;
a) 發(fā)生泄漏事故后對安全和環(huán)境危害不大的管道;
b) 相對無腐蝕的管道;
c) 長、直的管道。
具有下列特征之一的管道,可以不用測厚:
a) 在泄漏時,不危險或?qū)Νh(huán)境影響極小的管道;
b) 經(jīng)資料或類似工況證實(shí)為不腐蝕及腐蝕程度不影響管道安全運(yùn)行。
5.6 測厚方法
當(dāng)管道公稱直徑大于等于25mm時,用超聲波測厚儀測厚通常是最精確測厚的方法。射線測厚技術(shù)更適合于管道公稱直徑為25mm和更小的管道。對于局部位置測量可以使用射線測厚技術(shù)。特別是對有絕熱層的或可能有不均勻腐蝕、局部腐蝕的管道。如果可行,可采用超聲波測量需要記錄部位的實(shí)際厚度。我們推薦根據(jù)測厚點(diǎn)的超聲波測厚讀數(shù),對絕熱層進(jìn)行適當(dāng)?shù)男蘩?,以減少潛在的絕熱層下腐蝕。
當(dāng)管道系統(tǒng)的腐蝕不均勻或剩余壁厚接近最小允許壁厚時,則需要進(jìn)行附加測厚。這種情況下,采用射線或超聲波掃描法更合適,也可以使用渦流探傷設(shè)備。
當(dāng)溫度超過65℃采用超聲波測量時,則應(yīng)使用能夠在高溫下獲取精確測量結(jié)果的儀器、耦合劑和設(shè)備。還應(yīng)采用適當(dāng)溫度修正系數(shù)調(diào)整測量值。
檢驗(yàn)員應(yīng)了解影響測量精度的因素,并努力消除這些因素。一般來說,在測量精度方面,每種無損檢測技術(shù)都有其應(yīng)用的局限性??赡芙档统暡y量精度的因素如下:
a) 儀器校核不正確;
b) 外部的涂蓋層或氧化皮;
c) 外表面過度粗糙;
d) 在圓弧面上探頭擺動過大;
e) 材料表面下裂紋,如夾層等;
f) 溫度影響(溫度超過65℃);
g) 缺陷顯示器精度低;
h) 對于普通的數(shù)字式測厚儀來說,壁厚小于3.2mm。
另外,必須注意腐蝕的模式可能是不均勻腐蝕。為準(zhǔn)確確定腐蝕速率,重要的是盡可能在最薄點(diǎn)的位置進(jìn)行反復(fù)測量,或者是考慮選取測厚點(diǎn)上最小讀數(shù)或者幾個讀數(shù)的平均值。
當(dāng)管道系統(tǒng)停用時,可以用卡尺在管道開口處測量壁厚。卡鉗也適用于測量鑄件、鍛件和閥體的近似壁厚,還適用于測量管道絕熱層下腐蝕凹坑的近似深度。
測量凹坑深度的儀器也可以用來確定局部金屬減薄的深度。
5.7 管道系統(tǒng)的壓力試驗(yàn)
管道的壓力試驗(yàn)通常不作為常規(guī)檢驗(yàn)的一部分(見8.2.6中修理、改造和再定級的壓力試驗(yàn)要求),但是在焊接改造后或檢驗(yàn)員、管道工程師指定的情況下,穿越水域的管道以及地方管理規(guī)定有要求的例外。進(jìn)行壓力試驗(yàn)時,應(yīng)按照ASME B31.3的要求。其他應(yīng)予以考慮的因素見API RP 574和API Publ 920。僅用于檢驗(yàn)管道系統(tǒng)密閉性的低壓試驗(yàn),可以在產(chǎn)權(quán)所有人/用戶指定的壓力下進(jìn)行。
除非可能由于結(jié)冰導(dǎo)致管道損壞,或者水對于管道系統(tǒng)或工藝有其他不利影響,或者試驗(yàn)用水有污染,或者水處理方法會帶來環(huán)境問題,試驗(yàn)介質(zhì)一般是水。在不能采用水的情況下,應(yīng)選用其他適當(dāng)?shù)臒o毒液體。如果該液體易燃,其燃點(diǎn)應(yīng)至少為49℃或更高,但應(yīng)考慮試驗(yàn)環(huán)境對試驗(yàn)介質(zhì)的影響。
Cr-Ni奧氏體鋼管道應(yīng)采用飲用水(見注解)或凝結(jié)水溶液進(jìn)行水壓試驗(yàn)。試驗(yàn)完成后,管道系統(tǒng)應(yīng)徹底排空(排放期間所有高處排氣孔都應(yīng)打開),并做空氣吹掃或做干燥處理。如果得不到飲用水或者無法立即排空或吹干,則應(yīng)考慮使用氯離子含量低,pH值高(pH>10)和加入緩蝕劑的水,以降低點(diǎn)蝕和微生物誘發(fā)腐蝕的危險性。
注:飲用水的水質(zhì)應(yīng)符合以下規(guī)定:氯化物含量不大于0.025%,經(jīng)氯氣或臭氧消毒。
由于敏感的奧氏體不銹鋼管道易產(chǎn)生多硫應(yīng)力腐蝕裂紋,所以應(yīng)考慮使用堿性水溶液進(jìn)行壓力試驗(yàn)。
如果壓力試驗(yàn)要保持一段時間,而且系統(tǒng)中的試驗(yàn)介質(zhì)易產(chǎn)生熱膨脹,則應(yīng)采取預(yù)防措施避免超壓。
當(dāng)需要進(jìn)行壓力試驗(yàn)時,應(yīng)在所有熱處理完成后進(jìn)行。
在對管道系統(tǒng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)之前,應(yīng)考慮支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計。當(dāng)由于溫度、結(jié)構(gòu)或工藝的限制,無法進(jìn)行液壓試驗(yàn)時,可采用氣壓試驗(yàn)。但進(jìn)行氣壓試驗(yàn)時,應(yīng)考慮對人員和財產(chǎn)的潛在危害。在進(jìn)行任何氣壓試驗(yàn)時,預(yù)防措施應(yīng)不低于ASME B31.3的要求。
壓力試驗(yàn)期間,試驗(yàn)壓力如果超過管道系統(tǒng)上安全閥的調(diào)定壓力,為保證試驗(yàn)壓力,應(yīng)拆除安全閥、閥門或安裝盲板。另外,可以采用專門設(shè)計的夾具將閥瓣夾緊,但不能調(diào)整螺母增加閥門彈簧的載荷,使安全閥無法開啟。應(yīng)拆除或者用盲板隔離那些不能承載試驗(yàn)壓力的其他附件,如玻璃管液位計、壓力表、膨脹節(jié)和爆破片等。無法拆除或隔離的含有膨脹節(jié)的管道,可按照ASME B31.3的規(guī)定在降低的壓力下進(jìn)行壓力試驗(yàn)。如果使用截止閥隔離管道進(jìn)行壓力試驗(yàn),則注意不能超過ASME B16.34要求的密封壓力或閥門的制造參數(shù)。
壓力試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)當(dāng)恢復(fù)泄壓裝置和其他在壓力試驗(yàn)期間拆除或不能工作的附件。
5.8 材質(zhì)證明和可追溯性
使用高合金鋼代替合金鋼進(jìn)行管道修理或改造時,檢驗(yàn)員應(yīng)核實(shí)安裝中使用的新型材料是否正確。在某些關(guān)鍵的情況下,產(chǎn)權(quán)所有人/用戶或檢驗(yàn)員有權(quán)決定對材料進(jìn)行100%復(fù)驗(yàn)、對關(guān)鍵部位復(fù)驗(yàn)或以一定的比例對材料進(jìn)行抽檢。檢驗(yàn)員或材質(zhì)檢驗(yàn)員可以采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行復(fù)驗(yàn),如硝酸浸蝕試驗(yàn)法、光譜分析法或X-射線熒光分析法等。檢查的內(nèi)容包括核實(shí)材質(zhì)的試驗(yàn)報告、標(biāo)記管道部件和螺栓以及核對主要尺寸。
如果因疏忽將管道系統(tǒng)的某組件用錯材料,檢驗(yàn)員應(yīng)考慮對既成事實(shí)的管道材料做進(jìn)一步的核實(shí)。核實(shí)的內(nèi)容應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場情況而定,如失效的后果和更多材料使用錯誤的可能性。
5.9 閥門的檢驗(yàn)
在管道系統(tǒng)中,通常不對閥門進(jìn)行厚度測量,出于設(shè)計的原因,閥體通常比管道的其他部分厚。然而,當(dāng)拆除閥門進(jìn)行修理時,車間人員應(yīng)注意任何異常的腐蝕或減薄情況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)后,應(yīng)向檢驗(yàn)員報告。對直接經(jīng)受高、低溫交變影響的閥體(例如催化重整裝置的再生器和蒸汽清掃管道),應(yīng)定期檢查有無熱疲勞裂紋。
如果已確知或懷疑閘閥處在腐蝕條件下,應(yīng)測量閘板的厚度值。該區(qū)域是高渦流區(qū)和高應(yīng)力區(qū)。
控制閥或其他節(jié)流閥,特別是用于高壓液滴和液漿工況下,處在孔板下游的閥體易受局部腐蝕或沖蝕。如果懷疑有該類情況,應(yīng)將閥門從管道上拆除進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)。也應(yīng)對下游的匹配法蘭和管道內(nèi)側(cè)進(jìn)行局部金屬損耗檢驗(yàn)。
投用后,當(dāng)閥體關(guān)閉進(jìn)行壓力試驗(yàn)時,應(yīng)按照ZBJ 16006的要求進(jìn)行。
緊急止回閥應(yīng)進(jìn)行外觀和內(nèi)部檢驗(yàn),以防止反向流動。例如位于多級出口的止回閥和加氫裝置中高壓供給泵的止回閥。這種閥誤操作失效、將在反向流動時導(dǎo)致管道超壓。通常外觀檢驗(yàn)方法應(yīng)包括:
a) 檢查閥瓣能否按要求自由活動,沒有因磨損造成的過度松動;
b) 閥瓣密封面不應(yīng)過渡磨損,否則將使閥瓣偏離頂端中心位置。以及豎直安裝時閥瓣開啟的可能性增大;
c) 閥瓣的螺母應(yīng)避免閥瓣的螺栓在使用中后退。
緊急止回閥通常無須進(jìn)行泄漏檢驗(yàn)。
5.10 在役管道焊縫的檢驗(yàn)
管道焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)通常是新安裝、修理或改造后檢驗(yàn)的一部分。為檢查焊道腐蝕情況,采用射線探傷或內(nèi)部檢驗(yàn)。一旦發(fā)現(xiàn)焊縫腐蝕,同一管段或系統(tǒng)中的其他焊道應(yīng)進(jìn)行腐蝕檢驗(yàn)。
在某種情況下,射線探傷可以檢查出焊縫中的缺陷。如果在運(yùn)行中檢測到管道系統(tǒng)中存在裂紋狀缺陷時,應(yīng)采用射線探傷法及超聲波探傷法進(jìn)行進(jìn)一步的檢驗(yàn),評定缺陷等級。此外,還應(yīng)努力確定裂紋狀缺陷是來自原始焊接制造還是環(huán)境開裂。
環(huán)境開裂應(yīng)由管道工程師評定。
如果發(fā)現(xiàn)缺陷是由于原始焊接制造產(chǎn)生的,則需要進(jìn)行檢驗(yàn)及工程分析,以評定焊接質(zhì)量對管道完整性的影響。分析內(nèi)容包括下列一項(xiàng)或多項(xiàng):
a) 檢驗(yàn)員的判斷;
b) 授權(quán)焊接檢驗(yàn)員的判斷;
c) 管道工程師的判斷;
d) 對工況適應(yīng)性的工程分析。
評定現(xiàn)有焊縫質(zhì)量時考慮的問題包括:
a) 初始的制造檢驗(yàn)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);
b) 缺陷長度、等級和方位;
c) 使用時間;
d) 操作與設(shè)計條件;
e) 二級管道的應(yīng)力(殘余應(yīng)力和熱應(yīng)力);
f) 潛在的疲勞載荷(機(jī)械疲勞和熱疲勞);
g) 主要管道系統(tǒng)和二級管道系統(tǒng);
h) 潛在的沖擊載荷或瞬態(tài)載荷;
i) 潛在的環(huán)境開裂;
j) 焊縫硬度。
在役焊道在多數(shù)情況下,不宜采用ASME B31.3對于焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的射線隨機(jī)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)或現(xiàn)場驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)適用于新建結(jié)構(gòu)的焊縫取樣檢驗(yàn),而不僅僅是焊縫檢驗(yàn),目的是評價所有焊縫質(zhì)量(或焊工水平)。一些焊道可能不符合這些標(biāo)準(zhǔn),但在水壓試驗(yàn)后仍能滿足使用條件。尤其是新建結(jié)構(gòu)中通常不檢驗(yàn)的小分路連接管道。
5.11 法蘭連接的檢驗(yàn)
應(yīng)檢驗(yàn)新裝緊固件和墊片的標(biāo)準(zhǔn)樣品上的標(biāo)記,以確定是否滿足材料規(guī)格要求。應(yīng)檢驗(yàn)或更換可疑的緊固件。
緊固件壓緊螺母應(yīng)完全旋入。
如果安裝的法蘭過分彎曲,應(yīng)在校正前按工程要求檢查其標(biāo)記和壁厚。
法蘭和螺栓緊固件應(yīng)進(jìn)行直觀腐蝕檢驗(yàn)。
應(yīng)檢查法蘭和螺栓緊固件,查看有無滲漏跡象,如銹蝕、沉積物和水滴。法蘭和螺栓緊固件的泄漏可能導(dǎo)致腐蝕或環(huán)境開裂。
法蘭已緊固并且連接處已采用密封劑抽吸,應(yīng)檢驗(yàn)螺栓處是否泄漏。涉及到該泄漏點(diǎn)的緊固件可能腐蝕或開裂(例如堿裂)。如果企圖更新起車,應(yīng)首先更換受影響的緊固件。
設(shè)備上易受溫度及壓力影響的緊固件也在檢驗(yàn)的范圍內(nèi)。
打開法蘭連接時的檢驗(yàn)推薦按API RP 574進(jìn)行。
6 檢驗(yàn)周期及范圍
6.1 概述
管段的檢驗(yàn)周期及范圍要依據(jù)影響管道系統(tǒng)的失效形式和管道破損的后果而定。影響煉油廠管線的各種失效形式見5.3,基于破損后果的管道系統(tǒng)的定級詳見6.2?;谄茡p的可能性和后果的檢驗(yàn)方案可依據(jù)5.1制訂。
6.2中明確了管道按失效的后果進(jìn)行分類的原則。此分類可用來確定檢驗(yàn)周期及范圍。產(chǎn)權(quán)所有人/用戶可以制定更嚴(yán)格的分類標(biāo)準(zhǔn)來對某些管道進(jìn)行準(zhǔn)確評定。這些評定結(jié)果應(yīng)考慮到發(fā)生爆炸、火災(zāi)、毒物揮發(fā)、環(huán)境影響的可能性以及其他和失效有關(guān)的潛在危害。
經(jīng)過有效評定,依據(jù)這些結(jié)果可對管道制定檢驗(yàn)方案且可更準(zhǔn)確地確定下列內(nèi)容:
a) 根據(jù)預(yù)計失效可能發(fā)生的形式,采取更適當(dāng)?shù)臋z驗(yàn)方法、工具及技術(shù);
b) 合適的檢驗(yàn)周期;
c) 在發(fā)生破損后或經(jīng)過修理、更換后作水壓試驗(yàn)的需要;
d) 為減少管道失效的可能性及后果而采取的預(yù)防和調(diào)整措施。
檢驗(yàn)評定分析可延長或縮短表1中所規(guī)定的檢驗(yàn)限制,同樣,通過檢驗(yàn)評定分析,也可增加或減少檢驗(yàn)范圍,不受表2限制。當(dāng)采用延長檢驗(yàn)間隔限制或增加檢驗(yàn)項(xiàng)目時,檢驗(yàn)評定應(yīng)在檢驗(yàn)周期內(nèi)且不超過表1規(guī)定的時間。若管道的工藝、附件或參數(shù)改變時,應(yīng)相應(yīng)改變檢驗(yàn)周期。這些檢驗(yàn)應(yīng)在表1規(guī)定的檢驗(yàn)周期內(nèi),并且檢驗(yàn)結(jié)論應(yīng)得到管道工程師或授權(quán)的管道檢驗(yàn)員審閱和認(rèn)可。
表1 推薦的最大檢驗(yàn)間隔
表2 推薦的絕熱層下腐蝕檢驗(yàn)范圍(依據(jù)外觀檢驗(yàn))
6.2 基于工況的管道分類
所有工藝管道系統(tǒng)應(yīng)分成不同類別。這種系統(tǒng)分類規(guī)定應(yīng)對那些在失效或失控發(fā)生時會發(fā)生更嚴(yán)重危險后果的管道系統(tǒng)進(jìn)行更多的檢驗(yàn)項(xiàng)目。通常,級別高的分類系統(tǒng)需要在更短的間隔內(nèi)進(jìn)地更多的檢驗(yàn)項(xiàng)目,以確確其持續(xù)安全運(yùn)行。應(yīng)根據(jù)安全性和發(fā)生泄漏時對環(huán)境的危害性進(jìn)行分類。
產(chǎn)權(quán)所有人/用戶應(yīng)對流體工藝管道做好記錄,包括它們的類別。根據(jù)管道系統(tǒng)所載流體的潛在危害程度,SY/T 6230和NFPA 704在對管道系統(tǒng)分類方面提供了非常有用的資料。
6.2.1~6.2.3介紹了這三種分類。
6.2.1 第一類
滲漏發(fā)生時會產(chǎn)生嚴(yán)重突發(fā)事件的管道屬于第一類管道,盡管這種突發(fā)事件本身可能安全或不影響環(huán)境。第一類管道包括下列管道,但不僅限于此:
a) 能自動冷卻并導(dǎo)致脆性斷裂的易燃介質(zhì)管道;
b) 泄漏時介質(zhì)能迅速氣化,產(chǎn)生蒸氣并聚集達(dá)到一定爆炸混合比的管道,如C
2、C
3、C
4等介質(zhì)的管道;
c) 所載氣體介質(zhì)中,硫化氫質(zhì)量百分比含量大于3%的管道;
d) 脫水的氯化氫管道;
e) 介質(zhì)為氫氟酸類的管道;
f) 跨越或臨近水面的管道和跨越高速公路的管道。
6.2.2 第二類
其他類目中不包含的管道為第二類管道。這類管道包括大多數(shù)工藝裝置管道和指定裝置外的管道。這種典型的管道包括:
a) 在釋放時現(xiàn)場緩慢蒸發(fā)碳?xì)浠衔锏墓艿溃?BR> b) 氫氣、燃料氣、天然氣管道;
c) 裝置內(nèi)的酸和堿管道。
6.2.3 第三類
介質(zhì)易燃但泄漏時揮發(fā)度較低,本身不位于人口密度大區(qū)域的管道屬于第三類管道。對人體組織有潛在危害并且位于偏僻地區(qū)的也屬于這類。第三類管道實(shí)例如下:
a) 泄漏時所載的碳?xì)浠衔餆o明顯揮發(fā)的管道;
b) 在儲存庫和裝載區(qū)之間來回傳輸餾分和產(chǎn)品的管道;
c) 遠(yuǎn)離酸和堿的管道。
6.3 檢驗(yàn)間隔
管道系統(tǒng)檢驗(yàn)間隔應(yīng)按下面的因素來確定:
a) 腐蝕速度和剩余計算壽命;
b) 管道分類;
c) 適用的法規(guī)要求;
d) 檢驗(yàn)員、管道工程師、管道監(jiān)理工程師或腐蝕專家作出的以操作情況、早期的檢驗(yàn)資料、當(dāng)前的檢查結(jié)果和5.4.5中提到的附加檢驗(yàn)報告為依據(jù)的判斷。
產(chǎn)權(quán)所有人/用戶或檢驗(yàn)員應(yīng)確定厚度測量、外部檢驗(yàn)的間隔,若條件允許,也可進(jìn)行內(nèi)部檢查和附加檢驗(yàn)項(xiàng)目。
厚度測量間隔應(yīng)不超過7.1.1中腐蝕速率確定的剩余壽命的一半所對應(yīng)的腐蝕時間,或者按照表1推薦的最長時間間隔,選取其中較短者。在一定的條件下,采用較短的間隔是適合的。使用表1以前,腐蝕速率應(yīng)按7.1.3計算。
表1中包含了6.2中提到的這三類管道推薦的最長檢驗(yàn)間隔,也包含了對注入點(diǎn)和土壤—空氣界面的推薦檢驗(yàn)間隔。
檢驗(yàn)間隔在每次檢驗(yàn)或操作狀況發(fā)生重大改變后都要進(jìn)行必要的調(diào)整。在確定不同的檢驗(yàn)間隔時,必須考慮全面腐蝕、局部腐蝕、點(diǎn)蝕、環(huán)境開裂以及其他劣化因素。
6.4 外部檢驗(yàn)和絕熱層下腐蝕檢驗(yàn)
外部檢驗(yàn)包括絕熱層下的腐蝕檢驗(yàn),并應(yīng)按表1中規(guī)定最長間隔來確定附錄D中提到的檢驗(yàn)項(xiàng)目。光管的外部目測檢驗(yàn)用來確定檢查油漆和防腐層的狀況、外部腐蝕狀況和其他損壞情況。這種對絕熱層下腐蝕的外部目測檢查也是評定絕熱層狀況,檢驗(yàn)部位按5.3.3.1進(jìn)行。
下列易受影響的管道系統(tǒng)進(jìn)行外部檢查后,還要作絕熱層下腐蝕的附加檢查。表2列出了絕熱層下腐蝕附加檢查的范圍和種類。較高處損壞的絕熱層將會導(dǎo)致遠(yuǎn)離破損處的較低部位產(chǎn)生絕熱層下腐蝕。對在5.3.3.2[不包括c)]中列出的滿足5.3.3.1 e),f)h)中溫度要求的可疑部位,絕熱層下腐蝕的無損檢測比例也應(yīng)按表2進(jìn)行。通常采用射線探傷或拆除絕熱層后對破損或懷疑的部位進(jìn)行外觀檢驗(yàn)。其他無損檢測評定方法可用于適合的地方。如果要檢驗(yàn)的破損部位或懷疑部位已出現(xiàn)明顯的絕熱層下腐旬,就要對其他部位作附加檢驗(yàn),確定該部狀況,直到100%的管段全部檢查完畢。
對于管道系統(tǒng)和沒有做過絕熱層下腐蝕檢驗(yàn)的位置,應(yīng)參考表2規(guī)定的檢驗(yàn)范圍進(jìn)行。公認(rèn)的可能影響絕熱層下腐蝕的幾個要素概括如下:
a) 當(dāng)?shù)貧夂驐l件,見5.3.3;
b) 絕熱層設(shè)計;
c) 襯里質(zhì)量;
d) 工作環(huán)境。
可根據(jù)絕熱層下腐蝕檢驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn),增加或減少表2規(guī)定的絕熱層下腐蝕的檢驗(yàn)項(xiàng)目。不需要十分嚴(yán)格地按其規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。產(chǎn)權(quán)所有人/用戶可以參照運(yùn)行記錄和其他資料確定檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。
已知管道系統(tǒng)的剩余壽命超過10年或采取了措施防止外部腐蝕,就不需要依照表2規(guī)定的方法進(jìn)行檢驗(yàn)了。然而,絕熱層或其外殼具有特殊外界條件,應(yīng)由操作人員或其他人員定期進(jìn)行外觀檢查,如果有明顯老化現(xiàn)象,應(yīng)向檢驗(yàn)員匯報。下面舉幾個例子:
a) 被有效隔絕防止潮氣進(jìn)入接觸器壁的管道;
b) 帶有絕熱層的低溫管道系統(tǒng);
c) 在冷室(室內(nèi)氣體經(jīng)惰性氣體沖刷置換)中安裝的管道系統(tǒng);
d) 管道中保持能足以防止水分形成的高溫或低溫狀態(tài)的管道系統(tǒng)。
6.5 厚度測量檢查范圍
為滿足檢驗(yàn)間隔的需要,應(yīng)在每一管道的代表性的厚度測量點(diǎn)測厚,獲取該點(diǎn)的厚度(見5.5)。這個代表性取樣點(diǎn)的記錄應(yīng)包括各種附件的數(shù)據(jù)和在管道上的位置(垂直和水平)。這個取樣記錄還應(yīng)包括以前檢驗(yàn)時的最后一次測厚的日期。管道的測厚點(diǎn)越多越有規(guī)律,下一次檢驗(yàn)時的檢驗(yàn)結(jié)果就越精確。因此,嚴(yán)格按計劃檢驗(yàn),獲取盡可能多的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)就顯得十分必要。
注入點(diǎn)的檢驗(yàn)范圍已在5.3.1中提到。
6.6 小口徑管道、輔助管道、螺紋連接管道的檢驗(yàn)范圍
6.6.1 小口徑管道的檢驗(yàn)
主工藝管道中的小口徑管道應(yīng)嚴(yán)格遵照本標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行檢驗(yàn)。
二級工藝管道中的小口徑管道,依據(jù)工況類別的不同,其最低檢驗(yàn)要求不同。第一類的二級小口徑管道的檢驗(yàn)要求與主工藝管道相同,第二類和第三類的二級小口徑管道的檢驗(yàn)是非強(qiáng)制的。對于第二類和第三類管道系統(tǒng)中的小口徑盲管(如液位計),應(yīng)檢驗(yàn)可能發(fā)生或發(fā)生過腐蝕的部位。
6.6.2 輔助管道的檢驗(yàn)
與儀表和機(jī)器相連接的起輔助作用的二級小口徑管道的檢驗(yàn)應(yīng)按實(shí)際情況而定,輔助的小口徑管道系統(tǒng)需要作何種形式檢驗(yàn)的判斷原則包括以下幾點(diǎn):
a) 管道類別;
b) 潛在的環(huán)境開裂或疲勞斷裂情況;
c) 參考主管道系統(tǒng)使用經(jīng)驗(yàn)判斷潛在的腐蝕性;
d) 潛在的絕熱層下腐蝕。
6.6.3 螺紋連接管道的檢驗(yàn)
螺紋連接的管道系統(tǒng)的檢驗(yàn)就依據(jù)上述小口徑和輔助管道系統(tǒng)檢驗(yàn)要求進(jìn)行。當(dāng)選擇螺紋連接處的厚度測量點(diǎn)時,應(yīng)包括那些只能在定檢時進(jìn)行射線探傷的位置。
與機(jī)器連接的螺紋部位和容易形成疲勞破壞部位應(yīng)該作定期性評定,并且應(yīng)考慮用厚壁管或更高一級的焊接組件進(jìn)行更新的可能性。定期更新的原則取決于很多因素,具體如下:
a) 管道的類別;
b) 振動的幅度和頻率;
c) 未被支承的重量;
d) 當(dāng)前管道的壁厚;
e) 管道系統(tǒng)在使用時是否可進(jìn)行維護(hù);
f) 腐蝕速率;
g) 周期性的工作狀況。
7 檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的評定、分析和記錄
7.1 確定腐蝕速率
7.1.1 剩余壽命的計算
管道系統(tǒng)的剩余壽命按下面的公式進(jìn)行計算:
其中,實(shí)際的最小厚度在進(jìn)行5.6中指定的檢驗(yàn)時確定。
最小要求壁厚是針對特定位置或區(qū)域的最小要求壁厚。
管道的長期(L.T.)腐蝕速率應(yīng)按以下公式計算:
比較管道的長期腐蝕速率和短期腐蝕速率,即看哪個計算出的剩余壽命更短(見6.3中檢驗(yàn)間隔的確定)。
7.1.2 新安裝的管道系統(tǒng)或改變工況的管道系統(tǒng)
對于新安裝的和工況改變的管道系統(tǒng),可采用下列方法之一確定可能的腐蝕速率。通過它可以估算下次檢測時管壁的剩余厚度:
a) 可以利用管道產(chǎn)權(quán)所有人/用戶在相同或類似工況下收集的數(shù)據(jù),計算出管道系統(tǒng)的腐蝕速率。
b) 如果無法從相同或相似工況下的管道上得到該數(shù)據(jù),則可以通過管道產(chǎn)權(quán)所有人/用戶的經(jīng)驗(yàn)估算腐蝕速率或從公認(rèn)的可類比工況管道上的有關(guān)數(shù)據(jù)估計出管道的腐蝕速率。
c) 如果既不能從上述a)項(xiàng)也不能從上述b)項(xiàng)中確定腐蝕速率,則可以在管道系統(tǒng)投用不超過3個月內(nèi),采用測厚儀器對管道進(jìn)行初始壁厚的測定。在確定測厚間隔時,采用如腐蝕試片、腐蝕探頭等腐蝕監(jiān)測裝置比較有效。確定適當(dāng)檢驗(yàn)間隔后,還應(yīng)測定壁厚,直至確定腐蝕速率。
7.1.3 現(xiàn)有的管道系統(tǒng)
腐蝕速率既可按長期腐蝕公式計算,也可按短期腐蝕公式計算。對于短期腐蝕速率計算,應(yīng)使用最近兩次的檢測數(shù)據(jù);對于長期腐蝕速率的計算,應(yīng)使用最后和最初檢測時的壁厚值或公稱厚度值。在多數(shù)情況下,采用其中腐蝕速率較高者確定管道的剩余壽命和檢測間隔。
如果計算表明原假定的腐蝕速率不準(zhǔn)確,應(yīng)依據(jù)實(shí)際發(fā)現(xiàn)的腐蝕速率,調(diào)整下次檢驗(yàn)時所需的腐蝕速率。
7.2 最大允許工作壓力的確定
對于持續(xù)使用的管道系統(tǒng),其最大允許工作壓力應(yīng)依據(jù)適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)確定。如果已知下列所有基本參數(shù),即可根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)針對已知材質(zhì)的管道進(jìn)行計算:
a) 材料的最高及最低允許工作溫度;
b) 材料的質(zhì)量和生產(chǎn)工藝;
c) 檢驗(yàn)要求;
d) 開孔的補(bǔ)強(qiáng);
e) 管道的工況條件。
在材質(zhì)不清的情況下,應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)中最低等級的材料和焊縫系數(shù)進(jìn)行計算。當(dāng)重新計算最大允許工作壓力時,計算中采用的壁厚應(yīng)為實(shí)測厚度(定義見5.6)減去下次檢驗(yàn)日期(見6.3)前預(yù)計腐蝕量的兩倍。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn),變更介質(zhì)應(yīng)獲得許可。如果滿足所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,操作壓力和溫度與最大允許工作壓力可以不一致。
表3中舉出了兩個計算最大允許工作壓力的例子,來說明腐蝕半衰期概念的使用。
表3 計算最大允許工作壓力的兩個實(shí)例介紹腐蝕半衰期概念的使用
表3(續(xù))
7.3 最小要求壁厚的確定
管道要求的最小壁厚或判廢厚度的確定,應(yīng)基于壓力、機(jī)械性能、設(shè)計公式中的結(jié)構(gòu)因素以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的許用應(yīng)力??紤]因素包括整體腐蝕和局部腐蝕。對于一旦失效會產(chǎn)生嚴(yán)重后果的管道,管道工程師應(yīng)考慮增大所需的最小厚度,使之高出計算所得的最小厚度,以彌補(bǔ)不可預(yù)測或未知的載荷、未發(fā)現(xiàn)的金屬減薄或一般誤操作。
7.4 局部減薄部位的評定
管道工程師可以使用下列方法之一對局部減薄部位進(jìn)行評定:
a) ASME B31G。
b) 對該部位進(jìn)行詳細(xì)的應(yīng)力分析(如有限元法)以確定是否可以繼續(xù)使用。分析的結(jié)果應(yīng)按ASME《鍋爐和壓力容器標(biāo)準(zhǔn)》第Ⅷ卷第2篇附錄4的4-1進(jìn)行評定。應(yīng)將相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的許用應(yīng)力值代入第2節(jié)的S
m,但是,評價中采用的許用應(yīng)力值不能大于該溫度下最小屈服強(qiáng)度(SMYS)的2/3。當(dāng)設(shè)計溫度在材料的蠕變范圍內(nèi)時,有必要考慮第2節(jié)范圍外的內(nèi)容,如蠕變與疲勞相互作用的影響。
c) 當(dāng)焊接系數(shù)小于1的徑向焊道或遠(yuǎn)離焊道的表面被腐蝕時,必須利用適當(dāng)?shù)暮附酉禂?shù)進(jìn)行單獨(dú)計算,以確定焊道或遠(yuǎn)離焊道處的壁厚是否能影響允許工作壓力。進(jìn)行該計算時,應(yīng)選取焊道包括焊道兩側(cè)表面各2.5cm,或者焊道及兩側(cè)表面各兩倍的最小壁厚寬度,兩者之中的較大者。作為選擇,焊縫系數(shù)應(yīng)按ASME B31.3要求,隨射線探傷的增加而增加。
d) 管封頭區(qū)域的腐蝕應(yīng)按SY/T 6507-2000中5.7的h)項(xiàng)進(jìn)行評定。
7.5 管道應(yīng)力分析
應(yīng)管道必須加以支承和導(dǎo)向才能夠:
a) 安全承重;
b) 具有足夠的可撓性以適應(yīng)熱脹冷縮;
c) 不過分振動。管道的直徑越大,環(huán)境溫度與操作溫度差值越大,它的可以撓性就應(yīng)越大。
為評定管道可撓性及管道穩(wěn)定性所進(jìn)行的管道應(yīng)力分析通常不作為管道檢驗(yàn)的一部分。然而,許多現(xiàn)有管道系統(tǒng)的應(yīng)力分析是作為原始設(shè)計、改造或再定級的部分工作而進(jìn)行的,而且其分析結(jié)果對制訂檢驗(yàn)計劃是十分有用的。當(dāng)管道外觀檢驗(yàn)(見5.4.3)發(fā)現(xiàn)管道發(fā)生異常位移時,檢驗(yàn)員應(yīng)與管道工程師討論觀察情況,確定是否需要進(jìn)行管道應(yīng)力分析。
應(yīng)力分析可以用來確定管道系統(tǒng)中的應(yīng)力集中組件,并且可以預(yù)測管道操作中的熱位移。這些分析結(jié)果有助于準(zhǔn)確檢驗(yàn)高溫管道中易發(fā)生溫差引起的熱疲勞損傷及蠕變損傷的部位。將計算的熱位移值與實(shí)際測量得到的熱位移值相比較,有助地我們發(fā)現(xiàn)異常操作條件以及支承和導(dǎo)向支架的破損。有必要就分析預(yù)測結(jié)果與觀察結(jié)果之間的偏差,特別是對于含有多個支承和導(dǎo)向支架的復(fù)雜管道系統(tǒng)的管道工程師咨詢。
管道的應(yīng)力分析也可用于幫助解決觀察到的管道系統(tǒng)的振動問題。通過分析,可以確定管道系統(tǒng)的固有頻率。附加導(dǎo)向支架的作用是增加系統(tǒng)固有頻率,使之超出機(jī)器的振動頻率范圍以控制振動。因此,可以通過評價導(dǎo)向支架的影響來評價其控制振動的能力。增加導(dǎo)向支架關(guān)鍵是為控制振動而不要限制熱膨脹。
7.6 管道系統(tǒng)的檢驗(yàn)記錄和報告
應(yīng)采取適當(dāng)行動向管道產(chǎn)權(quán)所有人/用戶報告迅速增長的腐蝕速率。
產(chǎn)權(quán)所有人/用戶應(yīng)當(dāng)妥善保管本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的每條管道系統(tǒng)的永久性記錄和累加記錄。這些記錄應(yīng)包括有關(guān)資料,如管道系統(tǒng)的工作參數(shù)、級別、標(biāo)識編號、檢驗(yàn)間隔以及進(jìn)行過的試驗(yàn)名稱、日期、試驗(yàn)類型,測厚和其他試驗(yàn)、檢驗(yàn)、臨時性的或永久性的修理、改造或再定級結(jié)果的必要文件。還應(yīng)包括設(shè)計資料和管道圖紙。同時也應(yīng)包括維護(hù)資料和影響管道系統(tǒng)完整性的事故資料,還應(yīng)記錄所需外部檢驗(yàn)的結(jié)果和日期(API RP 574管道檢驗(yàn)記錄指導(dǎo))。
由于管道試驗(yàn)過程中產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),應(yīng)考慮采用計算機(jī)系統(tǒng)存貯、計算和分析數(shù)據(jù)。在下列方面可以實(shí)施計算機(jī)程序處理技術(shù):
a) 存貯實(shí)際測量的厚度值;
b) 基于試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)據(jù)計算短期和長期的腐蝕率、判廢日期、最大允許工作壓力以及下次檢驗(yàn)間隔;
c) 強(qiáng)調(diào)腐蝕率高的部位、推遲檢驗(yàn)的管段、接近判廢厚度管段和其他信息。
程序中還應(yīng)包括管段整體數(shù)據(jù)分析算法。應(yīng)認(rèn)真對待管道數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,確保得到可準(zhǔn)確反映出管道系統(tǒng)實(shí)際情況的預(yù)測。
8 管道系統(tǒng)的修理、改造和再定級
8.1 修理和改造
應(yīng)遵守ASME B31.3中的原則或管道系統(tǒng)建造標(biāo)準(zhǔn)。
8.1.1 授權(quán)
修理組織的工作開始之前,所有的修理和改造項(xiàng)目必須由授權(quán)管道檢驗(yàn)員予以授權(quán)。只有與管道工程師磋商并獲得認(rèn)可后,才能授權(quán)改造管道系統(tǒng)。檢驗(yàn)員指明管道修理和改造過程所需的檢驗(yàn)控制點(diǎn)。只要檢驗(yàn)員信任修理組織的資格,就可對局限性或常規(guī)修理工作事先給予授權(quán)。
8.1.2 批準(zhǔn)
所有提出的設(shè)計方案、施工方案、材質(zhì)、焊接工藝、檢測和試驗(yàn)需經(jīng)檢驗(yàn)員或管道工程師批準(zhǔn),按各自職責(zé)而定。在線焊接需要管道產(chǎn)權(quán)所有人/用戶的批準(zhǔn)。
管道工程師已確定產(chǎn)生裂紋原因及預(yù)防措施后,方可進(jìn)行管道的在線焊接修理。例如,懷疑由振動、熱循環(huán)、熱膨脹和環(huán)境開裂等因素導(dǎo)致的裂紋。
修理和改造過程中的質(zhì)量控制點(diǎn)的檢驗(yàn)按本標(biāo)準(zhǔn)要求完成后,檢驗(yàn)員應(yīng)批準(zhǔn)全部的修理和改造工作。
8.1.3 焊接修理(包括在線修理)
8.1.3.1 臨時修理
臨時修理,可以使用由管道工程師設(shè)計的一個環(huán)狀或盒狀封閉套管將損壞或腐蝕的部位圍起來的方法。采用這種方法,如果管道工程師認(rèn)為徑向裂紋不會從套管下擴(kuò)展出來,那么就無須修理該裂紋。在有些情況下,管道工程師需要咨詢斷裂力學(xué)分析人員。
若修理部位是局部的(例如點(diǎn)蝕或針孔處),并且規(guī)定管道最小屈服強(qiáng)度不超過275800kPa(40000psi),這時可以通過采用填充焊或貼補(bǔ)強(qiáng)板的方法進(jìn)行臨時性修理(例如8.2.3設(shè)計的考慮及附錄D)。除非經(jīng)過管道工程師批準(zhǔn),否則修理材料應(yīng)與母材相稱。
對于小的泄漏,若檢驗(yàn)員認(rèn)為該管道焊道附近的壁厚滿足要求,且管道組成件可以經(jīng)受焊接而不產(chǎn)生進(jìn)一步的材料損壞(如腐蝕性破壞),在管道系統(tǒng)運(yùn)行的情況下,可對泄漏部位進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)焊。
臨時修理部位應(yīng)在下次維修時清理并進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠谰眯孕蘩?。只有?jīng)管道工程師批準(zhǔn)并簽署文件,臨時性修理才可以在較長一段時間內(nèi)不作更換。
8.1.3.2 永久性修理
在修理管道組件上的缺陷時,應(yīng)完全去除缺陷,然后按8.2的要求進(jìn)行焊補(bǔ)。
腐蝕區(qū)域可以按8.2采用填充金屬焊接材料的方法進(jìn)行修復(fù)。在焊接前,應(yīng)除去表面的污染物和不規(guī)則處;完成焊接后,應(yīng)采用適當(dāng)?shù)臒o損檢測方法檢測。
如果管道系統(tǒng)可以停用,應(yīng)將有缺陷的部位截去,代之以符合標(biāo)準(zhǔn)的管道組成件。
如果遇到以下情況,應(yīng)采用鑲嵌補(bǔ)強(qiáng)板(埋入補(bǔ)強(qiáng)板)的方法修復(fù)損壞或腐蝕部位。
a) 焊縫的坡口是通透的;
b) 對于一級和二級的管道系統(tǒng),應(yīng)使用檢驗(yàn)員同意的無損檢測方案對焊縫進(jìn)行100%射線或超聲波檢測;
c) 補(bǔ)強(qiáng)板可以采用各種形狀,但是應(yīng)該有圓角(最小半徑為25mm)。
8.1.4 非焊接方法修理(在用情況下)
局部減薄或者環(huán)形線性缺陷的臨時修理,可以在線安裝一個設(shè)計適當(dāng)?shù)穆菁y夾具。如果夾住的管道組成件不足以承受軸向壓力,該夾具就應(yīng)該可以承受足夠的軸向載荷,也應(yīng)考慮管道組成件所受到的夾(壓)力的影響。
在再次檢驗(yàn)或其他合適的機(jī)會,應(yīng)將臨時的泄漏密封處和排放設(shè)備(包括閥門)拆下,并且采用適當(dāng)?shù)拇胧⒐艿老到y(tǒng)恢復(fù)至初始未損狀態(tài)。檢驗(yàn)員和管道工程師應(yīng)參與決定修理方法和程序。
使用附加帶壓介質(zhì)密封泄漏的管道修理程序,應(yīng)得到檢驗(yàn)員和管道工程師的審查批準(zhǔn)。審查時應(yīng)考慮密封介質(zhì)與泄漏介質(zhì)的相容性,夾具承受的泵壓力(特別是重新起泵時),密封介質(zhì)對下游流量計、安全閥和運(yùn)轉(zhuǎn)部位的影響,螺紋連接處滲漏導(dǎo)致腐蝕或應(yīng)力腐蝕而引起螺栓斷裂的危險性以及密封區(qū)域重新起泵的次數(shù)。
8.2 焊接和帶壓堵焊
所有修理和改造的焊接工作都應(yīng)按ASME B31.3的原則或按管道系統(tǒng)建造標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
在運(yùn)行狀態(tài)下,所有管道組成件的焊接工作都應(yīng)依據(jù)API Publ 2201進(jìn)行。檢驗(yàn)員在進(jìn)行管道組成件帶壓堵焊時,至少應(yīng)使用API Publ 2201中的“建議帶壓堵焊檢驗(yàn)單”。
8.2.1 程序、資質(zhì)和記錄
修理組織應(yīng)依據(jù)ASME B31.3或管道系統(tǒng)建造標(biāo)準(zhǔn),使用合格的焊工或焊接工藝。
修理組織應(yīng)保留焊接工藝記錄和焊工資質(zhì)證明,這些記錄應(yīng)在焊接前提交給檢驗(yàn)員。
8.2.2 預(yù)熱和焊后熱處理
8.2.2.1 預(yù)熱
除臨時性修理必須得到管道工程師的許可外,焊接修理中的預(yù)熱溫度應(yīng)依據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和合格的焊接工藝胡定。
對于按規(guī)定要求進(jìn)行過焊后熱處理(PWHT)的管道系統(tǒng)的改造和修理,可以考慮采用不低于150℃的溫度進(jìn)行預(yù)熱來代替焊接后熱處理(見注解)。這一作法適用于ASME B31.3中的P-1系列鋼。對于隊(duì)Mn-Mo鋼以外的P-3系列鋼,如果管道系統(tǒng)操作溫度足以滿足韌性要求,且在管道壓力試驗(yàn)或開啟、關(guān)閉管道時無危險跡象,也可選取最小預(yù)熱溫度為150℃。
檢驗(yàn)員應(yīng)確定是否達(dá)到了最小預(yù)熱溫度并保持這一溫度。焊接完成后,應(yīng)立即用隔熱材料覆蓋焊縫部位,以降低冷卻速度。
注:不能認(rèn)為預(yù)熱可以預(yù)防環(huán)境開裂。
對于最初要求焊后熱處理的由其他鋼組成的管道系統(tǒng),如果修理或改造工作中采用了帶壓焊接,那么通常進(jìn)行焊后熱處理。選擇預(yù)熱時應(yīng)咨詢管道工程師,他應(yīng)考慮環(huán)境開裂的可能性以及焊接工藝是否滿足韌性要求。例如考慮密封焊位置,細(xì)長區(qū)域的金屬填充焊位置及焊接支架位置。
8.2.2.2 焊后熱處理
除臨時性修理必須由管道工程師許可外,修理或改造管道系統(tǒng)的焊后熱處理應(yīng)依據(jù)ASME B31.3或管道建造標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。焊后熱處理中預(yù)熱工藝的選擇見8.2.2.1。
只有采和下列預(yù)防措施并滿足下列要求,對于在整體材料上進(jìn)行的局部修理,焊后可以用局部熱處理替代360°環(huán)帶熱處理:
a) 管道工程師審查申請,并且改進(jìn)其修理工藝。
b) 在工藝適用性評價中,應(yīng)考慮適用的因素,如母材厚度、遞減熱梯度、材質(zhì)特性、焊后熱處理造成的變化、全焊透的要求以及焊后熱處理后的表面檢驗(yàn)和容積檢驗(yàn)。此外。評定和完善焊后熱處理工藝時,還應(yīng)考慮加熱局部管壁消除應(yīng)力的部位對局部和整體應(yīng)力和變形的影響。
c) 在焊接過程中需保持由特殊焊接工藝指定的150℃或更高預(yù)熱溫度的穩(wěn)定。
d) 局部焊后熱處理的溫度應(yīng)保持的寬度從焊接處測量起不應(yīng)小于母材厚度的兩倍;局部焊后熱處理的溫度應(yīng)通過適當(dāng)數(shù)量的熱電偶(至少兩個)加以監(jiān)測(當(dāng)確定必要的熱電偶的數(shù)量時,應(yīng)考慮熱處理區(qū)域的大小和形狀)。
e) 加熱操作可以施加于局部焊后熱處理區(qū)域范圍內(nèi)的任何接管或任何附件。
f) 焊后熱處理應(yīng)依據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,而不是由抵制環(huán)境開裂而定。
8.2.3 設(shè)計
對接焊縫應(yīng)完全焊透。
當(dāng)管道組成件可能不適合修理時,應(yīng)予以更換。新的連接件和替換的管道組成件應(yīng)按照適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)設(shè)計和制造。臨時性附件的設(shè)計和修理應(yīng)由管道工程師認(rèn)可。
如果新的連接件的設(shè)計、位置、連接方法符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),就可以將其安裝在管道系統(tǒng)上。
角焊接的補(bǔ)強(qiáng)板(特別是與焊縫系數(shù)和腐蝕裂紋有關(guān))需要特殊的設(shè)計考慮。角焊接補(bǔ)強(qiáng)板可由管道工程師設(shè)計。如果修補(bǔ)滿足8.1.3和下列任一要求時,補(bǔ)強(qiáng)板可應(yīng)用于管道的外表面:
a) 依據(jù)適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn),補(bǔ)強(qiáng)板的設(shè)計強(qiáng)度等于開孔設(shè)計補(bǔ)強(qiáng);
b) 如果滿足下列要求時,補(bǔ)強(qiáng)板被設(shè)計成能吸收部件的應(yīng)力,以滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)原則:
1) 管道部件或補(bǔ)強(qiáng)板內(nèi)的應(yīng)力不應(yīng)超過許用應(yīng)力;
2) 補(bǔ)強(qiáng)板應(yīng)變導(dǎo)致的角焊接應(yīng)力不應(yīng)超過該類焊接許用應(yīng)力;
3) 覆蓋的補(bǔ)強(qiáng)板應(yīng)圓角過度(見附錄D)。
8.2.4 材料
修理或改造工作中使用的材料應(yīng)執(zhí)行適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn),應(yīng)確知材料的可焊性以及該材料與原始材料相容。對材質(zhì)的核實(shí)要求見5.8。
8.2.5 無損檢測
如果本標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確說明,修理或改造管道的驗(yàn)收工作應(yīng)按相關(guān)法規(guī)和產(chǎn)權(quán)所有人/用戶的技術(shù)要求,包含無損檢測(NDE)。
8.2.6 壓力試驗(yàn)
如果檢驗(yàn)員認(rèn)為必要,那么在焊接完成后應(yīng)按5.7的要求進(jìn)行壓力試驗(yàn)。通常是在改造或重大修理時,需要作為壓力試驗(yàn)。若沒必要作壓力試驗(yàn)或不可行時,只有咨詢過檢驗(yàn)員或管道工程師之后,才可以在改造或修理完成后,采用無損檢測代替水壓試驗(yàn)。
當(dāng)現(xiàn)有的管道與新的或更換的管段之間的接縫為閉合焊縫時,無法作水壓試驗(yàn),則必須滿足如下要求:
a) 新的或更換的管道已進(jìn)行過水壓試驗(yàn)。
b) 在帶頸法蘭與標(biāo)準(zhǔn)管件或直徑、壁厚、材質(zhì)相同的同軸直管段之間的對接焊道應(yīng)全焊透。可接受的其他方案為:
1) 平焊法蘭的設(shè)計參數(shù)為PN 2.0、260℃;
2) 承插焊法蘭或承插焊法蘭接管公稱直徑小于等于50mm,并且設(shè)計參數(shù)為PN 2.0、260℃。應(yīng)使用專為承插焊接或其他方法設(shè)計的間隔片來形成最小1.6mm的間隔。承插焊接應(yīng)依據(jù)ASME B31.3的規(guī)定且最少焊兩遍。
c) 如果建立了適當(dāng)?shù)尿?yàn)收標(biāo)準(zhǔn),所有封閉的對接焊縫100%進(jìn)行X射線探傷,或是采用超聲波檢測裂紋。
d) 焊縫根部、全部對接焊縫和全部角焊縫應(yīng)進(jìn)行滲透探傷或磁粉探傷。
8.3 再定級
只有全部滿足下列要求時,才可以通過改變其溫度等級或最大允許工作壓力為管道系統(tǒng)再定級;
a) 檢驗(yàn)員或管道工程師進(jìn)行計算。
b) 應(yīng)依據(jù)管道系統(tǒng)建造標(biāo)準(zhǔn)要求,按標(biāo)準(zhǔn)的計算方法進(jìn)行再定級。
c) 當(dāng)時的檢測記錄證明該管道系統(tǒng)可以滿足使用條件,并且給定的腐蝕裕度適當(dāng)。
d) 管道系統(tǒng)的再定級應(yīng)按管道建造標(biāo)準(zhǔn)或相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)在新的工況下進(jìn)行氣密試驗(yàn),除非記錄表明以前作為大于或等于新工況下的氣密試驗(yàn)。不影響許用拉伸應(yīng)力的溫度等級的提高無需做氣密試驗(yàn)。
e) 檢驗(yàn)管道系統(tǒng)時應(yīng)確認(rèn)使用了泄壓裝置,且壓力設(shè)置合理,在調(diào)整壓力下有足夠的排放量。
f) 檢驗(yàn)員或管道工程師認(rèn)可管道系統(tǒng)的再定級。
g) 管道系統(tǒng)的所有附件(如閥門、法蘭、螺栓、密封帶、密封墊和膨脹節(jié))都要適合于新的工作壓力和溫度。
h) 管道的可撓性足以適應(yīng)設(shè)計溫度的改變。
i) 相應(yīng)工程資料的更新。
j) 若有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,可以依據(jù)沖擊試驗(yàn)結(jié)果降低最小操作溫度。
9 埋地管道的檢驗(yàn)
埋地工藝管道的檢驗(yàn)與其他工藝管道的檢驗(yàn)不同,因?yàn)楦g性土壤環(huán)境可以造成嚴(yán)重的外部腐蝕。由于難以接近管道的受影響區(qū)域,使管道的檢驗(yàn)難以進(jìn)行,因此本標(biāo)準(zhǔn)采用獨(dú)立章條講述埋地管道的檢驗(yàn)。埋地管道檢驗(yàn)的非強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)如下:NACE RP 0169、NACE RP 0274和SY/T 0061,以及SY/T 0088。
9.1 檢驗(yàn)類型及方法
9.1.1 外觀檢查
埋地管道的泄漏跡象包括地面輪廓的變化、土壤顏色的改變、路面的瀝青變軟、形成小水坑、水坑里冒水泡和顯著的氣味??辈炻竦毓艿缆窂绞亲R別泄漏區(qū)域的一種方法。
9.1.2 小間隔電位檢查
在埋地管道上方的地面上進(jìn)行小間隔電位檢查,可以用于確定管道表面上的腐蝕活躍點(diǎn)。
對于裸管或帶有涂蓋層的管道,在鋼與土壤的接觸處都會形成腐蝕的原電池。由于腐蝕區(qū)域的電位與附近管道區(qū)域的電位明顯不同,可以通過這種監(jiān)測技術(shù)確定腐蝕活躍的部位。
9.1.3 管道涂蓋層的損壞檢查
管道涂蓋層的損壞檢查可以用來確定管道涂蓋層上缺陷的位置,并可用于新建管道,以確保涂蓋層完好無損,更常用于評價長期使用的在役埋地管道涂蓋層的操作性能。
由檢測數(shù)據(jù)可以確定涂蓋層的惡化速率和有效性。這些數(shù)據(jù)既可用于預(yù)測特定位置的腐蝕活性,又可用于預(yù)報更換涂蓋層。
9.1.4 土壤的電阻率
裸管或薄涂蓋層管道的腐蝕通常是由于不同土壤混合物接觸管道表面引起的。土壤的腐蝕性可以通過測量土壤的電阻率確定。低電阻率土壤比高電阻率土壤的腐蝕性更大,特別是在土壤電阻率變化較大處的管道區(qū)域。
土壤的電阻率應(yīng)按照ASTM G57采用溫納四元法測量。對于平行的管道或管道的交叉部位,可以使用單元法準(zhǔn)確的測量土壤的電阻率。對于挖掘和鉆孔取樣測量土壤電阻率,我們認(rèn)為使用土壤箱是獲得準(zhǔn)確結(jié)果的便捷方法。
在選擇測量方法和取樣位置時,應(yīng)考慮管線深度。應(yīng)由在土壤電阻率測試方面經(jīng)過專門培訓(xùn)且具有經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行土壤測試和結(jié)果評定。
9.1.5 陰極保護(hù)監(jiān)測
為確保陰極保護(hù)裝置對埋地管道有足夠的保護(hù)能力,應(yīng)對其進(jìn)行定期監(jiān)測。監(jiān)測內(nèi)容包括由受過陰極保護(hù)系統(tǒng)操作專業(yè)培訓(xùn)且富有經(jīng)驗(yàn)的人員對管道—土壤的電位進(jìn)行周期性測量和分析。為確保系統(tǒng)操作的可靠性,需要頻繁檢測重要的陰極保護(hù)組件,如外加整流器。
埋地管道陰極保護(hù)系統(tǒng)的檢測和維護(hù)見NACE RP 0169和SY/T 0088。
9.1.6 檢驗(yàn)方法
管道的檢驗(yàn)有幾種方法。一些檢驗(yàn)方法可以確定管道內(nèi)、外管壁的狀況,然而有些檢驗(yàn)方法只能確定管道內(nèi)部狀況。例如:
a) 智能管道豬。該方法在管道在線或離線情況下,將管道豬送入并穿過管道。依據(jù)不同的檢測方法選用不同形式的設(shè)備。被檢測的管道不能將設(shè)備卡住。管道還必須設(shè)有管道豬的收發(fā)裝置。
b) 攝像機(jī)??梢詫㈦娨晹z像要插入管道中。這些攝像機(jī)可以提供管道內(nèi)部狀況的可見檢測信息。
c) 挖掘。在很多情況下,為外觀眾檢查管道外表面狀況,并采用5.4.2討論的方法測量管道壁厚和內(nèi)部狀況,只能挖掘檢查埋地管道。應(yīng)小心挖掘管道四周的土壤,以避免破壞管道及其涂蓋層,快接近管道時應(yīng)人工挖掘。如果挖掘到一定深度,應(yīng)按照有關(guān)安全規(guī)定,在管溝兩側(cè)適當(dāng)支承,以防塌方。若涂蓋層或包裝材料已經(jīng)損壞,應(yīng)將其剝離,檢查內(nèi)部的金屬狀況。
9.2 檢驗(yàn)的周期和內(nèi)容
9.2.1 地面上的外觀檢查
管道的所有者/用戶應(yīng)在大約6個月的周期內(nèi),檢查每條埋地管道路徑附近的表面狀況(見9.1.1)。
9.2.2 管道—土壤電位檢測
陰極保護(hù)管道密集電位檢測可以用來檢驗(yàn)采用全程陰極保護(hù)的埋地管道。對于涂蓋層不佳的管道,其陰極保護(hù)電位不一致,為確保其連續(xù)的防腐能力,應(yīng)每5年進(jìn)行一次檢測。
對于沒有陰極保護(hù)的管道或由于外部腐蝕導(dǎo)致泄漏的部位,應(yīng)沿管道路徑進(jìn)行電位檢測。應(yīng)在管道腐蝕電流活躍的部位進(jìn)行挖掘,以確定其腐蝕破壞程度。應(yīng)利用連續(xù)電位圖或小間隔檢測,以定位腐蝕電流活躍部位。
9.2.3 管道涂蓋層損壞檢測
管道涂蓋層損壞檢測頻率通常是基于其他防腐控制措施無效的信息。例如,陰極保護(hù)電位遞減的管道,或者涂蓋層缺陷處發(fā)生的外部腐蝕泄漏。管道涂蓋層損壞檢測可能用于評價涂蓋層。
9.2.4 土壤的腐蝕性
對于埋地長度大于30m且無陰極保護(hù)的管道,應(yīng)每5年進(jìn)行一次土壤的腐蝕性評定。土壤電阻率的測量可以用于土壤腐蝕性的分類(見9.1.4)。其他應(yīng)考慮的困素是土壤化學(xué)成分的改變和土壤與管道接觸面上極間電阻的分析。
9.2.5 陰極保護(hù)
如果管道有陰極保護(hù),系統(tǒng)應(yīng)參照(NACE RP 0169中第10章或SY/T 0088進(jìn)行周期性檢測。
9.2.6 內(nèi)、外部檢驗(yàn)的周期
如果認(rèn)為埋地管道在地面上的部分管段的檢驗(yàn)結(jié)果可以得到管道的內(nèi)部腐蝕情況,那么應(yīng)調(diào)整埋地管段的檢驗(yàn)周期和方法。檢驗(yàn)員應(yīng)了解并考慮到盲管的內(nèi)部腐蝕的加速可能性。
非陰極保護(hù)埋地管道的外部狀況,可以采用能夠測量壁厚的管道豬來確定,也可以按照表4給定的檢驗(yàn)周期采用挖掘檢查。即使管道采取陰極保護(hù),采用管道豬或其他方法檢測出的重大外部腐蝕可能也需要挖掘和評價。
在認(rèn)為最易腐蝕的部位采用周期性挖掘方法進(jìn)行檢驗(yàn)時,其檢驗(yàn)長度為2.0m~2.5m(6ft~8ft)。應(yīng)對挖掘的管道的全長進(jìn)行腐蝕形式、腐蝕程度(點(diǎn)蝕或全面腐蝕)和涂蓋層狀況檢驗(yàn)。
如果檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)涂蓋層破損或管道腐蝕,應(yīng)對其余管道進(jìn)行挖掘檢驗(yàn),直到弄清損壞的程度。若平均壁厚小于或等于最小使用厚度,則應(yīng)對管道進(jìn)行修理或更換。
如果管道外部裝有套管,應(yīng)對磁管進(jìn)行檢驗(yàn),以確定水或土是否進(jìn)入套管。檢驗(yàn)員應(yīng)核實(shí)以下項(xiàng)目:
a) 套管兩端伸出地平線;
b) 如果套管自身不排水,那么套管末端是密封的;
c) 承壓管道應(yīng)有適當(dāng)?shù)耐可w層和包扎物。
9.2.7 密封試驗(yàn)的周期
對于無陰極保護(hù)的管道,可以選擇或補(bǔ)充密閉性試驗(yàn)(試驗(yàn)液壓為最高工作壓力的1.1倍,試驗(yàn)周期為表4中長度的一半);對有陰極保護(hù)的管道,試驗(yàn)周期同表4。密閉性試驗(yàn)持續(xù)8h。記錄管道系統(tǒng)加壓后4h的壓力值,如果有必要,重新加壓到初始試驗(yàn)壓力,并斷開壓力源。若在穩(wěn)壓過程中,壓力降低超過了5%,應(yīng)對管道進(jìn)行內(nèi)外部檢查,尋找泄漏并確定腐蝕程度。在泄漏試驗(yàn)過程中,采用聲波測量方法進(jìn)行滲漏的定位是很有幫助。
也可采用調(diào)溫容積法或壓力試驗(yàn)法對埋地管道的完整性進(jìn)行檢查。
表4 對于沒有有效陰極保護(hù)的埋地管道的檢驗(yàn)周期
其他可供選擇的密閉性試驗(yàn)方法包括聲發(fā)射法以及向管道內(nèi)加入顯蹤流體法(如氦或六氟化硫)。如果向工作介質(zhì)中加入顯蹤流體,那么管道的產(chǎn)權(quán)所有人/用戶應(yīng)確保它適用于工藝和產(chǎn)品。
9.3 埋地管道系統(tǒng)的修理
9.3.1 涂蓋層的修理
由于檢驗(yàn)而破壞的涂蓋層應(yīng)更新并以適當(dāng)方法檢驗(yàn)。
對于涂蓋層的修理,檢驗(yàn)員應(yīng)確保涂層符合如下要求:
a) 與管道具有足夠的粘合性,以防止?jié)駳馊肭郑?BR> b) 具有足夠的塑性,以防止斷裂;
c) 涂蓋層上無空隙和裂紋;
d) 具有足夠的強(qiáng)度,以防操作應(yīng)力和土壤應(yīng)力導(dǎo)致的損壞;
e) 支持任何附加的陰極保護(hù)。
此外,涂蓋層的修理可以用高壓損壞探測儀測試。探測儀的電壓值應(yīng)根據(jù)涂蓋層的材料和厚度調(diào)整。任何損壞都應(yīng)進(jìn)行修理并重新測試。
9.3.2 夾具的修理
如果用夾具夾住泄漏管道并重新埋入地下,那么應(yīng)在檢驗(yàn)記錄中記錄夾具的位置,并在地面標(biāo)識。標(biāo)識和記錄上都應(yīng)標(biāo)明夾具的安裝日期和位置。所有夾具都是臨時性的。一有機(jī)會就應(yīng)進(jìn)行管道的永久性修理。
9.3.3 焊接修理
焊接修理應(yīng)按8.2的要求進(jìn)行。
9.4 記錄
埋地管道的記錄系統(tǒng)應(yīng)按7.6的要求維護(hù)。此外,應(yīng)保留臨時夾具安裝位置和日期的記錄。
附錄A
?。ㄙY料性附錄)
本標(biāo)準(zhǔn)章條編號與API 570章條編號對照
表A.1 為本標(biāo)準(zhǔn)章條編號與API 570章條編號對照一覽表
表A.1 本標(biāo)準(zhǔn)章條編號與API 570章條編號對照
表A.1 (續(xù))
附錄B
(資料性附錄)
本標(biāo)準(zhǔn)與API 570技術(shù)性差異及其原因
表B.1為本標(biāo)準(zhǔn)與API 570技術(shù)性差異及其原因的一覽表。
表B.1 本標(biāo)準(zhǔn)與API 570技術(shù)性差異及其原因
附錄C
?。ㄙY料性附錄)
工藝管道外部檢驗(yàn)清單
工藝管道外部檢驗(yàn)清單
管道名稱
檢驗(yàn)日期
檢驗(yàn)項(xiàng)目
a) 泄漏:
1) 狀態(tài);
2) 顯蹤流體;
3) 現(xiàn)存夾具。
b) 偏心度:
1) 管道的偏心度/移動限制;
2) 膨脹接頭的偏心度。
c) 振動:
1) 懸垂載荷過大;
2) 支承不足;
3) 細(xì)管、小徑管或合金管道;
4) 螺紋連接;
5) 導(dǎo)致金屬磨損的支承松動。
d) 支承:
1) 支承脫離;
2) 支架變形或破損。
3) 彈簧與支座脫節(jié);
4) 支柱變形/破損;
5) 支架松動;
6) 金屬板/滾柱滑動;
7) 不平衡狀態(tài);
8) 支承腐蝕。
e) 腐蝕:
1) 夾具下的螺栓支承點(diǎn);
2) 涂蓋層/油漆破損;
3) 土壤—空氣界面;
4) 絕熱界面;
5) 生物的生長。
f) 絕熱層:
1) 損壞/穿透;
2) 缺少外殼/絕熱層;
3) 密封破損;
4) 膨脹;
5) 絕熱帶(損壞/缺失)。
附錄D
(資料性附錄)
修理實(shí)例
D.1 修理
可以采用氣體保護(hù)焊或保護(hù)金屬極電弧焊。
當(dāng)溫度低于10℃,焊接材料為符合ASTM A-53 A B級、A-106 A B級、A-333、A-334和API 5L標(biāo)準(zhǔn)的或其他相似的金屬材料時,應(yīng)采用符合AWSE-XX16和AWSE-18的低氫顯示條。這些焊條用于材料溫度低于0℃的低等級材料焊接。不同材質(zhì)的焊接應(yīng)咨詢管道工程師。
當(dāng)AWSE-XX16和AWSE-18焊條用于圖D.1的②、③號焊縫時,應(yīng)從裝配位置底部開始向上堆積焊道。焊條直徑不超過4.0mm。超過4.0mm的焊條可用于圖D.1中1號焊縫,但焊條直徑不應(yīng)超過4.8mm。
圖D.1 套管修復(fù)
加固套筒的徑向焊縫(圖D.1中①號焊縫)應(yīng)安裝適當(dāng)?shù)膲|板或低碳鋼襯板(見注解),以避免焊道與管壁熔合。
注:如果原始管線的1號焊縫經(jīng)過100%超聲波探傷,且具有足夠焊接厚度,那么無須添加襯板。
所有在用管道的修理和焊接工藝必須符合API Publ 2201的要求。
D.2 小補(bǔ)強(qiáng)板修理
焊條的直徑不超過4.0mm。當(dāng)母材溫度低于0℃時,應(yīng)使用低氫焊條。應(yīng)避免低氫焊條形成沉積焊縫。
所有在用管道的修理和焊接工藝必須符合API Publ 2201的要求。
圖D.2為小補(bǔ)強(qiáng)板修理的示例。
圖D.2 小補(bǔ)強(qiáng)板修理
參考文獻(xiàn)
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API Std 598 閥門的試驗(yàn)與檢驗(yàn)
煉油裝置檢驗(yàn)指南,第Ⅱ章(該章將被API RP 571《導(dǎo)致破損或失效的條例》所取代,現(xiàn)正在編制中)
ASNT CP-189 無損檢測人員的資格和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)
NACE RP 0170 煉油裝置在停車情況下奧氏體不銹鋼管道酸性應(yīng)力腐蝕裂紋的防護(hù)
NACE RP 0275 埋地鋼制管道外壁涂敷有機(jī)覆蓋層技術(shù)規(guī)定
NFPA 704 易燃材料的識別