1、1在用压力管道安全状况调研及失效分析与预防(1)摘要:本文在总结克石化厂管道检验情况的基础上,分析了在用压力管道失效的原因及预防措施,并指出加强压力管道检验与管理的重要性。 关键词:压力管道 失效特征 科学管理 1 概述 我厂压力管道方面对系统的专业管理始于 1994 年底,但目前仍存在一定问题。如设计、制造、安装、检验资料无从收集,使用资料也不齐全,运行记录陈旧过时,年检率不高,修理、改造、更换无记录。这种情况给压力管道检验、失效分析、寿命预测造成一定困难,长期下去,无法满足石化装置长周期运行要求。要想改变这种状况,必须加强管理,强化检验,使压力管道管理与检验逐步走向科学化、系统化、专业化道
2、路。 2 压力管道失效特征分析 2.1 全厂压力管道失效概况 三年来,我所已对蒸馏、加氢、精制、减粘、丙烷、液化气、50 万吨/年催化、焦化、一成品、化工等十一个生厂车间,十五套装置的 183条、全长一万余米关键压力管道进行检验,从检验情况看,部分装置(如一套丙烷、柴油降凝)普遍存在严重腐蚀问题,个别装置(如精制、一套丙烷、减粘)管线局部位置出现诸如裂纹、严重变形、泄漏等问题,2虽采取了相应措施予以处理,但不能也无法从根本上解决问题,也就不能保证今后不会再出现类似的问题。因此,除了加强检验力度外,还应采取相应措施尽量延长使用寿命,且及早查出并消除隐患,防止事态扩大。这对我厂的安全生产及装置两年
3、一修的大修转制工作能否顺利实施具有重要意义。分析我厂压力管道失效情况,有以下特点; 2.1.1 蒸馏、加氢脱酸处理、制氢、液化气、50 万吨/年催化、一成品、化工、二套丙烷压力管道安全状况良好,腐蚀均匀、轻微,对装置的长周期安全运行不会构成太大影响。 2.1.2 减粘、焦化、精制车间压力管道安全状况一般。局部存在一定问题,如;减粘塔-1 顶油气线抽查 7 道焊口,发现三道焊口有超标缺陷。其中两道长度为 20mm 的夹渣,另一道是焊缝全部未焊透。塔-2 顶油气线抽查 6 道焊口,有一道焊口存在 13mm 的夹渣,一弯头因腐蚀壁厚减至 3.2mm(规格 2196)一盲段因腐蚀泄露;焦化车间腊油及回
4、流自 T-102 至 P-104 先复合钢管一直管相因裂纹渗出辣油;精制车间瓦斯线一弯头有数条裂纹。 2.1.3 加氢降凝装置 12 条管线均已严重锈蚀。由于车间提出装置随时可以停工检修更换管线,暂时继续使用,但以引起足够重视。 2.1.4 丙烷车间管道存在问题最为严重,几乎所有管线普遍存在壁厚严重腐蚀减薄现象,尤其是操作温度较高的管线,所剩壁厚已明显不足,并且焊接质量也不是很好。射线抽查过程中还查处多处超标缺陷存在。 (1)压缩机至 R-106 及埋地线,规格为 1085,最簙处 3.2mm (2)沥青自 L-101 至 T-103,规格为 1595,最薄处 3.0mm 3(3)T-107
5、底出至 T-106,规格为 895,最簙处 3.4mm (4)瓦斯系统至加热炉,规格为 894,最薄处 2.8mm (5)T-103 顶至 T-107,规格为 893.5,最薄处 2.5mm (6)T-104 至 T-105 线,规格为 893.5,最薄处 2.7mm (7)H-105 至 L-109 线,规格为 1085,最薄处 3.0mm (8)T-104 至 T-103 线,规格为 1084,最薄处 1.2mm (9)丙烷自 L-108 至 B-104,抽查 2 道焊口,有一道焊口存在 4mm的条状气孔。 (10)丙烷自 R-106 至管-104,抽查一道焊口有 4mm 条渣。 (11)
6、丙烷自压缩机至 R-106 线有一焊口存在长度为 4mm 的条渣。 (12)H-104 至中亚空冷线有一焊口有 4mm 条渣。 (13)T-102 顶至 H-103 线的一道焊口有密集性气孔。 (14)丙烷 H-103/1.2 两换热器之间接管焊口整口都有密集性气孔。2.2 失效原因分析 2.2.1 管理方面存在问题 原材料入场质量控制不力,管材本身存在制造缺陷,为今后运行中产生裂纹性缺陷及泄漏埋下隐患。制造、安装单位选择不严,有的制造安装单位不具备相应的技术力量和手段,没有经过有关部门的资格认证,给管道建设带来先天不足。相应级别的压力管道未按相关标准进行相应的焊缝无损检测抽查,造成大量压力管
7、道带病运行。压力管道运行过程中未采取相应预防措施,常常等事故发生后才进行补救。 42.2.2 技术方面原因 腐蚀失效是目前压力管道失效最主要也是最常见的形式,腐蚀程度与下列因素有关; a. 管道直径越小,造成介质流速加大、冲蚀严重,引起的局部腐蚀会成倍增加。 b. 严重腐蚀一般都含有一定量的硫,切含硫量越大引起的腐蚀就越严重。 C.介质中一般都含有一定量的硫,且含硫量越大引起的腐蚀就越严重。 d. 焊口边缘的热影响区腐蚀比母材严重,这是由于焊后应力集中和金相组织变化,以及焊接质量等原因都能促使腐蚀的发生。 e. 与工作温度、压力也有一定关系,工作温度、压力升高,腐蚀速率相应增大。 高热高压运行
8、的压力管道,材质劣化亦是造成管道失效的原因之一。如克石厂重整加热炉管,再检验中发现珠光体严重球化,随即进行了更换。 3 压力管道失效防范措施 3.1 严格管理制度 加强原材料入厂检验,尽可能选购质量信得过的厂家厂品。管理部门、施工单位、使用单位、检验部门应加强对现已颁布的各项压力管道、检验条例的学习并严格遵照执行。选择具备相应的技术力量和手段,并取得有关部门资格认证的单位进行施工,不具备资格的单位不许承担施5工任务,施工单位的施工质量应受监检。加强压力管道定期检验工作,使在用压力管道的检验逐步趋向现代化、合法化。建立建全管线档案和各类资料是管好用好管线的主要预防措施。由于管理上的混乱,资料残缺
9、不全,给大检修计划的制定带来了很大困难,从而造成该换的管线换不全面,导致了事故的发生,而某些不该换的管线却换了,造成了材料的浪费。施工资料的齐全准确是鉴定报告和生产装置建档的重要依据,由于施工资料残缺不齐和正确性不够,例如材质、规格、部位、图与文字交代不清等都会使资料失去真实性。这对管线的使用寿命威胁是很大的。 建议建立以下基础资料,为入档填卡提供数据 a 检修施工资料(入档填卡用) b 测厚资料(检定计划用) c 腐蚀记录(腐蚀对比用) d 备忘录(问题处理分析用) 3.2 强化设计、制造管理 具有压力管道设计、制造资格的单位才能从事其资格范围内的设计、制造工作。使用单位有条件自行设计的须经有关部门进行资格认可。 3.3 安装运行要求 安装单位应具有相应压力管道施工资格,新管道安装竣工之后应进行压力管道工程质量审查和试车验收工作。使用单位应严格按相应标准或 GBJ235-82、GB236-82 等相关标准的规定检查验收 4 结论 6从克石厂在用压力管道的实际现状和压力管道普遍存在的潜在危险,不难看出,加强压力管道定期检验的重要性和规范压力管道管理的必要性,很好地解决这两问题,可为石化厂正常生产消除又一重大安全隐患。