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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(jí)

標(biāo) 準(zhǔn) 號(hào): SY/T6553-2003
替代情況: 替代 $False$
發(fā)布單位: 國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)
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
發(fā)布日期:
實(shí)施日期:
>
更新日期: 2008年02月06日
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(píng)定、分析和記錄
  8 管道系統(tǒng)的修理、改造和再定級(jí)
  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(hào)與API 570章條編號(hào)對(duì)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(jí)》(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(hào)與API570章條編號(hào)的對(duì)照一覽表。
  考慮到我國(guó)國(guó)情,對(duì)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(huì)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(guó)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(jí)。
  1.1.2 目的
  本標(biāo)準(zhǔn)是專門(mén)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(guò)程序被授權(quán)的檢驗(yàn)部門(mén)、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衔铩⒁兹加卸玖黧w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(xiǎn)廢氣管道;
  f) 超標(biāo)的危險(xiǎn)化合物管道;
  g) 石油天然氣集輸、長(zhǎng)輸、站場(chǎng)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(xiǎn)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(dòng)裝置上的管道系統(tǒng),包括卡車(chē)、輪船和其他機(jī)動(dòng)設(shè)備上的管道系統(tǒng);
  2) 作為轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和液壓機(jī)或氣壓機(jī),其主要設(shè)計(jì)考慮因素及應(yīng)力來(lái)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(guò)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(lì)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(chǔ)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(jí)、修理和改造
  ZBJ 16006 閥門(mén)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(mén)
  ASME B31.3 工藝管道
  ASME B31G 腐蝕管道殘余應(yīng)力手冊(cè)
  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(chǎng)測(cè)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(duì)管道涂蓋層的檢驗(yàn)
  3 定義
  下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
  3.1 改造alteration
  在設(shè)計(jì)中影響管道系統(tǒng)的承載能力或強(qiáng)度超出設(shè)計(jì)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(lái)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(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)出版的《工藝管道》的編寫(xiě)。ASME B31.3是為管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造安裝編寫(xiě)的,其在設(shè)計(jì)、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(jí)。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(shí),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(cè)有管道系統(tǒng)保險(xiǎn)業(yè)務(wù)并實(shí)際運(yùn)作該業(yè)務(wù)的保險(xiǎn)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(duì)出賣(mài)或轉(zhuǎn)賣(mài)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(shū)能按本檢驗(yàn)規(guī)范行使檢驗(yàn)職能。無(wú)損檢測(cè)人員無(wú)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(lái)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(lái)避免潛在危險(xiǎn)事故或重大泄漏事故的閥門(mén)。
  3.8 盲管deadlegs
  管道系統(tǒng)的組成部分,且通常沒(méi)有明顯的介質(zhì)流動(dòng)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(jì)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(jì)溫度design temperature of a piping system component
  在恒定的壓力下,用來(lái)確定管道組成件最大壁厚或最高級(jí)別時(shí)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(jì)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(jì)溫度。在確定設(shè)計(jì)溫度時(shí),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(wú)損檢測(cè)的人員,但不按本標(biāo)準(zhǔn)參與結(jié)果的評(píng)定,經(jīng)過(guò)專門(mén)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(cè)項(xiàng)目上受過(guò)專門(mén)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(jī),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(duì)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(gè)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(duì)于新建還未投入使用的管道。
  3.16 檢驗(yàn)員inspector
  經(jīng)過(guò)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(jì)level bridle
  裝配在容器上的玻璃管液位計(jì)。
  3.19 最大允許工作壓力maximum allowable working pressure(MAWP)
  在管道使用過(guò)程中內(nèi)壓(或外壓)和溫度同時(shí)最大(或是小)的苛刻條件下,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(jì)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(wú)損檢測(cè)。
  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(jí)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(jì)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(lái)管理那些必要的檢驗(yàn)、計(jì)算和記錄。當(dāng)確定特定管段的邊界時(shí),檢驗(yàn)員應(yīng)測(cè)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(píng)定影響管道系統(tǒng)安全性和耐用性時(shí),涉及的機(jī)械和材料特性方面具有淵博的知識(shí)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(guò)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(jì)條件下用于輸送、分配、匯合、分離、排放、計(jì)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(lái)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(jì)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(jì)溫度或壓力,則應(yīng)滿足再定級(jí)的要求。一般情況下,對(duì)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(duì)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(jí)rerating
  指改變管道設(shè)計(jì)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(jí)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(jì)條件以下意味著腐蝕裕量的增加。
  3.39 二級(jí)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(zhǎng)期處在370℃~575℃高溫下,對(duì)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(shí)修理temporary repair
  在檢驗(yàn)員或管道工程師許可的時(shí)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(cè)試點(diǎn)test point
  直徑不超過(guò)250mm的管道測(cè)試區(qū)域直徑最大為50mm,對(duì)于大直徑管道,測(cè)試區(qū)域直徑最大為75mm。在此區(qū)域上測(cè)厚并求其平均值,測(cè)試點(diǎn)應(yīng)在厚度測(cè)量區(qū)域內(nèi)。
  3.46 測(cè)厚點(diǎn)thickness measurement locations (TMLs)
  在管道系統(tǒng)上實(shí)施定期檢驗(yàn)或測(cè)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(duì)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(jí)、修理和改造有關(guān)的活動(dòng)。
  4.2 授權(quán)的管道檢驗(yàn)員資格證書(shū)
  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(duì)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(píng)價(jià)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(xiě)入質(zhì)量保證檢驗(yàn)手冊(cè)并包括下列內(nèi)容:
  a) 檢驗(yàn)人員組織機(jī)構(gòu)及報(bào)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(bào)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(cè)的要求;
  f) 修理、改造和再定級(jí)的圖紙、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)及規(guī)范的復(fù)審和批準(zhǔn);
  g) 滿足有關(guān)部門(mén)關(guān)于管理系統(tǒng)檢驗(yàn)、修理、改造和再定級(jí)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(bào)告;
  i) 對(duì)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(shí)的培訓(xùn)要求;
  j) 對(duì)所有修理和改造只能使用具有相應(yīng)資質(zhì)的焊工,對(duì)焊接工藝都應(yīng)有必要的控制;
  k) 對(duì)無(wú)損檢測(cè)人員的資質(zhì)和檢測(cè)工藝應(yīng)有必要的控制;
  l) 對(duì)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(duì)正確維護(hù)和必須校驗(yàn)所有檢驗(yàn)測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)有必要的控制;
  n) 對(duì)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(duì)產(chǎn)權(quán)所有人/用戶負(fù)責(zé),其內(nèi)容包括設(shè)計(jì)、工程審核、分析或本標(biāo)準(zhǔn)中的管道評(píng)定。
  4.3.3 修理組織的責(zé)任
  修理組織對(duì)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(duì)管道系統(tǒng)實(shí)施檢驗(yàn)、修理或改造時(shí),授權(quán)管道檢驗(yàn)員對(duì)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(cè)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(shí),授權(quán)管道檢驗(yàn)員可以由經(jīng)過(guò)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(wú)損檢測(cè)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(cè)結(jié)果都必須由授權(quán)管道檢驗(yàn)員評(píng)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(shí)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(bào)給管道工程師或檢驗(yàn)員,并且匯報(bào)準(zhǔn)確的位置。
  5 檢驗(yàn)和試驗(yàn)
  5.1 失效評(píng)審檢驗(yàn)
  在管道系統(tǒng)失效評(píng)定時(shí),識(shí)別和評(píng)定系統(tǒng)失效可能性是十分重要的。然而也應(yīng)當(dāng)針對(duì)失效可能發(fā)生的結(jié)果,調(diào)整好檢驗(yàn)計(jì)劃和檢驗(yàn)方案。將失效的可能性與失效的結(jié)果兩個(gè)因素結(jié)合起來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)是失效評(píng)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(píng)定時(shí),該評(píng)定必須包括失效可能性及相關(guān)失效結(jié)果的系統(tǒng)評(píng)價(jià)。在對(duì)管道系統(tǒng)失效可能性評(píng)定時(shí),要考慮特定工況對(duì)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(kāi)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(duì)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(píng)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(shí),都要重復(fù)對(duì)它進(jìn)行失效可能性評(píng)定。
  在失效評(píng)定檢驗(yàn)時(shí),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(jì)參數(shù)與操作參數(shù)是否匹配,采用的設(shè)計(jì)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(duì)于評(píng)定都是非常重要的信息。評(píng)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(duì)健康的影響。
  評(píng)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(duì)管道系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn),特別是將管道打開(kāi)對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí),針對(duì)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(guò)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(kāi)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(kāi)的部位隔離所有的危險(xiǎn)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(shí),檢驗(yàn)員應(yīng)佩戴安全防護(hù)用品。
  用于檢驗(yàn)的無(wú)損檢測(cè)設(shè)備應(yīng)滿足運(yùn)行的管道對(duì)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(jiǎn)要審查該管道的歷史資料(見(jiàn)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(gè)產(chǎn)權(quán)所有人/用戶應(yīng)當(dāng)特別注意對(duì)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(kāi)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(jiàn)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(duì)待,并且在定期檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)對(duì)其進(jìn)行全面檢驗(yàn)。
  出于檢驗(yàn)考慮,指定一個(gè)注入點(diǎn)管段時(shí),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(gè)流動(dòng)主向改變的部位,或距第一次流動(dòng)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(gè)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(cè)厚點(diǎn)時(shí),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(cè)厚點(diǎn);
  b) 選取受注入流體沖擊的位置作為測(cè)厚點(diǎn);
  c) 在注入點(diǎn)長(zhǎng)直管道上選取中間部位作為測(cè)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(cè)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)牟课唬_定出每個(gè)測(cè)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(duì)其內(nèi)表面作外觀檢查,同時(shí)也要求作厚度測(cè)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(cè)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(cè)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(duì)于高溫管道系統(tǒng),在盲管內(nèi)部由于對(duì)流而產(chǎn)生的局部高溫區(qū)域易形成腐蝕。對(duì)工藝沒(méi)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(wú)腐蝕跡象。潮濕的來(lái)源包括雨水、漏水、冷凝水和防洪系統(tǒng)等因素。最常見(jiàn)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(shí)識(shí)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(duì)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(kāi)裂)。
  i) 具有絕熱層損壞傾向,且易受水沖蝕的振動(dòng)管道系統(tǒng)。
  j) 曾泄漏過(guò)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(mén)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(kāi)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(zhǎng)且無(wú)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(cè)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(dòng)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(zhǎng)期使用的鑒定點(diǎn)。
  5.3.4 土壤一空氣界面
  對(duì)于沒(méi)有陰極保護(hù)埋地管道的土壤一空氣界面應(yīng)有計(jì)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(cè)量。若發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕,則應(yīng)進(jìn)行測(cè)厚和對(duì)管道進(jìn)行挖掘,并進(jìn)行評(píng)定腐蝕是否只存在于土壤一空氣界面還是遍布整個(gè)管道系統(tǒng)。測(cè)厚時(shí)應(yīng)露出金屬表面,若測(cè)厚部位的涂蓋層和防腐帶沒(méi)有妥善恢復(fù),則腐蝕就會(huì)加快。若管道安裝有滿足第9章監(jiān)測(cè)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(shí)方可進(jìn)行挖掘。若在同一平面上,埋地管道系統(tǒng)無(wú)涂蓋層,則應(yīng)當(dāng)考慮挖掘150mm~300mm深,確定潛在危害性。
  對(duì)于無(wú)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(kāi)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(shí)別特殊工況的潛在危害、局部腐蝕和選擇合適的測(cè)厚位置;
  a) 具備管道工況知識(shí)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(wú)損檢測(cè)方法;
  c) 當(dāng)影響腐蝕率的工藝變化時(shí),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(cè)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(dòng)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(huì)產(chǎn)生腐蝕或應(yīng)力腐蝕開(kāi)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(dòng)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(shí)應(yīng)特別注意:
  a) 控制閥的下游,特別是當(dāng)發(fā)生汽化時(shí);
  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(jì)插孔和法蘭)的下游產(chǎn)生渦流的部位,特別是在對(duì)流速非常敏感的系統(tǒng)中,如銨氫硫化物和硫酸系統(tǒng)。
  對(duì)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(wú)損檢測(cè)方法進(jìn)行大面積測(cè)量,如超聲波掃描、射線照相或渦流檢測(cè)。
  5.3.7 環(huán)境開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)裂;
  c) 堿性應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(有時(shí)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(kāi)裂);
  e) 碳酸鹽應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂;
  f) 存在濕硫化氫的環(huán)境下發(fā)生的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂,如送酸性水的管道系統(tǒng);
  g) 氫鼓包或由氫導(dǎo)致的開(kāi)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(kāi)裂時(shí),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(wú)損檢測(cè)[滲透探傷(PT)或濕性熒光磁粉檢測(cè)(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(lái),剖開(kāi)作內(nèi)表面檢驗(yàn)。
  如果在壓力容器的內(nèi)部檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了環(huán)境開(kāi)裂,并且認(rèn)為管道材料也同樣敏感,檢驗(yàn)員應(yīng)指定對(duì)壓力容器上游下游的雙端法蘭管進(jìn)行環(huán)境開(kāi)裂檢驗(yàn)。當(dāng)懷疑管段中存在潛在的環(huán)境開(kāi)裂時(shí),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(méi)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(shí),可不拆除它們。
  如果防腐襯里破損或穿孔,其效力會(huì)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(cè)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(huì)松脫或破裂,也可能導(dǎo)致嚴(yán)重問(wèn)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(cè)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(duì)所選部位作全面的檢驗(yàn)。對(duì)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(chǎng)檢驗(yàn)。對(duì)于小口徑管道,可能需要拆除選定雙端法蘭管,或者采用無(wú)損檢測(cè)方法,如射線探傷,對(duì)該區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)。
  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(kāi)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(dòng)過(guò)多(如機(jī)器或流體引起的振動(dòng))也會(huì)導(dǎo)致高頻疲勞破壞(見(jiàn)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(cè)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(jiàn)6.6.3)。檢驗(yàn)疲勞裂紋較好的無(wú)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(cè)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(wú)損檢測(cè)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(jì)和安裝尤為重要。
  5.3.10 蠕變斷裂
  蠕變?nèi)Q于時(shí)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(jì)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(shí),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(guò)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(shí)間、溫度和應(yīng)力,在管道評(píng)定時(shí),應(yīng)使用這些參數(shù)的實(shí)際或估計(jì)值。如1(1/4)Cr鋼在480℃以上會(huì)發(fā)生蠕變斷裂。
  檢驗(yàn)蠕變斷裂的無(wú)損檢測(cè)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(chǎng)金相檢查,也可以在壓力試驗(yàn)中采用聲發(fā)射方法檢測(cè)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(jí)時(shí)(即首次水壓試驗(yàn)或超載時(shí))。再次水壓試驗(yàn)時(shí)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(shí)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(píng)定管道系統(tǒng)的脆性斷裂時(shí)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(shí)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(cè)的種類
  檢驗(yàn)和監(jiān)測(cè)的種類取決于環(huán)境和管道系統(tǒng)實(shí)際情況(見(jiàn)注解),包含以下幾個(gè)種類:
  a) 內(nèi)部宏觀檢驗(yàn);
  b) 測(cè)厚檢驗(yàn);
  c) 外部宏觀檢驗(yàn);
  d) 管道振動(dòng)情況的檢驗(yàn);
  e) 附加檢驗(yàn)。
  注:檢驗(yàn)周期及范圍見(jiàn)第6章。
  5.4.1 內(nèi)部宏觀檢驗(yàn)
  通常不對(duì)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(shí),可對(duì)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(guò)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(shí),可采用遙控外觀檢驗(yàn)技術(shù)。
  當(dāng)拆下法蘭時(shí),我們可以進(jìn)行管道的內(nèi)部外觀檢驗(yàn),亦可采用無(wú)損檢測(cè)方法進(jìn)行管道內(nèi)表面的外觀檢驗(yàn)。當(dāng)需要時(shí),也可采用截去管道一部分或沿管道軸線割開(kāi)的方法進(jìn)行內(nèi)部外觀檢驗(yàn)。
  5.4.2 測(cè)厚檢驗(yàn)
  測(cè)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(shí),都可進(jìn)行測(cè)厚檢驗(yàn)。測(cè)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(lái)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(dòng)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(shí),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(duì)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(bào)和糾正。應(yīng)檢驗(yàn)垂直支架的支腳,確保支腳內(nèi)沒(méi)有充水,不會(huì)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(huì)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(wú)超出設(shè)計(jì)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(guò)的現(xiàn)場(chǎng)改造或臨時(shí)修理等情況。檢驗(yàn)員還應(yīng)注意任何不適于長(zhǎng)期運(yùn)行的管道組成件,如不合適的法蘭、臨時(shí)修理(夾具)、改造(柔性軟管)或不符合要求的閥門(mén)。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(cuò)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(guò)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(shí)常向檢驗(yàn)員匯報(bào)管道的損壞和變化情況對(duì)于他是有益的。
  5.4.4 管道的振動(dòng)和位移情況監(jiān)測(cè)
  操作人員應(yīng)向管道工程師或檢驗(yàn)員報(bào)告管道的振動(dòng)和擺動(dòng)情況,以便評(píng)定。還應(yīng)匯報(bào)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(duì)振動(dòng)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(shí),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(cè)管道內(nèi)部結(jié)垢或堵塞情況,采用熱紅外成像檢測(cè)帶有耐火襯里的管道中的熱點(diǎn)腐蝕或者環(huán)境開(kāi)裂,采用聲發(fā)射檢測(cè)、聲波檢漏檢測(cè)儀和熱紅外成像檢測(cè)的方法進(jìn)行遠(yuǎn)距離泄漏檢驗(yàn)或監(jiān)測(cè)。超聲波及射線檢測(cè)可用來(lái)進(jìn)行局部腐蝕的檢驗(yàn)。
  5.5 測(cè)厚點(diǎn)
  5.5.1 概述
  測(cè)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(cè)厚點(diǎn)的選取根據(jù)其在管道系統(tǒng)中的位置而改變。測(cè)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(cè)厚點(diǎn)的監(jiān)控
  每一個(gè)管道系統(tǒng)都應(yīng)通過(guò)在測(cè)厚點(diǎn)進(jìn)行厚度測(cè)量來(lái)監(jiān)控。對(duì)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(cè)厚點(diǎn)更多,監(jiān)控也更頻繁(見(jiàn)6.3)。測(cè)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(cè)厚點(diǎn)或者減少測(cè)厚點(diǎn)的數(shù)量,例如石蠟設(shè)備上的低溫段管道、無(wú)水氨管道、純凈無(wú)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(shí)豐富的人員進(jìn)行咨詢,確定減少測(cè)厚點(diǎn)或無(wú)需測(cè)厚的管段。
  每個(gè)測(cè)厚點(diǎn)的最小壁厚值可通過(guò)超聲波掃描或射線照相來(lái)確定。電磁技術(shù)也可用來(lái)確定減薄區(qū)域,然后用超聲波或射線測(cè)量。采用超聲波測(cè)厚時(shí),應(yīng)在測(cè)厚位置多測(cè)幾次以查找局部減薄,并應(yīng)記錄檢測(cè)點(diǎn)的最小厚度值或幾次測(cè)量值的平均值,然后按第7章計(jì)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(cè)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(cè)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(cè)厚點(diǎn),以便于在同一測(cè)厚點(diǎn)再次檢測(cè)。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(cè)厚點(diǎn)的選取
  在選擇和調(diào)整測(cè)厚點(diǎn)的數(shù)量和位置時(shí),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(jiàn)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(duì)恒定,與其在管段中的無(wú)論是軸向還是周向上的位置無(wú)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(gè)管段所要求的測(cè)厚點(diǎn)比監(jiān)控局部腐蝕嚴(yán)重的管段所要求的測(cè)厚點(diǎn)要少。理論上,均勻腐蝕的管段有一個(gè)測(cè)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(cè)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(shí)來(lái)優(yōu)化選擇每個(gè)管段的測(cè)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(cè)厚點(diǎn):
  a) 發(fā)生泄漏事故后對(duì)安全和環(huán)境造成很大危害的管道;
  b) 預(yù)計(jì)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(cè)厚點(diǎn)可減少;
  a) 發(fā)生泄漏事故后對(duì)安全和環(huán)境危害不大的管道;
  b) 相對(duì)無(wú)腐蝕的管道;
  c) 長(zhǎng)、直的管道。
  具有下列特征之一的管道,可以不用測(cè)厚:
  a) 在泄漏時(shí),不危險(xiǎn)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(cè)厚方法
  當(dāng)管道公稱直徑大于等于25mm時(shí),用超聲波測(cè)厚儀測(cè)厚通常是最精確測(cè)厚的方法。射線測(cè)厚技術(shù)更適合于管道公稱直徑為25mm和更小的管道。對(duì)于局部位置測(cè)量可以使用射線測(cè)厚技術(shù)。特別是對(duì)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(cè)量需要記錄部位的實(shí)際厚度。我們推薦根據(jù)測(cè)厚點(diǎn)的超聲波測(cè)厚讀數(shù),對(duì)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(shí),則需要進(jìn)行附加測(cè)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(guò)65℃采用超聲波測(cè)量時(shí),則應(yīng)使用能夠在高溫下獲取精確測(cè)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(cè)量值。
  檢驗(yàn)員應(yīng)了解影響測(cè)量精度的因素,并努力消除這些因素。一般來(lái)說(shuō),在測(cè)量精度方面,每種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)都有其應(yīng)用的局限性??赡芙档统暡y(cè)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(guò)度粗糙;
  d) 在圓弧面上探頭擺動(dòng)過(guò)大;
  e) 材料表面下裂紋,如夾層等;
  f) 溫度影響(溫度超過(guò)65℃);
  g) 缺陷顯示器精度低;
  h) 對(duì)于普通的數(shù)字式測(cè)厚儀來(lái)說(shuō),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(cè)量,或者是考慮選取測(cè)厚點(diǎn)上最小讀數(shù)或者幾個(gè)讀數(shù)的平均值。
  當(dāng)管道系統(tǒng)停用時(shí),可以用卡尺在管道開(kāi)口處測(cè)量壁厚。卡鉗也適用于測(cè)量鑄件、鍛件和閥體的近似壁厚,還適用于測(cè)量管道絕熱層下腐蝕凹坑的近似深度。
  測(cè)量凹坑深度的儀器也可以用來(lái)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(jiàn)8.2.6中修理、改造和再定級(jí)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(shí),應(yīng)按照ASME B31.3的要求。其他應(yīng)予以考慮的因素見(jiàn)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(duì)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(huì)帶來(lái)環(huán)境問(wèn)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(wú)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(duì)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(jiàn)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(kāi)),并做空氣吹掃或做干燥處理。如果得不到飲用水或者無(wú)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(xiǎn)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(shí)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(shí),應(yīng)在所有熱處理完成后進(jìn)行。
  在對(duì)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(jì)。當(dāng)由于溫度、結(jié)構(gòu)或工藝的限制,無(wú)法進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí),可采用氣壓試驗(yàn)。但進(jìn)行氣壓試驗(yàn)時(shí),應(yīng)考慮對(duì)人員和財(cái)產(chǎn)的潛在危害。在進(jìn)行任何氣壓試驗(yàn)時(shí),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(guò)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(mén)或安裝盲板。另外,可以采用專門(mén)設(shè)計(jì)的夾具將閥瓣夾緊,但不能調(diào)整螺母增加閥門(mén)彈簧的載荷,使安全閥無(wú)法開(kāi)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(jì)、壓力表、膨脹節(jié)和爆破片等。無(wú)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(guò)ASME B16.34要求的密封壓力或閥門(mén)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(shí),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(duì)材料進(jìn)行100%復(fù)驗(yàn)、對(duì)關(guān)鍵部位復(fù)驗(yàn)或以一定的比例對(duì)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(bào)告、標(biāo)記管道部件和螺栓以及核對(duì)主要尺寸。
  如果因疏忽將管道系統(tǒng)的某組件用錯(cuò)材料,檢驗(yàn)員應(yīng)考慮對(duì)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(chǎng)情況而定,如失效的后果和更多材料使用錯(cuò)誤的可能性。
  5.9 閥門(mén)的檢驗(yàn)
  在管道系統(tǒng)中,通常不對(duì)閥門(mén)進(jìn)行厚度測(cè)量,出于設(shè)計(jì)的原因,閥體通常比管道的其他部分厚。然而,當(dāng)拆除閥門(mén)進(jìn)行修理時(shí),車(chē)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(bào)告。對(duì)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(wú)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(cè)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(mén)從管道上拆除進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)。也應(yīng)對(duì)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(shí),應(yīng)按照Z(yǔ)BJ 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(dòng)。例如位于多級(jí)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(dòng)時(shí)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(dòng),沒(méi)有因磨損造成的過(guò)度松動(dòng);
  b) 閥瓣密封面不應(yīng)過(guò)渡磨損,否則將使閥瓣偏離頂端中心位置。以及豎直安裝時(shí)閥瓣開(kāi)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(wú)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(cè)到管道系統(tǒng)中存在裂紋狀缺陷時(shí),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(píng)定缺陷等級(jí)。此外,還應(yīng)努力確定裂紋狀缺陷是來(lái)自原始焊接制造還是環(huán)境開(kāi)裂。
  環(huán)境開(kāi)裂應(yīng)由管道工程師評(píng)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(píng)定焊接質(zhì)量對(duì)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(duì)工況適應(yīng)性的工程分析。
  評(píng)定現(xiàn)有焊縫質(zhì)量時(shí)考慮的問(wèn)題包括:
  a) 初始的制造檢驗(yàn)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);
  b) 缺陷長(zhǎng)度、等級(jí)和方位;
  c) 使用時(shí)間;
  d) 操作與設(shè)計(jì)條件;
  e) 二級(jí)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(jí)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(kāi)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(duì)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(chǎng)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(píng)價(jià)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(guò)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(wú)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(kāi)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(kāi)裂(例如堿裂)。如果企圖更新起車(chē),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(kāi)法蘭連接時(shí)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(jiàn)5.3,基于破損后果的管道系統(tǒng)的定級(jí)詳見(jiàn)6.2。基于破損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(lái)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(lái)對(duì)某些管道進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)定。這些評(píng)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(guò)有效評(píng)定,依據(jù)這些結(jié)果可對(duì)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(jì)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(guò)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(píng)定分析可延長(zhǎng)或縮短表1中所規(guī)定的檢驗(yàn)限制,同樣,通過(guò)檢驗(yàn)評(píng)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(zhǎng)檢驗(yàn)間隔限制或增加檢驗(yàn)項(xiàng)目時(shí),檢驗(yàn)評(píng)定應(yīng)在檢驗(yàn)周期內(nèi)且不超過(guò)表1規(guī)定的時(shí)間。若管道的工藝、附件或參數(shù)改變時(shí),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(duì)那些在失效或失控發(fā)生時(shí)會(huì)發(fā)生更嚴(yán)重危險(xiǎn)后果的管道系統(tǒng)進(jìn)行更多的檢驗(yàn)項(xiàng)目。通常,級(jí)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(shí)對(duì)環(huán)境的危害性進(jìn)行分類。
  產(chǎn)權(quán)所有人/用戶應(yīng)對(duì)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(duì)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(shí)會(huì)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(dòng)冷卻并導(dǎo)致脆性斷裂的易燃介質(zhì)管道;
  b) 泄漏時(shí)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C2、C3、C4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(shí)現(xiàn)場(chǎng)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(shí)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(duì)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(shí)所載的碳?xì)浠衔餆o(wú)明顯揮發(fā)的管道;
  b) 在儲(chǔ)存庫(kù)和裝載區(qū)之間來(lái)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(lái)確定:
  a) 腐蝕速度和剩余計(jì)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(bào)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(cè)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(cè)量間隔應(yīng)不超過(guò)7.1.1中腐蝕速率確定的剩余壽命的一半所對(duì)應(yīng)的腐蝕時(shí)間,或者按照表1推薦的最長(zhǎng)時(shí)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(jì)算。
  表1中包含了6.2中提到的這三類管道推薦的最長(zhǎng)檢驗(yàn)間隔,也包含了對(duì)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(shí),必須考慮全面腐蝕、局部腐蝕、點(diǎn)蝕、環(huán)境開(kāi)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(zhǎng)間隔來(lái)確定附錄D中提到的檢驗(yàn)項(xiàng)目。光管的外部目測(cè)檢驗(yàn)用來(lái)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(duì)絕熱層下腐蝕的外部目測(cè)檢查也是評(píng)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(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)離破損處的較低部位產(chǎn)生絕熱層下腐蝕。對(duì)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(wú)損檢測(cè)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(duì)破損或懷疑的部位進(jìn)行外觀檢驗(yàn)。其他無(wú)損檢測(cè)評(píng)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(duì)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(duì)于管道系統(tǒng)和沒(méi)有做過(guò)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(gè)要素概括如下:
  a) 當(dāng)?shù)貧夂驐l件,見(jiàn)5.3.3;
  b) 絕熱層設(shè)計(jì);
  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(guò)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(bào)。下面舉幾個(gè)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(cè)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(cè)量點(diǎn)測(cè)厚,獲取該點(diǎn)的厚度(見(jiàn)5.5)。這個(gè)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(gè)取樣記錄還應(yīng)包括以前檢驗(yàn)時(shí)的最后一次測(cè)厚的日期。管道的測(cè)厚點(diǎn)越多越有規(guī)律,下一次檢驗(yàn)時(shí)的檢驗(yàn)結(jié)果就越精確。因此,嚴(yán)格按計(jì)劃?rùn)z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(jí)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(jí)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(jí)小口徑管道的檢驗(yàn)是非強(qiáng)制的。對(duì)于第二類和第三類管道系統(tǒng)中的小口徑盲管(如液位計(jì)),應(yīng)檢驗(yàn)可能發(fā)生或發(fā)生過(guò)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(jí)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(kāi)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(cè)量點(diǎn)時(shí),應(yīng)包括那些只能在定檢時(shí)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(píng)定,并且應(yīng)考慮用厚壁管或更高一級(jí)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(dòng)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(shí)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(píng)定、分析和記錄
  7.1 確定腐蝕速率
  7.1.1 剩余壽命的計(jì)算
  管道系統(tǒng)的剩余壽命按下面的公式進(jìn)行計(jì)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(shí)確定。
  最小要求壁厚是針對(duì)特定位置或區(qū)域的最小要求壁厚。
  管道的長(zhǎng)期(L.T.)腐蝕速率應(yīng)按以下公式計(jì)算:
  

  比較管道的長(zhǎng)期腐蝕速率和短期腐蝕速率,即看哪個(gè)計(jì)算出的剩余壽命更短(見(jiàn)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(duì)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(guò)它可以估算下次檢測(cè)時(shí)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(jì)算出管道系統(tǒng)的腐蝕速率。
  b) 如果無(wú)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(guò)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(jì)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(guò)3個(gè)月內(nèi),采用測(cè)厚儀器對(duì)管道進(jìn)行初始壁厚的測(cè)定。在確定測(cè)厚間隔時(shí),采用如腐蝕試片、腐蝕探頭等腐蝕監(jiān)測(cè)裝置比較有效。確定適當(dāng)檢驗(yàn)間隔后,還應(yīng)測(cè)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(zhǎng)期腐蝕公式計(jì)算,也可按短期腐蝕公式計(jì)算。對(duì)于短期腐蝕速率計(jì)算,應(yīng)使用最近兩次的檢測(cè)數(shù)據(jù);對(duì)于長(zhǎng)期腐蝕速率的計(jì)算,應(yīng)使用最后和最初檢測(cè)時(shí)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(cè)間隔。
  如果計(jì)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(shí)所需的腐蝕速率。
  7.2 最大允許工作壓力的確定
  對(duì)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(duì)已知材質(zhì)的管道進(jìn)行計(jì)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(kāi)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(jí)的材料和焊縫系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)重新計(jì)算最大允許工作壓力時(shí),計(jì)算中采用的壁厚應(yīng)為實(shí)測(cè)厚度(定義見(jiàn)5.6)減去下次檢驗(yàn)日期(見(jiàn)6.3)前預(yù)計(jì)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(gè)計(jì)算最大允許工作壓力的例子,來(lái)說(shuō)明腐蝕半衰期概念的使用。
  表3 計(jì)算最大允許工作壓力的兩個(gè)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(jì)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(duì)于一旦失效會(huì)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(jì)算所得的最小厚度,以彌補(bǔ)不可預(yù)測(cè)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(píng)定
  管道工程師可以使用下列方法之一對(duì)局部減薄部位進(jìn)行評(píng)定:
  a) ASME B31G。
  b) 對(duì)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(píng)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Sm,但是,評(píng)價(jià)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(jì)溫度在材料的蠕變范圍內(nèi)時(shí),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(shí),必須利用適當(dāng)?shù)暮附酉禂?shù)進(jìn)行單獨(dú)計(jì)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(jì)算時(shí),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(píng)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(guò)分振動(dòng)。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(píng)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(jì)、改造或再定級(jí)的部分工作而進(jìn)行的,而且其分析結(jié)果對(duì)制訂檢驗(yàn)計(jì)劃是十分有用的。當(dāng)管道外觀檢驗(yàn)(見(jiàn)5.4.3)發(fā)現(xiàn)管道發(fā)生異常位移時(shí),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(lái)確定管道系統(tǒng)中的應(yīng)力集中組件,并且可以預(yù)測(cè)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(jì)算的熱位移值與實(shí)際測(cè)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(cè)結(jié)果與觀察結(jié)果之間的偏差,特別是對(duì)于含有多個(gè)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(dòng)問(wèn)題。通過(guò)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(dòng)頻率范圍以控制振動(dòng)。因此,可以通過(guò)評(píng)價(jià)導(dǎo)向支架的影響來(lái)評(píng)價(jià)其控制振動(dòng)的能力。增加導(dǎo)向支架關(guān)鍵是為控制振動(dòng)而不要限制熱膨脹。
  7.6 管道系統(tǒng)的檢驗(yàn)記錄和報(bào)告
  應(yīng)采取適當(dāng)行動(dòng)向管道產(chǎn)權(quán)所有人/用戶報(bào)告迅速增長(zhǎng)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(jí)別、標(biāo)識(shí)編號(hào)、檢驗(yàn)間隔以及進(jìn)行過(guò)的試驗(yàn)名稱、日期、試驗(yàn)類型,測(cè)厚和其他試驗(yàn)、檢驗(yàn)、臨時(shí)性的或永久性的修理、改造或再定級(jí)結(jié)果的必要文件。還應(yīng)包括設(shè)計(jì)資料和管道圖紙。同時(shí)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(guò)程中產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),應(yīng)考慮采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存貯、計(jì)算和分析數(shù)據(jù)。在下列方面可以實(shí)施計(jì)算機(jī)程序處理技術(shù):
  a) 存貯實(shí)際測(cè)量的厚度值;
  b) 基于試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算短期和長(zhǎng)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(duì)待管道數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)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(cè)。
  8 管道系統(tǒng)的修理、改造和再定級(jí)
  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(kāi)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(guò)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(duì)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(jì)方案、施工方案、材質(zhì)、焊接工藝、檢測(cè)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(dòng)、熱循環(huán)、熱膨脹和環(huán)境開(kāi)裂等因素導(dǎo)致的裂紋。
  修理和改造過(guò)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(shí)修理
  臨時(shí)修理,可以使用由管道工程師設(shè)計(jì)的一個(gè)環(huán)狀或盒狀封閉套管將損壞或腐蝕的部位圍起來(lái)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(huì)從套管下擴(kuò)展出來(lái),那么就無(wú)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(guò)275800kPa(40000psi),這時(shí)可以通過(guò)采用填充焊或貼補(bǔ)強(qiáng)板的方法進(jìn)行臨時(shí)性修理(例如8.2.3設(shè)計(jì)的考慮及附錄D)。除非經(jīng)過(guò)管道工程師批準(zhǔn),否則修理材料應(yīng)與母材相稱。
  對(duì)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(duì)泄漏部位進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)焊。
  臨時(shí)修理部位應(yīng)在下次維修時(shí)清理并進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠谰眯孕蘩怼V挥薪?jīng)管道工程師批準(zhǔn)并簽署文件,臨時(shí)性修理才可以在較長(zhǎng)一段時(shí)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(shí),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(wú)損檢測(cè)方法檢測(cè)。
  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(duì)于一級(jí)和二級(jí)的管道系統(tǒng),應(yīng)使用檢驗(yàn)員同意的無(wú)損檢測(cè)方案對(duì)焊縫進(jìn)行100%射線或超聲波檢測(cè);
  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(shí)修理,可以在線安裝一個(gè)設(shè)計(jì)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(huì),應(yīng)將臨時(shí)的泄漏密封處和排放設(shè)備(包括閥門(mén))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(shí)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(shí)),密封介質(zhì)對(duì)下游流量計(jì)、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(xiǎn)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(shí),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(shí)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(duì)于按規(guī)定要求進(jìn)行過(guò)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(lái)代替焊接后熱處理(見(jiàn)注解)。這一作法適用于ASME B31.3中的P-1系列鋼。對(duì)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(kāi)啟、關(guān)閉管道時(shí)無(wú)危險(xiǎn)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(kāi)裂。
  對(duì)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(shí)應(yīng)咨詢管道工程師,他應(yīng)考慮環(huán)境開(kāi)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(zhǎng)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(shí)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(jiàn)8.2.2.1。
  只有采和下列預(yù)防措施并滿足下列要求,對(duì)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(qǐng),并且改進(jìn)其修理工藝。
  b) 在工藝適用性評(píng)價(jià)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(píng)定和完善焊后熱處理工藝時(shí),還應(yīng)考慮加熱局部管壁消除應(yīng)力的部位對(duì)局部和整體應(yīng)力和變形的影響。
  c) 在焊接過(guò)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(cè)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(guò)適當(dāng)數(shù)量的熱電偶(至少兩個(gè))加以監(jiān)測(cè)(當(dāng)確定必要的熱電偶的數(shù)量時(shí),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(kāi)裂而定。
  8.2.3 設(shè)計(jì)
  對(duì)接焊縫應(yīng)完全焊透。
  當(dāng)管道組成件可能不適合修理時(shí),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(jì)和制造。臨時(shí)性附件的設(shè)計(jì)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(jì)、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(jì)考慮。角焊接補(bǔ)強(qiáng)板可由管道工程師設(shè)計(jì)。如果修補(bǔ)滿足8.1.3和下列任一要求時(shí),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(jì)強(qiáng)度等于開(kāi)孔設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng);
  b) 如果滿足下列要求時(shí),補(bǔ)強(qiáng)板被設(shè)計(jì)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(guò)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(guò)該類焊接許用應(yīng)力;
  3) 覆蓋的補(bǔ)強(qiáng)板應(yīng)圓角過(guò)度(見(jiàn)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(duì)材質(zhì)的核實(shí)要求見(jiàn)5.8。
  8.2.5 無(wú)損檢測(cè)
  如果本標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有明確說(shuō)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(wú)損檢測(cè)(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(shí),需要作為壓力試驗(yàn)。若沒(méi)必要作壓力試驗(yàn)或不可行時(shí),只有咨詢過(guò)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(wú)損檢測(cè)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(shí),無(wú)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(guò)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(duì)接焊道應(yīng)全焊透??山邮艿钠渌桨笧椋?BR>  1) 平焊法蘭的設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)的間隔片來(lái)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(duì)接焊縫100%進(jìn)行X射線探傷,或是采用超聲波檢測(cè)裂紋。
  d) 焊縫根部、全部對(duì)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(jí)
  只有全部滿足下列要求時(shí),才可以通過(guò)改變其溫度等級(jí)或最大允許工作壓力為管道系統(tǒng)再定級(jí);
  a) 檢驗(yàn)員或管道工程師進(jìn)行計(jì)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(jì)算方法進(jìn)行再定級(jí)。
  c) 當(dāng)時(shí)的檢測(cè)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(jí)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(jí)的提高無(wú)需做氣密試驗(yàn)。
  e) 檢驗(yàn)管道系統(tǒng)時(shí)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(jí)。
  g) 管道系統(tǒng)的所有附件(如閥門(mén)、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(jì)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。勘察埋地管道路徑是識(shí)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(duì)于裸管或帶有涂蓋層的管道,在鋼與土壤的接觸處都會(huì)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(guò)這種監(jiān)測(cè)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(lái)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(wú)損,更常用于評(píng)價(jià)長(zhǎng)期使用的在役埋地管道涂蓋層的操作性能。
  由檢測(cè)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(cè)特定位置的腐蝕活性,又可用于預(yù)報(bào)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(guò)測(cè)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(cè)量。對(duì)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(cè)量土壤的電阻率。對(duì)于挖掘和鉆孔取樣測(cè)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(cè)量方法和取樣位置時(shí),應(yīng)考慮管線深度。應(yīng)由在土壤電阻率測(cè)試方面經(jīng)過(guò)專門(mén)培訓(xùn)且具有經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行土壤測(cè)試和結(jié)果評(píng)定。
  9.1.5 陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)
  為確保陰極保護(hù)裝置對(duì)埋地管道有足夠的保護(hù)能力,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括由受過(guò)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(duì)管道—土壤的電位進(jìn)行周期性測(cè)量和分析。為確保系統(tǒng)操作的可靠性,需要頻繁檢測(cè)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(cè)和維護(hù)見(jiàn)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(guò)管道。依據(jù)不同的檢測(cè)方法選用不同形式的設(shè)備。被檢測(cè)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(jiàn)檢測(cè)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(cè)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(shí)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(gè)月的周期內(nèi),檢查每條埋地管道路徑附近的表面狀況(見(jiàn)9.1.1)。
  9.2.2 管道—土壤電位檢測(cè)
  陰極保護(hù)管道密集電位檢測(cè)可以用來(lái)檢驗(yàn)采用全程陰極保護(hù)的埋地管道。對(duì)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(cè)。
  對(duì)于沒(méi)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(cè)。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(cè),以定位腐蝕電流活躍部位。
  9.2.3 管道涂蓋層損壞檢測(cè)
  管道涂蓋層損壞檢測(cè)頻率通常是基于其他防腐控制措施無(wú)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(cè)可能用于評(píng)價(jià)涂蓋層。
  9.2.4 土壤的腐蝕性
  對(duì)于埋地長(zhǎng)度大于30m且無(wú)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(píng)定。土壤電阻率的測(cè)量可以用于土壤腐蝕性的分類(見(jiàn)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(cè)。
  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(cè)量壁厚的管道豬來(lái)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(cè)出的重大外部腐蝕可能也需要挖掘和評(píng)價(jià)。
  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(shí),其檢驗(yàn)長(zhǎng)度為2.0m~2.5m(6ft~8ft)。應(yīng)對(duì)挖掘的管道的全長(zhǎng)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(duì)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(duì)管道進(jìn)行修理或更換。
  如果管道外部裝有套管,應(yīng)對(duì)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(duì)于無(wú)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(zhǎng)度的一半);對(duì)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(kāi)壓力源。若在穩(wěn)壓過(guò)程中,壓力降低超過(guò)了5%,應(yīng)對(duì)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(guò)程中,采用聲波測(cè)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(duì)埋地管道的完整性進(jìn)行檢查。
  表4 對(duì)于沒(méi)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(duì)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(wú)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(cè)儀測(cè)試。探測(cè)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(cè)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(shí)。標(biāo)識(shí)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(shí)性的。一有機(jī)會(huì)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(shí)夾具安裝位置和日期的記錄。
  附錄A
  (資料性附錄)
  本標(biāo)準(zhǔn)章條編號(hào)與API 570章條編號(hào)對(duì)照
  表A.1 為本標(biāo)準(zhǔn)章條編號(hào)與API 570章條編號(hào)對(duì)照一覽表
  表A.1 本標(biāo)準(zhǔn)章條編號(hào)與API 570章條編號(hào)對(duì)照
  

  表A.1 (續(xù))
  

  附錄B
 ?。ㄙY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(dòng)限制;
  2) 膨脹接頭的偏心度。
  c) 振動(dòng):
  1) 懸垂載荷過(guò)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(dòng)。
  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(dòng);
  6) 金屬板/滾柱滑動(dòng);
  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(zhǎng)。
  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(jí)、A-106 A B級(jí)、A-333、A-334和API 5L標(biāo)準(zhǔn)的或其他相似的金屬材料時(shí),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(jí)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(hào)焊縫時(shí),應(yīng)從裝配位置底部開(kāi)始向上堆積焊道。焊條直徑不超過(guò)4.0mm。超過(guò)4.0mm的焊條可用于圖D.1中1號(hào)焊縫,但焊條直徑不應(yīng)超過(guò)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(hào)焊縫)應(yīng)安裝適當(dāng)?shù)膲|板或低碳鋼襯板(見(jiàn)注解),以避免焊道與管壁熔合。
  注:如果原始管線的1號(hào)焊縫經(jīng)過(guò)100%超聲波探傷,且具有足夠焊接厚度,那么無(wú)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(guò)4.0mm。當(dāng)母材溫度低于0℃時(shí),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)
  API 510 壓力容器檢驗(yàn)規(guī)范
  API RP 651 地上石油儲(chǔ)罐陰極保護(hù)
  API RP 750 工藝危害的管理
  API Std 598 閥門(mén)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(wú)損檢測(cè)人員的資格和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)
  NACE RP 0170 煉油裝置在停車(chē)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(shí)別
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