压力管道定期检验案例分析

徐 薇，吴智海

（吐鲁番市特种设备检验检测所，新疆吐鲁番 838000）

1 压力管道破坏的形式及检验的必要性

1.1 压力管道破坏的形式

压力管道在使用之后，自身的性能会发生一些改变，而压力管道破坏常见的方式有三种。

（1）韧性破坏。韧性破坏主要指的是管道在压力的诸多作用之下，管道壁当中产生的应力，在达到管道自身材料强度上限之后，便会发生断裂的状况，该种破坏的形式对于管道正常应用影响比较大，出现韧性破坏的管道，主要是由于压力过高所导致的。因此，压力管道出现韧性破坏之后，压力管道会具有明显的形状改变，是这种破坏形势的主要特征。

（2）腐蚀性破坏。腐蚀性破坏主要指的是由于受到运输材料、物料，或者外部环境影响，会导致压力管道出现破坏的状况，例如一些电化学作用，会形成腐蚀性破坏，破坏出现之后，形态除了全面会腐蚀之外，还会有一些局部的腐蚀状况。在腐蚀出现之后，通常是没有一些可预兆的状况，对于压力管道造成的影响比较大。

（3）脆性破坏。脆性破坏主要指的是在一瞬间发生的一种破坏形式，并且在出现破坏之后，扩散的速度比较快，该种破坏与脆性材料的破坏相似，所以被称之为脆性破坏。出现该种破坏主要是由于在较低的应力状态下发生的，所以这种破坏主要的成因是由于自身的材料具有较强的脆性，所以才会出现破坏的状况。例如，在材料焊接或者处理的过程当中，所选择的工艺不当，便会潜在一些脆性破坏的风险。

1.2 压力管道定期检验的必要性

在压力管道应用一段时间之后，需要阶段性地展开定期检验工作，这样才能够实时了解压力管道在实际投放使用之后的性能变化状况，以及结构的密封性，这样能在一定程度上降低压力管道出现破损所导致的一系列安全隐患，能够保障相应单位实现安全生产。定期对压力管道进行检验，也能够及时发现问题。因此，通过这样的分析可以了解到，对压力管道进行定期的检验能够了解压力管道在运行过程当中存在的问题和不足，也能够对一些故障出现起到一定的防范性作用，这对于降低压力管道出现安全事故起到了一定的保障性作用。在当前我国完成各个压力管道网络辐射和建设之后，通过定期的检验能够有效地保障安全。因此，从压力管道正常运行和安全运行的角度来看，实施定期压力管道检验非常有必要。

另一方面，通过定期对压力管道进行检查，能够对故障的出现起到一定的防范性作用，通常状况下压力管道的造价成本都比较高，所使用的建筑材料都是高分子材料，或者是性能较强的材料，这些材料的成本费用比较高，比如说压力管道出现质量问题之后，对其进行大面积整修，必然会投入较多的资金。另外，压力管道出现故障之后或者出现破损之后，需要专业的技术人才进行维修，这样便会导致压力管道的维修单位不仅要支付高额的建筑材料，同时也要支付为数不少的人工成本，因此对压力管道进行定期的检验，可以杜绝一些大的事故发生概率，进而节省压力管道维修所花费的成本，降低压力管道后续大规模维修或更换带来的高维修成本。

2 压力管道定期检验的内容与方法

2.1 检验的准备工作

压力管道进行检验时，检验之前要做好相应的准备工作。其中，要对压力管道之前的设计状况有全面的了解，按照设计图纸和安装施工图相关文件，对压力管道的具体辐射状况，以及在安装过程当中的一些重点部分进行详细的了解，同时也要结合压力管道所在区域的地理特征和地质特征来分析压力管道容易出现哪些潜在的质量问题。同时，通过相应文件的帮助，能够了解管道组成件支撑件的材质质量、直接相关材质的检验质量说明书和相应设备的性能与功能，这样才能够让后续的检验工作可以按照一些要点和重点内容进行全面的检验。这样才能够保障压力管道的检验质量和效率都能得到明显的提升，也能够了解重点检查的部位，这样对于节省检验的精力和所花费的时间能够起到重要的保障性作用。

2.2 材质和壁厚检验

材质检验方面，管道材料检验与牌号应当进行详细的查验。材质不明的，可以按照具体的情况采用化学仪器、光谱分析仪、硬度测定、现场金相、力学检验等方式来对材质的具体化学组成部分，或者是物质组成结构进行详细的查看。这样能够明确压力管道在实际运行过程当中具体的性能状况，也能够分析出这些压力管道是否存在疲劳作业的状况。因此，需要在检验前的所有资料当中详细查看该部分内容，这样才能够保障材质方面的检验结果具有一定的客观性和准确性。此外，还应当注重对壁厚的测量，通过壁厚的测量，能够详细了解介质对管道所造成的腐蚀状况，也能够详细计算出管道系统剩余寿命，对于下一步的压力管道维修或者维护提供客观的数据和信息。

2.3 外部宏观检查

检查管道支架之间的距离是否合理，需要对柔性设计要求的管道进行详细的查看，其中管道固定点或者是固定支架之间是否采用自然补偿或者是其他形式的补偿器进行连接，在连接时管道组件是否有损坏，有无变形的状况发生，一些管道在投入使用之后，表面是否存在一些裂痕褶皱或者破伤的损害状况。在对宏观外部进行检查时，需要注重焊接点的区域是否存在裂纹，然后详细检查焊接接头的咬边和错边量。检查管道能否存在明显的腐蚀性管道和管架，接触处等部位是否有无局部腐蚀的状况发生，尤其是在一些接头法兰和阀门填料处是否存在泄漏的状况，也要详细检查压力管道活动支架位移的状况，以及导向方面的性能，详细查看固定支架牢固可靠性，能够有效地保障压力管道在运行过程当中不受外力的影响，也能够在检验过程当中发现问题，并且及时解决问题。

3 压力管道定期检验案例分析

2011年8月在对XXX 市一家合成氨的化工企业检验时，对1#高压机四段出口至氢氮分离器的压力管道进行全面检验，发现部分缺陷，总结检验经验及原因分析如下。

3.1 检测结果

通过原始资料审查、外部宏观检查、材质检验、壁厚测定、磁粉探伤、超声波探伤、强度校核等，该1#高压机四段出口管道弯头部位的检测结果如下：

（1）资料审查。该企业系一家生产液氨和碳酸氨的化肥企业，该管道由本厂自行设计安装，其管径219mm，公称壁厚8mm，材质20#，最高工作压力为2.8MPa，最高工作温度为250℃，输送介质为循环气，其主要成为CO、CO2、H2、N2。安装后使用时间不到一年，因效益不好而停产，后经企业改制，2005年由该公司租赁，2006年正式投产。

（2）外部宏观检验。压力管道外表面有坑点腐蚀，其腐蚀凹坑最深达2mm，且在弯头拐弯处外侧贴补，大小50*200mm，厚度6mm，弯管弯曲半径450mm；焊缝咬边0.5mm，长度70mm。

（3）壁厚测定。经超声波测厚，直管部位最薄为7.2mm，弯管与直管的焊缝附近最薄为8.2mm，弯头拐弯处外侧部位最薄为5.5mm（贴补外侧）。

（4）磁粉探伤。经磁粉探伤，弯管与直管的焊缝表面存在表面气孔、焊趾裂纹，长13mm。

（5）超声波探伤。发现焊缝存在根部未焊透现象。

（6）强度校核。经强度校核，最小壁厚为5.70mm，而实测最小壁厚为5.5mm，强度不合格；根据GB50235标准，弯管制作前后厚度差小于公称壁厚的15%，计算得6.8mm，大于5.5mm，则判定弯头壁厚满足不了强度要求。

（7）评定结论。安全等级为5级，必须更换此弯管。

3.2 原因分析

（1）腐蚀凹坑的产生。因停用时间过长，且无保养措施，受大气中腐蚀介质的影响，在金属表面发生激烈的电化学腐蚀，使得被腐蚀部位的金属以其离子或腐蚀产物的形式从表面脱离，而形成腐蚀凹坑。

（2）壁厚减薄。输送介质对压力管道的冲刷及气流的冲击形成。

（3）裂纹的产生。由于焊缝存在咬边，且是压缩机出口使得压力波动，在咬边处存在应力集中，在交变应力作用下形成疲劳裂纹。

（4）修补方法错误。虽然弯管部位产生减薄，厂家自行贴补，但没有找出产生缺陷的根本原因。

3.3 预防措施

（1）设计、制造、安装、修理必须是有资质的单位进行，如采取合理的焊接工艺评定，制定有效的焊接工艺，有持相应合格证的焊工进行施焊；选用合格的弯头等。

（2）加强定期检验（在线检验、全面检验）和巡回检查。（3）加强内部管理和设备保养，确保设备安全运行。

3.4 建议和改进措施

为了做好压力管道的安全管理工作，确保压力管道的安全运行，保障生产任务的顺利进行，必须坚决贯彻执行压力管道安全管理与监察规定等有关法律、法规、规定和文件，认真编制压力管道安全管理规章制度。并监督压力管道运行和维护，严格加强旧管道的清查工作，对清查中发现的安全隐患，及时进行彻底消除。能修复的修复，无法修复的坚决报废，不留隐患。

4 结束语

通过分析得知，压力管道在使用之后，自身的性能会发生一些改变，而压力管道破坏常见的方式有三种，即韧性破坏、腐蚀性破坏、脆性破坏等。压力管道定期检验的必要性是能保障相应单位实现安全生产，降低高维修成本。在本次研究中，通过案例分析的形式，详细阐述了检测结果，并对结果进行分析，得出压力管道出现破损的成因，并指出了相应的预防措施和建议，希望本次研究的内容和结果，能为当前压力管道的定期检验提供借鉴性资料，进而提升压力管道使用的安全性。