2017.10(王军)专题五、工业管道的定期检验及案例分析

工业管道的定期检验及案例分析江苏省特检院扬州分院王军21.典型缺陷展示1.1裂纹金属原子的结合遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙，是一种危害性很大的面状缺陷。制作过程裂纹、使用过程裂纹。在用工业管道检验时还要结合管道材质、制造时的技术条件、使用工况(温度、压力、介质等等)等分析可能出现的裂纹(开裂)，而且这种在一定工况下可能产生的裂纹(开裂)也应是我们的检验重点所在。31.典型缺陷展示41.典型缺陷展示51.典型缺陷展示61.典型缺陷展示71.典型缺陷展示81.典型缺陷展示91.典型缺陷展示101.典型缺陷展示111.典型缺陷展示121.典型缺陷展示131.典型缺陷展示141.典型缺陷展示151.典型缺陷展示1.2腐蚀金属的腐蚀按照机理可分为化学腐蚀与电化学腐蚀两类。161.典型缺陷展示171.典型缺陷展示181.典型缺陷展示191.典型缺陷展示201.典型缺陷展示211.典型缺陷展示1.3焊接缺陷除裂纹外，在管道定期检验过程中，存在大量的焊接缺陷，一方面会降低接头的强度；另一方面有些原始缺陷比如未熔合、未焊透等，会产生应力集中，可能诱发形成裂纹。221.典型缺陷展示231.典型缺陷展示241.典型缺陷展示251.典型缺陷展示261.典型缺陷展示271.典型缺陷展示281.典型缺陷展示291.典型缺陷展示301.典型缺陷展示311.典型缺陷展示321.典型缺陷展示1.4典型宏观缺陷定期检验过程中宏观缺陷很多，比如泄漏、异常振动、变形、结构不合理、补偿装置失效等。直管段上两对接焊缝中心面间的距离，当公称直径大于或等于150mm时，应不小于150mm；当公称直径小于150mm时，应不小于管子外径。331.典型缺陷展示341.典型缺陷展示1.5非法修理《压力管道安全技术与监察规程一工业管道》TSGD0001-2009中给出了重大维修(修理)的定义，所谓重大维修(修理)是指“对管道不可机械拆卸部分受压元件的维修，以及采用焊接方法更换管段及阀门、管子矫形、受压元件挖补与焊补、带压密封堵漏等”。重大维修外的其他维修为一般维修。管道的重大维修应当由有资格的安装单位进行施工。使用单位和安装单位在施工前应当制订重大维修方案，重大维修方案应当经过使用单位技术负责人批准。而在实际的工业管道运行中，很少有单位按照上述要求来做，所以称为“非法修理”，作为检验人员应关注此方面的问题。351.典型缺陷展示以下为部分非法修理(维修)图片：36372.工业管道定期检验过程中典型缺陷在定期检验过程中存在着大量的宏观缺陷，比如阀门泄漏、腐蚀、管道结构不合理、异常变形、机械接触损伤等;存在着大量的焊接缺陷，比如裂纹、未熔合、未焊透、气孔、内凹等缺陷;存在着大量的跟服役环境等有关的缺陷，比如应力腐蚀、疲劳裂纹、过载等;安全保护装置方面存在超期未检、指示不灵等;存在耐压强度校核不合格、压力试验不合格等;存在电性能测试超标、接地装置失效等情形等。382.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.1安装几何缺陷是指安装时遗留下来的缺陷，比如对口错边、咬边、余高超标、棱角度、未焊满、直管段同轴度、端面斜度等，在定期检验过程中主要采用宏观检查及使用辅助测量工具如游标卡尺、千分尺、焊缝检验尺等测量。2.1.1实例图片如下:392.工业管道定期检验过程中典型缺陷402.工业管道定期检验过程中典型缺陷412.工业管道定期检验过程中典型缺陷422.工业管道定期检验过程中典型缺陷432.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.1.2原因分析:属于安装时遗留缺陷。2.1.3有效检验方法:宏观检查发现此类缺陷后，再借助有关测量工具进行检测。比如错边、余高、咬边、未焊满可以用焊缝检验尺进行测量，可以得到错边量、余高高度、深度等指标。2.1.4缺陷处理思路:对错边缺陷，按照《定检规》第四十九条定级;对于余高超标，可以进行打磨消除至规定范围;对于外咬边，按照《定检规》第四十九条定级，当定为4级时，应进行打磨消除或圆滑过渡，并按照局部减薄定级;对于未焊满缺陷，应补焊至保证焊缝表面不低于母材，补焊按相关安全技术规范的要求进行。442.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.2腐蚀减薄腐蚀减薄是指在腐蚀性介质作用下金属发生损失造成的壁厚减薄。从上述描述可以看出，腐蚀减薄跟介质(包括具体的介质的名称、介质的相态、温度、浓度等)关系密切，但同时又受所使用的材料等相关(不同的材料对同一腐蚀工况的敏感性不同)。2.2.1输送硝酸用碳钢管道点蚀，如图2.2a所示:452.工业管道定期检验过程中典型缺陷原因分析:属于酸性及雨水环境下的局部点蚀，检验时用检验锤轻轻敲击便造成了孔洞;有效检验方法:借助焊缝检验尺和测厚仪等工具进行剩余厚度的测量。缺陷处理思路:在孔洞周边进行剩余厚度测定，发现厚度仅为0.96mm，己不满足《定检规》中关于局部减薄定级的前提条件，所以定级为4级;建议更换管道元件。涉及到重大修理的，按照相关安全技术规范的要求进行。462.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.2.2输送气氨用20钢点蚀，如图2.2b所示:472.工业管道定期检验过程中典型缺陷原因分析:为隔热层下大气腐蚀;有效检验方法:用焊缝检验尺测得最大腐蚀坑深为0.8mm，再用测厚仪测定最大腐蚀坑周边剩余厚度为3.9mm，则腐蚀坑处的最大剩余厚度为3.1mm，然后按照局部减薄定级。缺陷处理思路:对局部减薄定级为2级或3级的，按《定检规》规定给出下次检验周期;定级为4级的，建议更换管道元件。涉及到重大修理的，按照相关安全技术规范的要求进行。482.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.2.3贫胺液管线冲刷腐蚀，如图2.2c所示:492.工业管道定期检验过程中典型缺陷原因分析:由于贫胺液对管道的腐蚀是比较轻微的，贫胺液管线的直管和管件发生腐蚀的主要原因为出口部位突然介质流向发生改变造成流型的变化，形成腐蚀和冲蚀的共同作用。另外，本身这条管道的流型为湍流，所以不光弯头部位容易形成局部腐蚀，在直管部位也会形成冲蚀，这点在现场检验中也得到了验证。有效检验方法:用测厚仪对冲蚀严重部位进行壁厚测定，经检测左边铁素体钢管道壁厚减薄5.19mm，右边不锈钢管道壁厚减薄5.03mm。缺陷处理思路:对局部减薄定级为2级或3级的，按《定检规》规定给出下次检验周期;定级为4级的，建议更换管道元件。涉及到重大修理的，按照相关安全技术规范的要求进行。502.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.2.4液化石油气管道底部腐蚀，如图2.2d所示:512.工业管道定期检验过程中典型缺陷原因分析:1)管道基础比较低，甚至有些管道贴着地面铺设，不利于检查及维护保养;2)管道防腐工作不到位，一是忽视了管道底部等观察盲区和操作不方便的位置的防腐，二是防腐工作间隔时间比较长，有些单位一个全面检验周期才做一次防腐，三是防腐工作质量不高，腐蚀产物没有清除干净就涂上防腐油漆，油漆鼓泡后水进入油漆内部形成电化学腐蚀。3)液相管壁温比较低，冷凝水长期在管道底部凝聚而加速腐蚀。有效检验方法:外部宏观检查+测厚仪测厚。缺陷处理思路:建议更换管道元件。涉及到重大修理的，按照相关安全技术规范的要求进行。522.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.3裂纹2.3.1输送脱盐水用304钢角焊缝裂纹，如图2.3a所示:532.工业管道定期检验过程中典型缺陷原因分析:脱盐水管道在使用过程中焊缝发生了介质泄漏，在不停机的情况下对泄漏的焊缝进行了包箍处理，在包箍与原三通的角焊缝处出现了宏观裂纹，经现场对包箍进行光谱检测发现，包箍材质为普通碳钢，普通碳钢与原304材质在焊接的过程中出现了热裂纹;有效检验方法:对不锈钢管道角焊缝处的裂纹，要借助于宏观检查和渗透检测;缺陷处理思路:对不锈钢角焊缝上的裂纹进行打磨消除后再采用渗透检测方法确认裂纹有没有完全消除干净？542.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.3.2输送液氨用碳钢焊缝开裂，如图2.3b所示:552.工业管道定期检验过程中典型缺陷原因分析:图2.3b为液氨管道因在介质及应力的作用下沿焊缝中的固有未焊透缺陷诱发的裂纹。有效检验方法:对碳钢管道的应力腐蚀裂纹，当管道不可进入时，应采用有效的内部无损检测方法进行检测。缺陷处理思路::对上述碳钢焊缝中裂纹应进行焊接修复等处理。562.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.3.3奥氏体不锈钢压力管道表面开裂，如图2.3c所示:572.工业管道定期检验过程中典型缺陷原因分析:由于该管线运行温度小于60℃，奥氏体不锈钢对H2S,CO2腐蚀不敏感，现场宏观检查不应该为外力所致，所以最大的可能性为焊接施工完成后，未按要求进行快速冷却，造成焊缝和熔合区的敏化，进而由于氯离子或者其它酸性环境腐蚀造成开裂。有效检验方法:进行表面渗透检测。缺陷处理思路:进行打磨消除后再采用渗透检测方法确认裂纹有没有完全消除干净，对于打磨凹坑按《定检规》局部减薄定级。582.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.4变形2.4.1液体排放管线扭曲变形，如图2.4a所示。592.工业管道定期检验过程中典型缺陷原因分析:液体排放管道因存在较大的温差变化以及压力频繁变化，造成扭曲变形及支架位移;有效检验方法:因扭曲变形可能导致塑性流动致壁厚减薄，所以应进行测厚;因扭曲变形处存在较大应力集中，所以应对扭曲变形处或附近的焊缝进行无损检测;必要时对管系进行柔性分析。缺陷处理思路:建议在停车检修期间对扭曲变形处进行更换，更换前应充分考虑到管系的柔性及补偿措施。602.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.4.2蒸汽管道扭曲变形，如图2.4b所示。612.工业管道定期检验过程中典型缺陷原因分析:因为存在较大的热位移，而补偿又不够;有效检验方法:因扭曲变形可能导致塑性流动致壁厚减薄，所以应进行测厚;因扭曲变形处存在较大应力集中，所以应对扭曲变形处或附近的焊缝进行无损检测;必要时对管系进行柔性分析。缺陷处理思路:建议在停车检修期间对扭曲变形处进行更换，更换前应充分考虑到管系的柔性及补偿措施。622.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.5泄漏2.5.1实例图片如下:632.工业管道定期检验过程中典型缺陷642.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.5.2原因分析:因个别紧固螺栓松动导致压紧力低于内压作用于垫片上的力致使垫片密封性能下降而泄漏;焊缝泄漏主要是因为脱盐水脱盐不彻底导致氯离子在局部浓缩和内压产生的薄膜应力的双重作用最终致使焊缝中的原气孔缺陷穿孔。2.5.3有效检验方法:对输送介质为气相的管道，可以用发泡剂等检漏;对输送介质为液相的管道可以采用宏观检查、利用介质的特性进行物理或化学检漏等方法检漏。另外要对泄漏部位及附近的焊接接头重点做好无损检测、结构检查等工作。2.5.4缺陷处理思路:建议在停车检修期间对紧固螺栓，必要时更换螺栓和垫片;对焊缝泄漏部位应进行焊接修复等工作。652.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.6机械损伤《承压设备损伤模式识别》GB50379-2014关于机械损伤的定义如下:“机械损伤是指材料在机械载荷或热载荷作用下，发生的承载能力下降”。2.6.1实例图片如下:662.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.6.2原因分析:经了解得知，该条管道上支管上是安全阀，因超压导致安全阀经常起跳，导致在应力较为集中的角焊缝处出现了裂纹。2.6.3有效检验方法:对角焊缝进行磁粉检测（或渗透检测）。2.6.4缺陷处理思路:打磨消除裂纹后再用磁粉检测方法进行检测，对于这种材质焊后应及时进行局部消除应力退火处理。672.工业管道定期检验过程中典型缺陷机械损伤的涵义很广，管道上的碰伤等也属于机械损伤，如图2.6b所示。《定检规》上规定:对于管子的碰伤，应打磨消除，其打磨凹坑按局部减薄定级;对于其他管道组成件的碰伤，不影响管道安全使用的，可定为2级，反之可定为3级或4级。682.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.7非法修理2.7.1实例图片如下:692.工业管道定期检验过程中典型缺陷2.7.2原因分析:因灰水管道中的固体物质沉积导致该管道堵塞，致使