压力管道常见缺陷的分析与检验

杨荣华

（江苏省特种设备安全监督检验研究院南通分院海门所)

压力管道常见缺陷的分析与检验

杨荣华*

（江苏省特种设备安全监督检验研究院南通分院海门所)

对在用压力管道的腐蚀、结构不合理、焊接缺陷、保温层破损等几种常见缺陷进行了分析，提出了使用中的防范措施和检验中应注意的问题。

压力管道 缺陷 检验 腐蚀 焊接

压力管道广泛应用于石油、化工等行业，大多输送高温、高压、易燃、易爆、剧毒和有腐蚀的介质。我国压力管道数量众多、分布广泛。虽然原劳动部于1996年4月颁布了 《压力管道安全管理与监察规定》，但很多地区的压力管道使用和管理仍没有及时跟上要求。就海门市而言，根据管道普查结果，各种管道总长度大约有15万m，其中绝大部分管道已经使用了十多年，2003年以前安装的压力管道几乎都没有办理相关的开工告知及安装监检手续。所以，在用压力管道普遍存在着质量低劣、缺陷严重、超期服役等现象。这里面有建设单位不重视的因素，也有相关的管理没有及时到位的因素。自从2003年质检总局颁布并实施了 《在用工业管道定期检验规程》以来，海门市压力管道的定期检验及安装监检才逐步展开，使压力管道安全状况有所改善。为了使压力管道的管理正规化，有必要对在用压力管道的一些常见缺陷进行探讨和分析。

1 压力管道常见缺陷的分析与检验

造成在用压力管道失效和破坏的原因是多方面的，有管理操作等外部因素，但更多的是由管道本身缺陷引起的。这些缺陷主要有腐蚀、结构不合理、焊缝缺陷、保温层破损等。

1．1 腐蚀

在检验过程中，笔者发现露天铺设以及运行温差较大的压力管道腐蚀相对严重。比如，液化气管道和制冷管道 （介质为氨），腐蚀情况犹为突出。对这类管道要加强腐蚀方面的监测和预防。

许多管道长期受母液、雨水和大气的腐蚀。有的管道长期埋入地下，有的铺设在地沟内与排水沟相通，被水浸泡，也有的受大气、腐蚀性气体或介质本身的侵蚀。腐蚀对管道造成的破坏是严重的，甚至很容易造成管道断裂，必须加以防范。对架空和地面铺设的管道应采用合适的防腐层作为外部防护；地下敷设的管道必须使用适当的包覆层防护，并进行阴极保护；为了不发生原电池腐蚀，不同金属相互捆扎在一起时，必须采用绝缘件将它们隔开，这也适用于连接管道的支撑。如果是输送介质和运行条件的原因产生内部腐蚀，则应采取相关的防腐措施。

腐蚀状况主要通过外观检查和壁厚测定来确定。外观要重点检查吊卡、管卡、支撑和紧固连接部位的腐蚀情况。壁厚测定选点应有足够的代表性，要找出管道内壁的易腐蚀部位、制造时易拉薄部位和使用时受力最大的部位，并充分考虑流体的流动方式，也可根据实践经验选点。应当根据已获得的实测数据，分析管道在特定条件下的腐蚀规律，判断管道的结构强度，制定相应的防范和改进措施。对腐蚀量明显大于其他部位的地方，应该做出标记，定期监测。

1．2 结构不合理

结构不合理主要包括下述方面：设计安装不合理，管道与支架接触不良，弯头质量不合格，异径管单位长度内直径变化太大，管道与阀门等连接件的连接形式不合理等。在对海门市压力管道的检验中，比较普遍存在的问题是补偿器设置不合理，有的长达50～80 m的一段管道都没有设置膨胀节。这样，当管道受热膨胀或冷却收缩时，管道固定支架要受到很大的应力，从而引起支吊架变形或损坏，或者管道发生弯曲，甚至将支架 “连根拔起”。笔者曾在一家企业里看到新安装的一段蒸汽管道，由于固定支架及膨胀节设置不合理，在试运行时管道发出异常响声，然后剧烈振动，最后管道发生严重变形，管道及其支架脱离了管座。后来经过重新设计、修理，才使得管道正常运行。

结构不合理还容易引起管道振动。转动机械的动平衡不良或设计不符合规定有时会引起管道振动。但引起管道振动的主要原因是管道流体速度高、转弯过多和截面突变等形成的激振气流脉动。振动易造成管道连接件松动、泄漏和疲劳断裂。如果没有很好地考虑管道受温度载荷作用所产生的伸缩变形，就有可能发生管道支架下沉或管道破裂等问题。因此，在结构检查中，要注意检查管道有无强烈振动，管与管、管与相邻件有无摩擦，管卡、吊架和支架有无松动或断裂。要特别注意那些弯头和有可能产生应力集中的部位。架设管道的管架、管托和支架不得离开管墩或管座，如果出现破损，应进行调整和修理。管道中轴线应为直线，因气温或介质温度变化而致管道伸缩时，要检查П形补偿器或波纹补偿器有无裂纹或渗漏。

1．3 焊接缺陷

焊接是管道连接的主要方法。由于焊接工艺不当或焊接水平的差异，会产生一些焊接缺陷，如焊缝裂纹、错位、未焊透、夹渣、焊瘤和咬边等。

焊缝的检验主要是通过无损探伤结合外观检验进行。无损检测类型的选择和检测范围的确定主要根据管道材料、焊接工艺、壁厚、施工特点等进行。磁粉探伤和渗透探伤用于检查表面缺陷，射线探伤和超声波探伤用于检查内部缺陷。由于压力管道进行内部检验十分困难，常用的管道外径小，且壁厚较薄，所以主要通过射线探伤来检测焊缝质量。由于经济和生产实际状况的原因，不允许每个接头都拍片。关于抽查范围和比例，GB 50235—1997《工业金属管道工程施工及验收规范》中已经做了明确的规定。焊接表面缺陷和近表面缺陷一律用砂轮打成圆滑过渡予以消除，不得有裂纹、气孔、灰渣、咬边、机械损伤、电弧擦伤和熔合性飞溅物。焊缝根部不得有未填满或表面凹陷。

焊缝质量可以根据射线探伤结果来评定。在特殊情况下，焊缝质量可以采用断裂力学来评定。在实际操作中，焊缝质量主要是从安装环节抓起。

1．4 保温层破损

在压力管道的检验中，保温层破损是最常见的问题。或许是由于保温层破损后一般不会立即引发事故，企业在使用管理中对这个问题很不重视。事实上，保温层破损后不但会引起热量损失，还会引起管道的加速腐蚀，缩短管道的使用寿命。

2 结论

目前，企业对压力管道的检验和管理仍然不够重视。管道带病运行、安全状况较差的现象普遍存在。在检验中发现，腐蚀、结构不合理、焊接缺陷、保温层破损是出现得最多的问题。检验的最终目的，就是要确保在用压力管道的安全运行。要提高压力管道的使用可靠性，除了对在用压力管道进行定期检验排除隐患外，最主要的还是要抓好设计、制造、安装、使用管理等这几个关键环节，逐步做到从源头上排除隐患。

Analysis and Test of Common Defects in Pressure Pipeline

Yang Ronghua

Analyzes the corrosion,irrational structure,welding defects as well as insulation breakage of pressure pipeline in service,and proposes the preventive measures and problems that should be noticed in inspection.

Pressure pipeline;Defect;Test;Corrosion;Welding

TQ 055.8

2013-03-14）

*杨荣华，男，1982年生，硕士，工程师。海门市，226100。