压力管道检验缺陷分析及防治措施

郝国华

摘要：相较于压力容器，压力管道正式纳入安全管理及全面监察规定时间较短，其风险事故危害性不可小觑，尤其是压力管道实际使用过程中，受设计制造、安装流程及运行管理等因素的影响存在引发管道破坏性事故的可能性，直接威胁检验人员生命安全造成不可预估性损失。如何分析压力管道缺陷制定相应的预防方案降低事故发生率，是检验人员所面临的主要挑战。本文以压力管道为切入点分析压力管道检验缺陷，就提出具体的防治措施进行深入探究，旨在为相关技术人员积累更多的工作经验。

关键词：压力管道；检验缺陷；防治措施

自进入21世纪以来，在社会经济稳健发展的大背景下，我国压力管道检验水平已取得一定进步及发展，社会对于压力管道检验提出全新的要求及标准。为了顺应时代发展潮流满足日趋严格的管道检验工作要求，压力管道检验工作重心逐步向分析检验缺陷环节及提出具体防治措施转变[1]。同时，由于压力管道被广泛应用于化工及石油等行业，主要负责运输腐蚀性、剧毒性、易燃易爆性及高温高压性介质，并且目前我国压力管道具有数量众多及分布广泛等鲜明特点。即便相关部门出台《压力管道安全管理及监察规定》，但是部分地区压力管道使用规范及管理标准尚未形成统一标准，尤其是检验缺陷问题较为普遍。鉴于此，本文针对分析压力管道检验缺陷及提出防治措施的研究具有重要意义。

一、压力管道常见缺陷

一般说来，影响压力管道使用持续性及安全性的因素较为复杂，可分为管理操作外部因素及管道缺陷内部因素2个方面，而管道缺陷内部因素可细分为保温层破损、焊缝缺陷、结构不合理及腐蚀。其中，露天铺设及运行温差较大的压力管道腐蚀情况较为严重，例如：以制冷管道及液化气管道为例其介质为氨腐蚀情况较为突出，重视腐蚀监测及腐蚀预防工作具有显著价值作用[2]。部分压力管道长期受大气、雨水及母液腐蚀的影响，或长期深埋地下或铺设于地沟内与排水沟相通被污水浸泡或遭受腐蚀性气体及介质自身侵蚀，严重破坏压力管道影响其使用年限，甚至存在引发管道断裂造成不可预估性损失的可能性。

结构不合理缺陷可细分为管道与阀门间连接件连接形式不合理、异径管单位长度内直径变化过大、弯头质量不合格、管道与支架间接触不良及管道设计安装不合理[3]。大量实践经验证明，以补偿器设置合理性不足为常见缺陷，部分50米至80米压力管道未设置膨胀节，一旦管道冷却收缩或受热膨胀时管道固定支架遭受巨大应力则极易引发支吊架变形或受损，甚至造成管道弯曲导致支架连根拔起等情况，尤其是全新安装管道中膨胀节或固定支架设置合理性不足，试运行时极易发出异常响声及剧烈震动存在造成管道变形及支架脱离原有管座的可能性，大大阻碍管道运行效率。

由此可见，结构不合理极易引发管道震动，转动机械动态平衡不良或设计不符合技术标准均存在引发管道震动的可能性，而管道震动引发原因主要包括管道流体速度过快、管道转弯过多及管道截面突变，进一步形成激振气流脉动造成管道连接件松动泄漏，甚至连接件疲劳断裂。一旦相关技术人员忽略管道受温度荷载作用所发生的变形伸缩情况则存在造成管道支架下沉或管道破裂等问题的可能性[4]。焊接作为连接压力管道的主要方法，一旦焊接工艺不足或焊接技术参差不齐则存在产生焊接缺陷的可能性，例如：咬边、焊瘤、夹渣、未焊透、错位及焊接裂纹等。

焊接缺陷以无损探伤及外观检验为主要检验方法，而无损检验类型及检验范围较为严格，纳入工艺特征、管壁厚度、焊接工艺及管道材料等指标。受压力管道内部检验难度大且常用管道外径距离小管壁较薄的限制，以射线探伤为检验焊接缝治疗的主要方法，并且由于企业间生产情况及经济条件存在明显差异性，客观条件不允许每1个接头排片，而涉及抽查范围及抽查比例，GB50235-2017《工业金属管道工程施工及验收范围》中明确指出“焊接表面缺陷及接近表面缺陷必須使用砂轮打成圆滑过渡以达到消除缺陷的目标，表面不得有熔合性飞溅物、电弧擦伤、机械损伤、咬边、灰渣、气孔及裂纹”。

二、压力管道缺陷防治措施

（一）腐蚀防治

在实际防治的过程中，相关技术人员遵循具体问题具体分析的工作原则积极转变传统防治理念，加大对于压力管道腐蚀预防的重视程度，针对架空压力管道及地面铺设管道设置适宜的防腐层将其视为外部防护，针对地下铺设压力管道选择适宜的包覆层实现阴极保护，并且不得将性质不同的金属统一捆扎，必要时使用绝缘件分离金属避免原电池产生腐蚀问题充分发挥自身支撑压力管道内部作用。同时，针对输送介质或运行条件造成内部腐蚀的管道则采取相应的防腐措施，通过测定压力管道壁厚度及检查压力管道外观等方法明确其腐蚀情况，尤其是外观检查侧重于紧固连接处、支撑处、管卡及吊卡处。

（二）结构检验

一旦忽略管道受温度荷载作用所发生的变形伸缩情况则存在造成管道支架下沉或管道破裂等问题的可能性[5]。因此在实际防治的过程中，相关技术人员遵循可持续性发展的工作原则积极转变传统防治理念，加大对于结构检验环节的重视程度，着重强调检查压力管道是否存在强烈震动、管与管间或管与相邻部件间是否存在摩擦情况、管卡吊架与支架是否存在松动及断裂情况，尤其是弯头与应力相对集中的位置。同时，确保架设管道的支架、管托及管架间不得脱离管座及管墩，一旦发现破损问题则立即修理调整促使管道中轴线保持直线，不受气温或介质温度变化造成管道伸缩，观察T型补偿器或波纹补偿器是否存在渗漏及裂纹。

（三）优化设计

压力管道设计方案以介质是否具备腐蚀性为分布标准，确保无腐蚀性压力管道布置于上方腐蚀性压力管道布置于下方，避免压力管道破裂腐蚀性介质威胁相关技术人员生命健康安全。因此在实际防治的过程中，相关技术人员遵循实事求是的工作原则积极转变传统工作理念，结合管道运输介质性质制定针对性管道设计方案，保证无腐蚀性管道位于上方及腐蚀性管道位于下方、气体管道位于上方液体管道位于下方、高温及高压力管道位于上方低温及低压管道位于下方，以达到避免管道破裂腐蚀性介质威胁技术人员生命安全的目标。同时，尽量将检修次数多的管道布置下方便于后期使用及检修。

此外，除去结合管线功能布局管线以外，相关技术人员遵循排水、给水、热水及蒸汽顺序合理布局水管管道位置确保分层设置合理性，便于后期生产及使用。

三、结语

通过本文探究，认识到从现阶段我国压力管道检验水平来看，部分企业对于压力管道检验及监察的重视程度有待提高，压力管道安全性不足情况较为普遍，尤其是管道检验过程中存在保温层破损、焊接缺陷、结构不合理及腐蚀等问题亟待解决，而如何做好压力管道缺陷检验工作保证管道运行持续性及安全性，是相关技术人员所面临的主要挑战。因此，相关技术人员积极转变传统工作理念以不断提高压力管道使用可靠性为前提条件，通过定期排查缺陷等方法消除安全隐患，特别是使用管理、安装流程及设计制造等环节，对于增强压力管道缺陷检验水平具有不可比拟的积极作用。

参考文献：

[1]林胜.压力管道常见缺陷的分析与检验探究[J].民营科技，2017（11）：53.

[2]姚顺.压力管道检验缺陷分析及防止方法[J].中国标准化，2017（10）：212.

[3]贾贺坤，王友义.在用埋地压力管道质量缺陷检验与风险评估[J].中国石油和化工标准与质量，2016，36（11）：18.

[4]柳丽萍.压力管道常见缺陷的分析与检验探究[J].化工管理，2015（14）：27.

[5]杨荣华.压力管道常见缺陷的分析与检验[J].化工装备技术，2013（05）：29-30.

（作者单位：山西省大同市特种设备监督检验所压力容器科）