压力管道安装中材料存在问题及预防措施

2020-03-01郭传军

辽宁化工 2020年8期

郭传军

（大连锅炉压力容器检验检测研究院有限公司，辽宁大连 116013）

压力管道是石油化工、煤制氢等工业生产领域中不可或缺的介质运输工具，一方面接受上游的反应产物，另一方面向下游输送介质，在产业链中起着桥梁纽带作用，其运输的介质具有易燃、易爆、易腐蚀等特性，同时所处的环境具有高温高压等特点，这对压力管道材料提出了更高的要求，材料使用是否得当直接关系到压力管道后续安全运行。

1 材料存在的问题

1.1 材料生产单位未取得特种制造许可

压力管道管子、管件、阀门、法兰等生产单位应取得特种设备制造许可[1]，但材料的质量证明文件和管体上未见特种许可标志或者许可号在国家、省级相关官网上查询不到，受检单位又无法提供能够证明其取得特种设备制造许可的文件材料。

1.2 材料质量证明文件问题

材料质量证明书上的生产单位、制造标准、炉批号、规格等信息与实物不一致；力学性能、化学成分不符合相关材料标准或者设计文件规定；检验项目漏项，材料制造单位未按照标准要求进行无损检测。《高压化肥设备用无缝钢管》（GB/T 6479—2013）中规定[2]：钢管应逐根全长进行超声波探伤检验，而实际的材料质量证明文件中未进行超声检测；材料质量证明书上未提供热处理方式，弯头、三通、异径管、管帽成形方式为冷加工时，成形后应进行消应处理，热加工时成形后根据管件的材质进行相应的热处理；从非材料制造单位取得管子管件时，其质量证明书上缺少材料经营单位公章和经办负责人签字或签章。

1.3 材料表面质量问题

管子、管件、法兰表面常有氧化皮、折叠、结疤、磕碰、凹陷等问题；大口径的无缝钢管存在椭圆度超差、局部实际壁厚超过了允许的偏差范围等现象，这给后续的管道运行带来了隐患。

1.4 管道组成件材料未按标准要求进行主要合金元素定性复查

合金钢、含镍低温钢、含钼奥氏体不锈钢及镍基合金、钛及钛合金材料的管道组成件应采用光谱分析或其他方法按每批（同炉批号、同规格）5%的数量进行主要合金元素定性复查，且不得少于一个管道组成件[3]。这条要求易被安装单位忽视，主要合金元素含量比标准值低，不仅使材料的力学性能下降，还会使材料的耐高温、耐腐蚀性受到影响。

1.5 管子管件未按要求进行表面无损检测

GC1管道和C类流体管道中，输送毒性程度为极度危害介质或设计压力大于或等于10 MPa管子和管件，应进行外表面磁粉或渗透检测[4]。以管子上砂眼为例，表面上是个小孔，实际上内部可能存在裂纹或者局部减薄现象，使用时裂纹会继续扩展直至开裂，减薄部位在介质腐蚀冲涮作用下会产生泄漏，给管道安全运行埋下了隐患。

1.6 高压螺栓、螺母和阀门未按规定进行相关检验

GC1管道中设计压力大于或等于10 MPa的管道用高压螺栓、螺母应每批抽取2根进行硬度检测[3]。管道安装现场工程量大、材料品种多，在材料入库验收阶段对高压管道进行硬度检验主要是为了防止材料混用。阀门未按照相应管道级别进行壳体压力试验和密封试验，而直接安装在管道上，一旦有问题不好处理。

1.7 材料标记移植问题

管子在切割下料前未进行标记移植；弯头、三通、异径管等组成件在出厂时逐件采用标志进行了标记，但在刷漆防腐过程中未进行标记移植，缺乏可追溯性[5]，易造成用错材料。

1.8 未办理相关材料代用手续

在安装监检中发现，安装单位未严格执行材料代用手续，未经过设计单位同意而自行更换材质或者材料规格。

1.9 不锈钢管子管件与碳钢存放在一起

没有严格执行分开摆放制度，不锈钢与碳钢混放在一起，易造成碳钢中的铁离子对不锈钢产生污染，降低不锈钢的耐蚀性能。

1.10 不锈钢材料直接暴露在潮湿的工地上或泥水中

在此环境中的不锈钢极易发生腐蚀：水中含有氯离子，氯离子极易吸附在不锈钢钝化膜上，挤掉氧原子，然后和钝化膜中的阳离子结合形成可溶性的氯化物，最终导致在裸露出来的金属机体上形成腐蚀坑，给管道的运行带来了很大的安全隐患，尤其是在沿海地区使用的管道。

1.11 材料混用现象

这是一个普遍存在的问题，虽然安装公司都有质量保证体系和相应材料保管、领用和回收等制度，但在现场安装过程中制度经常流于形式[6]。在安装监检中发现，S31603不锈钢经常混用S30408不锈钢，S30408不锈钢较S31603不锈钢在化学成分上缺少Mo元素，在耐蚀性能和高温力学性能上有较大差异，在高温情况下使用给管道安全运行带来一定的风险。

2 预防措施

采购取得特种设备制造许可单位生产的管道组成件，在材料验收环节，材料检验人员要认真检验材料外观质量，进行壁厚测定，检查是否存在裂纹、夹层等现象，认真核对材料质量证明文件。对需要进行主要合金元素复验、表面无损检测、硬度检测、阀门壳体压力试验和密封试验的管道组成件进行检验检测，发现的问题要及时跟进处理，不符合标准要求的材料坚决不允许投用到管道安装中。

加强材料标记移植管理，管子在切割和加工前进行标记移植；严格落实材料代用管理制度，代用部分要做详细记载。不锈钢管道组成件与碳钢分开存放，避免接触。暂不安装的管子、管件应封闭管口，不锈钢材料采取防护措施，防止与水汽接触。