管道安全评定
煤气管道完好要求和检查评定方法

煤气管道完好要求和检查评定方法
煤气管道完好要求:
1. 管道材质和连接部件应符合相关标准和规范要求。
2. 管道应具备足够的强度和耐久性,能够承受系统设计压力,并能正常运行。
3. 管道应有良好的密封性能,防止煤气泄漏。
4. 管道在使用过程中不应出现明显的腐蚀、破损、变形等现象。
5. 管道应安装在适当的位置,避免与其他设备、构筑物等发生冲突或损坏。
煤气管道检查评定方法:
1. 目视检查:检查管道表面是否有明显的腐蚀、破损、变形等现象。
2. 管道外部测压:通过给管道加压并观察压力是否有明显下降来判断管道是否存在泄漏。
3. 管道内部检查:通过使用内窥镜等工具检查管道内部是否有积水、堵塞、腐蚀等问题。
4. 听觉检查:通过听到管道内有异常的噪音来判断管道是否有泄漏或其他问题。
5. 法兰连接检查:检查法兰连接部分是否紧固完好,没有松动或渗漏问题。
6. 终端设备检查:检查燃气灶具、燃烧器等终端设备的状况,以确定是否存在问题可能源自煤气管道。
以上是常用的煤气管道完好要求和检查评定方法,具体的检查评定方法还可以根据实际情况进行调整和补充。
同时,为确保安全,建议定期进行管道检查、维护和保养。
安全状况登记评定
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• 1.安全状况等级工业管道的安全状况,用安全状况等级来表示。
安全状况等级划分为1级、2级、3级和4级四个等级。
安全状况等级为1级的工业管道的状况相当于标准状态;2级满足合乎使用条件;3级则是监控使用状态;安全状况等级为4级则予以整改或更换。
安全状况等级的评定:安全状况等级以各评定项目中等级最低者作为评判级别。
如果在检验中发现的问题已经处理,则按照处理后的状态确定安全状况等级。
《定检规》并未将技术资料是否齐全作为评定安全状况等级的依据(附件一在实质上应是《压力管道使用登记管理规则》(2003)的内容,由于该规则尚未颁布,因此本规程将其作为附录,是为了开展工作和查阅上的方便)。
对在用工业管道,无论其技术资料的情况如何,都可以通过检验基本补全,并按“基本齐全”对待。
• 2.位置不当当管道的位置不符合安全技术规范和国家标准的规定时,不但造成维修、检验上的不便,而且失效后果较严重。
在大部分情况下,管道位置不合理不影响管道发生事故的可能性,但在一定的情况下,可能因为管道的位置不合适从而使被检验的管道由于其它管道或设备的问题而产生失效。
《定检规》第四十四条(一)位置不当1.当管道与其他管道或相邻设备之间存在碰撞及摩擦时,应进行调整,调整后符合安全技术规范的,不影响定级;否则,可定为3级或4级;2.管道位置不符合安全技术规范和现行国家标准的要求,应进行调整。
受条件限制,无法调整的,应根据具体情况定为2级或3级,如对管道安全运行影响较大,应定为4级。
• 3.不合理结构工业管道的结构不符合有关法规和标准的要求或存在问题时,在有些情况下对其安全性能影响很小,这通常发生在管道原来的安全系数很大的情况下;但在另一些情况下,则严重影响其安全性能。
《定检规》第四十四条(二)不合理结构管道有不符合安全技术规范或者设计、安装标准的不合理结构时,应进行调整或修复,调整或修复完好后,不影响定级;如一时无法进行调整或修复,对于不承受明显交变载荷并且经全面检验未发现新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀)的,可定为2级或3级;否则,应对管道进行安全评定,经安全评定确认不影响安全使用的,则可定为2级,反之则可定为3级或4级。
含缺陷压力管道的安全评定
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一、压力管道直管段体积缺陷安全评定方法 g、含缺陷管道在纯内压和纯弯矩下的塑性极限载荷确定
是 h>0.7B
否 是
否
c=a=h
输出a、c
表面裂纹表征示意图
是
否
是
否
否
是
是
否
输出a、c
埋藏裂纹表征示意图
输出c、a
穿透裂纹表征示意图 4)、斜裂纹
裂纹平面方向与主应力方向不垂直时,将裂纹投影到与主应力 方向垂直的平面内再进行表征。
两共面且位于同侧的表面裂纹表征示意图
否
否 按单个裂纹 进行表征
一、压力管道直管段体积缺陷安全评定方法 e、免于评定的判别
夹渣免于评定的判别条件: 如果夹渣自身高度或宽度不大于0.4T,则该夹 渣可免于评定
夹渣免于评定程序流程图:
夹渣
输入2a, 2c
min(2a,2c)<0.4T
否
继续评定程序
是
合格,免 于评定
一、压力管道直管段体积缺陷安全评定方法 e、免于评定的判别
环向平面缺陷的评定(U因子评定法)
输出
是
“安全”
输出“不能 保证安全”
否
否 U=1
是
U=U
压力管道直管段缺陷
平面缺陷 体积缺陷
塑性失效评定方法 疲劳失效评定方法 塑性失效评定方法 疲劳失效评定方法
压力管道直管段平面缺陷 的疲劳失效评定方法
1、缺陷的表征 (缺陷规则化并
确定a、c)
安全
7、安全性评价 (给出评定结论)
缺陷规则化尺寸的无量纲化处理:
一、压力管道直管段体积缺陷安全评定方法 1、评定总体流程: a、缺陷部位管道尺寸的确定 b、缺陷规则化 c、材料性能数据的确定 d、无缺陷管道在纯内压或纯弯矩下的塑性极限载荷的确定 e、免于评定的判别 f、典型工况载荷组合的确定与缺陷处弯矩的计算 g、含缺陷管道在纯内压和纯弯矩下的塑性极限载荷确定 h、安全性评价
含缺陷压力管道的安全评定技术
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含缺陷压力管道的安全评定技术摘要:压力管道主要是用来输送液体或者气体的设备,管道运输在多个领域都有广泛的应用。
由于管道运输介质的特殊性,对管道的质量安全有极高的要求,但是管道应用过程中,因为受到腐蚀、外部损伤、制管缺陷等因素的影响,就容易引起管道开裂、泄漏,进而发生爆炸、火灾等安全事故。
所以,对于含缺陷的压力管道要通过合理的技术进行安全评定,判断管道是否能够应用,这样才能有效的保证管道运输的安全。
关键词:安全评定;含缺陷压力管道;技术应用含缺陷压力管道能不能继续应用,对管道运行的经济性和安全性都有较大的影响,因此,需要通过使用合理的技术进行安全评定,明确其是否能够继续进行使用。
有关安全评定的方法国际上有很多,我国也发布了有关含缺陷压力容器安全评定的国家标准,对压力管道的安全评定也适用。
1.缺陷种类对管道含缺陷的种类以及其表现形式有了充分的认识,才能更好的选择适合的安全评定方法。
从缺陷的不同角度来讲,可以分为不同的种类。
1.1不同性质的缺陷按照缺陷性质的不同,管道缺陷主要表现有孔穴、熔合不全、裂纹、夹杂、焊接不足等。
具体来讲,孔穴主要是由于在进行管道焊接时,熔化焊缝吸收的气体没有在冷却前排出而在内部形成,表现形式有气孔和缩孔。
裂纹主要是焊接接头因遭到破坏而产生缝隙,有层状裂纹、冷裂纹、热裂纹等。
1.2不同位置的缺陷按照缺陷所在位置的不同,主要分为内外表面缺陷、穿透缺陷、隐藏缺陷。
内外表面缺陷就是在管道壁的内外侧出现的缺陷。
穿透缺陷是指贯穿管道内外壁的缺陷。
而隐藏缺陷就是存在于管道内外壁内部的缺陷。
1.3不同几何特征的缺陷按照缺陷的不同几何特征,主要有体积型缺陷和平面型缺陷。
体积型的缺陷主要有夹杂、孔穴。
平面型缺陷主要有熔合不全、裂纹等。
对管道进行安全评定时,主要是按照几何特征划分,通过对其表征化来进行安全评定。
2.安全评定技术2.1塑性极限载荷评价压力管道的焊缝一般都是对接式的,焊接缺陷类型主要是环向缺陷,与其他的压力容器相比较,具有较小的缺陷尺寸,管壁较薄,材料具有良好的韧性,所以在极限载荷控制下会容易出现塑形失效。
在役含缺陷压力管道安全评定方法
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近年 , 美 国结构完整性评定技术也有很大发展 , 在规 范中最 引人注 目的是 已出版的 A P I 5 7 9《 推荐用于合乎使用 的实施办
法》 和A P I 5 8 0 ( ( R i s k — B a s e d I n s p e c t i o n ) ) 。S I N T A P 、 R 6 的工业 背
景 主要是 电站( 包括 核电 ) 及海 洋石油平 台 , 它们 的发展主要反
映了缺陷 的断裂评定技术( 包括塑性失效评定 ) 和疲 劳评定技术 的发 展。A P I 5 7 9 的工业 背景是石油化 工设 备 , 其特点是更 多
地反 映了石油化工在役设备安全评估 的需 要。与其他标准不 同
结构 的塑性失效行为 。 4 . 美国石油学会 标准 A P I 5 7 9
此, 对在役管道缺 陷进行安全评定具有重要意义 。 在检验与安全 评定相结合的情况下 , 不但可 以保障管道安全 , 而且可 以避免大
量含缺陷管道不必要的更换和返修。
一
、
常用压 力管道缺 陷评定规范
近年来 ,国际上广泛将缺陷评定及 安全评定 称之 为完整性 评定或合乎使用评定 , 它不仅包括超标缺 陷的安全评估 , 还包括 环境( 介质与 温度 ) 的影响和材料退 化的安全 评估 。按合乎使用 原则建立 的结构完整性技术及其相应的工程安全评定 规程 ( 或 方法 ) 越来越成熟 , 已在 国际上形成 了一个 分支学科 , 在广度 和 纵深方面均取得了重大进展 。在广度方面 , 新增 了高温评定 、 各
6 . 中国在用压力管道缺陷评定规范 中国压力管道缺 陷评定 主要是依据 《 在用含缺陷压力容器
含缺陷压力容器及管道的安全评定-精选文档

的载荷, P0 为该区域达到屈服时的载荷。
评定图
Kr
Lr
含缺陷结构的失效形式有3种,即脆性断裂、塑性失 稳和弹塑性断裂。通常对3种失效形式分别进行评定,而双
判据准则是将3种断裂评定用一张评定图表示。该图的纵坐
标表示结构脆断的性能(Kr),横坐标表示结构的塑性失效 行为(Lr)。随着研究的深入,R6评定方法几乎每年都进行 修订,至今共进行了6次修订,但英国仍将目前文本称为第 3次修正版(R/H/R6,Revision 3),它是目前广泛采用的断裂 评定方法,也是美国ASME规范IWB-3640和WB-3650管道 评定方法的基础。
第5章含缺陷压力容器及管道的 安全评定
5.1 常用的评价方法
5.1.1断裂力学J积分的评定方法
含缺陷结构的大直径厚壁压力容器及管道也可能产生断裂失 效。随着断裂力学的发展,根据J积分断裂参量而产生的计算方 法,无论在理论上还是在试验研究中都被广泛采用。采用J积分 的评定方法不仅可评判容器及管道所含裂纹的启裂,而且还可 以进行裂纹扩展的计算。它是通过含缺陷容器及管道在载荷作 用下产生的断裂推动力J积分与容器及管道材料的抗断裂阻力进 行比较,从而得到裂纹启裂与失稳的判断。对于含缺陷结构的J 积分,严格的计算方法应该是采用有限元分析方法,但这种方 法非常费时。在工程评定中,通常采用经验或半经验的计算方 法来计算含曲线结构的J积分。
5.1.4 GB/T19624-2019
根据“合于使用”和“最弱环”原
则,用于判别在用含缺陷压使
用的一种安全评定方法。
5.2 GB/T19624-2019
5.2.1 GB/T19624-2019简介
5.2.2 评定方法的分类
5.2.3 安全系数
集中供热蒸汽管道定期检验及安全评定.doc
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集中供热蒸汽管道定期检验及安全评定-摘要:文章通过对某公司集中供热蒸汽管道进行定期检验为例,解读如何有效的执行《在用工业管道定期检验规程》等规范标准,对检验过程中发现的缺陷进行安全评定,消除具有潜在危险性的缺陷,保留对安全运行没有威胁的缺陷,在保证安全的前提下减少经济损失,为集中供热管道安全运行保驾护航。
关键词:集中供热蒸汽管道;定期检验;安全评定1 概述随着节能减排被社会广泛关注,国家大力推广“集中供热”、“热电联产”、“三联供”等政策,集中供热蒸汽管道铺设和使用需求量快速增加,伴随而来的是蒸汽管道的安全事故也呈现增多趋势。
2 集中供热蒸汽管道的失效模式及应力分析集中供热蒸汽管道破坏事故原因主要包括韧性失效、脆性失效、疲劳失效、高温蠕变失效、腐蚀失效[2]。
管道应力分析可以分为静力分析和动力分析两部分,一般只做静力分析。
静力分析是指在静力载荷条件下的对管道进行静力学分析和安全评定,确定其是否符合相应规范的要求,热应力是管道应力分析所要解决的最常见和最主要问题。
通过应力分析,我们发现弯管结构容易发生应力集中,是供热蒸汽管道的薄弱点,在运行中为事故多发地点,因此需要在定期检验过程中重点关注[2]。
3 集中供热蒸汽管道的定期检验及评定根据《压力管道安全技术监察规程――工业管道》、《在用工业管道定期检验规程》[1]及我单位编制的《在用工业管道全面检验工艺》,结合该公司的蒸汽管道实际使用情况,对该公司的供热管道进行在用定期检验及安全评定。
3.1 技术资料审查技术资料审查主要对以下资料和资格证明进行审查:通过资料审查发现该公司压力管道设计资料及安装资料不齐全,无任何有关压力管道运行及维护的记录,须加强管理,逐步完善压力管道的管理档案。
3.2 宏观检查停车前主要检查管子及其他组成件有无泄漏痕迹,绝热层有无破损、脱落、跑冷等情况,管道与管道、管道与相邻设备之间有无相互碰撞及摩擦情况。
开停车过程管道是否移位,移位是否符合要求。
氧气输送管道完好要求和检查评定方法
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管道压力、温度等参数在允许范围内
使用压力表、温度计等仪器测量管道系统各点的压力、温度等参数,并与设计值进行对比
9
氧气纯度符合使用要求
使用氧气分析仪检测管道中氧气的纯度,确保符合使用标准
10
管道系统具备应急处理措施和预案
检查应急处理措施和预案的制定情况,包括应急设备、救援队伍的准备情况等
4
管道标识清晰,符合安全规范
检查管道上的标识牌,确认其包含必要的信息(如介质名称、流向、压力等级等)且清晰可见
5
阀门、法兰等附件齐全、有效
检查阀门、法兰等附件是否安装正确,无损坏、锈蚀现象,并能正常操作
6
管道周围无易燃、易爆物品堆放
目视检查管道周围环境,确保无安全隐患
7
管道系统定期维护保养,记录完整
氧气输送管道完好要求和检查评定方法
序号
完好要求
检查评定方法
1
管道材质符合规定,无锈蚀、腐蚀现象
目视检查管道外观,使用测厚仪检测壁厚,必要时进行化学分析
2
管道连接处密封良好,无泄漏
使用泄漏检测仪或肥皂水泡沫法检查连接处,观察是否有气泡产生
3
管道支撑稳固,无变形、位移
目视检查管道支撑结构,测量管道直线度和水平度
在用含未焊透缺陷工业管道的安全评定

㊀2021年㊀第1期Pipeline㊀Technique㊀and㊀Equipment2021㊀No 1㊀收稿日期:2020-09-10在用含未焊透缺陷工业管道的安全评定王海锋,郭㊀涛,周海彦(绍兴市特种设备检测院,浙江绍兴㊀312071)㊀㊀摘要:文中对检验中发现的一条含未焊透缺陷的工业管道,采用CAESARⅡ软件对其进行了应力分析,在此基础上,按照GB/T19624—2019中的方法对该管道进行了安全评定㊂结果表明:在正常操作工况下,管道缺陷处尚有较大的安全裕度,在评定周期内可以安全运行㊂关键词:工业管道;未焊透;CAESARⅡ;安全评定中图分类号:U173㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1004-9614(2021)01-0006-03SafetyAssessmentofIn⁃useIndustrialPipelinewithIncompleteWeldingDefectsWANGHai⁃feng,GUOTao,ZHOUHai⁃yan(ShaoxingSpecialEquipmentTestingInstitute,Shaoxing312071,China)Abstract:Inthispaper,anindustrialpipelinewithincompleteweldingdefectswasfoundintheinspection.CAESARⅡsoftwarewasusedtoanalyzethestress.Onthisbasis,thesafetyassessmentofthepipelinewascarriedoutaccordingtothemeth⁃odinGB/T19624 2019.Theresultsshowthatundernormaloperatingconditions,thereisstillalargesafetymarginatthepipelinedefects,anditcanoperatesafelywithintheassessmentperiod.Keywords:industrialpipeline;incompletewelding;CAESARⅡ;safetyassessment0㊀引言近年来,随着工业管道定期检验的全面开展,在射线检测中发现很多管道的对接环焊缝都存在未焊透缺陷㊂由于TSGD7005 2018‘压力管道定期检验规则 工业管道“[1]对未焊透缺陷的定级较保守[2-3],在实际检验中有较大比例的管道安全状况等级将被定为4级,需对缺陷进行处理,否则管道不得继续使用㊂而大量的工程实践经验表明,很多带有此类缺陷的管道经过长周期的运行并未出现问题,若进行修理或更换,会给使用单位造成损失㊂本文以定期检验中一条含未焊透缺陷㊁安全状况等级为4级的工业管道为例,采用管道应力分析软件CAESARⅡ,结合GB/T19624 2019‘在用含缺陷压力容器安全评定“[4]中的方法,对缺陷管道进行安全评定,以评价管道在评定周期内能否继续正常使用,为在用含超标缺陷工业管道安全评定的开展提供参考㊂1㊀含缺陷工业管道的情况简介某制药厂一条在用工业管道进行定期检验,在射线检测过程中发现所抽查环焊缝均存在整圈未焊透缺陷㊂该管道于2017年8月投入使用,2020年7月进行首次定期检验,压力管道的基本参数见表1,无保温层㊂按射线检测的结果,最严重的未焊透缺陷深度尺寸为1.5mm,沿轴向的宽度为1mm,缺陷部位为直管段环焊缝㊂根据缺陷尺寸,按照‘压力管道定期检验规则 工业管道“进行评级,该管道的安全状况等级为4级,应进行返修㊂但由于企业停工周期短㊁修复施工难度大,无法对缺陷进行修复,为了确保管道的安全运行和不影响企业正常生产,从合于使用的角度对该管道进行安全评定㊂表1㊀压力管道的基本参数管道级别管道规格/mm材质介质最高工作压力/MPa工作温度/ħ实测最小壁厚/mmGC2Φ76ˑ420#甲醇0.4常温3.92㊀管系应力分析为得到管道的实际受力状况,通过查阅管道的设㊀㊀㊀㊀㊀第1期王海锋等:在用含未焊透缺陷工业管道的安全评定7㊀㊀计㊁安装和竣工资料,并对现场管道走向㊁支吊架位置等情况进行实际查勘,利用CAESARⅡ软件建立管道的整体应力分析模型,如图1所示㊂图1㊀管道应力分析模型由CAESARⅡ软件推荐的工况进行计算,得到管道一次应力校核时节点处的最大综合应力值为61.517MPa,应力比率为47.3%;二次应力校核时节点处的最大综合应力值为33.627MPa,应力比率为12.8%㊂按照ASMEB31.3规范的校核准则,管道一次㊁二次应力的校核均满足要求㊂根据未焊透缺陷在应力分析模型中的节点位置,由计算可知,在操作工况(OPE)下,最严重缺陷处管道横截面的弯矩载荷M=0.065kN㊃m㊂3㊀管道的安全评定受检管道材质为20#,在检验中未发现材料脆化倾向,可以按照GB/T19624 2019标准附录H给出的评定方法,对管道未焊透缺陷进行安全评定㊂3.1㊀缺陷部位管道尺寸的确定假设检验周期初定3a,管道实测最小壁厚为3.9mm,则周期性腐蚀量C2=(4-3.9)ˑ3/3=0.1mm,管道计算壁厚T=3.9-0.1=3.8mm㊂管道外径实测最大值Do=76mm,外半径Ro=Do/2=38mm,内半径Ri=Ro-T=34.2mm㊂3.2㊀缺陷的规则化及无量纲化处理由射线检测结果可知,缺陷性质为整圈未焊透,最严重缺陷处的深度为1.5mm,缺陷沿轴向的宽度为1mm㊂按图2所示进行规则化处理,则轴向半长A=0.5mm㊁环向半长B=πRi=107.39mm㊁深度C=1.5mm㊂缺陷尺寸的无量纲化处理如下:相对轴向长度a=A/RoT=0.5/38ˑ3.8=0.042,相对环向长度b=B/(πRi)=1,相对深度c=C/T=1.5/3.8=0.395㊂图2㊀未焊透缺陷表征示意图3.3㊀材料性能数据的确定按文献[5]确定在评定工况下材料的屈服强度σs=245MPa,抗拉强度σb=390MPa㊂则材料的流变应力:σᶄ=σs+σb2=245+3902=317.5MPa3.4㊀无缺陷管道在纯内压和纯弯矩下的塑性极限载荷的计算在纯内压下的塑性极限内压:PL0=23σᶄlnRoRi=23ˑ317.5ˑln3834.2=38.63MPa在纯弯矩下的塑性极限弯矩:ML0=4σᶄR3o-R3i3=4ˑ317.5ˑ383-34.233=6.295kN㊃m3.5㊀免于评定的判别未焊透缺陷若要免于评定,则须同时满足下列条件:(1)管道结构符合设计制造要求;(2)Pmax/PL0ɤ0.3;(3)未焊透缺陷的相对深度c0不超过表2规定的容限值,其中c0=[C+(T0-T)]/T0㊂表2㊀压力管道未焊透缺陷容限值缺陷的相对环向长度b容许的最大缺陷相对深度c0bɤ0.250.450.25<bɤ0.500.400.50<bɤ0.750.350.75<bɤ1.000.25㊀㊀受检管道结构符合设计制造要求,且Pmax/PL0=0.4/38.63=0.01<0.3,满足条件(1)和(2),但相对深度c0=[C+(T0-T)]/T0=[1.5+(4-3.8)]/4=0.425>㊀㊀㊀㊀㊀8㊀PipelineTechniqueandEquipmentJan 2021㊀0.25,不满足条件(3),故该缺陷不能免于评定,应对其进行安全评定㊂3.6㊀缺陷管道在纯内压和纯弯矩下的塑性极限载荷的计算在纯内压下的塑性极限内压:PLS=pLSˑPL0(1)式中:pLS=0.95-(0.85+0.013a/b)Ae=0.864,Ae=c(aebc)1/3=0.1007,ae=min(3.0,a)=0.042㊂将相关数据代入式(1),计算得PLS=33.38MPa㊂在纯弯矩下的塑性极限弯矩:MLS=mLSˑML0(2)式中:mLS=(1-c)sinπ(1-bc)2(1-c)éëêêùûúú+csin(πb)2=0.605㊂将相关数据代入式(2),计算得MLS=3.808kN㊃m㊂3.7㊀安全性评价若式(3)的判据成立,说明该缺陷是安全或可接受的;否则,说明管道在操作工况下不能保证安全或不可接受㊂PPLSæèçöø÷2+MMLSæèçöø÷2ɤ0.44(3)P取管道最高工作压力值0.4MPa,将计算出的PLS=33.38MPa㊁M=0.065kN㊃m㊁MLS=3.808kN㊃m代入式(3),计算可得:PPLSæèçöø÷2+MMLSæèçöø÷2=0.00043<0.44通过计算可知,在正常操作工况下,该含未焊透缺陷的管道在评定周期内是可以安全运行的㊂4㊀结论(1)本文对检验过程中发现的超标未焊透缺陷进行了安全评定分析,详细介绍了评定步骤及计算过程,给出了管道安全评价的结果㊂结果表明:在正常操作工况下,缺陷处尚有较大的安全裕度,在评定周期内可以安全运行,满足合于使用要求㊂(2)对部分含超标缺陷安全状况等级定为4级的工业管道,在企业由于各种原因无法及时进行返修的情况下,可以采用安全评定的方法对管道的安全状况进行评估,在保证管道安全运行的前提下,进一步发挥了在用含缺陷管道的使用经济性㊂参考文献:[1]㊀国家质量监督检验检疫总局.压力管道定期检验规程工业管道:TSGD7005 2018[S].北京:新华出版社,2018:13-15.[2]㊀梁文军,陈坡,盛水平,等.含未焊透缺陷压力管道极限载荷数值分析[J].轻工机械,2008,26(5):113-116.[3]㊀张叔自.对‘在用工业管道定期检验规程“(试行)几个问题的探讨[J].化工设备与管道,2005,42(1):21-23.[4]㊀国家市场监督管理总局.在用含缺陷压力容器安全评定:GB/T19624 2019[S].北京:中国标准出版社,2020:105-110.[5]㊀国家质量技术监督局.工业金属管道设计规范:GB50316 2000[S].北京:中国计划出版社,2008:104.作者简介:王海锋(1985 ),工程师,硕士研究生,主要从事承压类特种设备的检验检测工作㊂E⁃mail:sxwhf20@163.com。
工业管道的风险评价与完整性评定

2、风险评价:采用适当的风险评价方法,如概率-后果模型或风险矩阵等, 对工业管道进行风险评价,将管道的风险水平分为不同的等级。
3、完整性评定:根据风险评价结果,对工业管道进行完整性评定,确定管 道的可靠性和安全性。
4、制定措施:结合风险评价和完整性评定的结果,制定相应的措施,包括 维修、更换或停用等,确保有效降低管道事故发生概率。
5、跟踪监测:落实跟踪监测措施,对采取措施后的工业管道进行持续监测, 确保管道的安全性和可靠性得到改进。
案例分析
假设某化工厂的工业管道因腐蚀导致泄漏,需要进行风险评价和完整性评定。 首先,我们需要收集该管道的相关数据,包括管道材质、运行压力、介质等基本 信息。然后,采用风险矩阵法进行风险评价,识别出泄漏事件的风险等级。接下 来,采用无损检测技术对管道进行完整性评定,发现管道的腐蚀程度和位置。
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4、跟踪监测的落实:对修复后的管道进行跟踪监测,确保管道的安全性和 可靠性得到持续改进。
风险与完整性评定的结合
风险评价和完整性评定是相辅相成的过程。在实际操作中,我们可以根据以 下步骤将两者结合起来:
1、数据收集与分析:收集工业管道的相关数据,包括运行记录、维修记录、 事故数据等,对数据进行深入分析,识别出潜在的风险源和危险因素。
在完整性评定过程中,我们需要考虑以下关键因素:
1、检测技术的选择:根据实际情况选择合适的检测技术,确保能够准确发 现和评估管道缺陷。
2、缺陷的分类与评估:根据缺陷的性质、大小和位置,对缺陷进行分类和 评估,确定其对管道安全的影响程度。
3、修复措施的制定:结合风险评估结果,制定相应的修复措施,确保有效 降低管道事故发生概率。
4、风险分级:根据评价结果,将工业管道的风险分为不同等级,以便于制 定相应的风险控制措施。
在用含未焊透缺陷工业管道的安全评定

在用含未焊透缺陷工业管道的安全评定摘要:近年来,随着工业管道定期检验的全面开展,在射线检测中发现很多管道的对接环焊缝都存在未焊透缺陷。
由于TSGD7005—2018《压力管道定期检验规则—工业管道》对未焊透缺陷的定级较保守,在实际检验中有较大比例的管道安全状况等级将被定为4级,需对缺陷进行处理,否则管道不得继续使用。
而大量的工程实践经验表明,很多带有此类缺陷的管道经过长周期的运行并未出现问题,若进行修理或更换,会给使用单位造成损失。
本文基于在用含未焊透缺陷工业管道的安全评定展开论述。
关键词:未焊透缺陷;工业管道;安全评定引言由于焊接、管理不善等原因,压力管道中不完整的贯穿缺陷很常见。
因此,对国内外有不完全渗透缺陷的压力管道的安全评估进行了大量研究,并制定了相关的标准和规范,如欧洲工业结构完整性评估方法(SINTAP)、美国EPRI评估规则、英国缺陷结构完整性评估标准(R6)。
目前压力管道的安全评估方法主要有以下几种:局部减薄缺陷塑性失效评估法、简化因子评估法、净截面塑性失稳准则、ASMEIWB-3650压力管道缺陷评估法、失效评估图(FAD)法、中低压管道焊缝单侧未焊透缺陷安全评估法。
1我国现行工业管道未焊透缺陷评级标准与规范在我国现行的与工业管道未焊透缺陷评定相关的标准和规范中,《有缺陷可重复使用压力容器安全评定》(GB/T19624-2004)给出了压力管道直管段体积缺陷的安全评定方法,《现场设备和工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB/T50236-98)对设备、施工和用户的要求比其他规范更严格,但,后者在满足安全运行要求的基础上,兼顾了我国在用工业管道的实际情况和企业运营成本,可操作性强。
因此,本文采用后者对在用工业管道的不完全贯穿缺陷进行安全等级评定。
2案例分析检查说明:在对工业管道进行全面检查时,现场半径检测发现了未焊接的焊缝,具体参数如下:管道编号:HG04-200-1.6A2-(H.60)、管道等级:GC2、管道外径(D)219mm、管道壁厚介质:化学物质,壁厚测量没有显着减小(确定介质基本上不受材料腐蚀),射线检测缺陷的性质:未焊接,根据放置的特定试验块确定自己的高度(h)2.0mm,缺陷长度453.83mm为此,我们使用断裂弹性模型对正在使用的缺陷压力管道进行了兼容性评估,以确定缺陷是否满足使用要求。
锅炉压力容器和压力管道安全状况等级评定

锅炉压力容器和压力管道安全状况等级评定B.1 评级说明锅炉、压力容器和压力管道安全状况等级应根据设备健康状况及部件检验结果进行评定,且以其中被评定不见登记最低者作为设备及部件的评定级别。
锅炉压力容器和压力管道安全状况等级是锅炉压力容器和压力管道设备评级的依据。
锅炉和压力容器安全状况共分为五个等级:1级,表示锅炉压力容器处于最佳安全状态;2级,表示锅炉压力容器处于良好安全状态;3级,表示锅炉压力容器安全状况一般,尚在合格范围内;4级,表示锅炉压力容器处于在限制条件下监督运行状态;5级,表示锅炉压力容器停止使用或判废。
压力管道安全状况共分为4个等级:1级,表示管道处于最佳安全状态;2级,表示管道处于良好安全状态;3级,表示管道存在较严重缺陷,使用单位采取有效措施,经检验单位检验许可,可在一个大修周期内安全使用;4级,表示管道存在严重缺陷,难于修复,部分管段或整个管道需要更换;或管道使用超过设计寿命,且管道材质有明显损伤,需要作管道寿命评估,由评估结论确定能否继续使用的管道。
B.2 锅炉安全状况等级评定项目a)锅炉技术资料审查;b)锅炉外部检验;c)锅炉汽包、内(外)置式汽水分离器检验;d)锅炉省煤器检验;e)锅炉水冷壁检验;f)锅炉过热器检验;g)锅炉再热器检验;h)锅炉联箱检验;i)锅炉减温器、汽—汽热交换器检验;j)锅炉范围内管道及附件检验;k)锅炉安全附件检验l)锅炉锅水循环泵检验m)锅炉承重部件检验;n)锅炉超压水压试验检验;o)锅炉保护装置检验;p)锅炉化学项目检验;q)锅炉膨胀系统检验;r)锅炉炉墙保温检验。
B.3 压力容器安全状况等级评定项目a)压力容器技术资料审查;b)压力容器外部检验;c)压力容器结构检验;d)压力容器腐蚀、减薄、变形检验;e)压力容器焊缝表面及内在质量检验;f)压力容器安全附件检验;g)压力容器超压水压试验结果。
B.4 压力管道安全状况等级评定项目a)压力管道技术资料核查;b)压力管道壁厚和管壁减薄检查;c)压力管道弯管检查;d)压力管道焊缝缺陷检查;e)压力管道焊缝材料组织劣化检查;f)压力管道蠕变胀粗检查;g)压力管道支吊架状况检查。
工业管道安全评价检查内容范文

工业管道安全评价检查内容范文一、工业管道系统概况1. 工业管道系统的规模和范围考察工业管道系统的管道长度、管道直径、材质等基本参数,并了解管道系统的覆盖范围和运行区域。
2. 管道系统运行压力和温度范围了解管道系统的设计工作压力和温度,以及实际运行中的压力和温度波动范围。
3. 管道系统的运行环境考察管道系统所处的运行环境,包括温度、湿度、腐蚀性介质、震动等因素。
二、管道材料和设备评估1. 管道材料的选择和安装评估管道所使用的材料是否符合相关标准和规范,并确认材料的耐腐蚀性和承压能力。
2. 管道连接和支架系统的安装检查管道连接和支架系统的安装情况,并评估其对管道系统的稳定性和安全性的影响。
3. 管道系统的防护措施评估管道系统的防护措施,包括防腐涂层、避雷装置、防止振动和冲击等装置。
三、安全阀和监测设备评估1. 安全阀的选择和配置评估安全阀的选择和配置是否满足管道系统的安全要求,并确认其校验周期和标定数据是否合理。
2. 监测设备的可靠性和准确性检查管道系统的监测设备,包括压力传感器、温度传感器、流量计等,评估其准确性和可靠性。
3. 报警和自动切断系统的运行状况确认管道系统的报警和自动切断系统的运行状况,并检验其是否能够及时响应异常情况。
四、管道系统的维护和操作管理1. 维护计划和记录评估维护计划的合理性和执行情况,并检查维护记录的完整性和准确性。
2. 操作规程和培训确认操作规程的完备性和规范性,并评估操作人员的培训情况和操作能力。
3. 管道系统的应急响应和事故处理能力评估管道系统的应急响应和事故处理能力,包括应急预案的编制和演练情况。
五、风险评估和管理1. 风险评估方法和评估结果了解管道系统的风险评估方法,并评估其评估结果的科学性和可靠性。
2. 风险控制和管理措施评估管道系统的风险控制和管理措施的有效性和可行性,并提出改进意见。
六、案例分析和经验总结通过案例分析,总结工业管道系统的事故原因和应对经验,为管道安全风险评估提供参考。
含未焊透缺陷压力管道的安全评定

计算 得 i =1 , 7 3 2 m m。
管基 本参数
某化 工企 业聚酯 工艺 的压力管道 , 经 无 损 检 测 发 现, 在 直管 段 与 弯头 焊 接 部 位存 在 未焊 透 的超 标 缺 陷 , 见图1 。管道 的 基 本 参 数 见表1 , 其 保温 层 厚 1 0 0 mm ; 检 验
根 据 国质 检 锅 【 200 3】 1 0 8号 《在 用 工 业 管 道 定 期 检 验 规 程 》,未 焊 透 缺 陷 按 局 部 减 薄 定 级 。 根 据 缺 陷尺 寸该 管道 安全 状况 等级 应 定为 4 级 , 可 按 GB/ T1 9 6 2 4 —2 00 4《 在 用 合 缺 陷 压 力 容 器 安 全 评定 》 进 行 评 定 。根 据 标 准 对 未 焊 透 缺 陷 进 行 规 则 化 处 理 。 得 到 长 2 c =6 5 am , r 深a = 1 . 5 mm 的表 面 裂 纹 , 其等 效 裂 纹长 度 为:
型 ,见 图2 。
‘
.
竹道材质
缺I : f i 长 度
2 0 #
6 5 am r
1 : 道 格
缺 深 度
击 8 8 . 9 4 . 5
1 . 5mm 4 . 3 4mm 1 . 1MP a 3 3 0 ℃ 导热 i l l I
在用氧气管道缺陷安全评定

在用氧气管道缺陷安全评定因氧气具有非常强的氧化性和助燃性,氧气管道作为在生产、储存、使用过程中的重要装置,是一种在运行中可能引发燃烧、爆炸事故、涉及生命安全、危险性较大的特种设备。
在对某公司氧气压力管道进行全面检验时发现,其大部分焊缝存在超标缺陷,严重影响到管道的安全运行。
如果不对这些缺陷进行处理,潜在的隐患风险较大,但严格按照检验要求,强制其停止使用、维修、更换或者直接报废,会给企业带来较大的经济损失和不必要的资源浪费,考虑该管道操作压力比较低,管道元件设计选型比较保守,安全余量大,结合对管道的定期检验,以“合于使用”为原则,对这些超标缺陷进行了安全评定。
1. 检验情况按照《工业管道定期检验规程》,对该压力管道进行了全面检验。
资料审查发现该氧气管道全长1775米,管道材质为20号钢,GC2级管道,设计、安装、竣工验收等技术资料齐全,投用至今6年时间。
根据检验要求和后续缺陷安全评定需要,按管段起始终点和介质情况,现场对管线进行梳理重新编号,并且以轴侧图形式绘制了管线的单线图,单线图上标明了每条管线的规格、长度、各段标高、焊口的数量及准确位置、支吊架位置及型式等。
并且对存在超标缺陷焊接接头相连的两侧管段分别进行了剩余厚度测量,定点测量出管子或管件的最小厚度,为后续安全评定计算提供基础的数据。
管线总共约有1700道环焊缝,按10%的比例进行了射线探伤,在随机抽查的170道焊缝中,大部分存在超标未焊透和圆形缺陷。
以全面检验射线抽查探伤报告为依据,对所有管线中含缺陷焊缝按《工业管道定期检验规程》逐个进行了安全状况等级评定。
对评为4级的未焊透、未熔合、圆形缺陷等缺陷则进入下一阶段安全评定。
以管线号为OX1为例,见下表:2.管系应力分析在缺陷安全评定中需要缺陷焊缝处的受力情况等作为后续评定计算的基础数据,对所有管系进行一次和二次应力的分析计算和校核,采用CAESAR Ⅱ有限元分析软件,以ASMEB31.3作为本次应力分析校核的基本准则,全部管线强度校核均合格,并提取出缺陷处的轴向、环向、弯曲应力等受力情况。
管道工程质量评定内容是什么?

管道工程质量评定内容是什么?工程质量问题一直以来是我国关注的重点,正常情况下一个工程的实施建设需要多个部门共同的监督和验收才能完成,在建设工程的每一个环节中都要进行严格的监督和验收,从而来保证工程质量不出任何问题,那管道工程质量评定内容是什么?下面就详细介绍。
工程质量问题一直以来是我国关注的重点,正常情况下一个工程的实施建设需要多个部门共同的监督和验收才能完成,在建设工程的每一个环节中都要进行严格的监督和验收,从而来保证工程质量不出任何问题,那管道工程质量评定内容是什么?下面就详细介绍。
▲管道工程质量评定评定的等级标准国家颁发的《建筑安装工程质量检验评理标准》规定,分项、分部、单位工程质量均分为“合格”与“优良”两个等级,其具体标准如下;▲(一)工程的质量等级应符合以下规定:1、合格(1)单位工程中所含的分部工程质量全部达到合格标准;(2)质量保证资料基本齐全;(3)观感质量的评定得分率达到70%及其以上。
2、优良(1)单位工程中所含的分部工程的质量应全部合格,其中有50%及其以上为优良,且指定的主要分部工程必须优良。
指定的主要分部工程是:①建筑工程中的主体与装饰两个分部工程;②以建筑设备安装工程为主的单位工程的指定的主要分部工程是:如锅炉房工程的建筑采暖卫生与煤气分部工程;3变配电室工程的建筑电气安装分部工程;④空调机房与净化车间单位工程的通风与空调分部工程等。
(2)质量保证资料应基本齐全。
(3)观感质量的呼定得分率达到85%及其以上。
小区和厂区室外的单位工程,不进行观感质量评定。
▲(二)不符合相应质数标准的单位工程质量评定:分项工程质量不符合相应质量检验评定标准合格的规定时,必须及时处理,并按以下规定确定其质量等级:1、返工重做的可重新评定质量等级;2、经加固补强或经法定检测单位鉴定能够达到设计要求的,其质量仅能评定为合格;3、经法定检测单位鉴定达不到原设计要求,但经设计单位认可能满足结构安全和使用功能要求可不加强补强的;或经加固补强改变外形尺寸或造成永久性缺陷的,其质量可认定合格,但所在单位工程不应评为优良。
压力管道安全状况等级评定与检验周期

压力管道安全状况等级评定及检验周期(工业)1.6.3特殊规定1.6.3.1检验周期的缩短有下列情况之一的管道,应当适当缩短定期检验周期:1.介质或者环境对管道材料的腐蚀情况不明或者腐蚀减薄情况异常的;2.具有环境开裂倾向或者产生机械损伤现象,并且已经发生开裂的;(30579)3.改变使用介质,并且可能造成腐蚀现象恶化的;4.材质劣化现象比较明显的;5.使用单位未按照附件A(工业管道年度检查要求)进行年度检查的;6.基础沉降造成管道挠曲变形影响安全的;7.检验中怀疑存在其他影响安全因素的。
1.6.3.2未按期进行定期检验的情况因特殊情况未按期进行定期检验的管道,1.由使用单位出具书面申报说明情况,经使用单位安全管理负责人批准,征得上次承担定期检验的检验机构同意(首次检验的延期除外),可以延期检验;2.由使用单位提出申请,按照2.6(RBI)的规定办理对未按期进行定期检验的管道,使用单位应当采取有效的监控措施与应急管理措施。
3安全状况等级评定3.1 评定原则1)管道安全状况等级应当根据定期检验的结果综合评定,以其中项目等级最低者作为评定等级;2)需要改造或者修理的管道,按照改造或者修理后的检验结果评定安全状况等级;3)安全附件与仪表检验不合格的管道,不允许投入使用。
3.2 检验项目的评级3.2.1管道位置或结构评级管道组成件的材质与原设计不符,材质不明或者材质劣化的,应当按照以下要求评定安全状况等级:3)材质劣化或者损伤,发现存在表面脱碳、渗碳、球化、石墨化、回火脆化等材4)湿H2S环境下硬度值超标,碳钢以及低合金钢管道焊接接头硬度值超过HB200但未发生应力腐蚀的3.2.3 管子、管件壁厚全面减薄评级管子、管件壁厚全面减薄时,应当按照以下要求评定安全状况等级检验周期。
3.2.4管子壁厚局部减薄评级GC1管道所允许的局部减薄深度的最大值(mm)D-----缺陷附近管道外径实测最大值,mmt e ----有效厚度,缺陷附近壁厚的实测最小值减去下一检验周期的腐蚀量,mm B-----缺陷环向长度实测最大值,mmP-----管道最大工作压力 MPaP LO-----管道极限内压 MPaC------距下一检验周期局部减薄深度扩展量的估计值,mmP LO=式中:Rel----------管道材料的屈服强度,MPa3.2.5裂纹缺陷评级管子、管件存在表面或者埋藏缺陷裂纹缺陷时,应当打磨消除或者更换,打磨后形成3.2.6.1 焊接缺陷评级的基本原则3.2.6.2 焊接超标缺陷评级1.咬边注:圆形缺陷率,是指在射线底片有效长度范围内,圆形缺陷(包括圆形气孔和夹渣)投影面积占焊接接头投影面积的百分比。
管道完整性评价评价方法

一级评价
– 由管道工程师、腐蚀技术人员、涂层检验员或其他 受过相关培训的人员进行操作。 – 按下式
p d 2 t σ flow 1 - 0.85 t 1 - 0.85 d 1 D t M
ASME B31G-2009
二级评价 • 使用有效面积法
– 对一系列连续腐蚀缺陷的每一个梯形截面计算出相关段的失 效压力,把最小的失效压力作为管子的失效压力。 – 需要细致的测量,工作量大
基于情形 基于内检测
一、剩余强度评价
主要缺陷类型
• 材料缺陷
– 体积(腐蚀)型缺陷
• 质量(重量)损失,内、外腐蚀产生,最为常见;
• 剩余强度评价的重要性
– 管道安全承压、延长寿命依据 – 内检测技术的发展 – 经常性的活动
– 面积(裂纹)型缺陷
• 最危险,产生原因复杂,与材质、制造工艺、使用环境有关
等 效 应 力 /MPa
案例2——占压管道
• 一处管道占压长度近1km,原 来埋深为1.6~1.8米,后因市 场扩建,人为垫土使管道埋
2.5 管道抬升高度/m 2 1.5 1 0.5 0 0
600.00
深增至5~11米。 • 经评价:
– 如果回填土刚度低于100Mpa,管道
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 轴向距离/m
10 13
16 19 22
25 28
31 34 37 序号
40 43
46 49 52
55 58 61
64 67
0.6 0.4
25 有 限元预测失效压力(MPa)
DNV RP F101
误差/%
X46
20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 25 试验爆破压力(MPa)
含缺陷聚乙烯管道电熔接头安全评定-概述说明以及解释

含缺陷聚乙烯管道电熔接头安全评定-概述说明以及解释1.引言1.1 概述:聚乙烯管道电熔接头是一种常见的管道连接方式,其安全性直接影响到整个管道系统的稳定运行。
然而,由于制作过程中可能出现缺陷,导致一些电熔接头存在安全隐患。
本文旨在对含缺陷聚乙烯管道电熔接头进行安全评定,通过分析其潜在风险并提出对应的解决方案,以确保管道系统运行的安全可靠性。
文章将着重介绍含缺陷聚乙烯管道电熔接头的特点、安全评定的要点和方法,以期为相关行业提供参考和借鉴。
1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,将进行概述含缺陷聚乙烯管道电熔接头安全评定的背景和意义,介绍文章的结构和目的。
在正文部分,将首先介绍含缺陷聚乙烯管道电熔接头的基本情况,然后分析安全评定的要点,最后探讨安全评定的方法。
在结论部分,将总结本文的主要内容和研究结果,给出建议并展望未来的研究方向。
整个文章结构合理,逻辑清晰,希望读者能够从中获得启发和收获。
1.3 目的本文旨在对含缺陷的聚乙烯管道电熔接头进行安全评定,以确保其在使用过程中能够达到安全可靠的要求。
通过对接头的缺陷类型、影响因素以及安全评定方法进行分析和研究,为管道工程领域的工程师和技术人员提供相应的参考和指导,从而提高管道工程的施工质量和安全水平。
同时,本文旨在强调对管道电熔接头的质量控制和安全管理的重要性,促进行业规范化和标准化发展,确保工程施工的安全可靠性和持续稳定性。
2.正文2.1 含缺陷聚乙烯管道电熔接头介绍聚乙烯管道电熔接头是在管道安装中常用的连接方式之一,其通过电熔技术将管道接口加热融化,再通过外力使其结合,形成密封连接。
然而,在实际工程中,由于各种原因,聚乙烯管道电熔接头往往存在一定程度的缺陷,如气泡、裂缝、杂质等。
含缺陷的聚乙烯管道电熔接头可能会导致管道连接处的强度和密封性不足,从而造成管道漏水或者破裂,进而引发安全隐患。
因此,对于含缺陷的聚乙烯管道电熔接头进行安全评定,对确保管道运行的稳定性和安全性具有重要意义。
工业管道安全评价检查内容模版

工业管道安全评价检查内容模版一、管道设计检查内容:1. 管道布置和走向是否合理,是否与设备布置和工艺流程相适应;2. 管道截面尺寸是否满足设计要求,材料是否符合要求;3. 管道支撑及固定方式是否稳固可靠;4. 管道与设备及建筑物连接部位是否牢固;5. 管道的分支、环管、倒金字塔等特殊结构设计是否符合要求;6. 管道上是否设置了足够的阀门、调节阀、安全阀等控制装置,并是否正常运行;7. 管道的绝热、防腐保温层是否符合设计要求;8. 管道的排水排气是否便捷,是否满足工艺需要。
二、管道施工检查内容:1. 施工过程中是否按照设计要求进行,施工质量是否合格;2. 管道焊口是否符合相关焊接标准要求,是否有裂纹、气孔、夹杂物等缺陷;3. 管道支架、吊架是否牢固可靠,是否满足设计要求;4. 管道的安装间距、固定间距是否符合标准要求;5. 管道的压力试验是否通过,是否存在泄漏、渗漏等情况;6. 管道的保温层是否符合设计要求,施工质量是否优良。
三、管道运行检查内容:1. 管道的工作温度、工作压力是否在设计范围内,管道是否超负荷运行;2. 管道运行是否稳定,是否存在泄漏、渗漏、振动等异常情况;3. 管道是否完好无损,是否存在腐蚀、磨损等情况;4. 管道的阀门、调节阀、安全阀等控制装置是否正常运行,是否存在卡阻、漏气等问题;5. 管道的排水、排气是否畅通,是否存在堵塞现象;6. 管道的绝热、防腐保温层是否完好,是否存在脱落、受损等情况;7. 管道的外部环境是否适宜,是否有外力或其他影响因素。
四、管道维护检查内容:1. 管道的巡检频次是否符合要求,巡检内容是否全面;2. 管道的维修记录是否完善,维修工作是否及时、有效;3. 管道的清洗、除氧、防腐等维护工作是否定期进行,是否达到要求;4. 管道的维护设备、工具是否完善,是否具备维护条件;5. 管道的备品备件是否齐全,是否能及时更换;6. 管道的维护人员是否具备相关技能,能否熟练操作维护设备。
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常见压力容器与压力管道的常见缺陷及产生原因
摘要:压力容器和压力管道是具有爆炸危险的特种承压设备。
通过对压力容器与压力管道常见事故,破坏形式及产生原因进行分析,对规范压力容器与压力管道的检验程序和检验手段,杜绝或减少突发事故的发生起到了基础作用,同时也为国民经济的发展起到了一定的作用。
关键词:压力容器压力管道缺陷产生原因
1压力容器与压力管道概念
压力容器与压力管道都属于特种设备,主要指在生产(科学实验)和生活中广泛使用的、具有爆炸、燃烧和急性中毒等危险性质的承压设备。
压力容器及压力管道的定义为:压力容器,是指盛装气体或者液体,承载一定压力的密闭设备,其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压),且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器;
压力管道,是指利用一定的压力,用于输送气体或者液体的管状设备,其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质,且公称直径大于25mm的管道。
特别需要提出的是压力容器与管道道经常是相联系的,一个装置中往往同时存在压力容器与管道,这里着重研究它们共有的特性。
2压力容器与压力管道常见及原因
在实际使用过程中,由于在设计、制造、安装及运行管理中存在各类问题,压力容器及压力管道的爆炸、泄露、破裂等破坏性事故时有发生。
一般出现事故主要是由以下情况造成的:总的来说有设计原因、制造原因、使用原因。
具体说有设计方法、设计准则、强度计算、应力分析、安全裕度设置和材料选择原则粗制滥造、错用材料等,尤其是焊缝质量低劣,没有执行严格的质量管理制度,安装不符合技术要求、安装附件规格不对、质量不好,以及在运行中超压、超负荷、超温,没有执行定期检验制度等。
压力容器与管道破坏事故原因大体有以下几类:因超压造成过度的变形,因存在原始缺陷而造成的低应力脆断,因环境或介质影响造成的腐蚀破坏,因交变载荷而导致发生的疲劳破坏,因高温高压环境造成的蠕变破坏等。
通常情况下压力容器的破坏主要取决于三个基本因素:应力水平、材料性能和缺陷危害度。
脆性破坏是在低应力状态下发生的破裂,故又称低应力破裂。
绝大多数发生在材料的屈服极限以下,破坏时没有或者有很少的塑性变形。
脆性破坏的基本原因是材料的低温脆性和严重缺陷引起的缺口效应。
实际上,脆性破坏并不一定都是由低温脆性引起,脆性破坏事故中材料缺陷往往是主要原因,而其中尤以应力集中产生的裂纹性缺陷引起的事故所占比例较高。
疲劳破坏是压力容器或管道长期受到反复加压和卸载的交变载荷作用出现
的金属材料疲劳,而产生的一种破坏形式。
疲劳破坏一般是从应力集中的地方开始。
这些高应力集中在反复的载荷作用下,会使受力最大的晶粒产生塑性变形并逐渐发展成微小裂纹。
裂纹两端在交变应力作用下不断扩展,最后导致容器的破坏。
疲劳破坏的发生,是由于交变载荷以及局部应力过高所引起。
所谓疲劳设计,实际上主要是开孔部位的强度校核,如果该部位的疲劳强度能满足要求则其它部位的疲劳强度一般就不成问题。
蠕变破坏是和材料抗蠕变性能密切相关的一种破坏形式,金属材料在一定的
温度和载荷作用下,随时间而缓慢产生塑性变形的现象称为蠕变。
高温、应力和时间是蠕变发生的三要素。
产生蠕变的材料,其金相组织有明显的变化,如晶粒粗大珠光体的球化等,有时还会出现蠕变的晶界裂纹。
蠕变破坏的发生,需经过较长一段时间的高温下的外力载荷,破坏应力低于材料在使用温度下的强度极限。
产生蠕变破坏的部位主要位于管道弯头、三通及纵、环焊缝、丁字口焊缝,存在高拉伸应力的局部区域等。
制造中的夹杂及管道安装焊接缺陷的应力集中,对蠕变破坏也起着加速作用。
高温工况下同时伴有交变载荷,包括压力交变或者温度交变,称为蠕变疲劳作用,这是一种更为复杂的破坏问题。
韧性破坏(延性破坏)是材料承受过高的压力,以至超过了它的屈服极限和强度极限,因而使它产生较大的塑性变形,最后发生破裂的一种破坏形式。
压力容器的一般事故大多属于这一类型。
主要原因是压力升高超过最高许用压力,安全保护装置失灵;维护不良,致使容器发生大面积腐蚀、厚度减薄、强度减弱,即使并未超压,也可能应力过大导致韧性破裂。
3小结
压力容器和压力管道是具有爆炸危险的特种承压设备,它往往承受高低温和高压力,承受化学腐蚀作用,一旦发生爆炸或泄漏就会引起火灾、中毒、污染环境等重大事故。
以上对压力容器与压力管道概念、压力容器与压力管道常见缺陷及原因进行了分析。
一次危险是设备或系统内潜在着发生火灾或爆炸的危险,从小到大在正常操作状况下,不会危害人身安全或设备完好。
而二次危险是由于一次危险而引起的危险,它会直接危害人身安全或设备的损坏。
因此,防止一次危险发生,杜绝二次危险是我们的主要方向。
以上的研究对规范压力容器与压力管道的检验程序和检验手段,杜绝或减少突发事故的发生起到了基础作用。
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