压力管道检验缺陷分析及防止措施

压力管道检验缺陷分析及防止措施

[摘要]压力管道与锅炉压力容器相比正式纳入安全管理与监察规定时间相对较短，但其事故危害性不容忽视。压力管道在实际使用过程中，由于设计、制造、安装及运行管理中存在各类问题，管道的破坏性事故时有发生，在检验中发现的压力管道缺陷要进行缺陷分析和制定相应防止措施，以减少压力管道事故的发生。

【关键词】压力管道；检验缺陷分析；腐蚀破坏；破坏防止措施

《特种设备安全技术监察条例》将压力管道定义为“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”。压力管道在实际使用过程中，由于设计、制造、安装及运行管理中存在各类问题，管道的破坏性事故时有发生。这些压力管道事故严重危及人身安全，因此必须加强使用中的规范管理和有效检验检测。以防止压力管道在运行过程中发生破坏。在压力管道检验过程中,发现压力管道存在缺陷,损坏,需要进行修理,改造的,按要求填写检验案例并进行相应分析。2010年在对石家庄某单位管理范围内铁路56宿舍换热站至锅炉房用饱和蒸汽供热管道的直埋部分检验中发现严重腐蚀，管子、管件全面减薄，局部管段出现泄露进行过截管更换，需要进行修理改造，特编写检验案例分析，针对该管段缺陷进行分析。

一、压力管道检验缺陷分析

1、检验缺陷概况

该管道于1992年9月安装，1992年11月投入使用，由铁路基建工程段锅炉房（安装两台4吨蒸汽锅炉）引入铁路56宿舍换热站，全长562米，管道使用∮159×6mm无缝管，采用氢凝漆防腐层，聚氨酯保温层，玻璃丝布刷玻璃钢保护层，敷设方式为直埋敷设和局部架空敷设方式，使用参数为0.6MPa/164℃/饱和蒸汽，管道类别为GC3，该管段使用登记证编号为管冀SJW06502，在检验中了解到该段管道穿越石家庄铁路基建工程段内道路的埋地部位于2010年供暖期间发生过泄露损坏后截管更换抢修，选择该损坏部位及附近管段开挖抽查，在管道截管更换附近部位发现管道玻璃丝布玻璃钢保护层玻璃钢涂刷不均匀，去除保护层和保温层后发现外表面油漆剥落、腐蚀严重，腐蚀坑深1-2mm,管道打磨光滑后用超声波测厚仪进行壁厚测定实测最小厚度2.2mm，土壤进行PH值测试呈酸性。

2、原因分析

压力管道的腐蚀形态很多，引起不同腐蚀的原因是多种多样的，大致的主要原因有：压力管道维护不当；选材不当或未采取防腐措施；结构不合理；或焊接不符合规范要求；介质中杂技影响。

本段管道腐蚀破坏主要有以下几方面原因造成：该管道已使用18年，使用年限较长，玻璃钢玻璃丝布保护层涂刷不均匀，甚至漏涂没有对管道有效保护和防水，造成保温层内渗水，使管道长期处于潮湿的外部环境，管道氢凝漆防腐前没有对管道进行彻底除锈，且涂刷不均匀，防腐效果达不到设计要求，长时间使用后油漆剥落、在潮湿酸性外部环境介质化学和电化学作用下产生局部腐蚀和全面减薄，管道穿越道路部分未安装套管或加覆盖层等防护，管道下部填沙厚度达

不到设计要求，石家庄铁路基建工程段道路有经常有重型车辆通过，在道路沉降载荷作用下产生破坏泄露。总结原因是在外部环境介质化学和电化学作用和道路沉降载荷作用下外力因素共同作用下而产生腐蚀破坏。

3、结论

该段蒸汽介质压力管道经腐蚀后出现局部腐蚀和全面减薄，是产生腐蚀泄露的直接原因；外部化境处于潮湿环境，外部环境介质呈酸性是腐蚀减薄和腐蚀泄露的客观原因；管道在潮湿环境下形成化学和电化学腐蚀是管道腐蚀减薄和腐蚀泄露的根本原因；腐蚀泄露处经常有重型车辆通过、道路沉降及管道穿越道路未安装套管，管道下部填沙厚度达不到设计要求是产生腐蚀泄露的重要原因。

二、压力管道腐蚀破坏防止措施

压力管道在实际使用过程中，由于设计、制造、安装及运行管理中存在各类问题，管道的破坏性事故时有发生。这些压力管道事故严重危及人身安全，因此必须加强防范。要防止压力管道在运行过程中发生破坏，就必须了解、掌握其发生破坏的规律，以便找出比较正确的防止这些事故发生的措施和避免发生事故的办法。

我国有关资料统计说明，压力管道破坏事故中，腐蚀与冲蚀破坏约占29.8%，安装原因约占26.7%，制造原因约占24.5%，设计原因约占10.5%，管理不善约占8.5%，可见腐蚀破坏是压力管道破坏主要原因之一。压力管道的腐蚀破坏形态，分为全面腐蚀、点腐蚀、局部腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀、及氢腐蚀等。腐蚀断裂系指压力管道在腐蚀介质作用下，因均匀腐蚀导致壁厚减薄材料组织结构发生改变，或局部腐蚀造成的凹坑，使配料力学性能下降，管道承载能力不足而造成的断裂，腐蚀断裂一般有明显的塑性变形，具有韧性断裂的特征，但晶间腐蚀、应力腐蚀引起的断裂没有塑性变形，具有脆性断裂的特征。本段管道主要是在外部环境介质化学和电化学作用和道路沉降载荷作用下外力因素共同作用下而产生腐蚀破坏，应该从以下几方面制定防止措施：

在设计方面：

1、从道路下面穿越的压力管道，其顶部至路面不宜小于700mm,保证压力管道能够承受足够的载重。

2、带有隔热层及外护套的埋地压力管道，布置时应有足够的柔性，并在外套内有内管热胀的余地。

3、压力管道穿越道路部位加强防护，采用带套管穿越形式或管道上加覆盖层形式等，采用套管方式做好管道和套管之间的电绝缘，两端采用绝缘密封，严防地下水的渗入，避免出现电化学腐蚀，必要时进行阴极保护。

在安装施工方面：

1、在压力管道施工中，严格按国家标准和设计要求施工做好防腐层、保温层、保护层，不漏刷、漏涂，防腐层不产生破损点。

2、压力管道施工下管前应在管沟底铺设200mm的细土或细砂垫层，且需用细土或砂夯实回填至管顶以上200-300mm后，方可用原土回填夯实。

3、在压力管道穿越公路段埋设管道穿越桩，标注里程位置走向等，提示过往车辆，尽量减少重型车辆通过。

在运行维护方面：

1、选用结构合理、设计制造质量符合国家标准的要求的压力管道，作为压力管道的防腐技术，应用最多、最普遍的是涂料和复合材料，对于腐蚀性特强的介质，则采用非金属耐腐蚀材料，在石油、石化的个别部分管线也有采用缓蚀剂