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  • 2022-12-03 10:57:45 发布

石油化工管道工程质量通病和防治措施方案

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WORD整理版!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"第五编石油化工管道的故障检修!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!";touq&"范文范例参考指导\nWORD整理版第一章第五编石油化工管道的故障检修石油化工管道常见故障及防治范文范例参考指导WORD整理版第一节管道连接的质量通病及防治一、螺纹接口渗漏!"问题表现管道通入介质后,螺纹连接口发生滴、漏现象。#"原因分析(!)螺纹连接口、螺纹未拧紧,连接不牢固。(#)螺纹连接处填料未填好、脱落、老化或填料选用不合适。($)管口有裂纹或管件有砂眼。(%)管道支架间距过大,或受外力作用,使螺纹接头处受力过大,造成螺纹头断裂。(&)螺纹加工进刀过快,有断扣现象。$"纠正方法及预防措施(!)纠正方法以上问题的存在都会造成螺纹接头漏水,在找出漏水的真正原因后,才可对症进行处理。一般情况下,先用管钳拧紧螺纹;如还漏水应从活接头处拆下,检查螺纹及管件,如管件损坏应予以更换,然后重新更换填料用管钳拧紧。(#)预防措施!)在进行管螺纹安装时,选用的管钳及链条钳规格要合适,用大规格的管钳拧紧小口径的管件,会因施力过大使管件损坏;用小规格的管钳拧紧大口径的管件,会因施力不够而拧不紧,发生螺纹连接口漏水;另外还需考虑阀门及配件的位置和方向,不允许因拧过头而用倒扣的方法进行找正。螺纹连接紧固时应根据管螺纹安装的规格按表!’!,选用合适的管钳,连接紧固。表!’!管螺纹安装管钳选用表范文范例参考指导WORD整理版名称管钳规格()*!#!%安装管螺纹的范围()*!$#+%$%+!!!范文范例参考指导WORD整理版链条钳!,#%范文范例参考指导\nWORD整理版$-$-%.%,%+##+$$+%$+&$+-$+,・/&!・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修!)螺纹连接处填料要缠紧,缠均匀,不得脱落,过期失效,老化填料不得使用;另外填料的选用要符合输送介质的要求,以达到连接紧密的目的。")要认真把好材料及管件的质量关;认真检查管道及接头有无裂纹、砂眼、断扣、缺扣等缺陷;安装完毕,严格按规范要求进行强度试验和严密性试验,对接头处仔细认真检查,及时消除隐患。#)管道支架、吊架的间距要符合设计规定或规范的要求;埋地管道管周围的覆土要用手夯分层夯实,防止局部外力撞击;另外,架空管道不得附加外力如悬挂重物、脚踩等,以免局部受力过大,造成螺纹头断裂。$)螺纹加工严格遵守操作规程和标准要求,螺纹管道要在托架上装正、夹紧,进刀不得过快,随时用润滑油冷却润滑,防止偏扣、断扣及乱扣等现象的发生。二、法兰接口漏水%&问题表现管道通入介质后,法兰连接处发生滴、漏现象。!&原因分析(%)两法兰面不平行,无法上紧,从而造成接口处渗漏;(!)垫片的材质不符合管内介质要求,造成渗漏;(")法兰垫片厚度不均匀,或使用斜垫片、双垫片,造成渗漏;(#)螺栓紧固不紧或螺栓紧固未按对称十字交叉顺序进行,紧固不严,造成渗漏;($)法兰焊口存在质量缺陷,造成焊口渗漏。"&纠正方法及预防措施(%)纠正方法针对法兰渗漏部位,检查出渗漏的真正原因,采取对症处理措施。如属两法兰面不平行造成渗漏,可采用将法兰割下,重新找正焊接;如属垫片不符合要求,应更换垫片;如属螺栓紧固不符合要求,可将螺栓松开重新按对称十字交叉顺序进行紧固;如属法兰焊口漏水,可采用补焊方法修补。(!)预防措施%)向管端上法兰时,应采用法兰片,将法兰尺的一端紧贴管皮,另一端紧贴法兰面,如图%’%,然后定位焊三点。再用法兰尺从两个垂直方向进行检查,法兰尺与法兰密封面之间的间隙不得超过%(!))。范文范例参考指导\nWORD整理版图%’%法兰端面和管子中心线不垂直用法兰尺检查!)法兰垫片的选用应符合设计和规范的要求。一般蒸汽管道选用石棉橡胶垫,使用前应在润滑油中浸泡,并涂以铅油或铅粉,以增加严密性。给水管道选用橡胶垫;热水管・*$!・范文范例参考指导\nWORD整理版道选用耐热橡胶垫。第五编石油化工管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版!)法兰垫片安装时,法兰密封面要清理干净,位置要对正,垫片表面不得有沟纹、断裂、厚薄不均等缺陷,可允许使用斜垫片及双层垫片。")法兰螺栓的紧固要对称成十字交叉顺序进行,分三次将螺栓拧紧,使各螺栓受力均匀。#)法兰焊口渗漏的预防除选择正确的焊接规范和正确的方法施焊外,法兰的对口也应符合规范的要求。三、承插接口渗漏$%问题表现管道通入介质后,承插接口处有渗漏现象。&%原因分析($)管道承口或插口处有砂眼、裂纹等缺陷,造成渗漏;(&)管道对口时,接口清理不干净,填料与管壁结合不紧密,造成接口渗漏;(!)打口不密实,造成接口渗漏;(")填料不合格或配合比不准,造成接口渗漏;(#)水泥接口养护不认真或冬季未采取保温措施,致使接口干裂或受冻,造成接口渗漏;(’)管墩设置不合适或填土夯实方法不当,使管道撞压受损,造成渗漏。!(纠正方法及预防措施($)纠正方法针对管道承插接口渗漏,检查找出渗漏的真正原因,采取对症处理措施。如管道接口本身有砂眼或裂纹,应拆下予以更换;如由于填料同管壁结合不严、填料不密实、填料配合比不准或操作不当,造成接口渗漏,应慢慢剔去原填料,清理干净承插接口,重新捻入合格填料,并再次进行水压试验。(&)预防措施$)金属承插管道在使用前应每根管进行认真检查,用小锤轻轻敲打,用听声音的方法判断管道是否有裂纹。特别对管道的承口及插口部分,更要仔细检查。如有裂纹应予以更换或将有裂纹部分截去;&)管道对口前应认真清理管口,对涂有沥青的承口及插口用氧乙炔焰烧烤。用铁丝刷将接口清理干净,以保证填料同管壁的紧密粘着;!)作承插接口的操作方法要正确,首先将油麻拧成麻股均匀打入,打实的油麻深度以不超过承口深度的$)!为宜。然后分层塞入填料,分层打实。打好的灰口表面应平整,外观呈现暗色亮光。")接口填料应按设计要求进行配制,常用的填料材料质量要求及配比是:填料油麻用丝麻经#*!号或"号石油沥青和+#*&号汽油的混合液浸泡凉干而成。因油麻具有良范文范例参考指导\nWORD整理版好地防腐能力,且浸水后纤维膨胀,可防止水的浸透。纯水泥接口填料,用",,号以上硅酸盐水泥加水拌合而成。水泥与水的重量比为+-$。石棉水泥接口填料,采用四级石棉绒和",,号以上硅酸盐水泥调匀后加水拌合而成。・+#!・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修石棉、水泥和水的重量比为!"#$%&$#&%’#(。膨胀水泥接口填料,采用膨胀水泥和干砂调匀后加水拌合而成。膨胀水泥、干砂与水的重量比为)%)%(。青铅接口填料为青铅。*)承插水泥接口打口完成之后,应及时用湿泥抹在接口外面,春秋每天浇水至少两次;夏季要用湿草袋盖在接口上、每天浇水至少四次。冬季要用草袋盖住保温防冻。&)管道支墩位置设置要合适、牢固,在管道转弯处要设置牢固的挡墩,以防弯头转弯处受介质压力作用而脱开;管道覆盖回填土时要分层予以夯实,但不得直接撞击管道。四、管口焊接缺陷或渗漏(#问题表现管道焊缝外形尺寸不符合要求;或者存在咬边、烧穿、焊瘤、弧坑、气孔、夹渣、裂纹、未焊透、未熔合等缺陷,或管道通入介质后焊口渗漏。!#原因分析(()管道焊缝外形尺寸不符合要求,表现为焊波宽窄不一,焊缝高低不平,焊缝宽度太宽或太窄,焊缝与母材过渡不平滑等,如图(+!所示。产生这些缺陷的原因主要是焊接坡口角度不当或对口间隙不均匀、焊接规范选用不当或施焊时操作不当、运条速度及焊条角度掌握不合适等造成的。(!)咬边是指焊缝边缘母材上被电弧或火焰烧熔出的凹槽,如图(+$所示。它的存在,大大降低了焊缝的机械强度,还会造成应力集中。产生这种缺陷的主要原因是施焊时,选用的熔接电流过大;电弧过长;焊工操作时,焊条角度掌握不当,运条动作不熟练造成的。咬边是立焊、横焊及仰焊的一种常见缺陷。气焊时若火焰能率过大,焊炬倾斜角度不合适,焊炬与运条摆动不当也会产生咬边缺陷。($)烧穿是指在焊缝底部形成穿孔,造成熔化金属向下流淌的现象。焊件烧穿主要发生在气焊上,薄壁管道焊接时,如焊工操作不当,极易发生烧穿焊件,造成熔化金属下淌结瘤的缺陷。())焊瘤是指熔化金属流淌形成焊缝金属的多余疙瘩如图(+)所示。形成焊瘤的主要原因是焊接电流过大;对口间隙过大;或是坡口边缘污物未清理干净等造成的。范文范例参考指导WORD整理版图(+!焊缝外型尺寸缺陷图(+$咬边图(+)焊瘤范文范例参考指导\nWORD整理版(*)弧坑是指焊缝收尾处产生的低于基本金属表现的凹坑。产生这种缺陷的主要原因是熄弧时间过短,或施焊时选用的焊接电流过大造成的。(&)气孔是指焊接过程中,熔池金属高温时吸收的气体在冷却过程中未能充分逸出,而在焊缝金属的表面或内部形成的孔穴分圆形、长条形、链状、蜂窝状等形式,如图(+*・’*)・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修所示。产生气孔的原因主要有:焊工操作不当;焊接电流过大;焊条涂料太薄或受潮;焊件或焊条上粘有油污等造成的。图!"#气孔形状$)圆形%)长条形&)链状’)蜂窝状(()夹渣是指残留在焊缝金属中的非金属夹杂物。产生夹渣缺陷的主要原因是:焊件边缘及焊层之间清理不彻底;焊接电流过小;坡口角度过小,操作不当未能将熔渣及时拨出等原因均会引起焊缝夹渣。())裂纹是指在焊接区域内出现的金属破裂现象,裂纹形式有纵向、横向裂纹及热影响区裂纹,如图!"*所示。发生裂纹的原因主要有:焊接材料化学成分不正确;熔化金属冷却太快;施焊时焊件膨胀和收缩受阻等因素均能造成焊接裂纹缺陷。图!"*裂纹$)纵向裂纹%)横向裂纹&)热影响区裂纹(+)未焊透是指焊接接头根部未完全熔透的现象如图!"(所示。未焊透缺陷产生的主要原因是:坡口角度或对口间隙过小,钝边过厚;根部难以熔透;焊接电流过小;焊接速度太快;从而不能充分熔合;焊件散热太快;双面焊时背面清根不彻底,或氧化物、熔渣等阻碍了金属间的充分熔合等。图!"(未焊透范文范例参考指导\nWORD整理版(!,)未熔合是指焊缝中焊道与母材或焊道与焊道之间未能完全熔化结合的部分,如图!")所示。产生未熔合的原因是焊接电流过小;施焊操作不当,焊条偏心;如母材坡口或前一焊道表面有锈斑或熔渣未清理干净时,也会形成未熔合缺陷。・+##・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"#未熔合$)边缘未熔合%)层间未熔合&’纠正方法及预防措施(!)纠正方法!)对外形尺寸不符合要求的焊缝,如高度不够或过窄的焊缝应予以补焊;对高低不平或过宽的焊缝应给予打磨修整。()对于咬边深度大于)’*++,连续长度超过(*++的焊缝应予以补焊。&)对于烧穿、结瘤的焊缝应视情况给予打磨修补或铲除重焊。,)对于弧坑、气孔或夹渣均应铲除缺陷,予以补焊。*)对于焊缝中的裂纹、未焊透或未熔合均应将焊口铲除重新焊接。(()预防措施!)要防止焊缝外形尺寸偏差过大,除应选用正确地焊接规范和进行正确地施焊操作,掌握好运条速度和焊条角度外,还应根据表!"(的要求,严格控制好坡口角度及对口间隙。表!"(钢焊件坡口形式及尺寸范文范例参考指导WORD整理版坡口名称钢焊件厚度!坡口形式坡口尺寸间隙钝边坡口角度备注范文范例参考指导WORD整理版.形坡口1形坡口4形-++!/&&"0/&/22/(0"-++#-++)/!’*—)/(’*)/()/()/&)/&!(!)—0*/3***/0*单面焊双面焊范文范例参考指导WORD整理版坡口!(/0))/&)/&**/0*范文范例参考指导\nWORD整理版()预防咬边缺陷的主要措施是根据管壁厚度正确地选择焊接电流,控制好电弧长度;掌握合适的焊条角度和熟练的运条手法。气焊时要调整合适的火焰能率、焊炬与焊丝的・2*0・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版摆动要协调配合好。第五编石油化工管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版!)防止焊件烧穿的主要措施是:在施焊较薄管壁时要选用较小的中性火焰或较小的焊接电流;对口间隙要符合规范的要求。")预防焊瘤的主要措施是:对口间隙要符合规范要求,选用焊接电流要合理;要控制好电弧长度;彻底清理干净坡口及其附近的污物。#)预防弧坑的主要措施是:焊接收弧时,应使焊条在熔池处短时间停留,或作环形运条,使熔化金属填满熔池。当采用气体保护焊时,可使用焊机上的电流衰减,使焊接电流收弧时逐渐减小,通过填充金属添加,从而使收弧熔池填满。$)预防焊缝气孔缺陷的主要措施是:施焊时选用合适的焊接电流和运条速度,采用短弧焊接;焊接中不允许焊接区域受到风吹雨淋;当环境温度在%&以下时须采取焊口预热措施;焊条质量要符合要求,使用前应进行烘干;施焊前应清除焊口表面的油污、水分及锈斑等。’)防止焊缝夹渣的主要措施是:施焊前要认真清理焊口表面的油污,彻底清理前一焊道的熔渣;选用合适的焊接电流,使熔池达到一定温度,防止焊缝金属冷却过快,以促使浮渣充分浮出;熟练正确操作,正确运条,促进熔渣和铁水良好分离;气焊时采用中性焰,操作中用焊丝将熔渣及时拨出熔池;()防止焊口裂纹的措施是:采用碱性焊条或焊剂,以降低焊缝金属中的含氧量;选择合理的焊接规范和线能量,如焊前预热、焊后缓冷等,改善焊缝及热影响区组织状态;施焊前焊条要烘干,认真清理焊口及焊材表面的油污;))防止未焊透缺陷产生的措施是:认真按照规范要求控制接头坡口尺寸,彻底清理焊根,选择合适的焊接电流和施焊速度。*%)防止未熔合缺陷产生的措施是:施焊时要注意焊条或焊炬的角度,运条摆动要适当;选用稍大的焊接电流或火焰能率,焊接速度不宜过快;仔细清理坡口及前一焊道上的熔渣或脏物。五、焊口位置不合适*+问题表现管道焊口位置不符合要求,影响维修及正常使用。,+原因分析对管道焊口位置要求的规定不了解或执行不认真,排管时考虑不周全造成的。!+纠正方法及预防措施(*)纠正方法对不符合位置要求的焊口进行返工,使其焊口位置符合规定要求。(,)预防措施在管道排管时,对其焊口的位置应予以足够的重视。使管道焊口的位置符合规范的要求:直管段上两对接焊口中心面间的距离,当公称直径大于或等于范文范例参考指导\nWORD整理版*#%--时,不应小于*#%--;当公称直径小于*#%--时,不应小于管子外径。焊缝距离弯管(不包括压制、热推或中频弯管)起弯点不得小于*%%--,且不得小于管子外径。卷管的纵向焊缝应放在管道中心垂线上半圆的"#.左右处,以方便检修,操作;纵向焊缝应错开,当管径小于$%%--时,错开的间距不得小于*%%--,当管径!$%%--时,错开的间距不得小于!%%--。给水排水管道环向焊缝距支架净距离不应小于*%%--;工业金属・)#’・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修管道环焊缝距支、吊架净距离不应小于!"##;需热处理的焊缝距支、吊架距离不得小于焊缝宽度的!倍,且不得小于$""##。在管道焊缝位置及其边缘上不得开孔,如必须开孔时,焊缝应经无损探伤检查合格。管道上任何位置不得开方孔,不得在短节上或管件上开孔有加固环的卷管,加固环的对接焊缝应与管子纵向焊缝错开,其间距不应小于$""##。加固环距管子的环焊缝不应小于!"##。第二节阀门及管件安装的质量通病及防治一、阀门填料函处泄漏1.问题表现管道通入介质后,填料函处发生介质泄漏现象。2.原因分析(1)压盖压的不紧。(2)填料老化,造成填料同阀杆不能紧密接触。(3)装填料的方法不对或填料未填满。3.纠正方法及预防措施(1)纠正方法首先压紧填料压盖,如泄漏还在继续,可考虑增加填料;如泄漏现象还不能消除,则应用更换填料的办法予以处理。(2)预防措施1)向阀门填料函压装填料的方法要正确,对小型阀门只需将绳状填料按顺时针方向绕阀杆装满,然后拧紧填料压盖即可;对于大型阀门填料应采用方形或圆形断面,压入前先将填料切成填料圈,然后分层压入,各层填料圈的接头应相互错开180°,如图所示。压紧填料时,应同时转动阀杆,一方面检查阀杆转动是否灵活,同时检查填料紧贴阀杆的程度。范文范例参考指导\nWORD整理版图填料圈的制备及填料排列法a)填料圈制备b)切口形状c)填装1—阀杆2—压盖3—阀体4—填料・+!(・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修2)对填料要认真检查,防止使用老化失去弹性的填料;如阀杆有锈蚀现象,应清理干净。二、阀门关闭不严1.问题表现管道通入介质后,阀门关闭不严,有介质泄漏,影响使用。2.原因分析(1)密封面损伤或有锈蚀现象;(2)杂质堵住阀芯;(3)阀杆弯曲,上下密封面不对中;(4)关闭操作不当,致使密封面接触不好。3.纠正方法及预防措施(1)纠正方法首先轻轻启闭几次。仍不能消除缺陷时,应关闭前面的阀门,放净介质,将泄漏阀门拆下进行解体检查。如经修理或研磨仍不能消除缺陷时,则应对关闭不严的阀门予以更换。(2)预防措施1)对由于密封面损伤或锈蚀造成的关闭不严,一般应将阀门拆开,对密封面进行研磨,以消除缺陷。2)对于粘附在密封面上的杂质清理,可将阀门开启,排出杂污,再将阀门关闭;有时可轻轻敲打,直至杂污排出。3)对于阀杆弯曲造成的关闭不严,应将阀杆拆下调直或予以更换。4)对于关闭不当造成的关闭不严,可缓慢反复开启、关闭几次,缺陷即可消除。三、疏水器排水不畅、漏汽过多1.问题表现疏水器投入运行后,排水不畅,漏汽过多。2.原因分析(1)安装不当或管路杂质使疏水器堵塞,致使排水不畅。范文范例参考指导\nWORD整理版(2)疏水器漏汽过多的主要原因是由于阀芯和阀座磨损,排水孔不能自行关闭。3.纠正方法及预防措施(1)疏水器安装前应仔细检查,管路要认真冲扫以清除系统泥砂,焊渣等脏物;安装时应直立安装在低于管路的部位,不可倾斜,以便于阻汽排水动作的正常进行。(2)疏水器漏汽过多,如是阀芯和阀座磨损漏汽,则应对其密封面进行研磨;如排水孔不能自行关闭,可检查是否有污物堵塞可对其进行清理,如缺陷仍不能消除则应对疏水器予以更换。四、Ⅱ形补偿器投运时管线挪位1.问题表现Ⅱ形补偿器投运时管线挪位,支座偏斜,甚至接口开裂,严重影响使用。2.原因分析・&’&・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版"(1)补偿器两边未设固定支架或补偿器安装位置不居中。(2)补偿器安装时未按要求作预拉伸。(3)补偿器制作不符合要求。3.纠正方法及预防措施(1)补偿器安装的位置要符合设计要求,两边应设牢固的固定支架,且安装位置要居中。这样管道系统投运时的热伸长才会有方向地向补偿器延伸,由补偿器来集中补偿。从而防止了管线无序地挪位及支座的偏斜(对于热力管道的支座安装规范要求:其安装位置应从支承面中心向位移反方向偏移,偏移量应为位移值的1/2,如图所示)。图补偿器两侧活动支架偏心安装示意图(2)补偿器在常温下安装时按规定要进行预拉伸,以使伸缩能力得以充分利用。拉伸方法如所示,拉伸前应将两边固定支架安好焊牢,补偿器一端与接管之间预留出补偿量的ΔL/2间隙,然后用带螺栓的拉管器进行拉伸,如图a所示;或用千斤顶将垂直臂顶开,如图b所示。到位后进行焊接。范文范例参考指导\nWORD整理版图补偿器冷拉示意图1—带螺栓的冷拉工具2—千斤顶(3)补偿器的制作,其尺寸要符合设计要求。四个弯头要处在同一平面上,两个垂直臂要等长,这样就可有效地防止投运时产生横向位移及由此造成的支座偏斜。五、波形补偿器安装时未严格进行预拉或预压1.问题表现管道系统投运后,不能保证正常伸缩。2.原因分析(1)波形补偿器安装时,未进行常温下的预拉或预压。(2)预拉或预压方法不当,各波节受力不均。(3)波形伸缩器安装的方向不对。・+*&・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修3.纠正方法及预防措施(1)波形补偿器的预压式预压应根据补偿零点温度来定位,补偿零点温度就是管道设计达到最高温度及最低温度的中点。当安装时环境温度等于补偿零点温度时,波形补偿器可不进行预拉或预压。当安装时的环境温度高于补偿零点温度时,应进行预压缩。当安装时环境温度低于补偿零点温度时,则应进行预拉伸。其拉伸量或压缩量应按设计要求进行。(2)波形补偿器的拉伸或压缩方法要正确,施加作用力应分$%!次进行,逐渐增加,作用力的中心线要同波形补偿器的中心线相一致,不得偏移或歪斜,尽量使各波节受力均匀。(3)波形补偿器在水平管道上安装时,应使补偿器内套有焊缝的一端处于介质流动方向的上方;在垂直管道安装时,内套有焊缝的一端应置于上部。以防管路中的凝结水进入波谷,造成补偿器冻裂。六、套筒补偿器渗漏1.问题表现套筒补偿器在系统投运后有渗漏现象发生。2.原因分析(1)投运后补偿器中心线同管道中心线不一致。(2)填料填放方法不当。3.纠正方法及预防措施(1)套筒补偿器安装时,应严格按管道中心线安装,不得偏斜;为防止补偿器运行时发生偏离管道中心线的现象,应在靠近补偿器两侧的管道上安装导向支座。(2)套筒补偿器填料的填放方法要正确:填绕的石棉绳应涂敷石墨粉,并逐圈压入、压范文范例参考指导\nWORD整理版紧,要使各圈接口相互错开。填料的厚度应不小于被偿器外壳与插管之间的间隙。七、煨制弯管椭圆率超标或出现皱折范文范例参考指导WORD整理版1.问题表现煨制弯管的椭圆率为:D大。当管径小于或等于100mm时超过范文范例参考指导WORD整理版10%;当管径大于100mm时超过8%。皱折不平度:当管径小于或等于100mm时大于4mm;当管径125-200mm时大于5mm;当管径250-400mm时大于7mm。2.原因分析(1)热煨弯管内灌砂不实,加热温度控制不准。(2)冷煨弯管时胎具不合适。3.纠正方法及预防措施(1)纠正方法当煨制弯头椭圆率或皱折不平度超过标准要求时,只能报废,另行煨制。(2)预防措施・/.#・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修1)采用加热方法煨制弯管时,为了减少圆管断面的变形,需向管内灌入经加热烘干的河砂,并随灌随敲打管壁,以保证干砂充满填实。另外,对煨弯管段的加热温度要控制在850—950℃范围内,过高、过低都会影响弯管的质量。2)采用冷弯煨制弯管时,胎具选用要合适;对于较薄管壁煨制弯管时,为了防止断面变形,应采用管内灌砂、充满打实,再选配合适胎具,进行煨制。第三节采暖、煤气管道施工的质量通病及防治一、碳钢管投运后堵塞1.问题表现管道投运使用后,管内介质流量过小或不流通。2.原因分析(1)管道投运前吹扫、冲洗不彻底或未清理,焊渣、泥砂等杂物堵塞管道;(2)阀件的阀芯脱落,旋起阀柄,而阀芯不能提起,阀门仍为关闭状态;(3)管道螺纹联接时,将填料旋入管内。3.纠正方法及预防措施(1)纠正方法1)对于管内污物或填料造成的堵塞大都表现为介质流量过小或不通畅。要治理管道堵塞,首先要判定堵塞部位,卸开或割开清理后再封堵好;2)如属阀芯脱落堵塞系统,可将阀门后盖打开,取出阀芯重新装好销牢。(3)预防措施1)为防止焊渣流入管内,管道对口间隙应符合规范的要求;对清洁度、平整度要求较高的管道,宜采用氩弧焊打底;在管道安装完毕投运使用前,要彻底冲洗和吹扫管道,以清除泥砂、焊渣等污物,防止投运后聚积在转弯、变径、阀件等部位,造成堵塞。范文范例参考指导\nWORD整理版2)对螺纹联接管道,所用密封填料要适量,特别是管径较小时,更要防止麻丝旋入管内。3)对采用装砂热煨的弯管,要轻轻敲打,仔细检查粘贴在管内壁的砂粒,要彻底清理干净,才能安装。4)对于有可能进入异物的管道,每次下班都要将管口封堵好,以防异物及小动物进入堵塞管道。二、采暖水平干管的偏心异径管安装不符合要求1.问题表现热水采暖水平干管变径处采用下平的变径接管作法;蒸汽采暖水平干管变径处采用上平的变径接管作法,造成暖气不热。2.原因分析热水采暖水平干管为了有利于空气排除,大都采用“抬头走”的敷设形式。当水平干管变径处采用下平的偏心大小头时,该处易造成空气积存,从而影响热水系统的正常循环,造成暖气不热。蒸汽采暖水平干管为了有利于排除凝结水,大都采用“低头走”的敷设形式,当水平干・&,(・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修管变径处采用上平的偏心大小头时,该处易造成凝结水存积,从而引发水击或影响蒸汽系统的正常循环,造成暖气不热。3.纠正方法及预防措施(1)纠正方法热水采暖水平干管上的变径管应改成上平的变径接管作法,如图a所示。蒸汽采暖水平干管上的变径管应改成下平的变径接管作法,如图b所示。图变径接管作法a)热水采暖水平干管上的变径接管作法b)蒸汽采暖水平干管上的变径接管作法(2)预防措施认真学习采暖专业基础理论和规范、标准,弄清对于热水采暖千方百计排净空气是主要矛盾。对于蒸汽采暖千方百计排除凝结水是主要矛盾。处理好热水采暖的窝气和蒸汽采暖的积水,从而实现系统的正常循环。三、圆翼型散热器安装不符合要求#"问题表现(#)水平安装的圆翼型散热器纵翼处水平状态安装;(%)水平安装的圆翼型散热器的两端未按规定使用偏心法兰。%"原因分析未按规范要求进行安装和组对。!"纠正方法及预防措施水平安装的圆翼型散热器的纵翼应竖向安装,这样可以保证热气流从肋片间穿过,有利于热气流的上升,从而提高了散热器的放热效果,还可防止积灰。对纵翼处水平状态安装的圆翼型散热器应予以纠正。水平安装的圆翼型散热器,用于热水采暖时两端应使用偏心法兰(即进水口用接口偏上的法兰,出水口用接口偏下的法兰),这样要求有利于空气进入散热器,然后用跑风将空气及时排出;出水口用接口偏下的法兰,有利于散热器内凝结水的排除,便于维修。对于蒸汽采暖,进汽口用同心法兰,回水出口必须使用接口偏下的法兰,这样有利于凝结水的排出,便于维修。四、散热器安装缺陷#"问题表现(#)挂装散热器安装不稳固或带足散热器着地不平稳;(%)散热器距墙面距离不符合规范要求;范文范例参考指导\nWORD整理版(!)散热器接口处渗漏;(()散热器接管处渗漏。%"原因分析(#)挂装散热器的托钩数量不够或安装不牢固、强度不够;带足散热器着地不实,未垫稳;・*)!・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修(!)预埋托钩尺寸不对或连接散热器的支管来回弯角度不对,造成散热器距墙面尺寸不一致;(")散热器接口漏水一般都是由于存放和运输不当,使散热器组对接口承受过大的弯曲外力造成的;(#)散热器接管处渗漏一般都是由于活接头垫片、接口填料不符合要求或支管来回弯角度不对,而强行同散热器组装,使接管处受力不均造成的。"$纠正方法及预防措施(%)纠正方法针对存在的缺陷,拆下散热器,返修处理重新安装。如支管来回弯角度不合适,可用气焊烘烤予以调整,然后重新接管。(!)预防措施%)散热器支、托架数量及散热器中心与墙表面的距离应符合表%&"及表%&#的要求。散热器托钩栽入墙内的深度不得小于%!’((,堵洞要严实牢固。对落地安装的散热器,各足均应平稳着地,如需加垫调整时,应使用铅垫。表%&"散热器支、托架数量表范文范例参考指导WORD整理版散热器型号每组片数上部下部总计范文范例参考指导WORD整理版)’型圆翼型柱型扁管式、板式串片式%!—#*)+%!",#",-.,%!%",%)%+,!’!%,!#%每根长度小于%$#(长度为%$),!$#(多根串连,托钩间距不大于%(托钩或卡架数!%!!!———%%!!!!范文范例参考指导\nWORD整理版托钩或卡架数%!!"#———!"#*)!""#*)!"#"#)+-#!"范文范例参考指导WORD整理版注:%$轻质结构时,散热器底部可用特制金属托架支撑。!$安装带足的柱型散热器,所需带足片的数量为:%#片以下为!片;%#片,!#片为"片。・.)#・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版散热器型号中心距墙表面$%型第五编石油化工管道的故障检修表!"#散热器中心与墙表面距离&!’(型四柱型圆翼型扁管板式(外沿)串片式平放竖放范文范例参考指导WORD整理版距离)**!!+!!+!’%!!+,%-+$%范文范例参考指导WORD整理版()为了保证散热器中心距墙表面的距离,在预埋托钩时就要计算好,控制好托钩中心到墙面的尺寸。’)散热器组对好后,应按要求进行水压试验;散热器应直立搬运或存放。如需平放时应保证各接口受力均匀。#)连接散热器支管的来回弯,中心距离要准确,角度要保证,不允许强行组装。五、煤气管道安装的缺陷1.问题表现(1)管道接口填料不符合规定。(2)管道坡度、坡向不符合规定。(3)引入管立管上下不加三通和堵头。2.原因分析煤气管道有可燃、易爆的危险,在施工中应严格遵照煤气管道施工的有关技术规定,保证使用安全可靠这是煤气管道施工第一位的大事。但在实际施工中,对煤气管道可燃、易爆的危险性认识不够,往往将煤气管道混同为一般介质管道的施工,从而产生不应有的缺陷。3.纠正方法及预防措施(1)纠正方法对于煤气管道施工中不符合技术要求的缺陷,应返工重新安装。(2)预防措施1)煤气管道的严密性要求必须保证,这是保证使用安全的前提。因此接口用的密封材料必须符合下列要求:螺纹联接时,应用白厚漆、黄粉甘油或聚四氟乙烯生料带作填料,不得使用麻丝作填料。法兰连接时的法兰垫片,如设计无规定时,当管径小于300mm可采用3—5mm石棉橡胶垫;管径为300—400mm可采用3—5mm涂机油石墨的石棉纸垫。铸铁管承插连接时,可采用石棉水泥或青铅作接口填料。当采用石棉水泥接口时,每隔几个接口应有一个铅口,以增加煤气管道系统的弹性。范文范例参考指导\nWORD整理版2)煤气管道会有冷凝水产生,因此管道敷设要保证坡度。坡度要求:室外坡度不小于0.003;室内坡度不小于0。002;坡向要求是:小管坡向大管,室内坡向室外,室外坡向排水器,煤气表前坡向引入管,煤气表后坡向用户。3)为了便于排水和管道疏通,煤气管道引入管立管上、下两端应装设三通和堵头。・-$+・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修第四节给排水管道施工的质量通病及防治一、埋地给水管道漏水1.问题表现管道通水后,地面或墙脚局部返潮、汪水,甚至从地面孔缝处向外冒水,严重影响使用。2.原因分析(1)管道隐蔽前的水压试验或检查不认真,未能及时发现管道及管件上的裂纹、砂眼及接口处的渗漏。(2)寒冷季节管道水压试验后,未及时将管内水泄净,造成管道或管件冻裂漏水。(3)管道支墩设置不合适,使管道受力不均,致使丝头断裂,尤其在变径处使用补心以及丝头过长时更易发生。(4)管道回填夯实方法不当,管接口处受过大外力撞击,造成螺丝头断裂漏水。3.纠正方法及预防措施(1)纠正方法分析判定管道漏水位置,挖开地面进行处理,并认真进行管道水压试验。(2)预防措施1)管道隐蔽前须按设计要求认真进行水压试验,并仔细检查管道、管件及接口处是否漏水。2)寒冷季节管道水压试验后,应及时将管内积水排放干净,以免冻裂管道或管件。3)管道支墩间距要符合规范或设计要求;丝头加工不得过长,一般外漏2—3扣为适合;变径不得使用管补心,应使用变径管箍。4)管道周围要采用手夯分层夯实,以免机械夯撞击管道,损坏管件和接口。二、消防栓安装不符合要求影响使用1.问题表现消防栓口朝向及位置不对,标高不符合规范要求。2.原因分析对执行规范的严肃性认识不够,施工时未按规范要求安装。3.纠正方法及预防措施(1)纠正方法应将消防栓口拆下,重新进行调整或返工,重新安装。(2)预防措施应认真执行规范对室内消防栓安装的要求,栓口应朝外,阀门中心距地面为1。1m,阀门距箱侧面为140mm,距箱后内表面为100mm。消防栓宜处在开门见栓的位置,以方便使用操作。三、排水管道排水不畅或堵塞范文范例参考指导\nWORD整理版1.问题表现排水管道使用后,排水不畅,甚至发生堵塞。2.原因分析1)安装前未对排水管及管件进行内壁清除,尤其是铸铁管件内壁粘附的泥砂未清除范文范例参考指导\nWORD整理版或清除不干净。第五编石油化工管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版2)对排水管道施工中的甩口封堵不及时或封堵不认真,土建施工中的砖块、砂浆等杂物进入管内,造成管道堵塞。3)管道安装坡度不一致,有的甚至局部倒坡。4)管件选用不当,排水干线管道垂直相交连接,使用T形三通或立管与排出管连接使用弯曲半径较小的90°弯头;5)管道支架间距过大,有局部“塌腰”现象;6)未进行通水试验或试验不符合要求。3.纠正方法及预防措施(1)纠正方法1)分析确定堵塞部位,打开检查口或清扫口,进行疏通;2)如属管件选用不当,则应更换管件;3)如存在倒坡、“塌腰”,则应予以返修、调整。(2)预防措施1)排水管道安装前,应对管材和管件内部进行认真清理,特别是翻砂铸铁件必须将内壁粘附的泥砂清除干净,以免造成管道堵塞。2)对施工中的排水管道甩口要及时,认真的封堵,以免泥砂、砖块等杂物进入,造成管道堵塞。3)排水管道属自流排水,一定要按设计要求做好管道的坡度,严禁倒坡,这是排水管道防堵防漏的关键。4)管件的选用应符合规范要求:即排水管遣的横管与横管、横管与立管的连接,应采用45°三通或45°四通及90°斜三通或90°斜四通。立管与排出管端部的连接,宜采用两个45°弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。5)管道支、吊架的间距要符合规范要求:横管不得大于2mm,立管不得大于3mm。支、吊架的安装要牢固,要防止管道“塌腰”现象,以免积垢、存水,造成管道排水不畅或堵塞。范文范例参考指导\nWORD整理版6)认真按规范要求进行通水试验,并认真检查、发现隐患及时返修、处理。四、蹲式大便器与给水、排水管连接处漏水+*问题表现大便器使用后,地面积水,墙面潮湿,甚至在下层顶板和墙壁也出现大面积潮湿和滴水现象。!*原因分析+)大便器上水接口的橡胶碗用铁丝绑扎锈蚀断裂,橡胶碗松脱,或绑扎方法不对,未扎紧绑牢;或橡胶碗破裂,安装时未发现;!)大便器上水接口处破裂,未被及时发现;")排水管甩口高度偏低,大便器出口插入排水管的深度不够;#)大便器插入排水管的连接处填抹不严实;()土建地面防水处理不符合要求或防水层受到破坏,使上层地面积水顺管道四周和墙缝渗漏到下层房间。・%)-・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修!"纠正方法及预防措施(#)纠正方法首先要分析、确定漏水的原因:如属大便器漏水,就得轻轻剔开大便器与上水管连接处的地面,先检查橡胶碗绑扎铜丝是否断裂、松动、橡胶碗是否破裂,如属橡胶碗破裂,则应更换橡胶碗。如原先使用铁丝绑扎,则应换成铜丝,用两道错开绑扎,绑紧、扎牢。如属大便器出口与排水管接口处漏水,可先在大便器出口内壁接口处涂摸水泥膏,待凝固后再使用。如接口处仍漏水,只有对大便器安装返工重作,重新抹接口。($)预防措施#)大便器绑扎橡胶碗前,应仔细检查橡胶碗和大便器上水连接处是否完好。如有破损不得使用;在绑扎橡胶碗与大便器和上水管连接处时,应使用#%&铜丝,每口绑扎两道,且要错开,并拧紧绑牢;严禁使用铁丝绑扎;另外,冲洗管插入橡胶碗的角度要合适。$)大便器安装前,要认真检查上水接口处有无破损、裂纹;在施工过程中要做好对大便器的保护,防止砸坏漏水;!)大便器排水管道安装时,甩口高度必须合适,以高出地面#’((为宜;同时排水管甩口要选择内径较大,内口平整的承口或套袖,以保证大便器出口的插入有足够的深度。%)大便器出口与排水管连接处的缝隙,要用油灰或用#)*白灰水泥混合膏填实抹平,以防止污水外漏。蹲式大便器的安装如图#+#!所示。范文范例参考指导\nWORD整理版图#+#!蹲式大便器安装・.-,・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修!)作好卫生间地面防水,保证防水层油毡完好无破损。油毡搭接处和与管道相接处都应用热沥青浇灌;楼板预留管口周围空隙必须用豆石混凝土浇灌严实,以免漏水。五、卫生器具安装不牢"#问题表现卫生器具使用时松动不稳,严重时引起管道连接件损坏或造成漏水,影响正常使用。$#原因分析")土建墙体施工时,没有预埋木砖或木砖埋设不牢固、松动。$)稳装卫生器具的螺栓规格不合适,或栽设不牢固;木砖未作防腐处理。%)轻质墙体固定未采取有效的夹固措施或措施不当。&)支架结构不稳,刚度不够。!)未采取预埋螺栓或用膨胀螺栓固定,而是采用剔眼下螺栓或埋木楔的办法固定,埋深不够,不牢固。’)卫生器具同墙面接触不严实。%#纠正方法及预防措施(")纠正方法首先要分析确定卫生器不牢固的真正原因,采用相应的纠正方法。如属安放卫生器具的托架和紧固螺栓不牢固者,应拆下返工重新安装,并在金属支架和卫生器具接触处垫上橡胶板;如属卫生器具与墙面不紧贴、有空隙时,可用白水泥砂浆予以填塞、抹平。($)预防措施")固定卫生器具的预埋木砖应全部刷好防腐油;并在墙体砌筑时预埋牢固,严禁墙体砌筑好后再装木砖。$)稳装卫生器具的螺栓要符合国家标准图集的要求,并拧栽牢固。%)在轻质墙面上安装卫生器具,应尽量采用落地式支架;如必须在轻质墙面上安装时,应采取不影响后背墙面平整的夹固措施。&)稳放卫生器具的托架,应符合国家标准图要求,要有足够的刚度和稳定性。!)需采用预埋螺栓固定的卫生器具,不允许采用后剔孔埋螺栓或木楔的方法固定。’)卫生器具安装时应尽量贴紧墙面,安装前墙面应处理平整。第五节工业管道施工的质量通病及防治一、不锈钢管道与碳钢支架无隔离垫1.范文范例参考指导\nWORD整理版问题表现不锈钢管道与碳钢支架直接接触、引发点腐蚀现象。2.原因分析缺少不锈钢管道安装的基本知识。3.纠正方法及预防措施(1)纠正方法不锈钢管道与碳钢支架直接接触的部位应补垫隔离垫。・(’(・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修(2)预防措施认真学习规范、标准要求;不锈钢管不允许直接与碳钢支架接触,以防点腐蚀现象发生。应在不锈钢管道与碳钢直接接触的部位垫入不锈钢垫片、或不含氯离子的塑料板、橡胶板或其他隔离物。二、不锈钢管道焊口不进行酸洗钝化处理1.问题表现不锈钢管道焊口发乌,不光亮。2.原因分析不锈钢管道焊口未及时进行酸洗钝化处理。3.纠正方法及预防措施(1)纠正方法对发乌的焊口及时进行酸洗钝化处理。(2)预防措施由于不锈钢在预制加工、焊接过程中,会使管子表面的氧化膜损坏或氧化,也会有其他不耐腐蚀的颗粒附着在管子表面引起局部腐蚀。为了清除不锈钢表面的附着物,使其表面形成一层新的氧化膜,应采用表面涂刷的方法认真对管道焊口及邻近区域进行酸洗钝化处理。三、甲醇(氧气及乙炔)管道安装未作静电接地1.问题表现氧气及乙炔管道不作或个别处有漏作静电接地的现象,从而影响管道安全、正常的使用,甚至引起管道及设备的爆炸。2.原因分析主要是对氧气管道助燃、易爆,乙炔管道可燃、易爆的危险性、重要性认识不足,施工中未严格按照规范或技术要求进行,混同于一般管道对待、要求。3.纠正方法及预防措施(1)纠正方法对于未作或漏作的静电接地装置应全部予以补作。(2)预防措施所有的氧气管道安装后,必须作静电接地、并在所有法兰连接处装设导电的跨接线,以防止静电集聚产生火花放电引起事故。其具体作法如图所示。范文范例参考指导\nWORD整理版甲醇管道防静电接地架空的乙炔管道为防止静电感应及雷电过电压感应发生火花放电,应将感应电荷及电流引入大地,因此每隔100m应重复接地一次,其接法如图所示。接地电阻值不得大于50Ω。四、硬聚氯乙烯塑料管安装质量缺陷1.问题表现(1)安装投运后管道变形大,弯曲不直。(2)弯管有煨扁、过烧现象。范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图架空乙炔管道接地装置1—乙炔管路3—管路支柱%—接地导线($#&’镀锌扁钢)’—埋地镀锌铁钢(#(&#(&#)(3)接口处有渗漏发生。2.原因分析(1)塑料管道投运后弯曲不直的原因是多方面的。塑料管的线膨胀系数是很大的,安装时和使用时的温度差异,会导致管道热胀、冷缩。如管道敷设未安装补偿器,必然会造成管道弯曲不直。另外,塑料管支架间距过大,安装时管道未调直等都可能造成管道弯曲不直。(2)塑料管煨弯时,由于加热温度未掌握好或操作不当、受热不均匀等都会造成弯管煨扁或过烧现象。(3)施工操作不当或接口材料选用不当,致使接口渗漏。3.纠正方法及预防措施(1)纠正方法1)当塑料管弯曲不直,首先要分析确定产生管道弯曲不直的原因。如属支架间距过大、引起管道弯曲,则应补加支架;如属系统未设置补偿器投运后升温热胀引起管道变形弯曲,则应考虑加设补偿装置;如属安装时管道本身未调直,安装后也可通入蒸汽,予以整范文范例参考指导\nWORD整理版修、调直。2)对于煨扁、过烧不符合质量要求的弯管,则应换掉,用新管重新煨制。3)对于有渗漏的焊口,能返修补焊的可以补焊;对于属两法兰密封面渗漏的,可松开法兰,更换法兰垫片,重新按对称十字交叉顺序,分三次拧紧螺栓。(3)预防措施1)塑料管道安装前要进行检查,对弯曲管道要进行调直,其方法是将塑料管道平放在平整的平台上,然后向管内通入蒸汽,使管道受热变软,调摆顺直后,停汽在平台上自然冷却,即可使弯曲管道变直。塑料管道安装,必须按设计要求的位置和数量装设补偿器。如设计无要求评定标准规定,伸缩节按不大于’*的间距进行设置。塑料管道由于强度低,其支架间距应比钢管小的多,根据工作温度和介质可按表范文范例参考指导\nWORD整理版选用。管径第五编石油化工管道的故障检修表硬聚氯乙烯塑料管支架间距温度<40℃(单位:m)温度≥40℃范文范例参考指导WORD整理版DN/mm液体气体压力Mpa液体气体范文范例参考指导WORD整理版<2025—40>500.0511.21.50.25—0.61.21.51.8≥0.61.51.82<0.250.70.81.0≥0.250.811.2.范文范例参考指导WORD整理版2)硬聚氯乙烯管弯曲应在加热状态下进行,一般是将预先炒热到40-50℃的热砂灌入管内,用木锤敲打震实,然后放入蒸汽加热箱或甘油加热箱内,加热到130--140℃,最后弯曲时应在胎具上进行。3)对于塑料接口渗漏的预防措施是:对于法兰连接口,密封面焊接后必须刨平或锉平,法兰垫片材质必须符合介质要求。对于承插连接:首先必须严格控制好承插口的间隙,一般不得大于0.15—0.3mm;粘合面要干燥、清洁、无油污,涂粘接剂前,先用丙酮或二氯乙烷擦拭干净;插口应平齐,承口应无歪斜,承插口均应光滑、无裂纹。粘接好后的外露接合缝应用塑料焊条焊接严实。第六节管道防腐、保温施工的质量通病及防治一、漆膜返锈1.问题表现金属管道涂漆后,漆膜表面逐渐泛出黄红色锈斑、并逐渐起鼓、破裂、剥落。范文范例参考指导\nWORD整理版2.原因分析(1)管道除锈不彻底或管表面水分及污染物未清理干净。漆膜附着不牢,造成返锈。(2)刷涂过程中,漆膜有针孔、气泡等缺陷或有漏涂的空白点。(3)未按设计要求分层刷涂,漆膜太薄,受潮气或腐蚀性介质侵蚀,产生针蚀而引发扩展成大面积锈蚀。3.纠正方法及预防措施(1)纠正方法凡已发生返锈的漆膜,应予以铲除,并认真除锈,重新按设计要求涂刷油漆。(2)预防措施1)管道涂漆前,必须彻底清理管子表面的水分、泥土及锈蚀物,使管道表面露出金属光泽。为防止再次生锈,应及时涂刷底漆。・51.・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修2)管道刷涂油漆要按设计要求进行,保证刷涂的层数和油漆的质量。3)管道刷漆要均匀,防止漏刷和针孔、气泡等缺陷发生。二、漏刷1.问题表现管道除锈刷油后,有个别部位、特别是靠墙、贴地面不好操作的部位油漆漏刷,发生锈蚀,影响管道的使用寿命。2.原因分析(1)由于管道靠墙、贴地不好操作,操作者质量意识不强,造成这些部位油漆漏刷。(2)管道安装作业,违反施工程序,管道设备不刷防锈漆就进行就位、安装,造成有些部位的管道油漆无法再刷,如管道过墙、穿楼板及管道同支架接触处、组装好的散热器、安装好的箱、槽底部等。3.纠正方法及预防措施(1)纠正方法管道或设备某些部位油漆漏刷,产生锈蚀就会严重影响整个系统的使用寿命,危害很大。因此,管道和设备凡是油漆漏刷的部位必须补刷。(2)预防措施1)严格按照施工程序进行施工作业。管道和设备安装前必须在地面刷好底漆,安装完后再刷面漆,这样就避免了不便操作部位的油漆漏刷现象,保证了工程质量。2)对于管道和设备的靠墙、贴地部位,随时用小镜反照检查,发现油漆漏刷部位,立即补刷。三、油漆流淌1.问题表现在水平管底部及立管式设备的立面,有油漆流淌明显的痕迹。2.原因分析范文范例参考指导\nWORD整理版(1)油漆调和时稀释剂添加过多,降低了油漆的粘度,从而影响了同金属表面的附着力,造成流淌下坠。(2)油漆施工作业时,环境温度过低,湿度过大,漆膜干燥慢,易产生流淌。(3)油漆涂刷时操作不当或油漆蘸的太多,刷出的漆膜太厚,由于漆的启重造成下淌、流坠。(4)油漆喷涂时,选用的喷枪喷嘴口径太大,喷枪离喷涂物体太近,喷枪的气压太大或太小,都会造成油漆下淌、流坠。3.纠正方法及预防措施(1)纠正方法1)流淌的油漆未干燥时,可用铲刀将油坠铲除,再用同样的油漆满刷一遍。2)如流淌的漆膜已经干透,对于轻微的油坠可用砂纸磨平,再满刷油漆一遍。(2)预防措施1)稀释剂的添加要边搅边加,适当为止。2)管道及设备涂漆时环境温度要适当,一般以15—20℃,相对湿度为50%--70%为宜。・,+"・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修3)涂漆时操作要均匀,涂刷蘸漆不宜过多,漆膜不要太厚,一般应为50—70um。4)当采用喷枪喷漆时,选用喷嘴要合适,喷枪离喷涂物的距离要适当,气压应为0.2—0.44Mpa,为宜。四、管道保温效果不良1.问题表现管道保冷层外表面夏季存在结露返潮;保温热管道表面冬季存在过热现象。2.原因分析(1)保温材料本身不合格,如保温结构厚薄不均,密度太大等都会降低保温效果。(2)保温材料受雨水浸袭,造成含水分过多;或由于保温层外防潮层被破坏,接口不严,被雨水和潮气浸入,致使保温材料热导率增大,从而大大降低了材料的保温性能。(3)保温层被损坏,或保温材料接口不严,有漏保缺陷存在或保温材料填充不实,有空洞现象。2.纠正方法及预防措施(1)纠正方法1)属材料不合格造成的保温效果差,应拆掉改换合格保温材料重新保温。2)对于受雨水浸袭的保温结构,应拆除防潮层,使其干燥,然后再作防潮层。3)对于保温层损坏、接口不严、漏保的部位应予以补保,保证严实不漏。(2)预防措施1)严把保温材料的采购、检查、验收关,必要时须抽样鉴定。不合格者不允许使用。2)受雨水浸袭的保温材料,使用前要晒干,除去水分。3)施工过程中要做好成品保护;施工中严格按要求进行操作,松散材料应填充密实,范文范例参考指导\nWORD整理版接口要严密不漏保,并要捆扎牢固;防潮层缠裹应从低处向高处进行,应搭接缠紧,搭接宽度为30—50mm,缝口应在侧面朝下以防雨水进入。・.%’・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版第二章石油化工管道常见材料缺陷及检测技术范文范例参考指导WORD整理版压力管道及其元件的制造涉及到制造工艺的制定、制造设备的配置、产品设计、热处理、检查试验、质量保证体系、工人培训、销售宣传等一系列专业化问题,这些内容都是各个制造商致力研究的内容。本文不准备就上述问题系统地展开论述,仅从编制设计采购文件和参加采购技术谈判出发,谈一些有关制造的一般知识和要求。第一节金属材料的基本知识在第三章第一节中已经介绍了金属材料的微观结构、基本性能、常用材料的特点等基本知识,在这里将接续第三章的内容介绍另一部分金属材料的基本知识,它包括材料的冶炼方法、热处理方法及加工方法等。这些知识是工程设计中经常应用的基础知识,它们都无不与材料的性能有着密切的关系。由于这方面的内容与金属构件制造的关系比较密切,故作为金属材料的基本知识之二特放在本节进行介绍。对材料性能的评定技术即检查试验技术也是工程设计中必不可少的基本知识,只有在材料工程师对各种检查试验知识了解的基础上,才能结合使用工况而提出合理的检查试验要求。由于检测技术也与金属构件制造的关系比较密切,故也将它放在本章里进行介绍。但考虑到各节内容的均衡和它的相对独立性,而将它放在下一节中介绍。一、冶炼方法及其对材料性能的影响有色金属与黑色金属的冶炼方法差异较大,而且前者的冶炼过程要复杂的多,故在此不再作介绍,仅就黑色金属的冶炼方法进行介绍。常用的黑色金属冶炼方法有转炉、纯氧顶吹转炉、平炉、电弧炉等方法。不同的冶炼方法采用的热源、氧化剂等不同,生产效率和生产成本也不同,而得到的材料质量也不同。应该说,冶炼对材料质量的影响是先天性的,而后续的加工方法和热处理等只能在此质量的基础上去进行有限度地改善或取舍。因此,材料工程师在了解各种冶炼方法的基础上,针对不同的使用条件,提出合理的冶炼方法要求,对管道设计的可靠性和经济性是很有意义的。炼钢的主要任务是根据所炼钢种和对质量的要求,把铁或废钢中多余的碳和杂质元范文范例参考指导\nWORD整理版素脱掉,并加入适当的合金元素使其成为所需要的金属材料。当原料为生铁时,由于它的含碳量和杂质元素较多,故其主要任务是脱碳和脱杂。现代的炼钢原理主要是利用氧在高温下使生铁中的碳和杂质得到氧化,进而作为炼渣或废气排掉。其反应式为:・#"!・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修!"#$%!!"#%&’$!"#%!&’%!$!"#$热量()$"#%!()%$"#$热量*$"#%!*%$"#+热量*$%!!*%!+热量!,$!"#%!,!%-$-"#$热量"#$&!"#&+热量()$&!()&+热量()$"#&!()&$"#$热量最后剩余的"#%通过加入脱氧剂如铝、硅而将铁还原。对于由生铁直接炼钢的情况,炼钢过程将有大量的炼渣(&’%!、()&等)和废气(*%、*%!等)排除,故由生铁直接炼成的钢材其化学成分偏差较大,非金属物夹杂及气孔都较严重,而且脱硫效果不好。对于由废钢作为原材料炼钢的情况,其脱碳、脱杂任务较轻,造渣量少,非金属物夹杂和气孔较少,而且化学成分较容易控制,故得到的钢材质量较好。因此,对于工程上应用的不同种类钢材和有不同质量要求的钢材,常采用不同的原材料和冶炼方法。常用炼钢方法的特点见表!+.所示。表!+.常用炼钢方法的特点比较范文范例参考指导WORD整理版主要原料转炉液体生铁纯氧顶吹转炉液体生铁、废铁平炉生铁和废铁电弧炉全部或大部分是废钢范文范例参考指导WORD整理版热源由空气中的氧氧由纯氧氧化杂质重油、人造燃气燃交流电弧产生的热范文范例参考指导WORD整理版化杂质(如碳、锰、而产生的反应热硅、磷等)而产生的反应热主要特点冶炼速度快,生产冶炼速度快,生产烧产生的热容量大,但冶炼时容量小,工艺过程易控范文范例参考指导WORD整理版脱硫、磷效果效率最高,生产成本低能脱磷,但脱硫能力低效率最高,生产成本低能脱磷,脱硫效果一般不高间较长,工艺过程易控制。如果采用吹氧技术,可提高生产效率。生产成本较高脱磷尚可,能脱一部分硫制,便于添加合金元素,能冶炼易被氧化的元素和难熔金属的钢种,生产效率较低,生产成本高脱硫、脱磷效果都较好范文范例参考指导\nWORD整理版脱气效果氢:"-//0氮:121.34综合质量一般用途炼普通碳素钢・986・氢:!//05-//0氮:121134较好炼碳素钢和某些低合金钢氢:6//057//0氮:1211-4更好炼普通素钢、优质碳素钢和低合金钢氢:3//058//0氮:121164最好炼高合金钢和特殊性能钢范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修不同冶炼方法对材料性能的影响可以从以下几个方面来看:!"对脱气的影响金属在冶炼过程中,当与空气接触时,空气中的氮、湿气分解出的氢等气体会溶入钢液中。除此之外,冶炼过程中还将产生一氧化碳和二氧化碳气体等。这些气体在钢液浇注时如果不脱掉,会对金属材料带来一系列不良影响。氮在钢中能提高钢的强度和硬度(但少量时作用不明显),但却使材料的塑性和韧性显著降低,尤其使材料低温脆性转变温度显著升高,故一般要控制其含量不大于#"##$%;少量的氢存在于钢中就会对钢的质量产生不良影响。氢是导致钢材压力加工中产生白点的主要根源,也是导致铸造和焊接裂纹的主要原因,故一般材料中对氢含量都有严格的要求。大量的一氧化碳和二氧化碳存在会导致钢液浇注过程中产生气孔,故它们的多少是影响材料气孔多少的主要原因。显而易见,对转炉冶炼的钢来说,它是靠空气作为氧化剂进行氧化杂质的,其溶氢、溶氮的几率要大的多,故其脱气性不好。纯氧顶吹转炉是利用纯氧做氧化剂,其溶氮的几率就较小,且便于&’和&’(的逸出。而平炉是靠炼渣提供的氧化铁作为氧化剂,其溶氮几率更小,但如果炼渣除渣不好的话,氢溶量会增加。电炉是靠铁矿石或废钢屑作为氧化剂,故其溶氢、溶氮量均较少,而且产生的&’和&’(量也较少,故其脱气性最好。("对脱除硫、磷杂质元素的影响从第三章中已经知道,硫和磷在钢中都是有害元素,因此希望它们的含量越少越好。除此之外,硫和磷在钢中的分布甚至存在形态不同,对材料性能的影响也不同。一般情况下,硫是以)*+作为非金属化合物存在的,它以片状或条状存在于材料中时,对钢材的基体会起到“割裂”作用,使材料的强度和塑性均降低,当它以偏析形式存在时影响更甚,当它以小颗粒分布存在时则影响较小。试验表明,以小球状存在于钢中的)*+,与以片状或条状存在时相比,将使材料的应力腐蚀敏感性降低(!#,(#)倍。磷的偏析将导致材料韧性急剧下降。不同的冶炼工艺其脱硫、脱磷等有害杂质元素的能力是不相同的,转炉、纯氧顶吹转炉和平炉对脱磷较有效,脱硫效果则不佳。电炉冶炼时脱硫、脱磷效果均较好。-"对脱氧的影响在钢铁冶炼过程中,都是通过氧化进行脱碳、脱杂的,因此最终的钢液中会含有多余的氧化物,如果多余的氧化物不进行充分还原,会在浇注时产生“沸腾”现象,从而得到的是沸腾钢。此时,因为有氧化物等非金属化合物的存在,会造成大量的成分偏析和内部杂质,从而导致材料的机械性能和耐蚀性较差。相反,脱氧较好的材料其气体含量低,钢锭中的气泡和疏松较少,机械性能和耐蚀性均较好。较高级的材料都是脱氧良好的材料。不同的冶炼原料和冶炼方法,其冶炼过程中的氧化物含量是不同的,最终得到的钢中的氧化物含量也不同,因此材料的品质也不同。."对化学成分偏差的影响对于金属材料,尤其是对合金材料,其化学成分偏差越大,导致材料的性能越不稳定。范文范例参考指导\nWORD整理版反之,材料的化学成分越接近理想成分,越容易达到理想的性能。因此,实际工程中希望得到的材料其化学成分等于或者接近理论上的化学成分,而且偏差越小越好。不同的冶炼工艺其化学成分的偏差保证性是不同的,它们由好到差的顺序依次是电炉!平炉!纯氧顶吹转炉!转炉。・0//・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修值得一提的是,随着技术的进步,一些先进的冶炼技术在不断地应用到金属材料的冶炼中,如!"#(氩气保护电弧精炼技术)、$"#(真空保护电弧精炼技术)和电渣重熔精炼技术已在国内外许多钢厂投入应用。其中,!"#和$"#炉外精炼技术可以获得脱气好、化学成分偏差小、杂质元素脱除好的优质材料。过去,超低碳奥氏体不锈钢因脱碳较难而一度成为较难获得、价格昂贵的材料,自采用炉外精炼技术以来,这类材料变得容易获得而且价格也降了下来。在抗晶间腐蚀方面,用超低碳奥氏体不锈钢代替稳定化奥氏体不锈钢已成为趋势。电渣重熔精炼技术!以其脱硫、去磷效果好而倍受青睐,如果控制较好的话,它可使硫、磷含量达到双零以下(即%&%%’(以下),从而能显著提高材料的品质。由第三章介绍的理论可知,材料的应力腐蚀开裂、脆性断裂、氢腐蚀等无不与钢中的杂质元素的多少、分布、形态、偏析等有关,而采用精炼技术可有效地改善这些因素的影响,从而可大大提高材料的可靠性。工程设计中,材料工程师可根据使用条件来选择合适的冶炼方法。需要说明的是,炉外精炼技术的应用常伴随着材料生产成本的提高,故选用时应对其经济性和高质量进行综合考虑。二、加工变形及其对材料性能的影响压力加工变形是管道元件制造中常用的一种方法。例如管子和大口径管件基本上都是通过轧制、挤压或推制而成形的,而法兰、小口径管件多是采用锻造而成型的。管道元件的压力加工制造,以热加工变形为主,而少量的小尺寸、塑性较好的材料是通过冷加工变形而获得的。所谓的冷加工和热加工是以再结晶温度进行区分的,凡是在再结晶温度以上进行的加工变形称为热加工,在再结晶温度以下进行的加工变形称为冷加工。冷加工和热加工各有优缺点:冷加工是在材料的常温组织中进行塑性变形的,对于大部分材料来说,其组织变形抗力大,而且容易出现加工硬化现象,故对于大尺寸管件,尤其是当变形量较大时,加工便十分困难,需要的加工设备动力也较大。对于塑性较差的金属材料,甚至不能进行冷加工,此时容易发生脆断。但冷加工获得的产品尺寸精度较高,表面光洁,无氧化皮、过烧等热加工缺陷;热加工一般是将金属加热到!")以上*%+,)%+的温度下进行的金属变形,此时材料的组织为易变形的高温奥氏体组织,变形抗力小,无加工硬化现象,故它是常用的加工变形方法。除此之外,通过热加工,还可以使铸态金属中的气孔、疏松焊合,从而使材料的致密度提高。热加工还可以使铸态金属中的枝晶偏析和非金属夹杂物的分布发生改变,使它们沿变形方向破碎拉长,形成所谓的“纤维组织”。但是热加工过程常伴随着金属的氧化,从而造成金属材料的利用率下降。氧化皮的存在也会影响到产品的表面质量。如果热加工的加热温度和加热时间控制不当,容易导致晶粒长大,从而降低材料的机械性能。热加工的产品外形及尺寸精度也较差。下面就从金属的微观理论上来分析金属的热加工变形和冷加工变形对金属组织和性能的影响。范文范例参考指导\nWORD整理版!电渣重熔精炼技术是通过渣洗的作用,其脱氧、脱硫效果显著,钢的纯洁度较高,钢绽致密,偏析少,且自下而上顺序凝固,铸造组织较好。・/.-・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修(一)加工变形对金属材料组织和性能的影响在第三章中已经讲到,金属材料的塑性变形实质上是金属的晶格发生了滑移,同时伴随着晶格的压扁和拉长,由此也将带来金属材料组织和性能的一系列变化。归结起来,这些变化可以分为以下三个方面:!"晶格滑移和晶粒破碎当晶格受到的外力大于其原子结合力时,会产生晶格滑移,即晶体的一部分相对于另一部分沿滑移的方向(受剪应力最大的方向)移动一段距离,该距离一般为原子间距的整数倍。滑移的结果会在晶体的几何形状上造成台阶,即错位(常称位错)。随着金属塑性变形量的增加,位错的数量会增加,并导致晶粒破碎,使之形成新的晶粒(俗称亚晶粒)。在冷加工过程中,由于晶粒破碎和位错密度的增加,增加了晶格进一步滑移的抗力,使其塑性变形变得较困难,此时表现在金属的强度和硬度显著上升,而塑性和韧性下降。这种现象称为加工硬化现象。这就是冷加工变形不宜进行大尺寸、大变形量加工的原因。在热加工变形过程中,由于原子获得了足够的活动能量,使晶格滑移和晶粒破碎很容易进行,而且呈现较小的变形抗力,故热加工过程中一般不存在加工硬化现象。#"晶粒拉长和织构现象在外力的作用下,晶格不仅会产生滑移,而且会发生形状和方向的变化。一般情况下,晶格会沿金属塑性变形的方向被拉长或压扁,或者晶格的取向向塑性变形方向发生偏转。当晶格被拉长或压扁时,其晶格常数发生变化,沿变形方向变大,垂直于变形方向变小。当变形量较大时,在微观上晶粒呈细条状或纤维状,而且此时的晶界会变得模糊不清。金属的这种组织称为纤维组织。当晶格取向发生偏转时,将使得金属材料中的每个晶粒方向都趋于一致,这种现象叫作织构现象,金属的这种组织叫织构组织。无论是金属的纤维组织或者是织构组织都将导致金属材料的性能呈方向性,此时金属沿塑性变形方向的强度和塑性都大于垂直于塑性变形方向的强度和塑性。这种现象在工程上一般是不利的,因为工程上应用的管道及其元件,受力都是比较复杂的,一般情况下,并不能确定那个方向的受力更大些。但管子及管件的制造工艺,是容易产生纤维组织和织构组织的,因为其变形大多是线性变形。为了防止单一的纤维组织或织构组织,在安排轧管和推制弯头的制造工艺时,应考虑同时发生轴向和径向的变形,以减少单一纤维组织和织构组织的影响。$"加工残余应力金属材料在外力的作用下发生塑性变形时,各部分的变形并不都是均匀一致的。例如当它受弯曲时,腹面与背面的变形就不相同。不均匀的塑性变形就意味着各处的晶格滑移和变形的量不同,为平衡这种不均匀变形而产生的内应力即为加工残余应力。同样道理,由于金属中各晶粒的晶格取向各不相同,滑移方向也各不相同,为平衡这种不均匀变形其各晶粒之间也将产生内应力。由于大量的位错等晶格缺陷而引起的晶格畸变使晶范文范例参考指导\nWORD整理版格处于极不稳定的状态,在原子力的作用下,它们都保持着恢复正常位置的趋势,为平衡畸变晶格的复原也将产生内应力。这几种内应力都属于加工残余应力。实验证明,由晶格畸变产生的内应力最大,是主要的加工残余应力。加工残余应力的存在会给材料的性能带来一系列不利的影响:它会使材料的强度略有升高,但塑性和韧性却大大降低;在高・%&%・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修温条件下使用时会因应力松弛而引起产品的变形;在腐蚀环境中使用时使材料更易遭受腐蚀。有资料报道,管道中的应力腐蚀开裂大多数是由焊接残余应力和加工残余力造成的,这是因为不仅这样的残余应力值比较大,而且这个残余应力的存在标志着金属原子位于不稳定的组织状态,势能较高,更容易与其它化学物质发生化学反应而遭受腐蚀。故工程上一般是不希望有加工残应力存在的,尤其是在有应力腐蚀倾向的环境中工作的材料,均应进行适当的热处理以消除加工残余应力。应该说,加工残余应力均是在再结晶温度以下进行塑性变形时才可能产生的,因为在高温(再结晶温度以上)下完成的加工变形,在随后的冷却过程中会因为金属的再结晶而使加工残余应力得以消除或减弱。故对一些材料,当其加工变形是在再结晶温度以上完成时,可不进行热处理。(二)加工变形后材料性能的恢复及改善如上所述,材料在经过加工变形后,会出现晶格畸变、晶格破碎、加工残余应力等不良现象。如果金属的加工变形是在再结晶温度以上完成的,上述现象对材料性能的影响会在随后的冷却过程中得以消失和缓解。对不同的材料,不同的变形量,其消失或缓解的程度是不同的。金属材料的淬硬性越强,制造缺陷消失或缓解的程度越低,因为此时它可能来不及恢复和改善,材料的正常相变就已经完成。故对有些材料在加工变形之后需要热处理,有些则不需要热处理,其原因就在于此。金属的加工变形量越大,制造缺陷恢复和改善所需要的时间越长,自然冷却时有时可能会达不到所需要的足够时间和温度要求,此时也应考虑进行热处理。对冷加工成型的产品来说,其制造缺陷没有得到恢复和改善的温度条件,故一般在加工后均要进行适当的热处理。金属在加工变形后,无论是其晶格畸变、晶格破碎,还是残余应力的存在,都使得金属原子的势能升高,从而使金属材料处于不稳定状态。一旦对材料进行加热,提高了金属原子的活动能力,并给予充分的“调整”时间,便会使材料的组织和性能得到恢复和改善。加工变形后进行热处理就是经常采用的方法。不同的热处理,或者说不同的加热温度,对材料性能的恢复和改善是不同的,下面就来看一下不同的加热温度对加工变形后金属材料性能和组织的影响。当加热温度较低时,原子具有一定的活动能力,但活动能力不够大,此时可造成位错的迁移,使晶格畸变产生的晶格弹性弯曲现象得以消失,从而消除或缓解了因晶格畸变而产生的加工残余应力。但由于此时原子的活动能力较低,使得破碎的晶粒没有形成新的稳定的晶粒,晶格的拉长状态也没有改变,故金属的组织仍处于不稳定状态。此时金属材料的强度和硬度略有下降,但塑性和韧性没有太大的提高。材料的组织和性能在该温度下的变化过程称为回复。升高加热温度,原子有了足够的活动能力,使原来不规则的位错重新排列,形成新的晶粒,或者使被拉长的晶粒重新组合而形成新的晶粒。经过一定时间后,这些新晶粒会与范文范例参考指导\nWORD整理版相邻的晶格取向相近的其它新晶粒合并,形成稳定的正常晶粒。这一过程实际上是一个结晶过程,但由于该结晶过程只是原破碎晶粒的重新组合,并没有发生晶格形式的变化,新晶粒的晶格形式与旧晶粒相同,故称这种结晶形式叫再结晶。通过再结晶,加工变形后的金属组织发生了彻底改变,加工变形的不良影响得到消除,材料的机械性能得到完全恢・#"!・范文范例参考指导\nWORD整理版复。第五编石油化工管道的故障检修继续升高加热温度或延长加热时间,金属的晶粒会继续长大,因为通过晶粒长大,晶范文范例参考指导WORD整理版界的面积可以减少,表面能便会降低,所以晶粒长大也是一个降低能量的自发过程。可见,管子及其元件无论是在热处理的加热过程,还是在热加工的加热过程,如果加热温度过高,或加热时间过长,都将产生晶粒粗大的金属组织,而这种组织是我们所不希望得到的组织。故控制加热温度和加热时间是保证获得内在质量较好产品的一个很重要因素。回复、再结晶和晶粒长大对材料机械性能的影响如图!"#所示。由图中可知,变形金属被加热到再结晶温度区间时,可获得较好的综合性能。那么再结晶温度如何确定呢?图!"#变形金属在不同加热温度下的性能曲线首先需要指出的是,没有经过冷加工变形的金属材料是不会发生再结晶的。只有经过冷加工变形,才有晶粒破碎和晶粒再生过程,也就是说才有再结晶过程。而对于热加工变形过程,虽然它也伴随有晶粒破碎和再生过程,但它发生在加工变形过程中和之后的冷却过程中,若重新对它加热已不再有再结晶发生。此时对它进行的热处理主要是消除淬硬组织而不是使其再结晶。这部分的论述将在随后的热处理中介绍。前文已经讲到,金属的加工变量越大,其缺陷的恢复和改善所需要的时间越长,也就是说,再结晶过程与冷加工变形的塑性变形程度有关。塑性变形程度越大,意味着晶粒破碎的程度越大,产生的位错等晶格缺陷也越多,因而会使再结晶较早开始进行,即再结晶温度较低。但再结晶温度并不是随着变形度的增加而一直减小,它存在一个极限值,在低于这个极限温度后,既使金属的变形度再大,再结晶也不会发生,这是因为此时的金属没有获得再结晶所需要的足够能量。再结晶温度的极限值称为最低再结晶温度。实验告诉我们,各种金属的最低再结晶温度(!")与其熔点(!#)大致存在如下关系:!"!$%&!#除金属的塑性变形度对再结晶温度有影响外,加热的速度和时间对再结晶温度也有影响,因为再结晶过程需要有一定的时间才能完成。增加加热速度,会使再结晶推迟到在较高的温度下发生。加热保温时间越长,原子的扩散移动进行的越充分,可使再结晶在较低的范文范例参考指导\nWORD整理版温度下进行。对碳钢来说,其消除加工残余应力的高温回火温度一般为’$$()*’$(,其再结晶退火温度一般为*+$(),!$(。值得一提的是,金属的塑性变形程度(即变形度)对金属的晶粒度是有影响的。一般情况下,金属的变形度越大,变形越均匀,再结晶后的晶粒便越细。当变形度较小时,由于・-+#・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修金属晶粒破碎较少,发生再结晶的晶粒量较少,此时金属的晶粒度基本上仍保持原来的大小不变。如果塑性变形不均匀,再结晶发生的位置和形核数量也是不均匀的,此时晶粒容易相互合并而长大,从而形成粗大晶粒和不均匀晶粒组织而影响材料的机械性能。一般情况下,金属的变形度为!"#$%"时,容易造成金属中的变形不均匀。在锻制管件中经常提到的锻造比问题,实际上就是这里所说的变形度。如果锻造比不够,则容易产生不良组织(粗大晶粒和不均匀晶粒组织),故工程上对锻件的锻造比都有一个最小要求,例如&’()!*《压力容器用碳素钢和低合金锻件》标准规定:采用钢绽锻造时,锻件的主截面部分的锻造比不得小于+,采用坯料或轧制材料锻造时,锻件的主截面部分的锻造比不得小于$,*。三、热处理及其对材料性能的影响热处理是指通过一定的加热、保温及冷却的操作过程,使金属的组织和性能发生一系列变化,以获得所需要的性能的一种工艺。热处理在工程中的应用是十分普遍的,无论是在管子及其元件的制造过程,还是在施工现场的焊接过程,都经常用到热处理。综合起来说,热处理有以下作用:-,改变材料的机械性能;.,改变材料的金相组织;/,改变材料的耐腐蚀性能;0,改变材料的加工性能;1,消除材料中的加工或焊接残余应力等。例如,通过退火热处理,可以获得较好的塑性和韧性;通过淬火可以获得较高的强度;通过调质处理可以获得良好的综合机械性能;通过表面淬火或表面渗碳、渗氮处理,可以获得较高的表面硬度和较好的耐磨性等。例如,通过退火或正火可以改善铸件的不均匀组织;通过调质处理可以获得晶粒较细、性能较好的索氏体组织;通过回火可以消除不良的马氏体组织等。例如,通过固溶处理和稳定化热处理可以改善奥氏体不锈钢的抗晶间腐蚀能力;通过回火可提高金属及焊缝抗应力腐蚀的能力等。例如,通过退火可以消除冷加工变形的加工硬化现象,以便于进一步的加工;通过退火或淬火,可以改善金属的硬度,从而改善切削加工性能等。例如,通过高回温火或退火,可以消除加工变形残余应力、焊接残余应力及铸造应力,以改善材料的机械性能、抗腐蚀性能和尺寸稳定性能等。因此可以说,无论如何强调处理的重要性都是不过分的。作为材料工程师很有必要了解各种常用热处理工艺的特点及作用,以便结合应用工况,提出合适的热处理要求,以期获得所需要的材料性能,使之满足工程应用要求。根据加热、冷却方法及热处理的目的不同,可将热处理大致分为图!2!所示的几种:范文范例参考指导\nWORD整理版下面逐次介绍常用热处理方法的工艺特点及作用。(一)退火将金属材料加热到临界温度(相图中的!+、!$、!"#温度线)以上,并保温一段时间,・43!・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"!热处理分类然后缓慢冷却的热处理过程叫做退火。由于退火热处理冷却速度缓慢(一般在炉内冷却),故最终得到的组织(退火组织)接近平衡状态组织。但一般退火热处理用的时间比淬火、正火及回火长,故费用较高。它不宜用作施工现场的焊后热处理。通过退火热处理,可以达到下列目的:#$细化铸件中的粗大晶粒,改善其机械性能;%$消除偏析,改善铸造、轧制、锻造和焊接过程中的组织缺陷;&$消除加工、焊接、铸造产生的残余应力,改善材料的耐蚀性能,并起到稳定产品尺寸和外形的作用;’$降低材料硬度,提高材料的塑性和韧性,以利于切削加工和冷变形加工。根据热处理的目的不同,常用的退火热处理可分为完全退火、等温退火、扩散退火、再结晶退火和低温退火等五种。($完全退火完全退火是将材料加热到!")以上)*+,-*+的温度,保温一定时间后,随炉(或埋在石灰中)冷却至-**+以下,然后在空气中冷却。这种退火工艺得到的组织基本上接近平衡组织(对亚共折钢,其组织为铁素体.珠光体组织),故它反映出来的材料机械性能为正常性能(基本性能)。通过完全退火,可以达到消除残余应力的目的,同时在一定程度上可细化晶粒,消除偏析。但用它来消除残余应力成本偏高,而细化晶粒、消除偏析、均匀化学成分的作用又不及扩散退火,故完全退火在工程上很少用,而是常用于淬火等其它热处理前的预热处理。!$等温退火等温退火是将材料加热到!")或!"(以上)*+,-*+的温度,保温一定时间后,以较快的速度冷却到!#(以下的珠光体转变温度,并在该温度下作长时间的恒温,使金属的高温奥氏体组织充分转变为珠光体组织,然后在空气中冷却。这种退火工艺的实质就是实现材料的珠光体组织转变,使材料最终得到的组织为珠光体组织。我们知道,珠光体组织的材料具有良好的综合机械性能,故它在工程上的应用比较多。范文范例参考指导\nWORD整理版)$扩散退火扩散退火是将材料加热到!")以上(-*+,!-*+温度,保温足够长的时间(一般为(*/,!*/),然后随炉冷却。由于扩散退火的加热温度较高,加热时间较长,使材料的原子有了充分扩散迁移的能量和时间,从而可以消除材料中的化学成分不均匀性和偏析。・10)・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修扩散退火后得到的组织接近平衡组织,但容易造成晶粒粗大。它适用于铸件的热处理,但由于其费用较高,故只有在必要时才考虑使用。!"再结晶退火再结晶退火是针对冷加工变形材料进行的一种热处理。它是在材料变形完成后将其加热至再结晶温度,保温一定时间后缓冷至常温的一种热处理方法。前面已经讲到,经过冷变形后的材料,通过再结晶退火可以使材料的组织和性能得到恢复及改善。#"低温退火低温退火是将材料加热到!$以下某一个温度(对于常用碳钢来说一般为#%%&’(#%&),保温一段时间后随炉冷却至)%%&,然后空冷至常温。低温退火的作用主要是改善材料中的加工变形,消除焊接和铸造残余应力等。由于加热温度在!$以下,故该过程基本上没有组织变化。只有当材料中有过冷奥氏体存在时,它才会有过冷奥氏体的组织转变。低温退火的作用与高温回火相同,但二者有稍许差别,前者的保温时间较长,冷却速度也较慢,故各种残余应力的消比较彻底,但其成本比高温回火高。当产品对各种残余应力的要求不是太苛刻时,一般都是用高温回火代替低温退火。工程上实际应用较多的是高温回火。由此可见,退火热处理一般都表现出加热温度高、加热时间长、冷却速度慢的特点。因此,如果处理不当,可能会给材料的性能带来一些不利的影响。例如,金属材料长时间处于高温下时有晶粒长大的倾向,故在进行退火热处理时,要防止产生晶粒粗大的组织。金属材料长时间处于高温下时,还容易产生过烧或脱碳现象,它也将影响到材料的性能。(二)正火将金属材料加热到!")或!##$以上)%&’#%&的温度,保温一段时间(一般比退火保温时间短)从炉中取出在空气中冷却的过程叫正火。与退火热处理相比,正火的最大特点是冷却速度较快,组织转变时的过冷度较大,故得到的晶粒比退火细,材料的综合机械性能较退火好(强度较高,而塑性和韧性也比较好)。正火得到的最终组织比较复杂。对于淬硬性较低的材料,其组织以铁素体和珠光体为主,并有少量的马氏体和贝氏体组织。但此时的贝氏体和马氏体组织的量较少,对材料性能的影响不显著。对淬硬性较强的材料,组织中的马氏体量会增加,甚至完全出现淬火马氏体淬硬组织,故对这样的材料,一般不能以正火作为最终热处理,而往往在正火之后再进行一次高温回火,以消除淬硬组织。通过正火热处理,可以达到以下目的:*"对于淬硬性不高的材料,作为最终热处理,可获得较好的综合机械性能;+"对于中、低碳结构钢,可作为中间热处理,以改善其切削加工性能;,"可在一定程度上细化铸件中的粗大组织,改善其偏析情况,但效果不如退火;-"对淬硬性较强的材料,淬火前进行正火,可减少产品开裂和变形的倾向。范文范例参考指导\nWORD整理版正火比退火的成本低,生产效率高,且晶粒长大的倾向小,金属的脱碳和烧损少,故它在工程上得到了普遍应用。值得一提的是,奥氏体不锈钢的稳定化热处理与正火热处理的工艺过程相似,它是将材料加热到大约.#%&’/#%&的温度,保温约01左右,然后利用空气冷却的工艺过程。・/.!・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修但它与一般的正火热处理是不同的,它的目的在于给材料中的碳和稳定化元素(钛和铌)以足够的能量和时间,让它们充分结合形成稳定的碳化物,以消除奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向。目前,关于稳定型奥氏体不锈钢要不要做稳定化热处理的问题存在争议,反对者认为,既然将固溶热处理作为其最终热处理条件,那么它就获得了较好的强度、硬度,同时组织中的晶粒比较细,如果此时再进行稳定化热处理,将会降低其已有的硬度和强度,同时由于稳定化热处理过程的保温时间较长,有晶粒长大的倾向。同意者认为,作为管道材料,是避免不了现场焊接操作的,而焊接将破坏焊缝反其热影响区的固溶效果,使焊接接头处丧失抗晶间腐蚀的能力,但现场的焊接接头处又不宜做固溶处理,故为了保证焊接接头处的抗晶间腐蚀能力,应做稳定化热处理。笔者是持肯定意见的。此时应注意,稳定化热处理只对稳定型奥氏体不锈钢有意义,且焊后的稳定化热处理只有当原材料在制造中已进行了稳定化热处理时才有效。(三)淬火将材料加热到!"!或!""以上"#$%&#$温度,保温后快冷的工艺过程叫淬火。与正火相比,淬火的冷却速度更快,结晶时的过冷度更大,因此导致大量的过冷奥氏体转移到较低的温度下进行转变。从第三章的第一节中已经知道,此时得到的组织主要是马氏体组织,它的存在导致材料的强度和硬度大幅度上升,而塑性和韧性则大幅度下降。马氏体组织是一个不稳定组织,它会通过常温时效而使材料尺寸和形状发生变化,也会导致材料的耐蚀性下降,故对于流体输送用的管子及其元件来说,不希望其最终组织为马氏体组织。这种情况下,淬火往往是作为预处理,随后进行高温回火处理,可以获得优良的综合机械性能,因为淬火过程过冷度较大,结晶形核数量较多但又没有充裕的时间长大,因此得到的晶粒较细,再加上回火后马氏体转变成了性能较好的索氏体或屈氏体,故使得材料的综合性能优于退火和正火。人们习惯上把淬火’回火的热处理方法叫调质热处理。但对于要求耐磨的材料,马氏体组织可以作为最终组织。工程上,淬火的目的主要有以下几方面:()提高材料的硬度和耐磨性。例如阀杆和阀板的热处理;*)淬火’低温回火,可提高材料的弹性。如弹簧的热处理即如此;+)淬火’高温回火,可获得优良的综合机械性能。淬火热处理在工程上是一个比较难以控制的热处理过程,如果控制不好,反而会导致材料的性能变坏,这也是它在石化管道上应用不多的主要原因。,-./材料规范规定,当制造商同意时,才采用淬火’高温回火热处理,而对于用户无特殊要求时,一般都是采用正火或正火’回火以代替淬火’回火热处理。影响淬火热处理效果的因素主要有以下几方面:!)加热参数的影响加热参数包括加热温度、加热速度和加热保温时间。范文范例参考指导\nWORD整理版加热温度太高时,将得到粗片状马氏体组织,同时引起产品较严重的变形,甚至引起产品的淬火开裂。加热温度太低时,可得到非马氏体组织,从而降低材料的硬度、耐磨性和调质效果。加热速度太快时,会造成较大的温度梯度,从而产生较大的热应力和组织应力,对于・10&・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修形状复杂的产品,这些应力会导致产品的变形和开裂。当然,对于正火和退火,过大的加热速度也会导致这样的结果。如果加热速度太慢,虽然对淬火组织影响不大,但却增加了热处理时间,也增加了热处理成本。加热保温时间太长时,产生的影响同加热温度较高时相同。如果加热保温时间较短,奥氏体转化不完全,将导致淬火后的组织中出现非马氏体组织。!"冷却速度及冷却介质的影响前文提到的淬火控制难度大主要是指其冷却速度控制难度大,这是因为,淬火后要想得到马氏体组织,必须要有足够快的冷却速度,使其转变温度迅速跨过珠光体类和贝氏体类转变温度区,而使大量的过冷奥氏体在马氏体转变愠度下进行转变。然而,冷却速度过快,会造成较大的热应力和组织应力,从而导致产品的变形和开裂,而此时的热应力和组织应力远大于加热时的应力值(因加热升温速度远小于冷却降温速度),故冷却时开裂和变形的可能性更大。如何处理这个矛盾是十分棘手的事情。事实上,要想得到淬火马氏体组织,并不需要整个冷却过程的冷却速度都很快,而只要在珠光体和贝氏体转变温度区间快速冷却即可。在马氏体转变温度区间,冷却速度应控制在较小值,以利于过冷奥氏体的充分转变,否则会残留部分过冷奥氏体在组织中,从而降低材料的硬度。冷却速度放慢,还有利于减小热应力和组织应力。所以理想的淬火冷却速度是一个变化的冷却速度,但能达到剩这一要求的冷却介质却很难找到。目前,常用的淬火冷却介质有水、盐水和油。采用盐水作冷却介质时,由于盐水中的氯化钠晶体在产品表面的析出和爆裂,有效地破坏了产品表面的蒸汽膜,故其冷却速度比清水快,因此它常用于淬硬性不强、形状简单的产品。油的导热率与水相比比较低,故材料在油品中的冷却速度也比较低,大约是在水中冷却速度的四分之一,因此油品作为淬火冷却介质时,常用于淬硬性较强的材料。#"材料淬透性的影响所谓金属材料的淬透性,是指它淬火后获得马氏体层深度的能力。它与淬硬性不同,后者是指淬火后获得马氏体最高硬度的能力。可想而知,对于一个厚度较大的金属产品,当冷却时,由于表面与芯部存在温度梯度的原因,可能会使芯部得不到足够的冷却速度而形不成马氏体组织。在随后的回火过程中,其表面和芯部的组织也就不一样,从而导致材料机械性能的下降。除了冷却速度对材料的淬透性有影响外,化学成分则是影响淬透性的主要因素。材料的含碳量越高,产生马氏体的倾向越大,故材料的淬透性越大。试验证明,大多数合金元素如$%、$&、’(、)*、+,、-,等都能显著提高材料的淬透性和淬硬性,这些合金元素含量较高的高合金钢,有强烈地马氏体转变能力,有的甚至在正火过程中就可产生马氏体组织。范文范例参考指导\nWORD整理版值得一提的是,奥氏体不锈钢的固溶热处理从方式上说基本上属于淬火热处理,但它又不同于一般的淬火热处理。因为奥氏体不锈钢常温组织就是奥氏体组织(它是通过加入大量的铬和镍元素使其奥氏体相区(!相区)扩大到常温范围内),故它不存在淬硬的问题。此时的固溶处理实质上是将材料加热到一定的温度(一般为./0/12..0/1),并保・543・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修温一定的时间,使过剩的碳原子充分固溶到高温奥氏体中,然后进行急冷,使碳原子来不及在冷却时再次从奥氏体中析出(高温奥氏体与常温奥氏体的溶碳能力不同),从而得到过饱和的奥氏体固溶组织。固溶热处理的目的主要是防止过剩的碳在晶界上析出,从而导致奥氏体不锈钢的晶间腐蚀敏化。(四)回火将材料加热到!"!以下某个温度,保温后自然冷却下来的热处理工艺过程叫回火。应该说,在材料中如果没有不稳定的晶格畸变,或者没有不稳定的低温组织,那么金属的回火热处理是没有什么意义的。但很多产品在变形加工完成或焊接之后,可能会存在不稳定的晶格畸变问题,而晶格畸变的存在在金属内将产生较大的内应力,这个内应力会导致材料机械性能(主要是塑性和韧性)和耐腐蚀性能的下降,严重时会直接导致金属材料的开裂或延迟开裂。此时对金属材料进行回火热处理,可消除其内应力,从而使材料的性能得到改善和恢复。另一方面,金属材料经过正火或淬火后,会得到不稳定的马氏体和少量的过冷奥氏体组织。马氏体的存在使材料的硬度和强度升高,但却使其塑性和韧性大幅度下降。过冷奥氏体的存在会使产品的形状和尺寸不稳定,甚至长时间常温静置都会使它发生转变。过冷奥氏体的转变过程又常伴随着体积的变化,从而引起产品的尺寸和形状变化。此时对材料进行回火热处理,可以使不稳定的马氏体组织和过冷奥氏体组织发生转变,从而成为稳定的其它组织。一般情况下,正火后得到的组织中主要是铁素体和珠光体,而马氏体和过冷奥氏体的量很少,有时可以忽略不计,此时对正火后的材料进行回火热处理是没有意义的,故工程上应用的某些低碳钢,经正火后不再进行热处理的道理正在于此。而对淬硬性或淬透性较强的材料,正火后组织中得到马氏体和过冷奥氏体的量比较多,以致不能再忽略不计,有些材料甚至正火后得到的组织就是淬火组织,故此时就需要像淬火一样,正火后再进行回火。为了论述方便,这里仅以淬火组织进行回火处理的转变过程进行介绍,而正火后的回火则视材料不同而比照处理。淬火组织在回火过程中将发生下列四个阶段的转变:!"第一阶段转变:它是发生在#$%&’$$%温度区间的转变。当加热到该温度区间时,淬火组织中的马氏体将部分分解,并生成与它共格的!碳化物(()’"*+),使马氏体的过饱和碳含量降低,得到的组织为回火马氏体组织。而在温度低于#$%时,由于碳原子没有得到迁移所需的足够能量,故没有转变发生。由于此时的!碳化物极为细小,又与马氏体共格,故其基本组织仍为过饱和的固溶体组织。此时材料的机械性能没有发生太多的变化,仅仅是降低了淬火组织应力和材料的脆性。第一阶段转变过程又称低温回火。低温回火常用在刀具和量具的调质处理中。’"第二阶段转变:它是发生在’$$%&,$$%温度区间内的转变。当温度加热到该温范文范例参考指导\nWORD整理版度区间时,材料中的残余过冷奥氏体开始转变,生成回火贝氏体。因为该阶段的马氏体转变仍不明显,因此残余过冷奥氏体的转变成了影响材料性能变化的突出因素,最终得到的回火马氏体-回贝氏体组织导致了材料脆性的明显增加,行业中又常称材料的这类脆性为第一类回火脆性。这类回火脆性在工程上是毫无意义的,而且也不能通过其它处理方・/#.・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修式将它消除,故工程上常避免在该温度区间内进行回火。!"第三阶段转变:它是发生在!#$%&#$$%温度区间的转变。当加热到该温度区间时,过饱和的碳原子相继从!’()固溶体内析出生成渗碳体,而且第一次转变产生的"碳化物也逐渐变为渗碳体(()!*),从而得到回火屈氏体组织。此时材料的内应力大大减少,其硬度和脆性也显著降低。但由于此时的渗碳体尚未长大,而是以细小的颗粒存在于铁素体之间,故材料仍保持较高的强度和较好的韧性。这一转变过程称为中温回火。中温回火常用在弹簧的调质处理中。+"第四阶段转变:它是发生在#$$%&,#$%温度区间的转变。当加热到该温度区间时,第三次转变过程中的粒状渗碳体开始发生聚合,使得原来的!’()固溶体和渗碳体发生回复和再结晶,从而形成回火索氏体组织。此时淬火马氏体产生的固溶强化作用和晶格畸变强化作用已完全消失,材料得到了优良的综合机械性能。这一过程称为高温回火。高温回火是工程中最常用的一种回火。需要指出的是:对于含*-、./、01等元素的合金钢,当长时间在#$$%&,#$%温度区间停留时,会出现回火脆化现象,行业内常称之为第二类回火脆性。第二类回火脆性产生的主要原因是材料中低熔点的杂质元素锑、磷、锡、砷在晶界偏聚所致。这类回火脆性可以通过加热到高温回火温度,然后急冷而加以消除。(五)表面热处理顾名思义,金属材料的表面热处理是指仅对金属材料的表面进行热处理,而材料内部的组织和性能不发生变化,从而仅使材料表面获得特殊性能的工艺过程。一般情况下,表面热处理分为两大类:即表面淬火和表面化学热处理。表面淬火时,仅材料表面的组织有变化,即表面出现淬硬马氏体组织。表面化学热处理时,材料表面的组织不仅有变化,而且化学成分也发生了变化。表面热处理主要是用来改变金属材料表面的耐磨性和耐蚀性,而内部则保持着正常的综合机械性能。有这种性能要求的情况有时仅靠选用材料来实现是比较困难的。这种热处理方法在管道工程上的应用并不多,仅一些阀门的运动部件(如阀杆)会用到这些热处理方法。2"表面淬火热处理将金属表面加热到淬火温度以上,然后快速冷却使金属表面得到淬硬组织的过程叫表面淬火。通常采用的表面淬火方法有感应加热表面淬火方法和火焰加热表面淬火方法两种。感应加热表面淬火方法通常是以交变电磁场作为加热手段,因此它具有加热速度快、加热均匀、加热温度易控制等优点,故得到的表面淬火质量较好。但它需要复杂的专用设备,投资较高,对于具有复杂外形的产品,加热线圈调整较难,故它通常适用于大批量、外形简单的产品表面热处理。范文范例参考指导\nWORD整理版火焰加热表面淬火方法是利用氧’乙炔气等燃料燃烧而对材料进行加热,因此它的加热速度较慢且不均匀,得到的表面淬火质量不如感应加热法。但它无需较贵的专用设备,操作比较灵活,故可用于小批量、具有复杂外形产品的表面淬火。表面淬火仅能提高材料表面的硬度和耐磨性,而其耐蚀性和抗疲劳性比较差,故阀门・433・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修运动部件如阀杆现在已很少采用这种热处理方法了。!"表面化学热处理将金属产品放入特定的介质中,对它们加热、保温,使欲渗入的元素以活性原子状态进入材料的表层中,以达到改善材料表面性能的过程叫表面化学热处理。工程中用的较多的是渗碳、渗氮、渗铬和渗铝。渗碳方法通常是将被渗产品放置在一氧化碳的气体介质中,然后加热到产品的奥氏体转化温度并进行保温,从而使从一氧化碳中分解出的碳原子渗入材料表层中的过程。此时碳原子既可能以固溶方式存在,又可能以渗碳体的形式存在。渗碳后进一步进行表面淬火可获得比表面淬火具有更好耐磨性的材料表面,此时材料表面的抗疲劳性也有少量的提高,但其耐蚀性尚差。渗氮方法通常是将被渗产品放置在无水氨气中,然后加热到#$$%&#’$%并进行保温,从而使氨气中分解出的氮原子渗入到材料表层的过程。渗氮后的金属表面既具有较高的硬度和耐磨性,又具有较好的耐蚀性和抗疲劳性。但是,由于渗氮温度较低,生产周期较长,而且表层的氮化物较脆,故常常用氰化(即碳、氮共渗,但以渗氮为主)来代替。许多阀门制造商的阀杆都采用了渗氮或碳、氮共渗的热处理方法。在近几年与国外的阀门制造商接触过程中,阀杆渗铬的热处理用的比较多,尤其是高压阀门中,除对阀杆的硬度和耐磨性有较高的要求外,阀杆的韧性、抗疲劳性、耐蚀性都有较高的要求,在这方面渗铬则比渗氮或氰化更具有优越性。产品的渗铝主要是用来抗腐蚀的。钢材渗铝后,会在表面形成一层()!*+薄膜,这个薄膜的化学稳定性、抗氧化性都比较好,附着力也很强,用在抗高温硫、高或低温硫化氢、环烷酸、高温氧化等腐蚀介质中都表现出了良好的耐腐蚀性能。表面渗铝的材料是一种良好的石油化工生产中的耐腐蚀材料,故该工艺一经推出,很快得到了推广应用。但对于工艺管道来说,存在着现场大量焊接的问题,而渗铝钢在焊接后,焊缝处的渗铝层会被破坏,从而在焊缝处形成了耐腐蚀的薄弱区,目前渗铝钢的焊接问题尚在研究中。第二节检测技术检查与试验伴随着金属材料的整个加工过程。每个加工环节,每个加工工序,都要进行相应的检查试验,以验证材料的性能、质量等是否满足相应的要求。因此说检查与试验是产品质量控制必不可少的手段,它在产品加工过程中占据着很重要的位置。材料工程师有必要了解各种检测技术的特点和用途,作用主要有两个:其一是根据不同的应用条件,提出相应的检查试验要求,以验证产品的质量是否与使用要求相适宜。很多产品制造标准中都列出了供使用者选择的附加检验项目,如果材料工程师对检测技术不了解,就无范文范例参考指导\nWORD整理版从选择相应的附加检验项目,或者选择的附加检验项目或高或低,要求偏高时会造成不必要的经济损失,要求偏低时会对使用的可靠性产生影响;其二是在对制造商的质量控制考核中,通过了解它拥有的检测设备情况,以及产品型式试验中的检查试验项目和控制指标,可以判断该制造商的质量控制手段是否齐全,产品质量的定位是否与希望的相适应。从这样的一个目的出发,本书给出了常用检测技术的基本知识。・,-,・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修材料的检测技术种类甚多,内容也十分庞大,有些是工程中或产品制造过程中经常用到的,而有些则是在试验研究中用到的。本书仅介绍与工程设计有关的常用检测技术。总起来说,这些检测技术包括:化学成分分析、机械性能试验、耐腐蚀性能试验、宏观组织检验、显微组织检验及无损探伤等六大类。为了便于材料工程师设计过程中的查阅,本章在附录!"#$中列出了常用的制造检测标准。一、化学成分分析从前面讲到的金属材料基本知识中已经知道,材料的化学成分是影响其性能的最基本因素,因此对材料化学成分的及时测定分析就显得尤为重要了。化学成分分析一般发生在原材料进厂的抽检、铸造过程中的炉前分析、施工前的抽检及事故的分析判断中。常用的分析方法有化学分析法及光谱分析法两种。(一)化学分析法化学分析法主要是通过在材料中取样,然后选择适当的化学品与金属材料样品进行化学反应,最后分析反应产物并通过一定的计算,求出相应元素的含量。因为各种材料涉及到的元素种类较多,在此不便对它们的具体分析方法逐一介绍。%&’’()$*%&’’()+,系列标准给出了各种元素的分析方法,而%&’’’标准则给出了化学成分分析的取样方法及允许的成分偏差要求,欲作详细了解的技术人员可查阅这些标准。化学分析法是比较原始、比较通用的方法,也是比较可靠的方法。与光谱分析相比,化学分析法所需要的设施投资较少,故一般的企业都可以做到。但该方法分析时间较长,而且只能在专门的试验室中进行。(二)光谱分析法金属原子在高能量光源(如-射线、激光等)的照射下,可发生电离,即最外层的价电子可能因获得外来的能量而脱离原子成为自由电子。此时的原子处于激发状态,是很不稳定的,大约在经历$,#./后将恢复到常态,此时的价电子也将回到原来的运动轨道,同时原子以光的型式释放出多余的能量。因为价电子的跳跃轨道是多层的,每跳跃一层将产生不同波长的光,而这些不同波长的光即组成了原子光谱。不同元素的原子被激发后,得到的光谱特征是不一样的,光谱分析法就是根据这些不同特征的光谱来判断金属某种元素是否存在的,同时根据谱线的强弱可判断元素的含量。要使光谱分析法能定性地分析各元素是否存在,就必须先建立各元素的标准光谱板,以便于对比判断。事实上,光谱分析仪可将它自动做对比处理,使分析人员能直接从分析仪中得出直观的结论。这种分析法与化学分析法相比,分析工作量小,快捷简便,但一般情况下,不能定量分析,故它多用于判断合金钢中的合金元素是否存在。范文范例参考指导\nWORD整理版要使光谱分析法能定量地分析各元素的含量,就必须做大量的基础工作,不但要建立各元素的特征光谱标准板,还要建立谱线强度与元素含量的关联标准谱板。由于影响谱线强度与元素含量关系的因素较多,故要准确建立二者的关联标准谱板是很复杂的事情,所以目前国内拥有真正能用光谱分析法来分析元素含量的制造商还不多,而国外的制造・"",・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修商应用的很普遍,他们已将这类分析仪计算机化,所有的对比、分析、判断、计算都由计算机中的神经网络来完成,最后给出直观的结果。但目前这种分析仪价格昂贵,是国内很多企业所不能承受的。二、机械性能试验由前面的介绍中已经知道,除了材料的化学成分直接影响到其机械性能外,冷加工过程、热加工过程、热处理过程等都可能改变材料的机械性能。因此材料的机械性能试验可能用在原材料、半成品、成品等各个生产工序中。常进行的机械性能试验包括拉伸试验、冲击试验和硬度试验等,而材料的蠕变强度、高温持久强度、疲劳强度及断裂韧性试验一般在管道元件制造过程中不进行,故在此不予介绍。(一)拉伸试验拉伸试验能测定的材料机械性能指标有:强度极限!!、屈服极限!"或!!"#、延伸率"$或"%!、截面收缩率#等。试验方法及要求在&’##(标准中给出了详细规定。试验用的试样一般为一个两端带夹持柄的园柱。根据直径与长度的比值不同则有长试样和短试样之分,长试样的标距长度(用于测量尺寸的标定长度)为直径的%!倍,短试验的标距长度为直径的$倍。试验一般在专用的拉力试验机上进行,试验机上有自动记录设施。开动试验机给试样施加载荷,直至试样断裂。此时自动记录设施绘出应力)应变曲线图。典型的应力)应变曲线图见图#)*所示。分析应力)应变曲线图即可求得材料的强度极限!!、屈服极限!"或!!"#。图#)*应力)应变曲线图通过对试样尺寸的测量和简单计算可求出延伸率"和截面收缩率#。见下式:#%)#$范文范例参考指导WORD整理版"+$+#$,%!!%&’)&%范文范例参考指导\nWORD整理版&$,%!!%范文范例参考指导WORD整理版式中"———延伸率。试样为长试样时标记为!%!,短试样时标记为"$;#———截面收缩率;#$———试样拉伸前的标距,--;・..%・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修!!———试样拉断后的标距,"";"#———试样拉伸前的横截面积,""#;"!———试验拉断后的最小横截面积,""#。另外,通过对断口形状的分析,可以判断材料的塑性和韧性。如果断口的断面比较整齐,且有金属光泽,无缩颈现象,表明该断口为脆性断口,这种材料的塑性差。如果断口的断面呈纤维状,无金属光泽,且有缩颈现象,表明该断口为韧性断口,那么这种材料的塑性就比较好。(二)冲击试验冲击试验是这样一个试验:把要进行试验的材料制成具有规定尺寸和形状的试样,然后在专用冲击试验机上将它一次冲断,记录试样冲断时所消耗的功,并以此来判断材料的韧性。冲击试验测到的性能指标有冲击功$%和冲击韧性!%。$%&’##(标准对冲击试验的方法进行了规定。一般情况下试验用的试样为一个!)""*!)""*++""的长方形金属块,金属块中间刻有一个“,”形或“-”形缺口。因此冲击试验也就有,形缺口和-形缺口试验之分。工程上常用的为夏比,形缺口冲击试验。试验一般在专用的试验机上进行。将试样置于支座上,缺口背向摆锤落下方向。释放摆锤,靠重力作用摆锤快速落下并将位于下部的试样冲断。在惯性的作用下,摆锤在试件的另一侧向上摆一定的高度。通过摆锤冲断试样前后的高度差可计算出冲断试样所需要的能量,即为所求的冲击功$%。冲击功除以试样缺口底部的横截面积所得的商就是冲击韧性!%。一般的试验机都可自动记录并直接显示出冲击功$%的值。由上面的介绍可以看出,冲击试验是在特定的试验条件下所做的试验,试样的缺口并不代表材料中各种缺陷对材料冲击韧性的影响,因此它不能像"&和"’那样可以直接用作强度计算的指标,而只是定性地反映材料的脆性程度。事实上,冲击试验所得到的冲击功也并不能完全反映不同材料的脆性,因为冲击功的大小取决于材料强度和塑性两方面的影响。材料的强度越高其冲击功值越大,材料塑性越好其冲击功值也越大。表#.#给出了低温情况下常用材料的最低冲击功要求。即使如此,由于冲击试验简单方便,且已经积累了大量的数据和评价这些数据的经验,故它仍是目前常用的评判材料韧性的试验方法。表#.#低温复比,形缺口最低冲击功三个试样冲击功($%)的平均值&2钢材标准抗拉强率("&)的下限值&/01!)""*!)""*++""范文范例参考指导WORD整理版!3+)53+)6+!+5+!+67+)奥氏体不锈钢焊缝金属!4#)#89!范文范例参考指导\nWORD整理版注:!当冲击功的平均值不低于上述值时,若其中一个试样低于上述值,但不低于8):时是可以认可的;"该表摘自$%!+)《钢制压力容器》附录;。・((#・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修影响材料冲击韧性的因素很多,材料本身的各种缺陷(如裂纹、白点、夹杂、偏析、气孔、疏松、过烧等)和工作温度导致的各种脆性(如冷脆、热脆、蓝脆、红脆等)都会导致材料冲韧性的下降。因此,通过冲击试验可以评判这些缺陷对材料性能的影响。(三)硬度检验硬度试验指标与冲击韧性指标一样,并不能直接用于材料的强度计算,而是用来反映材料在加工过程中的组织变化、热处理效果、加工或焊接残余应力的存在程度等特性的定性判断指标。一般来说,金相组织中的马氏体硬度高于珠光体,珠光体的硬度高于铁素体,铁素体的硬度高于奥氏体。材料进行不同的热处理,得到的组织也不一样,故热处理对材料硬度的影响实际上是反映材料的金相组织和金相结构对硬度的影响。对于奥氏体不锈中的奥氏体,因为它有大量的合金元素存在,故其硬度要高于铁素体;化学成分中,碳对材料硬度的影响最直接。材料中的碳含量越大,其硬度越高。除碳含量以外,大多数合金元素都会使材料的硬度升高;加工残余应力与焊接残应力的存在对材料的硬度也将产生影响,加工残余应力与焊接残余应力值越大,硬度越高。实验表明,材料的硬度与其强度存在着一定的比例关系。对黑色金属材料来说,其抗拉强度近似等于三分之一的布氏硬度值。正因为影响材料硬度的因素较多,故工程上在很多场合下常通过检验硬度来定性了解材料的化学成分、组织状态、热处理效果及加工或焊接残余应力存在的程度等。又因为它操作简便,成本较低,又属于非破坏性试验(即可直接在成品上进行试验),因此在材料加工过程和现场施工检验中得到了广泛的应用。目前,已出现的硬度试验方法有很多,但工程上常用的试验方法有布氏硬度试验法、洛氏硬度试验法和维氏硬度试验法三种。!"#$%、!"#$&和!"$’%标准分别给出了洛氏硬度、布氏硬度和维氏硬度的试验方法及要求。&(布氏硬度试验法该方法因最早由")*+,--提出而得名。它主要是利用钢球压头,通过定量加载使其压入试样表面,然后计算压痕表面积,并通计算单位压痕表面积上所受载荷大小来确定其硬度值。其硬度值用“."”后面加硬度数值来表示。不同的压头材料和直径,不同的加载力,不同的加载时间,测得的硬度值是不同的。为了便于比较,对黑色材料(主要指碳钢和合金钢)来说,一般规定采用直径为&%//的钢球作为压头,加载力取$%%%%0,加载时间取&%1作为试验条件。布氏硬度试验一般是在硬度试验机上进行的。测得压痕直径后查相应的数据表即可得到布氏硬度值。工程上有时也用锤击式简易布氏硬度计来测量硬度值,这种方法得到的数据有一定的误差。布氏硬度试验法的优点是:测出的硬度值准确可靠,且因为压痕面积大,能消除因组范文范例参考指导\nWORD整理版织不均匀而带来的测量误差。但它不能用于较硬(."2’3%)材料的硬度测量,因为此时会因钢球压头的自身变形而造成较大的测量误差。由于压痕大,它也不宜用来测量成品和较薄件,以免损坏产品。该法不能从测试仪器上直接读出硬度值,尚须在试验完成后查表才能得到,故检验速度较慢。布氏硬度试验法是目前应用最多的一种方法。・44$・范文范例参考指导\nWORD整理版!"洛氏硬度试验法第五编石油化工管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版该方法因最早由#$%&’())提出而得名。它主要是利用较硬的锥形材料或小直径的淬火钢球作为压头,通过定量加载使其压入试样表面,然后计量压痕深度,并经过适当的数据处理来确定其硬度值的大小。根据采用的压头材料和加载力的大小不同,其硬度值的表示方法分为三种:*#+!!、*#,!!和*#-!!,!!”为对应的硬度数值。常用的洛氏硬度试验条件和应用范围见表!./所示。表!./常用洛氏硬度试验条件和应用范围范文范例参考指导WORD整理版标尺符号*#+压头材料顶角为3!45的金刚圆锥预载荷01总载荷01344644加载时间0234测量范围784应用范围硬质合金,表面淬火钢退火钢,铜合金,铝范文范例参考指导WORD整理版*#,3036”钢球顶角为3!45的*#-344344344439443434!9:344!4:68合金淬火钢、调质钢、可范文范例参考指导WORD整理版金刚圆锥锻铸铁、钛合金范文范例参考指导WORD整理版小。洛氏硬度试验一般是在试验机上进行,并从试验机的表盘上能直接读取硬度值的大洛氏硬度试验法与布氏硬度试验法相比,有以下优缺点:它的硬度值可以从试验机表范文范例参考指导WORD整理版盘上直接读出,故试验方便快捷。其压头有软、硬多种材料,故测量范围宽。由于压头尺寸小,产生的压痕也较小,一般情况下对工件不造成损伤,可直接用于成品件的检测。缺点是不同压头材料测得的硬度无法比较,而且当材料的组织不均匀时,由于它的压痕小会导致测得的数值起伏变化大,缺乏代表性。洛氏硬度试验法也是工程上常用的一种方法。/"维氏硬度试验法该方法因最早由;<%&(=>提出而得名。它是利用角度为3/65的金刚石四方锥体作为压头,通过加载使其压入试样表面,然后计量压痕对角线长度,并通过计算单位压痕面积上所受载荷大小来确定其硬度值。其硬度值用“*;”后面跟硬度数值来表示。由于维氏硬度试验中采用了固定角度的压头,其压力角是恒定的。当施加载荷变化时,其压痕的几何形状相似且符合比例关系,故无论采用什么载荷值,其测得的硬度相同,但相关的标准中还是给出了系列荷载以简化换算关系。试验时间对黑色金属来说一般为34>:39>,对有色金属一般为!9>左右。范文范例参考指导\nWORD整理版不难看出,维氏硬度试验法吸取了布氏硬度和洛氏硬度试验法的优点,即它采用了较硬的压头,既可测量较硬材料的硬度,又可测量较软材料的硬度。对于不同硬度的材料,它克服了洛氏硬度试验中须更换压头材料从而造成测到的结果无法比较的缺点。但是维氏硬度试验法也不能直接从试验机上读出硬度值,需要查表计算,故测量效率较低。由于维氏硬度试验法所具有的优点,它常用在相应的研究试验室中。・@@?・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修为了便于设计人员查对,本章附录!"#$中给出了部分布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度的对照表。三、耐腐蚀性试验石油化工生产过程中涉及到的腐蚀介质是很多的。我们已经知道,不同的材料对相同的介质,或者不同的介质对同一种材料,其腐蚀机理和腐蚀形态是不相同的。即使同一种材料在同一介质中,因介质的温度、压力、浓度、流态等不同,其腐蚀机理和腐蚀形态也是不同的。这些因素耦合的结果导致了许多浩繁的材料#腐蚀环境,而这样的每个耦合环境都需要通过试验来判定材料的耐蚀问题,因此可以说,这一类的试验方法是十分浩繁的。但是,工程上要做的腐蚀试验并不多,而大多数的腐蚀试验是在试验研究中进行的,或者是在实际生产中实测并进行数据分析和经验积累的。工程设计中往往是借助于这些试验研究数据或实测数据进行材料选择的,只有当由于制造或施工过程中可能会引起材料耐蚀性的变化时,设计人员才可能提出做一些腐蚀试验。这类腐蚀试验主要包括晶间腐蚀试验和应力腐蚀试验两种。(一)晶间腐蚀试验可发生晶间腐蚀的材料#环境组合在石油化工生产中有很多,除不锈钢外,铝及其合金、镍合金、镁合金等材料在特定的腐蚀环境下都可以发生晶间腐蚀,但是工程上遇到最多的是奥氏体不锈钢的晶间腐蚀问题,故在此仅介绍奥氏体不锈钢的晶间腐蚀试验。%&’((’)*+%&’((’)"标准中给出了九种不同的不锈钢晶间腐蚀试验方法。常用的有%&’((’)*《*,-草酸浸蚀试验方法》(俗称.法)、%&’((’)$《硫酸#硫酸铁腐蚀试验方法》、%&’((’)(《/0-硝酸腐蚀试验方法》(俗称1法)、%&’((’)’《硝酸#氢氟酸腐蚀试验方法》和%&’((’)0《硫酸#硫酸铜腐蚀试验方法》(俗称2法)等五种。具体选用何种方法一般根据需要和经验确定。美国常用1法,此法能显著地呈现高腐蚀速率,但其试验周期较长,一般为(个周期(每个周期为’3小时)。我国则常在合成尿素或/,4到沸点的稀硝酸介质中才用此法。一般情况下,国内常用2法,而.法则供其它方法筛选之用。2法的评定方法:将腐蚀后的试样弯曲",5,用*,倍的放大镜检查试样表面,若出现晶间腐蚀裂纹时,则再加倍取样重试,如果其中仍有一个出现晶间腐蚀裂纹,则认为该材料具有晶间腐蚀倾向。1法的评定方法:三个周期中,最大的腐蚀速率小于等于,)/6678时为一级,大于,)/6678而小于等于*6678时为二级,大于*6678而小于等于$6678时为三级,大于$6678时为四级。.法的评定方法:在*0,+0,,倍的金相显微镜下观查试样的浸蚀部位,晶界没有腐蚀沟槽,晶粒呈台阶状为一级。晶界有蚀沟,但没有一个晶界被蚀沟包围为二级。晶界有范文范例参考指导\nWORD整理版蚀沟,个别晶粒被蚀沟包围为三级。晶界有蚀沟,大部分晶粒被蚀沟包围为四级。级别为二、三、四级者要判断是否需要采取其它方法进一步检验。(二)应力腐蚀试验方法应力腐蚀试验方法在工程上用的并不多,只有在很特殊的场合才要求做,我国尚无相・""0・范文范例参考指导\nWORD整理版应的标准可执行。第五编石油化工管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版应力腐蚀试验的方法有很多,各国也不统一,但主要可归为以下四种:!"恒变形法它是用玻璃棒夹持着试样,使其产生一定的弯曲变形,然后置于实际的腐蚀环境或模拟的腐蚀环境中,记录试样的断裂时间或一定时间后的裂纹深度,通过静力学公式推导出其最大应力,并根据最大应力与裂纹的深度或断裂的时间进行关联分析,由此判其耐应力腐蚀的性能。该方法定量化比较困难,且试验数据不宜作为设计数据。该方法已被列入#$%&标准。’"恒载荷法它是对试件加一个已知的恒定外力,记录它在腐蚀介质中的断裂时间,根据静力学公式算出试件中的应力值,从而建立起应力(应力腐蚀断裂(时间的关系。该方法测量时间较长,设备价格较贵,但试验数据可直接用于设计。该方法已为#$%&、)*+、,*$等标准所采用。-"恒应变速率法该方法是在专用的试验机上进行的。给试件加载并使其应变速率以!.(/012!.(301的速度递增。观查它在腐蚀介质中的断裂时间,同时可得到相应的应力(应变曲线。记录断裂的时间和断裂时的最大应力及最大应变量,并使其最大应力和最大应变量与无腐蚀情况下的最大应力和最大应变量相比,以此来判断它对应力腐蚀的敏感性。该方法能在短期内作出评定,同时能得到裂纹扩展的情况,对高载荷下的材料比较适合,但实验设备贵,且不能同时进行多个试样的试验。此法于!443年在加拿大多伦多召开的应力腐蚀讨论会上被认定。5"断裂力学法它是通过给试件加一个较大的恒定载荷,并通过特殊的专用设施测定并记录试样在腐蚀介质中裂纹的扩展速率及应力腐蚀临界强度因子,利用断裂力学理论进行判断和设计。该方法能够得到有关裂纹扩展的情况,测得的应力腐蚀强度因子可直接用于设计,但测量设备更麻烦,且不能获得裂纹初期生成的有关信息。四、宏观组织检验用肉眼或!.倍以下放大镜来观察金属材料在冶炼及各种加工过程中产生的缺陷、组织和化学成分的不均匀性的方法叫宏观组织检验。它和后面将讲的微观组织检验都是属于破坏性试验,因此正常的生产中是不可多用的,而多是用于制造工艺的评定和试验研究中。宏观组织检验和微观组织检验虽然都是检验金属材料的组织和缺陷的,但前者放大倍数较低,后者放大倍数较高,故应用的范围有区别。宏观组织检验的范围或者说它的作用有以下几方面:范文范例参考指导\nWORD整理版6"检验铸锭的结晶状态,包括柱状晶粒、等轴晶粒、树枝状晶粒等晶粒的形状及大小;7"检验铸锭及焊缝在凝固时所产生的各种缺陷,例如缩孔、疏松、裂纹等;8"检验压力加工所形成的流线、发纹等。・449・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修通过对上述缺陷进行显示、分析和评定,可以直观地观察到金属材料的内在质量,从而判断加工工艺的合理性,因此它在加工工艺评定中得到了广泛的应用。对某些方面的缺陷,用无损探伤有时是做不到的。!"##$标准规定了宏观组织检验的方法。常用的宏观组织检验方法有酸浸检验、断口检验、发纹检验和印痕检验。(一)酸浸检验酸浸检验是利用了金属材料中不同的成分和缺陷在酸腐蚀介质中发生电化学反应后所呈现出的不同腐蚀程度的腐蚀痕迹进行检验的。根据所采用腐蚀介质的腐蚀速度程度不同,可分为热酸腐蚀、冷酸腐蚀和电解酸腐蚀三种方法。热酸腐蚀法是利用温度较高的腐蚀介质(约$%&’(%&)对试样进行腐蚀的。由于温度的作用,它比冷酸腐蚀速度较快些。对于尺寸较大或者经处理硬化后的零件,若采用热酸腐蚀易产生开裂,此时应采用冷酸腐蚀法。热酸腐蚀常用于微观组织检验。电解酸腐蚀法的速度更快些,但操作起来较麻烦。无论是热酸腐蚀法、冷酸腐蚀法还是电解酸腐蚀法,基本上都可以同样清晰地显示出钢的宏观组织和缺陷。钢的宏观组织可以根据!")*+*标准进行评级和判定。常见的宏观组织(也称低倍组织)和缺陷的特征评定如下:),偏析偏析常出现在铸件中,它是浇铸凝固过程中,由于选择结晶和扩散作用而引起的某些元素的偏聚。根据偏析存在的区域和形态不同又可分为锭型偏析、中心偏析和点状偏析三种,酸浸后表现为形状不规则的黑色小斑点。!")*+*标准共给出了三套偏析的评级标准图谱和判定标准。第一套图谱适合于直径或边长为-%..’)/%..圆钢和方钢的低倍组织缺陷分级,第二套图谱适合于直径或边长为)/%..’#/%..圆钢和方钢的低倍组织缺陷分级,第三套图谱适合于直径或边长为-%..’#/%..圆钢和方钢的低倍组织缺陷分级。其中,第一、第二套图谱将有关缺陷共分成四级,级别号越大,缺陷越大(多)。当比照图谱,实际缺陷处于两个标准级之间时,可以加半级。第三套图谱对异金属夹杂物仅给出了一张图,对皮下气泡、非金属夹杂物、夹渣则仅给出了三个级别。只有当供需双方认可时可采用第三套图谱。#,疏松疏松也常出现在铸钢件和铸锭中,它是浇铸凝固过程中,由于枝晶间的部分低熔点物质最后凝固收缩或放出气体而产生的孔隙。根据疏松存在的区域不同分为中心疏松和一般疏松两种。除此之外,在浇冒口附近,由于最后冷却时液体的体积收缩得不到补充将形成密集疏松。密集疏松可以通过改善工艺而避免出现,或者将此部分进行切除。疏松在酸浸后呈现分散的小空隙和暗黑小圆点。范文范例参考指导\nWORD整理版!")*+*标准给出了它的评级和判定标准。0,夹杂夹杂也常出现在铸件和铸锭中,即在浇注凝固过程中,由于某些合金元素未熔化,或者溶渣未及时浮出而造成它们在酸浸后以不同的几何形状存在。!")*+*给出了它的评・**+・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修级和判定标准。实际上,金属中杂质元素形成的化合物以及某些没有及时排出的非金属化合物等都可形成非金属夹杂物,这些夹杂物在尺寸上比较小,故常通过微观组织检验对它进行评级及判定。!"气泡气泡也常出现在铸件和铸锭中,即在浇注凝固过程中,由于钢液中的气体没能及时逸出而形成。它在酸浸后呈小孔隙。#$%&’&标准给出了它的评级和判定标准。("白点、裂纹和发纹白点是由原始氢在压力加工中的组织应力作用下而产生的裂纹,酸浸后它在断面上呈白色的斑点,故白点因此而得名。裂纹常因高合金钢中的较大热应力引起,酸浸后断面呈不规则的线状,严重时呈蜘蛛网状。发纹是由于钢锭中的夹杂或气孔在变形加工过程中沿变型方向而呈现出的微缝隙,酸浸后呈规则的线状。白点、裂纹和发纹是压力管道配件中不允许存在的缺陷。一般情况下,工程上并不采用宏观组织检验法检验它们的存在,而是采用无损探伤检验法检验,因为宏观组织检验法属于破坏性的和区域性的检验,对成品件不合适。(二)断口检验它是一种主要用于分析金属材料断裂原因的一种试验方法。通过断口形状分析,可以了解金属材料断裂的性质,从而了解材料在冶炼、压力加工、热处理以及对工作介质适应性等方面的情况,为设计和事故分析提供依据。应该说,断口检验在工程中应用的并不多,上述缺陷多数是通过其它途径来进行检验和判定的。在工程上它较多的是用来进行事故判定。由于影响断裂的因素很多,故断口的形状也是多种多样的。这里仅介绍几种典型的断口分析。%"韧性断口韧性断口多呈纤维状,它主要发生在塑性较好的材料中。这样的断口无金属光泽,无明显的结晶颗粒组织,断裂前发生过大量的塑性变形。)"脆性断口脆性断口的形貌较平整,呈放射状或人字条纹状,颜色呈银灰色,断裂前没有明显的塑性变形发生。通常将塑性变形量不超过)*+(*的断裂叫脆性断裂。,"疲劳断口疲劳断口呈现以下几个明显特征:-"断口表面因受介质的腐蚀而呈黑色或褐黑,疲劳裂纹扩展区则无明显颜色;."对于由多个裂纹源存在的疲劳断裂中,裂纹扩展连接时,会因裂纹源不在同一平面中而产生台阶;范文范例参考指导\nWORD整理版/"断面上出现向内或向外凸起的同心园条纹,通常称之为“年轮”,它是疲劳断口典型的宏观特征。载荷波动幅度较大时,此“年轮”很明显,波动较小时,“年轮”纹较弱。!"应力腐蚀断裂断口它的断口形貌与脆性断口相似,所不同的是在断口边缘有小蚀坑或蚀点,也就是说,・&&0・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修局部腐蚀造成了裂纹源的产生。!"氢脆断裂断口氢脆断裂也是一种脆性断裂,但其断口更平齐,显微形貌多呈现为“发纹”状,有时也有平行条纹出现。应该说,断口的形貌特征以及其断裂发生的机理是比较多的,有兴趣的材料工程师可查阅有关专著或文献。(三)发纹检验发纹检验是通过沿塑性变形方向剖切压力加工管配件,然后进行酸浸,使发纹缺陷呈现出来的一种检验方法。由于许多管配件是由推制、挤压等方法制造的,所以了解发纹的检验方法是有现实意义的。但是发纹检验属于破坏性试验,不宜用于成品的检验,多用于工艺评定过程中。在检验中,发纹与金属的偏析带、流线等往往很难区分,此时应请专业技术人员或采用微观分析检验进行检验分析。关于发纹的评定可参照有关标准进行。(四)印痕检验印痕检验可以直接检验钢坯或成品整个断面上硫和磷的含量(定性)及偏析分布情况。与微观分析相比,它常用于较严重或者说存在面积较大的偏析情况。我们已经知道,硫和磷都是有害元素,它们的存在严重影响着材料的强度、脆性和耐腐蚀姓等,故对它的检验及评定也是判定材料质量的一个重要手段。印痕检验也是通过利用一定的腐蚀介质与材料的不同成分发生不同的反应原理而进行的一种试验。与酸浸试验所不同的是,印痕检验是用浸过腐蚀介质的相纸贴在被检验表面上,然后根据相纸上留下的斑点痕迹来判断。硫和磷所用的腐蚀介质不同,前者一般是用#$%!$的硫酸溶液作为腐蚀介质,后者一般是用硫代硫酸钠作为腐蚀介质,故有时往往把检查硫的印痕法叫做硫印法,把检查磷的印痕法叫做磷印法。目前,我国尚无有关印痕检验的评定标准。五、微观组织检验利用金相显微镜将特制试样放大到!&%#&&倍来观查金属组织及其缺陷的方法称为微观组织检验。它与宏观组织检验是一个承上启下的关系,对于尺寸较大的缺陷和组织可用宏观组织检验方法进行检验,反之则用微观组织方法进行检验。工程上常用微观组织检验方法检验金属材料的晶粒度和细微的非金属夹杂物。’()*+,和’(-&!)-标准分别给出了金属平均晶粒度测定方法和钢中非金属夹杂物的显微评定方法。下面分别对它们进行介绍。(一)晶粒度的测定及评定范文范例参考指导\nWORD整理版在第三章中已经讲过,金属材料的晶粒度大小对其性能影响较大,晶粒度越小,材料的综合机械性能越好,因此测量材料的晶粒大小对钢材的内在质量评判具有重要的意义。’()*+,标准中给出的晶粒度测定方法有三种:即比较法、面积法和截点法。比较法是采用-&&倍的金相显微镜对试样进行观查或拍片,然后与标准评级图相比・+++・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修较来评定晶粒度的大小。标准评级图是按单位面积内的平均晶粒数来分档的,当采用不同放大倍数的显微镜观查时,应进行倍数换算,换算关系在标准中已给出。比较法共给出了四个系列标准图谱。系列!:无孪晶晶粒,!""倍;系列":有孪晶晶粒,!""倍;系列#:有孪晶晶粒,#$倍;系列$:奥氏体晶粒度,!""倍。其中,奥氏体钢用系列"或系列$图谱,铁素体钢用系列%图谱,不锈钢用系列"图谱。各图谱共将晶粒级别指数分为!"个标准级,超出这!"级范围的级别为倍数换算时派生出来的。晶粒度评级也允许评半级。一般情况下,!&’级为粗晶粒,(&)级为中等晶粒,#&!"级为细晶粒。晶粒度级别指数!是这样定义的:在!""倍放大镜下,在)($*!)++,面积内包含的晶粒数"与!有如下关系:"-,!.!。比较法是常用的一种方法,它适用于等轴晶粒等大晶粒,而且误差较大。对于加工变形的金属小晶粒度不能用比较法而只能用面积法或截点法。面积法是直接计点单位面积内的晶粒数,并根据晶粒数与晶粒级别指数的关系计算出晶粒度级别指数。截点法是直接计算单位线段长度上的晶粒界面数,并根据相应关系式求出其晶粒级别指数。不同放大倍数下的晶粒度换算表见表,.(所示:表,.(不同放大倍数下晶粒度的关系与标准评级图编号相同图像的晶粒度级别图像放大倍数/0*!/0*,/0*’/0*(/0*$/0*)/0*#/0*1/0*2/0*!"范文范例参考指导WORD整理版,$.’.,.!"!,’($)范文范例参考指导WORD整理版$"!"".!!",!’,(’$()$#)1#21!"范文范例参考指导WORD整理版,""’($)#12!"!!!,!范文范例参考指导WORD整理版(""1""$#)1#21!"2!!!"!,!!!’!,!(!’!$!(!)范文范例参考指导\nWORD整理版注:该表摘自34)’2(标准。在测量金属材料晶粒度时应注意以下几个问题:5*如果被测试样中的晶粒大小不均匀时,应同时给出其中主要的几个晶粒度。例・!"""・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修如,如果某试样中的主要晶粒有!、"、#三级,则标记为该材料的晶粒度为!$#级。当某试样中的一种级别的晶粒数目能占总数的%&’以上时,例如前面提到的试样中!级晶粒度的晶粒数能占%&’以上时,则标记该材料为!级晶粒度。()金属的实际晶粒度测定时,试样应从实际的加工状态或热处理状态中制取,并按规定进行抛光和浸蚀,然后拿到金相显微镜下观查。*)金属的奥氏体晶粒度测定时,要采用渗碳法或氧化法等进行特殊处理,以便在室温下能显示出奥氏体晶粒的大小。特殊处理后的试样再进行抛光和浸蚀,拿到金相显微镜下去观查。检查奥氏体晶粒度的目的主要是考评其奥氏体长大的倾向。(二)非金属夹杂物的测定及评定金属材料中的非金属夹杂物是指材料中不具有金属性质的氧化物、硫化物、硅酸盐和氮化物等,它们与未熔化或浇注过程中落入的非金属物相比,其尺寸较小(冶炼过程中未及时排出的熔渣除外),但对材料的性能如疲劳极限、冲击韧性、塑性、耐蚀性(尤其是应力腐蚀)等影响较大。因此评审金属材料中非金属化合物的含量、存在形态和分布情况是评定金属材料内在质量的又一重要指标。前面已经讲到,对于外来的大量夹杂物和由硫、磷偏析或化合形成的大尺寸夹杂物,可采用宏观组织分析的方法(如酸浸和印痕法)进行评定,但对于小尺寸、分散分布的非金属夹杂物就须要借助于微观显微分析法了。有的材料可以先进行宏观组织分析,如果显示太小,可进一步进行微观分析。而有些材料,如电弧炉冶炼的材料只须进行微观分析就可以。非金属夹杂物的检验一般是采用金相法并辅以一定的化学浸蚀进行的。金相法是利用不同非金属夹杂物所具有的不同机械性能、形态、光学特征和化学特征,借助于金相显微镜的明、暗场及偏振光来观查甄别的。一些专著和标准中给出了不同非金属夹杂物的存在形态及呈现的光学特征,有兴趣的材料工程师可查阅相应的专著或标准。+,-&.!-标准对非金属夹杂物的评级也是采用标准图谱比较法进行的。它按四类不同的非金属夹杂物共给出了四套标准图谱,每类又按材料的厚度和直径不同分为粗、细两个系列。这四类非金属夹杂物分别是:/类———硫化物类型;,类———氧化铝类型;+类———硅酸盐类型;0类———球状氧化物类型。标准共给出-、1、2、3、.共五个评定级别,当实物缺陷介于两标准图谱之间时允许评半级。非金属夹杂物的级别表示方法由三部分组成,即“类型字母(/、,、+或0)4评定级别号(例如1,2,.等)4粗系列代号(细系列省5略)”。六、无损检测范文范例参考指导\nWORD整理版无损检测(也称无损探伤)是利用射线、超声波、电磁、渗透等物理方法,在不损伤、不破坏被测物体的情况下,探测出材料,内部或表面缺陷的一种检测方法。它与前面所讲到检查方法相比,具有下列显著的优点:6)无须破坏被检物体,故可大量应用于成品件的检测;()检查区域广,检测迅速。例如,宏观组织检验一次只能检验一个区域,而无损探伤可以快速地检查所有要检查的区域。・-&&-・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修但是,在一定的场合它是不能代替前面所讲的其它检验方法的,故掌握它们各自的特点,以便在工程设计中,根据不同的应用条件进行适当取舍,相互配合应用,以最经济和最有效的手段验证材料的质量是否符合使用要求。基于无损探伤所具有的以上特点,它在工程中得到了广泛应用。在设计文件中,出现频率最高的就是无损检测要求。根据检测方法和应用目的不同,常用的无损检测方法有以下几种:!射线探伤(!")。用于检验材料的内部缺陷;"超声波探伤(#")。用于检验材料的内部缺陷;#磁粉探伤($")。用于检验铁磁性材料的表面或近表面缺陷;$渗透探伤(%")。用于检验材料的表面缺陷。%涡流探伤。用于检验导电性材辑的表面或近表面缺陷。(一)射线探伤射线探伤是利用射线能穿透物质并在物质中发生能量衰减的特性来检验物质内部缺陷的一种检测方法。射线探伤的方法有射线照相法、荧光屏观察法和工业&射线电视法等类型,但工程设计中最常用的是射线照相法。它的工作原理是:当射线透过材料内部的缺陷时,由于缺陷(如气孔、裂纹、非金属夹杂等)处吸收射线的能力较差,故投射到材料底部照相底片上相应部位的感光度较大,根据底片上的不同感光度可以鉴别出缺陷的存在与否及缺陷的外型和大小。常见缺陷在底片上的形状特征和判别:’(裂纹它在底片上显示为一条黑色的曲折线条,轮廓清晰,两头尖而淡。值得说明的是,当裂纹方向与照射方向一致时,在底片上显示最清楚,否则显示则不清楚甚至辩认不出来,此时有必要借助于其它方法(如超声波)进行核查。)(气孔它在底片上显示为黑色的小斑点,形状近似圆状。*(夹渣它在底片上显示为外形不规则的点状或条状黑斑,呈点状时其外形没有气孔规则,呈条状时其外形比裂纹宽。+(未焊透它在底片上显示为形状规则、连续或断续的黑色线条。一般情况下,它显示出的线条比裂纹宽,比夹渣规则。根据所采用的光源不同,射线探伤可分为&射线探伤和&射线探伤等,&射线穿透材料的能力大于&射线,但常用的是&射线探伤。目前,一些较大的阀门厂采用了大型的范文范例参考指导\nWORD整理版钴—,-(&射线)探伤机,能快速透照大厚度铸件,显著地提高了检查效率。我国现行的射线探伤标准很多,常用的有./0010《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》、./2,33《铸钢件射线照相及底片等级分类方法》和4/530-《压力容器无损检测》等标准,而./2-10,管道施工标准中也给出了钢管焊接对接焊缝的射线探伤分级标准。这些标准之间有少许差异,现分别就./2,33和4/530-标准规定的缺陷评级标准介绍如・6--1・范文范例参考指导\nWORD整理版下:第五编石油化工管道的故障检修!"#$%%标准将铸钢的内部缺陷共分成了五大类:气孔、夹砂和夹渣、缩孔和缩松、内范文范例参考指导WORD整理版冷铁未熔合和泥芯撑未熔合、热裂纹和冷裂纹,并针对这些缺陷给出了&、’、(、)、#、$六个质量评定等级,每级都规定了详细的缺陷允许尺寸和数量。设计人员可根据使用条件确定所要求的质量等级。*")%(+标准为一综合性的无损检测标准,其中的第二篇为射线探伤标准。标准中它将对接焊缝的缺陷共分成了基本缺陷(包括裂纹、未熔合、未焊透)、圆形缺陷、条状夹渣等四类,并针对这些缺陷给出了!级、"级、#级、$级共四个质量评定等级,每级都规定了详细的缺陷允许尺寸和数量。值得一提的是,目前工程上,-.标准阀门的应用越来越多,我国的大多数阀门厂也都生产,-.阀门。在,-.阀门应用规范中,其应用的射线探伤标准为/000-1#),该标准将铸钢缺陷共分为六类:,类为气孔,"类为夹砂和夹渣,2类为缩孔(又分为2&、2’、2(三种类型)、3类为冷裂纹,4类为热裂纹,5类为镶嵌物。该标准借助于,06/4))$和,06/4&7$对上述的缺陷进行了分级,并对各类铸件质量提出了具体要求。(二)超声波探伤超声波探伤是利用高频率的声波在不同的材料界面上能反射回来的特性来进行探伤的。其作用原理是:利用晶片的压电效应,通入交流电使晶片产生振动而发出频率为+8#9#兆赫的超声波。超声波在同一均匀介质中按直线传播,且传播速度不变,当它传播到不同材料分界面上时会发生反射和折射现象,所以当超声波通过金属材料时,如果遇到气孔、非金属夹杂物等缺陷,超声波就会发生返射。利用仪器接受这个反射信号就可以知道缺陷的存在。超声波探伤是借助于超声波探伤仪进行的。它通过探头与被检件的接触,向被检件发生超声波并接受返回的波,经过整理后在显示器上显示,并通过显示器上波的变化来判断有无缺陷存在和缺陷的大致类型。为了使探头接触良好,要求被检件应有一定的接触面(能容纳探头大小),接触面应光滑无污物,一般要求其粗糙度不大于:;(8’。除此之外,在探伤时还应在被检件表面上涂一层耦合剂,以增加探头与被检件接触面间的透射率。我国现行的超声波探伤应用标准较多,如!")&$(、!"#%%%、!"%%()、!"&&()#、!"<6(+、*"(&))、*")&’$和*")%(+等标准。现以*")%(+《压力容器无损检测》标准为例介绍超声波探伤的缺陷评定标准。*")%(+标准基本上是将缺陷分成单个缺陷指示长度、单个缺陷指示面积、一定区域内的缺陷面积占被检面积的百分比共三个指标分别进行评级的。根据被检物的不同,其评级的级别划分和每级的控制指标也不相同。范文范例参考指导\nWORD整理版&8压力容器用钢板超声波检测它适用的钢板厚度范围为$==9’#+==。它将缺陷分为!、"、#、$四个级别,每个级别的控制指标见表’1#。・&++(・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修表!"#压力容器钢板超探评级指标范文范例参考指导WORD整理版等级!"#$单个缺陷指示长度$%%*+,*/,*’!,*’#,单个缺陷指示面积$&%!*!#*#,*’,,*’,,在任一’%(’%检测面积内存在的缺陷面积百分比$)!-!0!#!’,以下单个缺陷指示面积不计$&%!*.*’#*!#*!#范文范例参考指导WORD整理版!1压力容器锻件超声波检测它将缺陷分为!、"、#、$、%五个级别,每个级别的控制指标见表!"+。表!"+压力容器锻件超探评级指标级等!"#$缺陷种类%范文范例参考指导WORD整理版单个缺陷当量直径$%%密集缺陷与检测!!0!02(,3/45)!02(6/3’!45)!02(6’!3’+45)6!02’+45范文范例参考指导WORD整理版总面积的百分比),6,3#6#3’,6’,3!,6!,范文范例参考指导WORD整理版注:该表仅适用于碳钢和低合金钢锻件。-1高压螺栓超声波检测它将缺陷分为!、"、#、$、%五个级别,每个级别的控制指标见表!"7。表!"7高压螺栓超探评级指标等级!"#$缺陷种类%范文范例参考指导WORD整理版单个缺陷当量直径$%%!!!!!-!!0!!0!!#范文范例参考指导WORD整理版由缺陷引起的底波降低量$4501压力容器焊缝超声波检测!//3’06’03!,6!,3!+6!+范文范例参考指导WORD整理版该标准适用于母材厚度为/%%3-,,%%的全焊透熔化对接焊缝的检测,它不适用范文范例参考指导\nWORD整理版于铸钢及奥氏体不锈钢的焊缝。它规定被检测的焊缝中不允许存在下列缺陷:81反射波幅位于判废线之外的缺陷;91检测人员判定为裂纹等危害性的缺陷。除此之外,它将缺陷分为!、"、#共三个级别,每个级别的控制指标见表!"/。・’,,0・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版等级板厚$%&&第五编石油化工管道的故障检修表!"#压力容器焊缝超探评级指标(!区内的缺陷)单个缺陷指示长度’%&&多个缺陷的累积指示长度’(%&&范文范例参考指导WORD整理版"!#)*!+!,*"-#,最小为*+,最大不超过-+在任意.$焊缝长度范围内’(不超过$/*!+)-++!,*"-#,最大不超过0+在任意.$焊缝长度范围内’(不超过$#)*!+!,!"-#,最小为*!,最大不超过1+在任意120$焊缝长度范围内’(不超过$/*!+)-++最大不超过30在任意120$焊缝长度范围内’(不超过$范文范例参考指导WORD整理版##)-++超过!级者超过!级者范文范例参考指导WORD整理版超声波探伤和射线探伤都是用于检查材料内部缺陷的探伤方法,但二者相比,超声波探伤具有以下优缺点:42对经过压力加工的材料缺陷(如裂纹、未熔合、气孔等),其检测灵敏度高,尤其是当缺陷延伸平面与检测面垂直时,用射线探伤将无法检验出来;52检测的材料厚度大,有时可达数米。而6射线一般仅能探测1+&&)7+&&厚,$射线也只能探测-++&&厚;82可以从被检件的任意一侧进行探测,因此能定出缺陷的位置和深度,射线检测则不能;92探伤速度快,能即时知道缺陷的存在与否;:2设备简单,检测费用低。它的检测费用一般不超过射线探伤的四分之一;;2对人体无害,而射线探测对人身有害;<2因为它不能显现缺陷形态和形状,故探伤不直观,缺陷定性较困难;=2探伤结果不像射线探伤那样可保存原始记录;>2探伤结果受人为因素影响较大,因此有时造成探伤误差较大。由于上面的原因,射线探伤常用于质量状况较差的铸件和焊缝的内部探伤,而超过声波探伤则常用于锻件、板材、型材、管材等压力加工的材料内部探伤。有时为了降低探伤费用,对于焊缝和铸件也可以先用超声波进行探伤,然后再以少量的射线探伤进行复检。(三)磁粉探伤它是利用铁磁性材料在磁场中被磁化后,在表面或近表面的缺陷处产生漏磁的现象进行探伤的。当铁磁性材料置于磁铁的?、@极之间时,便有磁力线通过。对于均匀一致的材料,磁力线是平行均匀分布的,如果材料表面或近表面有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时,由于这些缺陷本身是非磁性的,其磁阻很大,磁力线不易穿过它而是绕过它,从而在缺陷处产生弯曲而将缺陷显示出来,根据这样的显示特征可以判断缺陷是否存在。磁粉探伤时对被检测件表面有一定的粗糙度要求,一般不低于A4*!20%&。被检件范文范例参考指导\nWORD整理版磁化时可以用交流电,也可以用直流电,前者由于电流的集肤效应,而表现为检测表面缺陷时灵敏度较高,后者则由于磁化场较均匀而能发现浅表面下较深的缺陷。另外,磁化被检件时既要进行周向磁化,又要进行纵向磁化,以免不同方向的缺陷被漏检。检测过程中还应注意由于材料晶粒大小和组织不均匀等带来的假缺陷现象。目前,国内外应用的磁粉探伤标准较多,现以BC13-+标准为例介绍其缺陷等级的评・*++0・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版定。第五编石油化工管道的故障检修!"#$%&标准规定,下列缺陷不允许存在:’(任何裂纹和白点;)(任何横向缺陷;*(焊缝及紧固件上任何长度大于+(,--的线性缺陷显示(线性缺陷是指长宽比大范文范例参考指导WORD整理版于%的缺陷);.(锻件上任何长度大于/--的线性缺陷显示;0(单个尺寸大于或等于#--的圆形缺陷显示(圆形缺陷是指长宽比小于等于%的缺陷)。除上述限制外,对于缺陷显示累积长度的评级给出了!、"、#、$、%共五级标准,见表/12。表/12磁粉探伤时缺陷显示累积长度的评级标准等级范文范例参考指导WORD整理版评定区尺寸!3--"3--#3--$3--&范文范例参考指导WORD整理版%,--4+&&--,用于焊缝及高压紧固件+&&--4+&&--,用于各类锻件(四)渗透探伤!&(,!&(,!/!%!#!2!5大于$级者!5大于$级者范文范例参考指导WORD整理版它是利用某些渗透液体通过毛细作用而渗入被检测件的表面开口缺陷内,从而显示出缺陷的位置和形状的一种探伤方法。当被检测件表面存在缺陷时,渗透能力较强的渗透液会通过毛细作用进入缺陷内,之后,擦去表面多余的渗透液,再将显像剂(粉)涂覆在被检件表面上,此时渗入到缺陷内的渗透液会被吸出来,显示出带鲜明颜色的缺陷形状,从而达到探伤的目的。工程上应用的渗透液种类很多,常用的有着色型和荧光型两种。着色型渗透探伤又叫着色检验,它是应用比较广泛的一种,但它的灵敏度不如荧光型。荧光型检验需要借助于紫外线在暗光下检验,不如着色检验方便。探伤前,应注意将被检件表面影响探伤效果的杂质、污物清除干净。工程上常采用碱液、酸液或蒸汽等介质进行被检表面的清洗,而尽量不采用机械法,以免杂物堵塞缺陷的开口而影响探伤效果。!"#$%&标准中也给出了渗透探伤的缺陷评定等级,内容同磁粉探伤。渗透探伤与磁粉探伤都是用于材料表面缺陷检查的探伤方法。但二者比较之下,渗透探伤有以下优缺点:’(它既能检验铁磁性材料,又能检验非磁性材料,例如有色金属、陶瓷及塑料等的表范文范例参考指导\nWORD整理版面缺陷。而磁粉探伤只能检验铁磁性材料;)(检验用设备和材料比较简单,操作方便;*(显示缺陷比较直观;.(只能检验表面开口型缺陷,而磁粉探伤同时可检测闭口型的浅表面缺陷。・+&&6・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版(五)涡流探伤第五编石油化工管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版涡流探伤的探伤原理是这样的:当被检件置于检测线圈产生的交变磁场中时,会感应出涡流,而涡流又在被检件附近产生交变磁场。当被检件有缺陷时,其附近的涡流磁场将产生畸变,从而引起检测线圈输出电压和位相的变化,根据这个输出变化可以判定缺陷的存在,从而达到探伤的目的。涡流探伤仅能用于导电性材料的表面或近表面探伤。由于它能实现连续检测,故生产效率高,多用于无缝钢管生产过程中的检测。但它属于间接测量,有时会产生误差,而且不适合批量小、形状复杂的材料检测。(六)其它检测方法随着科学技术的发展,新的无损检测技术在不断地涌现,例如声发射探伤、红外线探伤、全息照相探伤、中子探伤等。这里仅介绍普遍被看好的两种探伤,即声发射探伤和红外线探伤。!"声发射探伤材料受外力作用时,由于其内部缺陷的存在或微观结构的不均匀等将导致应力集中,造成不稳定的应力分布。材料在这种不稳定的高能状态向稳定的低能状态过渡时,一部分能量将以应力波的形式快速向外释放,从而产生声发射。利用探头接收这个声音,并由此判断缺陷的存在和发展。声发射探伤可用于在役设备或管道的过程监测。#"红外线探伤任何物体在绝对零度以上时都有红外线辐射。当材料中有缺陷存在时,缺陷处的表面温度和热导率将出现异常。通过对被检测件在空间和时间上辐射功率变化的测定,可达到探伤的目的。红外线探伤可用于疲劳操作过程中的无损监测。范文范例参考指导\nWORD整理版・!%%$・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第三章第五编石油化工管道的故障检修石油化工承压管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版客观上讲,压力管道的运行和使用主要是生产管理者重点研究的内容。本书在这里无意去系统地介绍生产管理方面的内容,而是就其中与压力管道设计人员关系比较密切、技术难度较大、对压力管道安全性影响也比较大的几个问题进行探讨。由于压力管道安全监察工作刚刚起步,很多方面的工作尚未展开,有关的技术法规尚未出台,可参考的文献资料也比较少。因此,对涉及到的某些边缘技术问题,本书在这里仅作一些探讨性的介绍,权作抛砖引玉。第一节运行前的检查运行前的检查是保证压力管道安全运行的一项重要工作。通过对终交设计文件和施工文件的书面检查、设计质量和施工质量的现场直观检查,可以提前发现问题并及时解决问题,以避免将事故隐患带到生产中去而造成严重的生产事故。通过运行前的检查,还可以采集一些必要的数据,为开车运行阶段的压力管道安定性分析做一些基础资料准备。工程上,常把运行前的检查和整改工作称为“三查四定”,“三查”是指查设计漏项、查工程质量隐患、查未完工程,“四定”是指对查出的问题定任务、定人员、定措施、定时间限期整改。运行前的检查一般由建设单位组织。参加人员应以装置操作人员为主,设计、采购及施工技术人员共同参加。一、竣工文件检查竣工文件是指装置(单元)设计、采购及施工完成之后的最终图纸文件资料,它主要包括设计竣工文件、采购竣工文件和施工竣工文件三大部分。(一)设计竣工文件设计竣工文件的检查主要是查设计文件是否齐全、设计方案是否满足生产要求、设计内容是否有足够而且切实可行的安全保护措施等内容。在确认这些方面满足开车要求时,才可以开车,否则就应进行整改。多年的生产实践证明,下面的一些问题是常见问题,检查时应作重点检查。!"设计漏项范文范例参考指导\nWORD整理版大面积的设计漏项是极少发生的,但影响生产操作或不方便生产操作的设计遗漏则较容易发生。当生产装置(单元)施工完成之后,尤其是在操作人员在进行了充分的开工准备之后,设计遗漏问题就很容易被发现。这些问题归纳起来主要表现在以下几个方面:(!)遗漏必要的切断阀门、跨线、放空点及排液点等。・!$$#・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修一个生产装置中往往要用到成千上万只阀门,而大多数阀门都是用于关断或开通管道的,尤其是对于切换操作的管道,正常生产中经常进行阀门的关断或开通操作。这样的阀门一旦遗漏,操作将无法进行。装置中的冷换设备、机泵等进出口管道常带有连通线(如旁通线、暖泵线、最小流量线等),这些直径较小的连通线如果遗漏将会影响正常的生产操作。管道的高点设置放空设施、低点设置排液设施是管道设计的一个基本原则,如果管道的高点无放空设施、低点无排液设施,装置(单元)停车时会在管道的高点或低点积存介质。如果该介质是有毒介质,会引起操作人员或检修人员的中毒。如果该介质是易燃易爆介质,可能会因动火而引起着火或爆炸。管道的高点无放空时,如果管道内介质是液体,还会引起正常操作中的管道气阻,若气阻出现在泵入口处,会引起泵的抽空。管道的低点无排液时,可能会引起管道的冻凝等。这些问题都会影响到装置(单元)的生产操作。上述的这些问题是最常见的问题。开车前应严格检查,并确认能满足生产操作的需要。(!)操作人员无法接近操作点和观察点,或缺少必要的操作平台对于手动操作阀门、现场仪表元件(如压力表、液位计等)、安全阀、弹簧支吊架等管道元件,在生产过程中需要操作人员定期或不定期进行现场操作或观察。这类管道元件应置于使操作人员能够接近的地方,或设置相应的操作平台,否则会影响正常的生产操作。同理,对于停工期间需要接近的操作和检修点,也应检查它能否满足操作和检修的要求。事实上,许多生产装置经常出现个别操作点或观查点因位置太高而无法接近的现象。(")缺少必要的操作说明对于下列一些情况,设计文件中应给出必要的操作要求或说明:管道专业负责的气动阀或电动阀等特殊阀门的操作及维护要求;采样系统的操作程序;弹簧支吊架的定位要求;膨胀节的安装要求;高温法兰密封的热紧要求;停工时的管道吹扫、氮封(如果工艺专业有要求时)、碱洗等方面的要求;等等。对上述情况,如果缺少必要的说明和要求,会影响到装置的正常生产操作,甚至会危及到压力管道的安全可靠性。例如加氢裂化反应流出物管道,根据介质条件一般应选用奥氏体不锈钢(多为"!#材料),但该管道在停工时会因出现连多硫酸腐蚀环境而使其发生应力腐蚀开裂,因此工艺上则给出了相应的保护措施,即管道泄压后应立即氮封或进行碱洗,否则很容易使材料发生破坏。!$设计文件不完整设计文件不完整问题常常发生在设计修改和变更方面。装置在建设过程中,经常会由于采购、施工、设计本身的错误等原因引起设计的修改和变更。当发生设计修改和变更时,应将设计修改变更文件作为设计文件的一部分存入竣工设计文件中,同时在原设计文件中进行标识。一些装置的设计竣工文件经常遗漏修范文范例参考指导\nWORD整理版订内容的标识和修订文件的保存,以致日后装置改造时无据可依,造成实物与图纸对不上。"$装置的安全保护措施不能满足有关规范和地方法规的要求管道设计工程师都很清楚,装置设计时必须满足有关的防火规范、防爆规范、环保规范以及地方劳动安全法规等的要求。这些规范和法规涉及面广,执行起来是一件很复杂・#&&%・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修的事情,有时很容易被疏忽。例如,法兰、阀门等泄漏点到配电室及中心控制室的防爆间距问题,灭火蒸汽分配系统距灭火点距离问题,二硫化碳系统附近应设置事故淋浴器和眼冲洗器的问题等。但上述的规范和法规一般都是强制性规定,是不能违背的。检查设计文件时应检查这些规范和法规是否得到贯彻和落实。检查设计文件时应根据规范和法规逐项进行。除此之外,!"#$%&$《石油化工企业设计防火规范》还提出了三重安全防护措施,即首先要预防一次危险引起的次生危险,其次是一旦发生次生危险则尽可能限制其危害程度和范围,第三是次生危险发生后,能为及时抢救和安全疏散提供方便。在检查中,一旦发现有违背规范和法规的问题,或者是相应的防护措施没有得到落实,或者是相应的防护措施设置不合理,应及时提出整改意见。(二)采购竣工文件检查采购竣工文件主要是检查是否齐全、是否与设计文件相符等,并核对采购变更文件和产品随箱资料是否齐全。%’采购文件中应有相应的采购技术文件完整的采购文件是保证产品质量乃至保证压力管道安全运行的有效证明资料。通过查阅采购文件尤其是采购技术文件,可以了解采购产品的质量保证情况,判断产品质量隐患,从而采取有效的措施加以防范。例如,采购技术文件中是否明确提出了产品材料的交货状态,是否明确提出了产品材料的化学成份、机械性能、无损检验要求等。如果采购文件中没有这些方面的要求,甚至没有相应的采购技术文件,应对产品进行认真评审,或通过合适的检查、试验以确认其可靠性,否则应更换产品或采取必要的补救措施。(’采购文件应与设计文件相符采购文件与设计文件相符是必须遵守的原则。如果出现与设计不符的采购文件,应交给设计人员进行评审,并确认其可靠性,否则应更换产品或采取必要的补救措施。例如,以大壁厚管子代替小壁厚管子一般是可行的,但对于大直径高温管道,尤其是当它与敏感设备相连时,应交付设计人员进行静应力分析校核,并确认其各项力学指标满足要求。如果管道上装有弹簧支吊架,还应进行弹簧支吊架承载校核,并确认是否需要更换或调整弹簧支吊架参数。)’采购变更文件(采购代料单)应得到设计人员的确认采购代料单往往是由采购人员提出、设计人员签字同意的技术资料,它已不同于原设计的采购文件,但它应是设计文件的一个组成部分。如果采购变更文件没有设计人员的签字,应将它交给设计人员评审,并确认其可行性。需要指出的是,采购变更往往是在货源找不到或制造周期不能保证等情况下被迫发生的,因此代用产品并不是最合适的产品,有时甚至是带有附加条件的。例如,用超低碳奥氏体不锈钢代替低碳或高碳奥氏体不锈钢用在超过#$$*的高温下时,除了校对其强度外,还要在运行过程中密切观察其蠕变量,一旦蠕变超过一定的量,就应停止使用,否则会酿成事故。因为蠕变破坏是在很长一范文范例参考指导\nWORD整理版段时间内发生的,开工初期,不会产生蠕变破坏,因此用容易买到的超低碳奥氏体不锈钢代替低碳或高碳奥氏体不锈钢作为短时间应急用,也不是不可以的。对于这些有附带条件的设计变更,应进行登记造册,并按附带要求进行监测。+’产品随箱资料应齐全,并应进行妥善保存・%$%$・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修产品随箱资料除产品合格证明书等常规资料外,尚应包括产品描述的详细资料和产品操作维护说明书。产品描述资料是后续改造设计或采购更改、替换、维护的重要基础资料。例如,对含有易损件的产品,当更换易损件时,应该根据原易损件的要求定购,否则可能会影响到产品的使用性能。产品操作维护说明书是保证正确使用产品的重要文件,操作人员必须按操作维护说明书的要求进行操作维护,否则可能会影响到产品的使用性能,甚至使产品遭受毁坏。因此,产品的随箱资料是采购文件中的重要部分,如果缺少,应向制造商追要。(三)施工竣工文件需要检查的施工竣工文件主要包括下列文件:(!)重点管道的安装记录;(")管道的焊接记录;(#)焊缝的无损探伤及硬度检验记录;($)管道系统的强度和严密性试验记录;(%)管道系统的吹扫记录;(&)管道隔热施工记录;(’)管道防腐施工记录;(()安全阀调整试验记录及重点阀门的检验记录;())设计及采购变更记录;(!*)其它施工文件;(!!)竣工图。检查的内容主要是查它是否符合设计文件要求,是否符合相应标准的要求。(!")重点管道的安装记录检查重点管道主要是指现场煨弯的高压管道、现场焊接的大口径管道及管件、现场进行隔热耐磨衬里的管道、与敏感设备相连的管道、需要冷紧的管道等。高压管道在现场煨弯时,由于现场工作环境较差,设备配置也比较差,因此煨弯弯管的质量相对较差。又由于煨弯过程伴随着弯管处壁厚的减薄,使得弯头处成为整个管路的薄弱处。合理的煨弯工艺,完善的检查试验项目,是保证煨弯弯头可靠性的重要手段。通过检查煨弯工艺参数及相关的检查试验记录,可以了解高压管煨弯弯头的可靠性。同样道理,对于现场焊接而成的大口径管道及管件,通过检查其制造及检验记录,可了解其质量状况,必要时,可采取增加检验项目或检验数量等措施以增加其可靠性。现场进行隔热耐磨衬里的管道施工是一个难度较大又容易出现问题的施工项目。隔热耐磨衬里施工的好坏不仅影响到装置的正常生产,甚至会直接危及到管道本身的安全。例如,如果装置运行中发生衬里脱落,不仅污染介质,还可能使管道壁温升高而使金属材料受到损害。检查内容应以设计文件为准,各项指标应以满足设计要求为原则。范文范例参考指导\nWORD整理版与敏感设备相连的管道,在常用的管道施工规范中都给出了较严格的规定。以+,#%*!《石油化工剧毒、可燃介质管道施工及验收规范》为例,它要求在管道及支吊架施工完成之后,卸下设备接管上的法兰螺栓,在自由状态下检查法兰的平行偏差、径向位移和间距等,并不得大于一定的值(数值略)。此规定的目的在于尽可能减少管子给予相连・!*!!・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修设备的附加力(矩),以保证管道不干扰设备的正常运行。某装置曾出现过这样的事情:由于直径为!"!"##的管道给予与其相连的烟机附加力太大,使烟机壳体变形而磨损了转子的叶片,致使烟机运转不正常,造成了很大的损失。因此,检查敏感设备的管道安装记录并确认符合标准要求是保证设备正常运行乃至装置正常运行的一项重要工作。管道冷紧的目的是使管道在热态下的变形部分转移或全部转移到冷态,从而降低热态下的管系应力和对相连设备的附加力(包括力和弯距)。管道的冷紧位置和冷紧量是经过设计人员精确计算确定的,如果施工中没有按设计要求去做,或者没有完全达到设计要求,那么可能产生预想不到的后果,甚至会影响到管道或相连设备的正常工作。正如第六章所讲,如果冷紧方法不当,很容易造成假象,使冷紧达不到预期的效果。事实上,这种现象又是经常出现的。因此,开工前应核实管道冷紧采用的方法、冷紧值的大小等内容,并评定其冷紧的有效性。"$管道的焊接及无损探伤记录检查在第十章中已经讲道,管道的焊接是管道施工中工作量最大的一项工作,又是影响压力管道可靠性的最重要环节,因此它理所应当的成为检查的重点。从第十章介绍的内容中已经知道,影响焊接质量的因素有很多,除操作人员的水平、环境气候影响外,尚有焊接材料的选用、焊接规范的选择、焊前预热及焊后热处理的选择、硬度检验、无损检查等因素。焊接文件的检查主要是检查它是否按设计文件和相应规范去做,是否留有质量隐患。如果记录不完整,或者是没有按设计要求或规范去做,或者检查试验数量没有达到设计或规范要求,或者是无损检查判定标准不符合设计规范的要求,等等。一旦发现这些问题,都应组织相应的技术人员进行评审,并采取适当的整改措施。在不能确认是否可靠的情况下是不能开车运行的。在检验这些内容之前,尚应对焊接工艺评定记录、焊工培训记录及焊工资格证明材料等进行核查,并以满足相应要求为原则。%$管道系统强度和严密性试验记录检查管道系统强度和严密性试验是装置开车前最后的一道综合检查试验,它可以综合考核管道及其元件的耐压能力和严密性,耐压能力和严密性不合格的管道是不能开车的。有关施工标准都对管道的耐压试验和严密性试验作出了具体规定。强度试验是利用高压(可使管道材料中的机械应力接近屈服极限)液体(一般为水)充入施工完毕的管道系统中,以考核管道及其元件的强度和严密性的一种试验方法。当管道从结构、支撑等方面不允许进行强度试验时,可用对管道焊缝进行百分之百射线探伤代替强度试验,但此时的检验费用将增加,同时,射线探伤只能检查焊缝的严密性和缺陷,而不能检查管系中法兰、螺纹接头的严密性和材料的稳定性(管子和阀门等在制造过程中已进行过强度试验),故对于用百分之百射线探伤代替强度试验的管道,在开车初期应观察其运行状态,一旦出现异常情况,应立即采取有效措施,或者停车整改。范文范例参考指导\nWORD整理版严密性试验是利用气体(气体压力一般为设计压力)充入强度试验合格的管道,并利用气体渗漏性比液体强的特点来检查管系焊缝、各种可拆卸接头、密封副等的严密性。工程中有许多管道不宜甚至不允许进行液压试验和气密性试验,例如大直径低压气体管道、隔热耐磨衬里管道等。对于这些管道,检查人员应密切关注其处理方法,不能留・!#!"・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修下任何隐患。例如,对于大直径气体管道,一般与相连设备采用焊接连接,故可在与设备连接之前进行高度预制,并对预制部分进行液压强度试验,合格后再与设备焊连接,并对最后的焊缝进行百分之百的射线探伤(百分之百的射线探伤可精确地探测出焊缝的缺陷及其严密性),探伤合格的管道可代替耐压试验。对于有隔热耐磨衬里的管道,因为起强度和密封作用的部分主要是外部金属管道部分,故在衬里施工前应对金属管道部分进行耐压试验,耐压试验合格后,再进行隔热耐磨衬里施工,并对最后的焊口进行百分之百射线探伤。!"管道系统吹扫记录检查对于施工过程中在管道内留下的污物,开工之前要进行清扫。对不同的管道,采用的吹扫介质和吹扫方法是不同的。大多数管道均采用蒸汽吹扫,因为蒸汽不仅有压力,而且有温度,它不仅可以吹扫一般的游离污物,还可以清洗掉大部分的附着污物(如油污、氧化物等)。不允许用蒸汽吹扫的管道(如隔热耐磨衬里管道)应采用空气吹扫。要求非常清洁的管道除进行一般的吹扫之外,还要进行特殊的清洗。例如机泵的润滑油管道,一旦管道内残留有固体污物,即使颗粒非常小,也可能导致机泵运动零部件的损坏。为此,这类管道除用常规介质将游离物和附着不牢的污物清洗掉外,尚应进行酸洗或碱洗,以清除其附着较牢固的氧化物等。对往复泵和往复压缩机入口管道,除进行一般的吹扫之外,也要求进行酸洗或碱洗,以防止管道中的氧化物颗粒进入极其精密的机泵活塞缸中而造成损坏。不锈钢的润滑油管道(包括其它不锈钢管道)除进行碱洗外,尚应进行酸洗纯化处理,以便在其表面形成钝化膜,防止它再次发生氧化生锈。合适并且合格的管道吹扫记录,也是保障装置正常运行的条件之一。通过检查管道系统吹扫记录,可以了解管道吹扫的情况。#"管道隔热及防腐施工记录的检查管道的隔热包括保温、保冷和防烫三种。管道保温的好坏一般不会直接危及压力管道的安全,但它却会造成管道的热量损失,有时会因温降较大或介质的凝固、冻结等而影响装置的正常操作。管道保冷的好坏同样会造成管道的冷量损失,而且冷量比热量价格更高,从而会造成更大的经济损失。管道防烫的好坏会影响到生产操作人员的安全,即可能使生产操作人员被烫伤。管道隔热施工记录的检查主要是查它是否符合设计文件或相应标准的要求。管道的防腐同隔热一样,一般不会直接危及到压力管道的安全,或者说短时间内不会危及到压力管道的安全。但如果防腐施工质量不好,尤其是埋地管道的防腐施工质量不好,经过一段时间后,会导致金属管道因遭受大气或土壤的腐蚀而发生破坏。故重点检查埋地管道的防腐施工是至关重要的。$"安全阀调整试验记录及重点阀门检验记录的检查安全阀是管道中的安全保护元件,一旦管道受偶然因素的影响而突然升压,并且升压范文范例参考指导\nWORD整理版超过一定值后,安全阀会自动开启,释放掉较高的压力,以达到保护设备和管道的目的。如果安全阀的调试数据与设计数据不符,会导致安全阀失去作用。因此安全阀在安装前一定要进行调整试验。重点阀门如高温高压阀门如果关闭不严、外漏严重、或材质与设计要求不符等,会影・&’&%・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修响装置的正常操作,污染环境,甚至发生破坏而危及安全生产。因此,安装前对重点阀门进行系统复查是必要的。通过检查记录可了解其检验情况。!"设计及采购变更记录的检查设计及采购变更资料是设计文件的补充文件,也是施工采用的基础文件,因此,施工单位也应有完整的记录。检查施工单位的设计及采购变更记录主要是核对它是否与设计竣工文件和采购竣工文件吻合。#"其它施工文件的检查诸如支吊架(尤其是弹簧支吊架)施工文件、外管及套管伴热施工文件、法兰螺栓预紧数据记录(主要指高温高压大口径管道)、波纹管补偿器的安装记录等施工文件。在第八章和第十章中都已经讲到,如果弹簧支吊架的安装荷载没有达到设计值要求、弹簧吊架的吊杆没有被拉紧等,都会导致弹簧支吊架不能发挥应有的作用,从而有可能将一部分管系力转移到连接设备上,使设备受力超标,或者直接导致管系本身应力超过许用值。在检查有关这方面的记录的同时,还应到安装现场重点检查其实际安装情况(下面将介绍)。有关的设计或施工规范都对外管或套管伴热施工提出了具体要求,通过检查其施工记录来确认它是否按设计要求或有关标准去做。重点检查的内容是:对输送热敏性介质的管道或不锈钢材料管道,如果采用外拌管拌热,应有非金属隔热块将伴热管和被拌热管隔开;对有法兰或螺纹等可拆卸的管道连接处,伴热管也应有可拆卸法兰;对阀门、法兰、仪表接头等管道附件,外伴热管应进行适当的弯曲缠绕等等。对于高温(!!$%&’)、高压("!("&)*+)、大直径(#$",%&--)法兰,应有明确的螺栓预紧载荷,并用特殊或专用的工具(如力矩搬手)予以保证。一般情况下,高压管道需要的螺栓密封力较大,靠手感和经验已不能满足要求,故应用专用工具预紧,并进行记录。波纹管补偿器的安装同弹簧支吊架的安装一样,如果安装不当,则不能发挥其应有的作用,严重时会因其补偿不够而导致管系破坏。例如,约束型补偿器的拉杆位置或铰链结构位置应按设计图纸安装,并不得妨碍补偿器的变形;运输过程使用的保护杆在补偿器安装完毕后应拆掉。等等。这些影响压力管道安全的安装均应有明确的记录,或现场检查其安装是否正确。."竣工图的检查竣工图是描述管道最终安装状态的实际记录文件,它是检查管道是否符合设计要求、标准法规要求的系统技术文件,是管道数据采集和登记造册的依据,也是装置今后改造用的基础资料。竣工图应完整、清晰、准确。二、现场检查范文范例参考指导\nWORD整理版应该说,现场检查与竣工文件检查是平行进行的工作,但二者又有所不同。竣工文件检查是检查设计、采购、施工过程中书面上出现的问题,而现场检查除直观核对书面上记录的问题之外,还应检查虽然书面记录正确但在施工实施中又出现的新错误。因此可以・,&,/・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修说,现场检查是竣工文件检查的勘定和继续。一般情况下,竣工文件中出现的问题在现场是肯定存在的,而图纸上或施工记录中没有出现的问题在现场也有可能出现。所以,现场问题检查有时比图纸或记录中的问题检查更直接、更重要。现场检查可以分为设计与施工漏项、未完工程、施工质量三方面的检查。(一)设计与施工漏项设计与施工漏项可能发生在各个方面,根据作者的经验和所了解的情况,出现频率较高的问题有以下几个方面:(!阀门、跨线、高点排气及低点排液等遗漏;(")操作及测量指示点太高以致无法操作或观察,尤其是仪表现场指示元件;(#)缺少梯子或梯子设置较少,巡回检查不方便;($)支吊架偏少,以致管道挠度超出标准要求,或管道不稳定;(%)管道或构筑物的梁柱等影响操作通道;(&)设备、机泵、特殊仪表元件(如热电偶、仪表箱、流量计等)、阀门等缺少必要的操作检修场地,或空间太小,操作检修不方便。(二)未完工程未完工程的检查适用于中间检查或分期分批投入开车的装置检查。对于本次开车所涉及到的工程,必须确认其已完成并不影响正常的开车。对于分期分批投入开车的装置,未列入本次开车的部分,应进行隔离,并确认它们之间相互不影响。但下列一些内容不属于未完工程:(!)法兰、阀门处的隔热。在开车升温过程中,要进行法兰、阀门等可拆卸连接处的泄漏检查和螺栓的热紧工作,故局部隔热应在开车后再实施;(")地沟敷设的盖板、阀门井盖板等。道理同上,开车正常后再盖好盖板;(#)用于法兰热紧用的临时脚手架或操作台。道理同上,开车正常后再进行拆除。(三)施工质量施工质量可能发生在各个方面,因此应全面检查。根据作者的经验,可着重从以下几个方面进行检查:!’管道及其元件方面此方面容易出现的问题有:(!)有方向性的阀门,其方向装反。有方向性的阀门有止回阀、截止阀、安全阀、角阀、大多数疏水阀等,这些阀门一旦方向装反,有时是很危险的,故开车前必须加以改正;(")盲板(尤其是(字盲板)位置状态不对,应结合操作及时进行调整;(#)阀门、法兰、螺栓等型式不正确。不同型式的阀门,各有各自的特点,如果实际安范文范例参考指导\nWORD整理版装的阀门与设计不符,会给操作带来一些不利的影响,严重时会造成事故。不同的法兰型式具有不同的适宜适用条件,例如不能用平焊法兰代替对焊法兰用于苛刻条件下,否则密封性能将得不到保证。不同的螺栓也具有不同的适用条件,单头螺栓不能代替双头螺栓用于苛刻条件下,否则同样使法兰密封副的密封性能得不到保证。除此之外,尚应观察螺栓数量是否齐全,螺栓直径及露头长度是否均匀一致,是否符合标准要求等;・!)!%・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修(!)管道及其元件的材质和压力等级与设计要求不符。这是比较严重的施工错误,一旦发生,引发事故的可能性很大。通过检查管子及管件上的材料标记、法兰及螺栓上的标记、阀门及小型管道设备上的铭牌可以判断是否符合设计要求;(")波纹管膨胀节的安装状态不正确,运输安全杆没有拆除。一般情况下,对于约束型膨胀节,其连杆或铰链的位置与其位移补偿方向是匹配的,一旦发生错误,会引起严重事故,故在开车前应进行确认。运输安全杆仅用于波纹管膨胀节运输过程的保护,如果在装置开车时没有拆除,会阻碍膨胀节的补偿变形,故装置开车前应将其拆除。#$支吊架方面此方面容易出现的问题有:(%)支吊架型式不正确。例如将导向支架施工成为一般的承重支架(即遗漏导向卡),将滑动管托与支撑梁焊接使其变成了固定管托,将固定支架宰装成了一般承重支架(即没有安装固定螺栓),等等。支架型式的安装错误是很严重的错误,轻则会导致管系本身的应力超标,对设备嘴子的附加力超标,对管架及支架本身的推力超标,严重时会直接导致管道本身、支架本身及生根设施的破坏和相连设备的损坏;(#)支吊架的安装状态不正确。例如,承重支架的高度不够而使管道在安装状态下脱空,吊架的吊杆松弛而使管道在安装状态下没有起到承重作用,弹簧支吊架的安装荷载或安装位置不符合设计要求,等等。这些问题都会使支架本身失去作用或不能起到应起的作用,严重时也会导致管子或相连设备的破坏;(&)支吊架的材料及规格不正确。材料方面发生问题较多的是与管道或设备直接相接触的零部件(即附管部件和生根在设备上的生根部件)材料较差,从而影响到相应设备或管子材料的安定性(详见第八章所述)。一般情况下,与管道和设备直接相连的支吊架零件应与相应的设备或管子同材质,或者是同类材料。支吊架的零部件规格不应小于设计图纸要求,否则会导致支架本身强度不够而破坏,进而危及管道的安全;(!)临时支吊架随意焊接。事实上,有许多管道上是不允许现场焊接的,例如有应力腐蚀开裂危险的管道、高压厚壁管道、其它要求焊后热处理的管道等。如果焊接了临时支吊架,其焊点会影响管道材料性能的下降。检查时一旦发现这类问题,应组织有关人员进行评定,或采取相应的措施消除其影响。&$焊接方面此方面容易出现的问题有:(%)管道及其元件焊缝外观质量超标。主要表现在焊缝金属超高、未焊满、咬边、焊瘤、母材上有飞溅物(尤其是合金母材)等等。从第十章的介绍中已经知道,焊缝的这些缺陷都会影响到焊接接头的性能,进而危及管道的安全性;(#)管道支吊架焊缝不合格。它主要表现在:焊缝长度不够(有的甚至为点焊),角焊缝腰高尺寸不够,较薄支吊架零件被焊穿,等等。这些焊接缺陷会影响到支吊架本身的强范文范例参考指导\nWORD整理版度,进而危及压力管道的安全;(&)平台梯子及构筑物的钢结构焊缝不合格。它主要表现在:焊缝长度不够,较薄构件被焊穿,热设备与冷设备、或设备与框架、或不同温度的设备之间的平台被焊连,等等。这些缺陷虽然不直接对压力管道的安全构成威胁,但却直接危及人身安全,故一旦发现也・%(%’・范文范例参考指导\nWORD整理版应给予纠正。!"隔热防腐方面第五编石油化工管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版正如第十章第三节中介绍的那样,管道隔热防腐方面经常出现的施工问题是没有按设计或标准要求去做,或没有按施工程序去做,以致影响到后续的检验。它主要表现在以下几个方面:(#)隔热厚度没有达到设计要求;($)隔热保护层密封不严,以致隔热层吸水受潮;(%)隔热管道上的阀门及热油泵等没有进行隔热(设计另有要求时除外);(!)隔热施工在管道水压试验之前进行,或者在水压试验、气密试验、开车之前就将法兰、螺纹等可拆卸接头进行了隔热施工;(&)没有按设计或标准要求进行除锈,涂漆厚度没有达到标准或设计要求,以致开车前防腐涂料层已经开始剥落;(’)焊缝在进行表面无损探伤之前已涂刷上涂料,致使焊缝表面无法进行探伤。三、建档、标识及数据采集根据《压力管道安全管理与监察规定》的要求,压力管道应用单位应对所运行的压力管道进行造册建档,并指出这是搞好压力管道安全管理的基础工作。事实上,对运行的压力管道进行造册建档是十分必要的,可利用压力管道档案及时记录压力管道在设计、采购、施工、运行以及检修等各个阶段的有关数据、管道状态、曾发生过的问题等。由此,在开车之前应以装置或单元为单位,对它所包含的压力管道进行造册建档,同时对重点监控的测量点进行标识,并进行初始数据的采集。(一)建档压力管道的档案中至少应包括下列内容:管线号、起止点、介质(包括各种腐蚀性介质及其浓度或分压)、操作温度、操作压力、设计温度、设计压力、主要管道直径、管道材料、管道等级(包括公称压力和壁厚等级)、管道类别、隔热要求、热处理要求、管道等级号、受监管道投入运行日期、事项记录等。#"管线号与管道起止点它应与设计文件相一致,以便与流程及现场实物相对应。根据与它相连的设备,可以判断管道可能存在的工作动态。例如与往复式压缩机或往复泵相连的管道,可能存在振动问题;与变压吸附罐相连的管道,可能存在低循环疲劳破坏的问题;与重设备相连的管道,可能会受到不均匀沉降的影响。等等。根据管道的工作动态可以有选择地进行重点标识和监测。范文范例参考指导\nWORD整理版$"介质及操作条件管道中输送的介质及其操作条件(操作温度和操作压力)是判别是否作为重点监测的重要依据,也是划分压力管道类别的主要依据。介质危险性较大、操作压力或操作温度较高的管道,是容易发生事故或者一旦发生事故会造成较大危害的管道,因此应列为重点检查和监测对象。例如,对于剧毒介质管道,一旦发生泄漏会造成严重污染,甚至会危及一定区域内人员的人身安全,因此对其密封可靠性的要求要比一般介质高的多;对于高温管・#)#(・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修道,在操作过程中会发生一系列变化,如产生较大的变形和位移,使管道及其元件产生蠕变和应力松弛,等等。密切观察这些变化,是保证管道安全运行的重要条件;高压管道储能较高,一旦发生事故,其危害性较大。故高压管道也是监测的重点。!"压力管道类别压力管道类别是与管道输送介质及其操作条件相对应的代号标识。根据压力管道安全监察规定的要求,不同类别的压力管道,其安全检查的内容和要求是不同的。因此,压力管道类别的标识是管道运行中安全监测等级的重要标志。#"管道等级管道等级是根据管道输送的介质性质、介质压力和介质温度等条件确定的管路各组成元件所采用的材料、压力等级、壁厚等级、腐蚀裕量、结构型式、应用标准等参数的集合,是管道元件属性的集中描述,是压力管道可靠性分析、强度计算、寿命评估的重要依据。根据管道的等级号可从相应的等级表中查到管道中各组成元件有关属性描述的数据。$"管道主体材料及热处理要求管道主体材料及热处理要求是表示管道属性的重要参数之一,也是管道等级里面规定的主要内容之一。然而,不同的材料表现出的性能差异较大,尤其是与不同的介质环境组合时,更是表现出不同的失效形式。例如,铬钼合金钢容易出现延迟裂纹;湿硫化氢介质环境下工作的碳钢和不锈钢易出现应力腐蚀开裂;%&’%&(介质环境下工作的奥氏体不锈钢易出现连多硫酸应力腐蚀开裂;等等。对于这些材料本身或与敏感介质组合所反映出来的特殊失效形式,应重点监测、重点防范。压力管道档案中将管道的主体材料单列出来便于操作人员的监测工作。)"管道的隔热和防腐要求一般情况下,管道的隔热材料和防腐材料的使用寿命都比较短,记录这些材料及其使用年限,便于及时更换。*"受监管道投入运行的日期在第三章中已经提到,石油化工生产装置的大多数管道都是在腐蚀环境下工作的。管道材料无论是呈均匀腐蚀,还是局部腐蚀,无论是氢损伤,还是疲劳破坏和蠕变破坏,无不与管道的服役时间有关。随着管道服役时间的增长,管道的安定性将趋于变差。因此,受监管道投入运行的日期便成为对管道进行寿命评估的重要参数。+"事项记录正如前面所讲,可以把压力管道各阶段的事项记录形象地称为管道的“病历”,即它记录着该压力管道在开工初期检查和今后的运行过程中曾出现的一些对管道安定性有不良影响的事件,如材料变更、焊接返工、法兰泄漏、阀门更换、挂片试验结果、管道热位移数据、相关设备基础沉降数据、微裂纹的出现等,从而为管道安定性判断和寿命评估提供了重要依据。范文范例参考指导\nWORD整理版(二)标识与数据采集管道的标识可分为常规标识和特殊标识两大类。常规标识在一些规范如(%,#!《石油化工企业设备管道表面色和标志》中已给出了具体规定。一般情况下,管道的常规标识应至少标出管线号、介质名称、介质流动方向等。・-.-+・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修特殊标识是针对各个压力管道的特点,有选择的对压力管道的一些薄弱点、危险点、或管道在热状态下可能发生失稳(如蠕变、疲劳等)的典型点、重点腐蚀检测点、重点无损探测点及其它作为重点检查的点等所做的标识。在选择上述典型点时,应优先选择压力管道的下列部位:弹簧支吊架点,热位移较大的点,腐蚀比较严重的点,需要进行挂片腐蚀试验的点,振动管道的典型点,高压法兰接头,重设备基础标高,其它认为有必要标识记录的点。对于压力管道使用者来说,作为安全管理的手段之一,就是对于这些影响压力管道安全的地方,设置监测点并予以标识,在运行中加强观测。确定监测点之后,应登记造册,并采集下初始(开工前的)数据。!"弹簧支吊架点弹簧支吊架的安装载荷、安装位置、工作载荷和工作位置是根据操作条件计算出来的(详见第八章)。当安装载荷和安装位置在施工中得到保证时,观查其工作状态下的工作载荷和工作位置是否达到设计要求,并由此考核设计计算的正确性或判断管道的安定性。因此管道中有弹簧支吊架的地方,应专门进行编号,必要时用图表示,并在现场进行标识,然后记录其初始状态数据。#"热位移较大的点这里所说的热位移较大的点是指管道发生较大位移时,可能会影响到相邻管道,或受相邻建构筑物等的影响而导致管道热位移受阻,或对敏感设备产生较大的附加外力,等等。例如:管架上的管道因发生较大的横向位移而影响到相邻管道;管架上的管道发生较大的轴向位移而导致管托滑落横梁;临近梁柱的管子,因较大的横向位移受到梁柱的阻碍而导致管子热位移受阻,或导致热膨胀转移到另一端的支架或设备上;与敏感设备相连的管道,因较大的位移而引起管子对设备的管道附加力超标,从而引起相应设备不能正常工作或损坏。上述这些问题都应是设计人员正常考虑的问题,但对于非精确计算的管道或计算错误的管道,都容易导致上述问题的产生而且往往会带来较严重的后果。对于工作温度超过管道材料蠕变温度的管道,选择合适的点并关注其位移值,可判断管道的蠕变动态;$"腐蚀比较严重或需要进行腐蚀挂片试验的点正如第三章所讲的那样,在设计中,有许多腐蚀环境的腐蚀都是难以定量描述的。例如,装置中每个区域的腐蚀介质组成及其各自的浓度、分压等有时很难得到准确数值,既是得到腐蚀介质的浓度、分压等数据,对具体材料的腐蚀数据(例如均匀腐蚀的腐蚀速率)也很难取得,至少目前我国找不到太多的、可供依据的试验数据。在装置操作运行中,对于可预见的严重腐蚀部位,可以采用腐蚀挂片试验的方法获取其实际的腐蚀数据,或观查其真实的腐蚀形态,以便能够对压力管道寿命进行精确评估。腐蚀挂片试验点应选在有代表性且容易接近的地方,并定期取出挂片进行腐蚀数据采集、范文范例参考指导\nWORD整理版分析和判定腐蚀的进展及对管道安定性的影响。装置运行前,应将拟定的腐蚀挂片试验点登记造册,并进行标识,记录下其初始数据。%"振动管道典型点对有机械振动,或预期可能发生振动的管道,可根据其布置特点选择几个典型点(如・!’!&・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修弯头处、分支处、集中载荷处、靠近振动设备处等)进行登记造册,并进行标识,以便在运行阶段进行测量记录。根据测量记录的结果可判断管道的振幅是否超标或核算其疲劳寿命。!"高压法兰接头对于高压厚壁管道,尤其是高温、高压厚壁管道,由于其刚度较大,往往会对管道上的法兰接头产生一个较大的附加外力。如第三章所述,当法兰受到一个较大的管道附加外力时,容易使法兰产生泄漏。对这些点除进行法兰的密封校核外,还应有意识的进行现场标识,并登记造册,在运行中定期观查其密封情况,以保证压力管道的安全运行。#"重设备基础标高对于比较重的设备如加氢反应器等,随着时间的推移,其基础可能会逐渐下降,尤其是在地质较软的沿海地区,重设备基础下降的现象比较普遍。众所周知,当管道安装好以后,会因为重设备(基础)相对于管桥或其它轻设备的下沉而对相连管道产生一个附加位移。如果该附加位移较大时,会导致管道的强度破坏。对于这种情况,在设计过程中一般会采用基础预压缩的办法使其在安装管道前就沉降到位。但作为装置操作人员,有意识地记录有关设备的沉降数据并及时分析它对管子安定性的影响是有必要的。运行前应对要监测的设备基础进行标识并记录初始数据。第二节运行中的检查和监测对于新建装置或单元,由于可能存在的设计、制造和施工等方面的问题,在运行初期压力管道承受到温度和压力的作用时,这些问题就会暴露出来。因此,装置的运行初期为不稳定的磨合期,此时的巡线检查尤为重要,一旦发现问题,应立即采取措施进行处理。在运行过程中,对重要的压力管道进行在线监测,及时了解其安定动态,对防止发生压力管道安全事故是十分有效的手段之一,而现在的科学技术则提供了这方面的条件。运行末期,随着压力管道遭受到的机械、腐蚀、疲劳等损伤和损伤累积,使其使用性能已发生了变化。根据管道运行中的记录和检测数据,通过理论分析和计算,可以判断压力管道的可继续使用性或剩余寿命。运行中的检查和监测包括运行初期检查、在线监测、末期检查及寿命评估三部分。一、运行初期检查正如前文所说,由于可能存在的设计、制造、施工等问题,当管道初期升温和升压后,这些问题都会暴露出来。此时,操作人员应会同设计、施工等技术人员,有必要对运行的管道进行全面系统的检查,以便及时发现问题,及时解决。在对管道进行全面系统的检查范文范例参考指导\nWORD整理版过程中,应着重从管道的位移情况、振动情况、支承情况、阀门及法兰的严密性等方面进行检查。$"管道位移方面上节中已经谈到,如果管道出现较大位移可能会产生一系列不利影响,并列举了几种具体情况。检查时可根据预先选择的标识点重点进行目视检查和数据测量,若出现位移・$%&%・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修超出计算值或管道已与相邻管道相抵触等异常现象,应立即责成设计人员核算,并判定是否安全,必要时可采取相应措施。作者在某常减压装置的开工现场,曾遇到过这样一个情况:该装置的减压转油线高速段在介质温度达到设计值后,其标识点的位移目视观察较小,经过测量后证明它确实没有达到计算值,而且相差较大。出现这种情况后,作为现场设计总代表的作者首先核算了计算值,计算结果没有问题,于是就与其他有关人员将精力集中到了现场环境检查中。由于转油线的高速段是从炉子底部引出的,管子距地面较近,而且有保温材料遮盖。后经仔细检查发现,此时高速段管子已与地面相抵触,用一根铁棒探查后证明也的确如此。建设单位立即通知开工保驾队将与管子相抵触的局部地面凿开成坑,使管子获得自由膨胀的空间。地坑挖成之后,管道标识点的位移立即增加并达到了设计值,从而避免了可能发生的管道破坏。!"管道振动方面与往复式压缩机、往复泵等机械相连的管道,是可预期会发生机械振动的管道。而与离心式压缩机、离心泵、鼓风机、空气冷却器等相连的管道,有时会由于机械的动不平衡而引起机械本身和相连管道的振动,这些管道为非可预期发生机械振动的管道。除此之外,对于两相流动管道、断续流动管道等,也可能会发生振动而成为非可预期振动的管道。对于可预见的振动管道,可根据开工前所做的标识点(或补充标识点)进行目视观测其实际振动情况,必要时可用仪器测量其振动频率和振幅,并判定它是否符合要求,否则应查找其原因,并及时处理。作者曾参加过某厂连续重整压缩机管道的机械振动标定。在进行现场测量时,发现某根管道的振幅值明显超标。后经检查发现,其防振管卡的垫板与基础预埋钢板因焊接不牢已经分离,防振管卡实际上已不再起防振作用。经重新焊接后,管子的振幅则重新达到允许要求。对于不可预见的振动管道,如果目视发现它发生振动,应检查振动发生的原因,然后再采取措施控制其振动。一般情况下,对于非可预期的振动管道,由于没有按振动管道进行设计,故一旦出现振动,应采取措施进行消除,否则会很快导致管子的破坏。例如,某现场加氢裂化装置的空冷器在开工初期振动很大,并带动相连管道和支撑管架一起振动,但在磨合期过了之后其振动基本消失。而另一现场的空冷器在开工初期振动也较大,且在磨合期过了之后振动仍然存在,分析其原因发现它是由于空冷器转子的动平衡不好造成的,故待装置停下来后添加转子平衡块,才使振动问题得到解决。#"支吊架方面支吊架在运行初期较多发生的问题有以下几个方面:$"弹簧支吊架的工作高度与设计值不符,即管道的实际位移与理论计算位移有差异。对于这种情况,应从以下两个方面来分析。其一是从外部环境来分析,查管道周围是范文范例参考指导\nWORD整理版否有阻碍管道自由热膨胀的情况;其二,是责成设计人员核算是否计算错误。某现场加氢精制装置的一管道,开工初期发现其弹簧支吊架的工作位置没有达到设计要求值,后经现场设计人员进一步计算,证明设计计算没有问题,最后分析发现弹簧支吊架在安装时没有达到设计要求的安装高度(安装载荷)。经过及时调整弹簧载荷,才使问题得到解决。・%&!%・范文范例参考指导\nWORD整理版!"承重支架脱空第五编石油化工管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版这种情况经常出现在泵的进出口管道段、沿塔敷设管道的水平段等。当设备升温后自身会产生一定的位移,从而带动管道位移而导致承重支架脱空。出现这种情况后,应责成设计人员分析校核,并提出处理意见。对这种情况,也许将承重支架改为可调支架即可,也许应改为弹簧支吊架,也许无需改动也能满足管道的支承要求。#"导向支架的卡死或损坏当导向支架遭受到管子的较大横向位移时,会导致导向支架卡死或损坏,此时应责任设计人员校核导向支架的位置是否合适,并及时进行调整。$"管托滑落如果施工时将管托滑板长度做的太短,或设计时考虑的管道轴向位移较小,都可能导致管托从支撑梁上滑落下来,使管子在装置停车时不能复位,从而造成管子或承撑梁的破坏。作者在某现场的常减装置开工前检查中,发现管架上大多数管托滑板长度都比设计要求短,且短了近%&’(%&),并看到一些管托已经因管道蒸汽吹扫而滑落梁下。对于这种情况,现场设计人员立即报告建设单位并通知施工人员进行整改,避免了开工时可能出现的一些不安全隐患。*"法兰及阀门方面对法兰来说,会因为连接螺栓在高温下的应力松弛而使法兰泄漏,也会因为受到较大的管道给予的附加载荷而产生泄漏。一般情况下,对于热管道上的法兰,在开工初期都要对其进行)(’次甚至更多次的热紧。对于非均匀的法兰泄漏,不能仅靠加大螺栓载荷进行密封,要分析它是否遭受到了较大的管子给予的附加载荷,如果这个附加载荷与介质载荷共同作用超过了标准法兰允许的工作压力(计算方法详见第四章),应改变管道柔性或提高法兰公称压力等级。对于阀门来说,会因为其各部件受热膨胀不均匀或不协调而产生泄漏。阀门出现泄漏后,应视其泄漏的量以及危害性来决定是否立即停车更换或采取其它临时措施。对于运行末期,由于阀门运动部件的磨损,也会造成阀门的泄漏,这个问题下面将谈到。综起来说,阀门和法兰等可拆卸连接处都属于常出现问题的部位,对它们都应进行全面和系统的检查。通过观查阀门及法兰等连接处的发烟、冒火、散发异味、结霜或结冰(对低温管道)等现象可以判断它是否泄漏以及泄漏的程度,并据此确定应采取的防止泄漏措施。二、巡线检查及在线监测《压力管道安全管理与监察规定》第八条第八款规定:“压力管道使用单位对输送可燃、易燃或有毒介质的压力管道应建立巡线制度,……”在装置运行过程中,由于操作波动等其它因素的影响,或压力管道及其附件在使用一段时期后因遭受腐蚀、磨损、疲劳、蠕变范文范例参考指导\nWORD整理版等损伤,随时都有可能发生压力管道的破坏,故对在役压力管道进行定期或不定期的巡检,及时发现可能产生事故的苗头,并采取措施,以免造成较大的危害。压力管道的巡线检查内容除全面进行检查外,还可着重从管道的位移、振动、支撑情况、阀门及法兰的严密性等方面检查。此部分内容在前文中已作过介绍,在此省略。・%+))・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修除了进行巡线检查外,对于重要管道或管道的重点部位还可利用现代检测技术进行在线检测,即可利用工业电视系统、声发射检漏技术、红外线成像技术等对在线管道的运行状态、裂纹扩展动态、泄漏等进行不问断监测,并判断管道的安定性和可靠性,从而保证压力管道的安全运行。事实上,有关在线监测系统在转动机械、机械振动等方面成功应用的例子时有报道,但在压力管道上的应用在国内还处于研究阶段,相信随着压力管道安全监察的启动和运行,在线监测的工业应用会很快展开。目前,一些高等院校和研究部门已经开展了这方面的研究,并且取得了一定的成果。三、末期检查及寿命评估压力管道经过长时期运行,因遭受到介质腐蚀、磨损、疲劳、老化、蠕变等的损伤,一些管道已处于不稳定状态或临近寿命终点,因此更应加强在线监测,并制定好应急措施和救援方案,随时准备着抢险救灾。在做好在线监测和抢险救灾准备的同时,还应加强在役压力管道的寿命评估,从而变被动安全管理为主动安全管理。压力管道寿命的评估应根据压力管道的损伤情况和检测数据进行,总起来说,主要是针对管道材料已发生的蠕变、疲劳、相变、均匀腐蚀和裂纹等几方面进行评估。!"蠕变金属材料长期在高温和应力的作用下,晶界处会形成圆形或楔形空洞,并会因空洞的长大和相互连接而形成沿晶的蠕变微裂纹,宏观上则显示出金属材料的过渡变形。在高温和应力的作用下,金属材料发生蠕变变形是绝对的,而且蠕变速率因不同的温度和应力而变化。工程设计中除控制材料的蠕变速率以外,还经常以使用寿命内材料的总蠕变变形量或蠕变率作为控制指标,即控制材料在设计温度下经历!#万小时后的蠕变率不超过!$。正如上节所讲,对于工作温度超过管道材料蠕变温度的压力管道,在开工初期应设置几个典型测量点,并进行标识。当管道服役时间超过%万小时,尤其是超过!#万小时后,应加强其变形量(通过测量典型点的管道位移确定)的测定,并确认它在安全范围内。目前,我国石油化工行业尚没有有关在役压力管道寿命超过!#万小时以后的总蠕变量的控制要求,仅电力行业对此作出了具体要求。电力行业规定,在整个压力管道使用寿命内(无论是否超过!#万小时),其恒定蠕变速度不得大于!&!#’())*())"+),并且总的相对蠕变变形量不得超过,$,否则即告压力管道寿命终结。,"疲劳对于在低循环疲劳环境下工作的压力管道,设计时已经设定了其设计寿命。当管道服役时间超过设计寿命的,*-时,应加强定期监测,并通过无损探伤(如./)检查其预先选定的标识点的裂纹萌生及发展情况,然后利用下面第%部分即将介绍的方法进行寿命范文范例参考指导\nWORD整理版评估。-"相变金属材料长期遭受高温温度作用时,会发生一系列的相变。例如,碳素钢、碳锰钢、碳钼钢的石墨化;碳素钢和中低合金钢的珠光体球化;铬钼合金钢的回火脆化;奥氏体不锈・!#,-・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修钢的!相析出导致的脆化;常见材料二次碳化物的析出;铬钼合金钢的时效脆化;材料表层的渗碳或脱碳;材料晶粒的长大等等。压力管道材料在遭受到这些相变后,其使用性能将发生变化,而且多表现为韧性降低,从而对压力管道的安全运行构成威胁。金属材料因相变而产生的损伤用无损探伤一般是查不出来的,应通过其它方法进行检测。例如,对金属材料的石墨化、珠光体球化、!相析出、二次碳化物的析出、材料表层的脱碳和渗碳、材料的晶粒长大等,可通过对在役管道材料表面进行金相宏观分析或微观分析加以判别,或从在役管道上截取试样进行金相分析判别。对于金属材料的回火脆化、时效脆化、表面渗碳或脱碳等,可通过对在役压力管道表面的硬度测定进行判别,或采取试样进行冲击试验进行判别。目前,国内除电力行业对材料的珠光体球化和石墨化提出了定量的损伤等级要求外,其它行业如石化行业对于因相变(尤其是石墨化、珠光体球化、!相析出、二次碳化物析出、晶粒长大等)而导致的对压力管道的损伤,尚无定量的损伤程度控制要求,更无判废标准。作为使用工况更复杂、更苛刻的石油化工用压力管道应制定相应的标准,以完善压力管道的安全监察和安全管理技术。!"均匀腐蚀运行中的压力管道如果遭受到了介质的均匀腐蚀,那么它会随着使用时间的延长而壁厚在不断地减薄。当管道壁厚减薄到一定值时,会使管道已不能承受它所承受的载荷,即管道会因强度不够而发生破坏。管道的允许减薄量可通过第四章中介绍的计算公式进行确定,此时的许用应力可取设计温度下材料的屈服极限或略低于屈服极限。在设计时,已经设定了管道的使用寿命,并根据使用寿命给出了相应的腐蚀余量。但正如第三章所介绍的那样,许多腐蚀环境因其条件的多样化而使得它对金属材料的腐蚀速率一般情况下很难准确获得,因此在设计过程中给出的腐蚀余量也多是经验值。在压力管道运行末期,尤其是在超寿命期使用时,可根据预先设置的挂片试验,获得实际的腐蚀速率,或者用超声波测厚仪直接测量在役管道的实际剩余壁厚,根据这些数据则可以较准确地计算并评估压力管的使用寿命。#"裂纹压力管道在运行中遭受到疲劳、应力腐蚀、氢腐蚀、动载荷等作用时,在经过一段时间后,会萌生微裂纹,微裂纹进而扩展会成为宏观裂纹。对于比较保守的工程界,他们认为压力管道一旦出现裂纹,便给予判废,实际上这是很不经济的,大多数情况下这样做也是没有必要的。含裂纹的管子一经判废,不仅直接造成管材的浪费,而且延长了装置的检修工期,从而造成更大的间接经济损失。理论界认为,在役压力管道出现裂纹后,可以对裂纹的扩展及其最终断裂条件进行评定,从而计算出其剩余寿命。在剩余寿命内,压力管道是安全的。由于石油化工用压力管道输送的介质大多数是有毒、可燃、易爆介质,因此在进行其寿命评估时,应采用先漏后破范文范例参考指导\nWORD整理版的$%%($&’(%&)*+&%+&’()准则。所谓的$%%准则是指裂纹首先发展成为穿透裂纹时,应以出现穿透裂纹作为控制指标,其后才是以材料整体破裂为控制指标。针对含有裂纹的管道寿命评估,国外已进行了多年试验研究,并取得了显著成果,建立了有关的数据库。其中,比较著名的方法有以下几种:・.-,!・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修!"净截面屈服准则(#$%法)该准则认为,含环向缺陷的压力管道在弯矩或弯矩和内压共同作用下,管子缺陷所在横截面进入全面屈服时,管道即告失效。考虑管道材料的应变硬化现象,当管道横截面上的应力达到材料的流变应力(通常取材料屈服极限和强度极限的平均值)时为极限状态。&"断裂力学!积分评定方法该方法是利用断裂力学的分析方法,通过对含缺陷管道在载荷的作用下产生的断裂力学推动力!积分与管道材料的抗断裂阻力!"积分进行比较,来判断裂纹的启裂和失稳。即当!!!"时,含缺陷管道是可用的,反之则不可用。根据这一原则,该评定方法又派生出诸如’%(%)*+评定方法、,--(#*.评定方法、,--(%#’评定方法、$.(/#’和$.(/0)评定方法等。1"英国*2评定方法该方法认为,含缺陷的压力管道失效形式有三种,即脆性断裂、塑性失稳和弹塑性撕裂。在操作上它对三种失效形式分别进行评定,并将三种断裂评定数据用一张评定图表示,图的纵坐标(#$)表示压力管道脆断的性能,横坐标(%$)表示压力管道的塑性失效形为。该方法是美国3$4%规范+5-(6278和+5-(6298管道评定方法的基础。:"美国3$4%规范第!篇+5-(6278、+5-(6298评定方法+5-(6278及其附录.为“奥氏体钢管道评定规程及验收准则”,+5-(6298及其附录;为“铁素体钢管道缺陷评定规程及验收准则”。该标准是目前国际上最具有代表性的用于压力管道缺陷评定的规范,并在国际上得到广泛应用。该规范在大量试验研究、数据计算和理论分析的基础上,把复杂的断裂力学计算简化为方便的图表和简单计算公式,极大地方便了工程技术人员的应用。随着含缺陷压力管道评定方法研究的进展,相应的分析计算软件和专家神经网络系统也在不断出现。我国的压力管道评定研究工作刚刚起步,其中南京化工大学机械工程学院、华东理工大学、浙江工业大学机电学院等一些研究人员已做了大量的工作。相信不久的将来,我国的含缺陷压力管道评定方法、评定程序、专家网络系统会在工程上得到应用。应该说,大多数石油化工用压力管道在使用中并非仅遭受单一的损伤,往往是两种或多种损伤并存,并发生交互作用。例如,管道材料在蠕变的过程中常伴随着相变,应力腐蚀开裂常伴随着均匀腐蚀的发生等等。在解决工程上的问题时,应全面考虑各因素,综合分析,并充分考虑其交互作用的结果,最终给出一个可靠的判定。第三节压力管道事故的呈报及分析《压力管道安全管理与监察规定》第八条第九款规定:“压力管道使用单位应按有关规范文范例参考指导\nWORD整理版定及时如实地向主管部门和当地劳动行政部门报告压力管道事故,并协助做好事故调查和善后处理工作。”按此规定要求,压力管道使用单位除应及时向主管部门和当地劳动行政部门如实报告压力管道事故外,还应着重做好事故的调查分析工作,查清事故发生的真正原因,并采取相应对策,以防类似事故再次发生。因为查找事故发生的原因时涉及到了・=8<9・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修较强的技术问题,因此本节在简单介绍一下事故的呈报工作程序之后,着重介绍一下事故原因分析的方法。一、压力管道事故的呈报!"#"年$月%"日国务院第$&号令《国务院关于特别重大事故调查程序暂行规定》、!""!年$月!日国务院第’(号令《企业职工伤亡事故报告和处理规定》、《锅炉压力容器及压力管道事故报告办法》等规定对压力管道事故的呈报工作提出了具体的要求。一旦出现压力管道事故,使用单位应按上述规定及时如实地向有关部门报告,并应有书面报告材料,以便相关部门备案。同时妥善做好事后处理工作。二、压力管道事故的分析压力管道事故的分析可以按调查研究、试验分析、综合分析、模拟试验、改进措施及分析报告共五个环节来进行。(一)调查研究调查研究阶段可以分现场操作环境调查、现场事故表观调查、正在运行的同类压力管道调查和相关文献资料调查四个方面进行。!)现场操作环境调查首先调查当时的生产操作状态和操作参数,并记录这些操作状态和操作参数。通过操作状态和操作参数的调查了解,既有助于掌握压力管道事故发生时的状态条件,又有助于调查是否属于误操作所致。如果事故发生在管道的切换操作过程中,那么可考虑是否由于操作不当而引起。例如,在管道的切换操作过程中,如若发生高压介质串入低压管道系统内、高温介质串入低温系统内、超低温介质串入常温管道内、腐蚀介质串入敏感管材系统内等等,都将可能导致事故的发生。其次是调查压力管道的运行史,如材料的变更和代用情况、焊补返修情况、焊缝无损探伤记录、热处理记录、遭受过偶然的冲击载荷情况、蠕变位移记录、腐蚀速率及腐蚀形态记录、振动记录、相连设备不均匀沉降记录等。这些资料和数据都是事故分析的基础资料,通过对这些基础资料的分析,有助于判断事故发生的诱因。例如,某管道在施工时以厚壁管子代用薄壁管子,当该管道为高温操作时,如果代用后没有经过管系静力分析核算,那么可怀疑因代用管道的刚度增加而导致管系柔性不足使管子受到强度破坏。再例如,如果蠕变位移记录显示出管子存在一个高速率的蠕变,而且蠕变量超出了允许值,那么可怀疑管子遭受到了蠕变破坏。%)现场事故表现调查查看事故现场的形态,并进行详细的拍照,记录下事故现场的表现,为进一步的分析范文范例参考指导\nWORD整理版搜集证据。对于石油化工压力管道来说,发生有毒介质泄漏事故,或发生可燃介质泄漏并着火事故,或发生爆炸着火事故,其现场表现是有区别的。如果是先发生了爆炸而后着火,那么压力管道将以碎片(块)呈发散分布,有些碎片甚至会发散到较远的地方。而如果是因泄漏而着火,那么现场仅呈过火状,无压力管道碎片发散。了解这些表现特征,有助于了解事故发生的根源。・!+%*・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修在事故现场调查中,不要忘收集有关的残片,它是供做进一步分析化验的物征。对于原因复杂的压力管道事故,通过对残片的化学成分化验、金相分析、腐蚀产物分析、断口分析等,可以了解事故产生的深层原因。有关这方面的内容将在下面介绍。!"正在运行的同类压力管道调查了解正在运行的同类压力管道的操作状态、操作参数等,并与发生事故的管道进行对比分析,利用排除法,可以加快事故原因的分析。例如,同样遭受高温作用,二者的蠕变速率是否相同,如果相同且不超出极限要求,可排除蠕变破坏。再例如,同样是遭受机械振动的作用,如果二者的振幅相差甚大,且发生事故的压力管道振幅较大,那么其振动破坏将被列为重点考评对象。#"相关文献资料的调查查找有关同类压力管道事故的记录文献,对事故原因的分析有借鉴作用,也可加快事故原因的分析。尤其是当操作环境与文献记载的事故操作环境相同,发生压力管道事故的现场形态也相同,那么有理由判定其发生事故的原因也相同。(二)试验分析通过对前面提到的操作环境调查、现场事故形态调查、正在运行的同类压力管道调查和文献检索等获得的资料进行分析,如果仍不能作出事故原因的结论,或者不能完全肯定事故发生的原因,可以借助于下列全部或其中的几种试验,作进一步的分析。$"化学分析化学分析应包括压力管道材质的化学分析、腐蚀介质的成分分析、腐蚀产物的成分分析。通过压力管道材质的化学成分分析,可以了解材料对介质条件的适应性。例如,管道材质对腐蚀环境的适应性(是否会发生晶间腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、应力腐蚀或氢腐蚀等),管道材质对工作温度(包括高温氧化、珠光体球化、石墨化、高温回火脆性和低温脆性等)的适应性。通过腐蚀介质成分和腐蚀产物成分的分析,可以了解可能引发压力管道破坏的腐蚀机理和腐蚀形态。例如,某厂制氢转化炉的奥氏体不锈钢炉管在开工前发生发散性脆裂。通过分析脆裂区的残留介质成分,发现有烧碱结晶体。进一步追查烧碱的来源,得知在煮炉时碱液因误操作而串入该管道系统内,因此导致奥氏体不锈钢材料发生应力腐蚀开裂(即碱脆)。%"力学性能试验力学性能试验包括硬度检验、拉伸试验、冲击韧性试验、断裂韧性试验、高温蠕变或高温持久试验等。根据初步结论可以选择能反映有关性能的上述一个或几个试验项目进行试验,而不必全部进行试验。有关各个试验项目所表达的材料性能见第三章和第九章所范文范例参考指导\nWORD整理版述。!"宏观组织检验及断口检验根据断口的形状、颜色等可以帮助判断腐蚀断裂类型。利用宏观组织检验可以了解腐蚀损伤的全貌和腐蚀发生的类型。详见第九章所述。#"微观组织检验・$’%&・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修在高倍显微镜下,观查事故材料的金相组织和加工显微组织,可以帮助了解事故的诱因。从第三章中已经了解道,钢材中存在严重偏析时容易导致材料脆性增加、韧性下降而抗腐蚀能力降低。不同的金相组织又反映出了材料所呈现的不同性能,如材料中若存在马氏体时则表明材料硬而脆,奥氏体不锈钢若出现敏感化组织时则容易导致晶间腐蚀的发生。观查事故材料的金相组织和加工显微组织,可以帮助了解其加工工艺和热处理工艺的正确性。例如,铸造组织的严重偏析、粗大晶粒,焊缝组织的不均性,热处理后的过热组织等等。材料的这些组织都会降低其使用性能,从而成为事故的诱因。将材料组织和腐蚀环境结合起来分析便于判断发生的腐蚀破坏类型。!"无损检测对发生事故的压力管道残留物进行无损检测,可以了解管材在制造、焊接、热处理等过程中造成的原始缺陷,为事故原因的分析提供进一步证据。例如,如果焊接出现热裂纹,或者焊后出现延迟裂纹,那么压力管道的使用性能已受到损伤。运用本章第二节所介绍的知识可知,如果没有及时对这些缺陷进行评估,就会在较短的时间肉导致压力管道的破坏。常用的无损探伤有#$(射线探伤)、%$(超声波探伤)、&$(磁粉探伤)和’$(液体渗透探伤)四种。根据需要,可选择其中的一种或多种进行探伤。各种无损探伤的功能和特点见第九章第二节所述。(三)综合分析综合分析就是将已获得的有关资料和数据,即操作状态、操作数据、运行史料、现场照片、残片证物、同类压力管道的运行资料、文献检索资料、化学分析结果、力学性能试验结果、宏观和微观检验结果、无损探伤检验结果等,综合运用金属材料学(包括金属金相学、热处理学、金属加工工艺学等)、金属腐蚀学(包括腐蚀热力学、腐蚀动力学等)、力学(包括理论力学、材料力学、弹性力学、断裂力学等)、工程学(包括操作工艺、结构设计、生产管理等)等方面的知识,对压力管道事故进行逻辑推理和综合分析,必要时可借助于计算机专家诊断系统进行处理,最终给出事故产生的原因和机理。在确定事故的原因之后,根据原始数据的记录,可以查出导致事故发生的环节甚至责任人。(四)模拟试验如果通过综合分析仍不能得出确定的结论,而仅仅是推测,那么可以进行模拟试验。模拟试验一般宜委托专业部门或研究部门在试验室进行,并精心制做试样,精心设计试验系统,使其充分逼近实际环境工况。通过模拟试验可以证实推测的结果,并给出确切的结论。范文范例参考指导\nWORD整理版应该说,模拟试验有时是很费时费力的,因此不是不得已时一般不做。(五)改进措施及事故分析报告当确定下压力管道事故发生的原因后,尚应上循到造成这一结果的环节在哪里,唯有这么做,才便于采取措施,以防止类似事故再次发生。最后,事故分析人员应写出事故报告,并上报至压力管道使用单位,由压力管道使用・+*)(・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修单位再上报至有关主管部门和地方劳动行政部门。三、工程引例某加氢装置的热低分出口管道,设计温度为!"#$,设计压力为%&’()*,介质为烃+氢气(,#-体积)+(.%/),管子规格为!%,012,管子材料为#34,256076,保温材料为硅酸铝卷毡。事故报告:热油联运初期,在近焊缝区的弯头上出现穿透性裂纹,致使油品从裂纹中泄漏出来。调查研究:查操作状态及操作参数:当时的操作温度约为!##$,压力约为,&#()*,介质为柴油,属热油联运阶段;查管道运行史:属初期试运,无不良运行记录,也无代材、焊补等不良记录,施工时的无损检验和热处理记录完好,并符合设计要求;查看现场:除出现穿透性裂纹外,在近焊缝的弯头上尚有许多纵向表面裂纹,而管子侧则无裂纹,但有锈蚀斑点;检索有关文献:无类似事故记录。备注说明:该管道已安装一年,但一直没有升压使用。试验分析:因为裂纹仅出现在弯头上,且靠近焊缝区,故重点查弯头的化学成分及加工工艺。因为不锈钢一般不会产生冷裂纹(延迟裂纹),那么一年后产生裂纹就预示着与环境有关,故决定做下面一些检查试验:弯头的化学成分分析、硬度检查、制造工艺调查(主要是热处理工艺和无损检验记录调查)、微观组织检查、保温材料成分化验。试验结果:弯头化学成分合格,硬度偏高(.8%##9.8!%,)。制造时的热处理无记录。无损探伤全部有记录且合格。微观组织检验发现有敏感组织,晶界上有腐蚀印迹。隔热材料中氯离子含量达,####::;。综合分析:由于弯头硬度偏高,制造过程的热处理记录又不详,由此可以推断其成形后没有进行热处理,成形过程中的冷作硬化现象没有进行消除,从而反映出硬度偏高。由于有冷作硬化的存在,致使金属内部存在大量的晶格畸变,材料抗腐蚀能力大大降低,而且由于没有进行热处理,材料出现敏化组织,由此便构成了应力腐蚀开裂的内因。保温材料中氯离子含量严重超标,又经过一年多的腐蚀作用,在晶界上产生晶间腐蚀,它是裂纹产生的外因。由于奥氏体不锈钢热胀冷缩系数较大,故在近焊缝区产生较大的焊接残余应力,虽然焊缝经过热处理,但其残余应力一般只能消除<#-左右,故在焊接残余应力和联运介质压力的作用下,在近缝区产生了应力腐蚀开裂。改进措施:更换该批不合格弯头和隔热材料。范文范例参考指导\nWORD整理版・,#%0・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版第四章输油管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版在输油管道生产运行中,安全管理工作至关重要。做好安全管理工作的依据是政府制定的安全生产方针,即“生产必须安全,安全促进生产”,这个方针比较客观地反映了生产与安全之间的辨证关系,它是指导我国安全工作的方向,是保证社会主义生产建设事业顺利发展的重要措施。这个方针要求生产必须在安全条件下进行。就是说,在生产过程中,必须尽一切力量为劳动者创造既安全又卫生的生产环境,积极克服生产中的不安全、不卫生因素,消除威胁安全生产的隐患,防止人身伤亡事故和职业性毒害的发生,使劳动者在安全卫生的条件下,从事劳动生产活动。同时,安全工作必须紧紧围绕着生产来进行,不能脱离生产。安全工作不仅要保障职工的生命安全和身体健康,而且要促进生产的发展,如果脱离生产,安全工作就失去了实际意义。“生产必须安全,安全促进生产”是一个统一的整体。因为,做好安全工作,就为发展生产和提高劳动生产率创造了良好条件。而生产的发展,又为进一步改善劳动条件奠定了更好的物质基础。在具体工作中,要求管生产的干部同时管安全工作,实行“五同时”,即在计划、布置、检查、总结、评比生产的同时,也要计划、布置、检查、总结、评比安全工作。为了实现这一要求,必须树立安全第一的思想。没有这个正确的指导思想,安全生产的方针就不能落实。所谓安全第一,就是在进行生产的时候,要把安全工作放在首位,作为头等大事来抓。要生产就必须安全,不安全则不能生产。安全生产就是用安全教育、安全技术、各种规章制度、安全法规和安全组织来保证生产顺利进行,不发生人身事故和设备损坏事故。安全生产包括安全法规、安全技术和工业卫生三个因素。这三个因素是一个整体,是不可分割的。安全法规指导安全技术和工业卫生。安全技术和工业卫生又是制定安全法规的理论基础和重要依据。安全法规对劳动者予以管理、约束,控制劳动者的违章违纪行为;安全技术侧重于劳动手段和劳动对象的管理,消除设备和物的不安全因素;工业卫生则是对环境的管理,形成安全的生产环境。这样把人、物、环境联系成—体,构成安全生产体系。安全生产管理是企业管理的重要组成部分,是保证生产正常进行,防止发生伤亡事故,确保安全生产而采取的各种对策、方针和行动的总称。它要管人、管物,还要管理环境。安全生产管理的主要内容有:安全生产责任制、安全教育、伤亡事故调查与处理、安全检查、安全技术管理。范文范例参考指导\nWORD整理版全面安全管理是在传统的安全管理基础上,随着劳动保护事业和科学技术的发展而发展起来的。企业全面安全管理是一门综合性科学。它以系统工程为主导,以人体科学为基础,对事故发生前的不安全行为和条件进行超前控制,以谋求系统安全的最佳状态和最佳途径。因此,它的技术性、政策性都很强,是现代化的科学管理方法之一,是人们在现・#!"!・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修代化大生产中,通过长期实践,总结和摸索出来的。“全面”主要包括全员、全过程、全方位三个内容。全员:从企业各级领导到每一个职工,人人参加安全管理,人人关心安全,注意安全。全过程:从生产准备到收尾竣工,每一阶段都进行安全管理。全方位:只要有生产劳动和工作的地方,都有安全管理,做到事事讲安全,处处保安全。全面安全管理的基本点是:安全第一、预防第一、一切遵守安全过程、一切按科学规律办事、一切用数据和事实说话。全面安全管理的主要内容有:安全目标管理、事故预测管理、安全控制点管理、安全信息管理、安全评价管理。第一节管道安全保障成品油品的特殊物性和管道损伤构成了其管道输送过程中易发生易燃易爆及泄漏等问题的负面影响。因此,成品油管道包括首末站油库、站场、沿线卸油站的安全管理和安全保障就显得尤为重要。一、管道安全工程管道的不安全因素,主要是长期运行中由于腐蚀和力学作用引起的管道损伤而导致的泄漏或爆裂。管道损伤的发生与管道的内在质量、管道建设质量、运行状态(内压、输送介质、温度)防腐层及阴极保护状态维修规范、外来因素(机械作用、第三方破坏、地震)等因素有关。管道本身对安全运行构成威胁的损伤基本有如下几种:(!)几何尺寸改变,如壁厚减薄、失圆、表面凹坑、扭曲和压溃等,这类损伤一般是材料从内、外表面失去,通常与腐蚀、机械外力作用有关。(")表面开裂,如裂纹、穿孔。其特征是裂纹与表面相连接,如应力腐蚀(#"$、%&"等)、裂纹、疲劳(腐蚀、疲劳)裂纹、沿应力取向的氢致开裂($%#’%)、焊接裂纹、表面折叠等。(()亚表面开裂、埋藏缺陷,这类裂纹接近表面或在内部,如分层缺陷、大型杂裂、焊接缺陷、氢基鼓泡、氢致阶梯状裂纹等。鉴于上述危及管道安全运行的各类损伤,为有效地遏制和预防,我们引入一个概念———管道安全工程。范文范例参考指导\nWORD整理版管道安全问题是一个系统工程。从管道建设计划阶段开始到管道报废的整个管道生命周期的各个阶段,都要作为一个系统化的工程认真考虑和解决与管道安全密切相关的各方面问题。我们对此称之为管道安全工程。这些问题主要包括如何避免或者减少管道事故的发生;如何准确全面了解管道状况;如何对管道未来的运行状况作出科学预测;怎样维护管道最为经济可靠等。在管道安全工程中,管道检测是保证管道安全的基本方法。因为只有通过管道检测准确了解管道状况,才能及早采取有利措施,避免管道事故的发生。国外管道运输发达国家(如美国、英国、加拿大等)在保证管道安全方面积累了丰富的经验,我们可以借鉴他们的成功经验并结合我国管道产业的实际情况,制定保证管道安全・!)(!・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修的科学规划和措施,并确保这些措施的有效贯彻实施。!"管道腐蚀检测管道腐蚀检测是指人工或借助仪器设备了解管道质量状况的一系列活动。通过检测,了解和掌握管道的安全信息。一般认为,管道腐蚀检测主要包括管道外腐蚀检测(包括防腐层)和管道内腐蚀检测等。利用智能检测器进行管道内检测作为维护管道安全和确保管道有较长使用寿命的方法已得到日益广泛的使用。智能的或“精明的”检测器能检查和测量管壁的缺损,如管壁的腐蚀和裂纹。检查金属管道缺损最常用的智能检测器是利用磁通量渗漏技术(#$%)检查像腐蚀坑这样的缺损。#$%检测器能检测出金属的缺损,但不能检查出轴向的、平面的缺损,如裂缝。然而,英国一家公司的#$%智能检测器却能检测出管道的环向裂缝。有关文献认为英国该公司的智能检测器是目前市场上最精确的(确定缺损尺寸的能力)和最可靠的(检查缺损的能力)工具。我们应该借鉴其高新技术,在检测的基础上,科学分析和确定管道检修的必要性和时间按排,以最小的维护费用换取管道安全可靠的性能。&"检测标准与管道安全管道腐蚀检测标准是为了保证管道安全,由地方、行业或国家制定的法规。管道腐蚀检测标准的产生是人们对环境保护和管道安全越来越重视的必然结果。并且,随着人们管道安全意识的不断增强,以及管道腐蚀检测技术的不断发展,管道腐蚀检测标准也在不断更新和完善。由于各条管道所处环境、建设质量、输送介质、安全维护等各方面情况都不尽相同,世界上任何国家都不可能简单地制定单一的适合所有管道的管道腐蚀检测标准以及对管道腐蚀检测要求提出精确的量化指标,标准只能要求对不同类型的管道采取不同的腐蚀检测手段和措施及大致检测周期。世界一些经济发达国家如美国、英国、加拿大等在&’世纪(’年代初随着管道产业的发展,就已制定出了相应的国家检测标准和省级管道条例,如“美国联邦管道安全法规(国会通告)”。有美国石油学会()*+)颁布的管道检测法规(第一版),较详细地对各种管道进行了分类,规定了检测标准。其中根据管道中传输的流体潜在危险性的大小,将管道分为,类,建议最大的管道壁厚检测周期和目视检测周期为-年至!’年。没有进行有效阴极保护的埋地管道,根据土壤电阻率的大小规定的智能检测的周期至少为-年。又如加拿大艾伯塔省制定的“加拿大艾伯塔省管道条例”规定每年进行一次外防腐情况检测,定期进行内腐蚀检测,检测结果至少要保留.年。我国政府对管道及人民生命财产安全历来比较重视,制定了一系列行业或企业标准。如!((’年中国石油天然气总公司管道局颁发了管道局企业标准:/01234’’&,5(’“管道干线腐蚀调查技术规范”,该规范!((!年开始实施,它适用于埋地和架空钢制管道的外壁腐蚀状况和防腐层的调查,其中提出了调查方法和年限。!((6年颁布了中华人民共和国石油天然气行业标准:3708’’9:5(,“钢质管道内腐范文范例参考指导\nWORD整理版蚀控制标准”。其中提出了带有磁性和电子装置的清管器可用来检测管道的内腐蚀,并规定管道的设计应包括管道容许这种清管器自由通过,及设置有关的弯管、阀门及收发装置。!((-年!&月颁布了中华人民共和国石油天然气行业标准:3708’’:95(-“钢质管・!’,&・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修道及储罐腐蚀与防护调查方法标准”。该标准!""#年#月!日开始实施,该标准中对为了解决某条管道系统或油田某一区块内管道内壁腐蚀与防护而进行的系统性检测及评价周期作了如下规定:新建管道投产一年内完成第一次调查;油田管道根据管道内介质腐蚀性$%&年进行一次,其中管道壁厚测量方法没有提到智能清管器,但建议可采用检测管道内腐蚀的其他检测设备进行检测。!""’年!$月颁布丁中华人民共和国石油天然气行业标准:()*+#!’!,!""’“钢质管道管体腐蚀损伤评价方法”。该标准!""#年#月-.日开始实施。!""#年/月颁布了中华人民共和国石油天然气行业标准:()#!/#,!""#“石油天然气管道安全规程”,该标准!""0年-月!日开始实施。这是到目前为止我国制定的最新的、较全面的有关管道安全的法规。其中规定了要对管道进行定期检测,要求外部检查一年至少一次,全面检查每’年进行一次。由于我国管道产业尤其是成品油管道和世界发达国家相比较起步较晚,借鉴国外先进经验完善我国管道腐蚀检测标准对我们十分重要。我们应全面、认真研究国际现有管道腐蚀检测标准,找出我们的不足加以完善。在科学论证的基础上制定适合我国管道特点的检测标准,是解决管道安全问题和确保管道安全运行的有效手段之一。我们还应借鉴国外管道安全法规建设的先进经验,完善我国管道的安全法规,依法保障管道安全运行。二、风险分析与风险管理———管道安全保障的一个重要课题!1风险分析(或称风险评估)风险分析是一门具有重要实用价值的新兴学科。可对工程风险大小作出评估,从而找到为减少风险需要投入资金和改进管理的方向。风险存在的前提是有危险。危险可以定义为“可产生潜在损失的特征或一组特征”,危险变为现实的概率的大小及损失严重程度综合称为风险。风险分析有多种方法,但在管道方面比较完整的方法还属23456789:;<84=所提出的评分法。该评分法与其它方法相比至少有以下的优点:!它是到目前为止,各种方法中最为完整、最为系统的一种方法;"容易掌握,便于推广;#可由工程技术人员、管理人员、操作人员共同参与评分,从而集中多方面的意见。评分法的第一步是找出发生事故的各种原因,并加以分类;第二步根据历史的记录和现场调查加以评分,当然对评分的方法均有较严格的规定,以便各种评分不会有太大的偏差;第三步是把以上的评分得数相加;第四步是根据输送介质的危险性及影响面的大小综合评定得出泄漏冲击指数;第五步是把第三步所得指数与第四步的泄漏冲击指数综合计算,最后得出相对风险数。在长输管道运行中,常常由于第三方的破坏、管道腐蚀、设计中存在的问题及误操作范文范例参考指导\nWORD整理版等因素而造成事故,影响安全运行,甚至危及人们的生命财产。就拿第三方破坏来说,以我国西部的某成品油管道为例,在破坏管道盗油最严重的一年中,仅-个月当中就发生钻孔、锯口盗油&起,不得不多次停产抢修。又如,在这条管道上方私建民宅和构筑物现象屡禁不止,尤其在少数民族地区,管道上方有民宅和建筑物达"’座之多,使管道无法巡线・!.--・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修检修;还有因在管道上方或周围取土,导致管道长距离暴露悬空,造成险情;更有甚者,工程机械因取土铲破管道造成失火而导致机械烧毁,人员烧伤。发生上述事故原因很复杂,对管道本身及环境危害很大,对此破坏进行风险评估,可以引起各级的高度重视和确定行之有效的解决办法。就从这一点看来,风险分析是十分必要的。对腐蚀、设计、误操作等引起的事故也是如此,对造成管道事故的原因合理分类与评分,进而得到该管道相对风险数,对管道做风险评估,以确定今后投资及工作方向,是非常重要的工作。综上所述,风险分析对正在运行的管道可以找到减少风险需要投入的资金和改进管理的方向,对新建管道的风险评估有利于科学决策。对管道安全运行,减少事故具有其它管理方法所不能替代的优越性。又因为采取的是相对风险评估方法,随着应用过程中资料的积累,就更有实用价值。因此,在我国成品油管道中应积极借鉴、应用。同时,因风险分析实际上是采取专家系统进行分解评分的方法,故简单易行、容易操作,并不是高不可攀。此外,为使风险分析能在管道管理中更好地发挥作用,应制定一套标准或规范,并据此编出计算机程序。!"风险管理风险管理是一门新学科,主要包括风险评价、风险控制和功能监测,基于风险的检测属于风险控制的重要内容,风险管理可以有效提高油(气)输送管道的安全性,获得较高的社会效益和经济效益。风险管理是一门跨学科的新兴科学(#$%&’’()*&(*),它所涉及的不仅有相关的广义物理学、生物学等自然科学、工程技术(所谓硬科学),以及决策理论、心理学、社会学、政策科学、经济学等软科学,还有判决、立法、意识形态、公众舆论、通讯传媒等人文领域。风险管理是在经济与社会效益、风险和费用的三度空间中寻求达到风险最小、效益最大的目标。风险管理学科起始于+,年代核动力工业,-,年代逐渐形成,并在航空、航天、石油化工、压力容器与管道、油(气)输送管道等工业得到广泛应用。风险管理主要由风险评价、风险控制和风险管理的功能监测三部分组成(见图./0)。基于风险的检测属于风险控制的重要内容,一个优化设计、可以有效执行的风险管理程序应当是综合的、系统的和严格的。作为风险管理的第一步是风险评价,也称风险排序,主要包括识别风险(潜在危险)的来源。如油(气)管道主要是长期运行中由于腐蚀和力学作用引起的管道损伤而导致的泄漏或爆裂。管道损伤的发生与管道的类型及内在质量、管道建设质量、运行状态(内压、输送介质、温度)、防腐层及阴极保护状态、维修规范、外来意外机械作用(包括地震)等因素有关。评价各种可能失效事故的可能性(频率或概率)和失效后果的严重度,风险评价的方法分为定性、定量两种,处于二者之间的称为半定量的方法。定性风险评价可以对油范文范例参考指导\nWORD整理版(气)输送管道系统的各部分快速地进行风险排序,虽然是比较粗略的,但可以为进一步的风险控制提供基础。用于油(气)输送管道的定量风险评价方法尚在研究之中,美国石油学会(123)对炼油及石油化工装备的定量分险评价主要有可能性分析、后果分析等。风险管理的第二步是风险控制,主要包括失效的预防措施和风险的降低措施两部分,在风险评价的基础上,通过决策和实施,达到减少风险并合理分配资源的目的。失效预防显然是风险控制的根本,失效预防的有关技术,如正在不断发展和完善的含有缺陷结构的・0,4.・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"#风险管理的主要环节适用性评价(包括概率适用性评价)技术,视情况维修技术等是比较熟悉的。风险的降低措施(或称策略)有:基于风险的法规、基于风险的检测、基于风险的新的信息规则系统等。风险管理的功能监测一方面是管道的运行者必须向政府和公众说明风险管理计划的执行情况和为提高管道安全性所采取的措施。另一方面,如果风险管理计划是成功的,管道失效的倾向就会减少,这有利于进一步反馈到风险管理体系,优化风险管理计划。总之,油(气)输送管道的风险管理是正在崛起的新兴科学和工程技术,积极开展这方面的研究,必然会对提高我国管道运输的安全性起到巨大的推动作用。三、关于管道运行整体性评估一条正在运营的管道,其安全可靠程度如何以及对此有无正确的评估,不但直接影响管道的整体效益,影响人身安全和国家财产安全及其环境,而且间接影响企业形象和信誉(尤其是成品油管道),这对管道输送行业来说,其损失或者说损害是不言而喻的。有关文献资料介绍国内外这类事例很多,值得引起我们的足够重视。最近,关于管道运行可靠性评价引入了另一种概念,即管道运行整体性评估,用以评价管道的安全可靠程度。在此,就有关这方面内容作一叙述。(某行业)运行整体性概念源自国外飞机制造业和机械制造行业,后来有关研究机构运用此行业运行整体性概念对管道工程的可靠性和故障进行预测评估,不失为一种积极的探索。我国对管道可靠性设计的研究刚刚起步,目前国内管道有很大一部分已经达到或接近其额定使用年限。如$%年代初建于我国西部地区的一条成品油管道已超过了额定使用年限,对这些管道运行的可靠性如何?如何确定其剩余使范文范例参考指导\nWORD整理版用寿命等问题亟待解决。埋地管道的运行整体性评估就是利用管道的现行条件做出科学的评估,找出管道的缺陷所在,相对确定管道现有承压能力及其剩余使用寿命,制定出控制管道事故的方法与措施,这对指导管道的运行操作和减少管道事故具有重要意义。影响管道运行整体性的原因在于管道的事故(或故障)。因为管道的整体性和可靠性是以管道的故障率(或事故率)来表示的,管道故障是指由于管道系统引起的某种产品的・#%’&・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修损坏事件。有资料介绍,在西欧约有!""""#$的陆上输油管道,在%&&’年以前的!!年中,估计每%"""#$管道的每年平均产品损失的故障率约为"()*"(+,需要维修的故障率约为,("。从大量的实践看,在管道故障中,内外腐蚀、施工质量、材料缺陷及外部干扰是造成管道产生故障的主要原因。施工质量隐患和材料缺陷造成的管道故障往往出现在管道运行初期,腐蚀引起的管道故障大多出现在管道运行的后期。此处就被腐蚀管道的允许安全强度确定及剩余使用寿命、剩余强度评估作一简述。%(腐蚀管段允许安全强度的确定腐蚀管段允许安全强度的确定是利用检测设备对管道腐蚀区段进行测试,用实测数据进行分析,从而确定管道现行允许安全强度。美国国家标准协会(-./0)总结了!"多年的研究经验,给出了一评价腐蚀的方法(12%34%&&%)。该方法以两个基本条件下的评价方法为基础,即:(%)用材料的屈服强度限制最大环向应力;(!)用抛物线和矩形分别表示短腐蚀段和长腐蚀段的腐蚀坑的几何形状(见图,4!)。范文范例参考指导\nWORD整理版图,4!腐蚀坑外形利用12%3评价方法可以计算出管道安全强度,从而正确地指导管道的运行操作。该方法近年来已被成功地应用于输油、输气管道的腐蚀评价,但是这种方法过于保守,主要是因为进行了许多简化,应用对象为具有不同内在断裂机理的各类复杂形状的腐蚀缺・%"2)・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修陷上。输送管道的腐蚀形状通常是不规则的,如一系列坑点或在管道壁四周散布的一群坑点。许多管状容器的破裂表明,破裂是由塑性消失引起的。!"#$标准只考虑了简单的腐蚀形状,即抛物线和矩形,并未考虑腐蚀的宽度。该标准也不适用于较高等级的钢管、厚壁管和低韧性管,利用非线性有限元法综合考虑腐蚀情况,确定腐蚀管道的破坏压力比较接近实际值,这表明!"#$的预测值要比实际值小"%&’"(&。因此在采用!"#$标准进行腐蚀评价时,可将其计算值提高"%&。)*腐蚀管道剩余使用寿命的评估用!"#$标准可以进行腐蚀管道的现状评估,但腐蚀区域发展情况、腐蚀速率、管道可能发生泄漏的时间及管道剩余使用寿命确定等问题并没有解决,而这是现有管道必须要解决的问题。在设计阶段,管道的设计寿命是从经济方面考虑的,管壁的厚度取决于将来的操作参数(压力、应力、结构完整性等),并加上安全系数以及腐蚀裕量。安全系数是个未知量。埋地管道的腐蚀绝大多数是由电化学腐蚀引起的,应针对产生腐蚀的原因对腐蚀速率进行评估。按法拉第定律,由腐蚀引起的金属损失可由式(+,#)计算:范文范例参考指导WORD整理版式中!———金属质量;#———离开金属的电流;$———时间;%———原子量;(———化合价;’———法拉第常数。!-"#$"-%&’((+,#)范文范例参考指导WORD整理版假定蚀坑的外径在最终阶段等于如图+,)(.)所示的管子壁厚或蚀坑深度,可得到式(+,)):范文范例参考指导WORD整理版)-*-"+$%*#/0!1式中)、*———蚀坑的直径和深度;!+———金属密度;+———通过蚀坑表面的电流密度。+-#&,,-!))2)#-!+))2)式中,———蚀坑的表面积。式(+,#)也可用下式来代替:!-!!范文范例参考指导\nWORD整理版1)"2#)"#$-!"))+$2)根据345677899定律将通过蚀坑的电流为:(+,))(+,")・#%"0・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修!!"!"#$%#式中!"———接地点与蚀坑之间的开路电位;$———管子蚀坑数量;%#———蚀坑电阻,%#!"(&""&);"———土壤电阻率。由!!"’&"&",式($%$)则可转化为:’!(!"#"&$由式($%")和式($%$)可得出管子首次泄漏的时间:(!&"#’$"#$()!"($%$)($%))($%*)范文范例参考指导WORD整理版由式$%)可以看出,土壤电阻率和管子覆盖层的蚀孔裸露面积是电流密度的控制因素,一旦有覆盖层的管子发生泄漏,泄漏量就会增加。这是因为当发生腐蚀时,腐蚀产物形成一条对地的低电阻通道,腐蚀率因而增加。通过以上理论推导的式$%*,管子的蚀孔数量可通过用管子定位器或进行一次皮尔逊测量来确定,防腐覆盖层的状况可通过测量管道敷设后的覆盖层电阻来评价,并将数据与原始覆盖层的数据相比较,试验表明,如果管道未加阴极保护,利用式$%*和管子电位的测量可准确地预测首次发生泄漏的时间。在管道腐蚀首次发生泄漏后,可精确地预测未来泄漏频率。但式$%*的预测并非完全理想,埋地管道的腐蚀因素很多,腐蚀过程非常复杂,式$%*的结果只是考虑了影响管道电化学腐蚀速率的绝大部分因素。另外,预测的准确程度也取决于现场的试验数据处理及相关人员的经验等。确定管道剩余使用寿命的原则为,管道报废条件是超过折旧年限(+,年);管子成片腐蚀(蚀坑沿管路均匀分布),腐蚀余厚小于"--,且每.,-管路上有"处以上蚀孔;大修费用超过原值的),/以上。利用式$%*可以预测管道腐蚀程度达到上述报废条件时相应的可使用年限,从而确定现役管道的剩余使用寿命。+0管道腐蚀剩余强度评价在这方面,近年来国内同行提出了基于现场采样管段腐蚀缺陷检测数据和智能检测器现场检测数据,采用1234%5367软件、417%89:数值分析方法评介管道腐蚀剩余强度。(.)利用1234%5367软件评价管道腐蚀剩余强度。采用57;)<=的1234%5367软件主要原理是:#将腐蚀缺陷部位以轴向和环向分别作为经线和纬线划分网络线(见图$%+);$测量各个点的腐蚀深度;%分别以轴向为主和以环向为主连接最深腐蚀点得到两条曲线;&分别将两条曲线作轴向和环向投影,得到轴向最危险截面(417)图和环向最危险截面(417)图;’按照471图,以一定程序用软件进行剩余强度计算,判断能否承受某一最大许用操作压力(:5>7?)。此方法的优点范文范例参考指导\nWORD整理版是考虑了最大腐蚀深度两侧材料的承力增强效应,适当地减少了不必要的保守度。(")采用417%89:方法评价管道剩余强度。417%89:方法基本原理是:#假设沿管体的一周截掉截面形状为轴向417的一个环形体;$按照轴对称结构,用二维弹塑性有限元(89:)进行计算,得出管子极限承压・.,+(・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版能力。第五编石油化工管道的故障检修图!"#缺陷检测截面网络及$%&确定原理图范文范例参考指导WORD整理版运用先进的’()%*(’有限元分析软件,经过$%&"+,-方法计算,!号管段极限承压能力为./0.-&1,考虑到地区级别,得到表!"2结果。显而易见,#-&1压力下!号管段在一级和二级地区可以安全运行,这与(*)&软件方法计算的结果是一致的。四、预防管道干线因泄漏而导致的环境污染随着成品油管道的规划建设,全国性的成品油管网系统在不久的将来就会形成。在加快成品油管道建设步伐的同时,对减少环境污染的要求也越来越高。因为成品油管道要连接炼厂和用户,在线路选定时不可避免要经过农村和城镇,一旦发生泄漏,对环境造成的污染危害及其它事故将不堪设想。因此,应十分重视预测预防成品油管道干线泄漏造成的环境污染。2/管道干线一旦泄漏,造成的环境污染危害十分严重管道干线由于距离长、处于野外,所经地域地形地势复杂,因此,风险因素多,控制困难。表!"2是某成品油管道干线发生事故时的污染情况。表!"2某成品油管道干线发生事故时的污染情况范文范例参考指导WORD整理版时间位置原因公路改造工程机械污染与损失范文范例参考指导WORD整理版2340年3月03日管道桩04#/!!56处233#年.月9日管道桩047/!256处2339年!月2#日管道桩4/956处2333年.月29日羊八井上行0756处将管道推断公路改造爆破管道被震裂犯罪分子用手锯锯开管道范文范例参考指导\nWORD整理版塌方、296管道成麻花状变形破裂27.8汽油流入牧民草场2078柴油流入河流污染河水,当时没赔偿348柴油流入牧民草场范文范例参考指导WORD整理版从这几起事故中可以得出如下结论:・27#3・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修(!)成品油管道干线一旦发生事故,输油对环境的污染是非常严重的。(")成品油泄漏是管道干线运行发生事故的直接后果。管道事故可分为自然灾害,第三方破坏,腐蚀穿孔及机械失效等#种类型。($)管道发生事故的位置具有不确定性(穿跨江河沟壑段居多),造成的污染范围较大。资料记载表明,管道投产初、中期,管道干线发生的事故主要以机械失效和机械损伤为主,管道运行后期,以第三方破坏和管道老化腐蚀穿孔占多数。(#)经过农村和城镇的管道干线,发生泄漏事故时对农田和居民生活区域的污染也不可轻视。如果对泄漏不能及时抢修,同样会带来严重的污染危害。"%环境污染的风险因素管道干线发生成品油泄漏导致环境污染。若预防措施得当,管道事故是可以防范的。其主要措施是对事故的环境风险因素进行分析,并采取相应的防范措施,防止造成严重的污染后果。可能导致事故的因素有:设计不当,如采用钢管套,穿跨越设计结构问题等;施工质量,如焊接、防腐、端头密封等;管材质量;管道老化;维修不及时;人为破坏;自然灾害,如塌方、洪水、滑坡等;作业方案漏洞,如调度、运行、抢修等。$%减少泄漏污染事故的措施(!)加强管道检测。做好管道检测工作(包括内检测和外检测)、增强泄漏的预见性、提高定位精度,这是减少泄漏污染事故的重要手段。通过使用科学的方法和仪器检测,可以全面准确地掌握管道的整体技术状况(包括壁厚、焊缝质量、内外腐蚀等),对可能发生危险的各种因素都能胸中有数并采取必要的预防补救措施,从而可避免许多污染事故的发生。(")制定防范措施。近年来,对风险事故分析与预防采用流程图的方式。这种方式更有利于风险原因分析,更具条理性。对长输管道油晶泄漏污染的风险分析与预防可按图#&#中进行。使用流程图时,应将可能发生的危险因素全部考虑到。对已运行的管道,设计施工已经结束,除了考虑存在的风险因素外,更改设计的可能性已不大,所以应重点考虑补救措施。在制定风险预防措施时,要将风险的后果、责任与经济承受能力进行权衡考虑,选择最佳方案。对后果严重、污染危害大的事故隐患,必须采取可靠的补救措施。($)加强对野外管道干线的管理。一条管道能否在安全可靠、无严重泄漏事故的状态下运行,除设计、材质和施工质量外,还取决于运行中的技术管理优劣,管道运行中的技术管理内容很多,与泄漏污染紧密相关的如巡线管理、自动监测管理、应急抢修管理等。做好这些相关的工作,加大管理力范文范例参考指导\nWORD整理版度,就能避免和遏制泄漏污染事故的发生。如人为破坏盗油,在实施盗油和发现后的抢修过程中,泄漏污染是严重的,如果频繁发生,则危害更大。反之,若通过严密监视和巡查,尤其是增大夜间巡查和打击的力度,就能得以遏制,减少和避免因泄漏导致的污染。・!’#’・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"!输油管道环境污染风险分析与预防流程图五、成品油管道的站库消防成品油长输管道的输油站罐区、特别是首未站油库存储着大量易于蒸发、流失、燃烧、爆炸,并有一定毒性的油料,如果一旦发生火灾,不能及时扑灭,将造成巨大损失,后果不堪设想,因此,投入大量的人力、物力和财力做好站库消防工作,提高消防能力,引用先进的消防技术就显得非常重要。#$目前国内外较先进的消防技术(#)我国新疆库鄯管道采用的%&’()’&气体自动灭火系统。库尔勒至鄯善输油管道消防系统中的固定式%&’()’&气体自动灭火系统是由意大利斯拉普吉提与中国石油天然气管道勘察设计院合作设计,设计标准采用美国&*+,-.//#及&*,-#.标准,其主要设备来自美国安索(-&012)公司,用来保护库鄯输油管道首未站的站控室、通信机房、1,0间及柴油发电机房、配电室。!%&’()’&气体灭火系统为全自动监测、报警、灭火。主要设备有!..(控制盘、系统显示盘、%&’()’&储气瓶及相应的自动释放%&’()’&气体的电磁阀门及专用储气范文范例参考指导\nWORD整理版瓶等组成(见图!"3)。"%&’()’&气体的组成。%&’()’&气体是由3.4的氮气、!/4氩气和54的二氧化碳组成的混合气体,该气体无毒、无污染、无腐蚀,对人体及设备均无害。通过了美国&*,-(国家防火协会)认证。#%&’()’&气体灭火特点。该系统在报警装置发出火灾报警6/7后,灭火系统可・#/!#・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"#$%&’(&%气体系统图以自动释放气体进行灭火。气体灭火速度快,全过程只需)*+),-,完全符合安全防火规范的要求,且灭火彻底。灭火时二氧化碳含量达!.(燃烧时小于).),氧气含量达)*/#.(燃烧时大于)0.)。由于工作人员不脱离岗位,所以不会因本区域火灾影响其它区域的正常生产(即主控室不间断工作)。当火灾发生且监测元件失灵时,可人为强制启动(操作紧急喷放开关)进行自动灭火,也可人为操作手动止喷开关终止该系统工作。(*)新型固定式低倍数泡沫灭火1冷却水喷淋系统该系统控制分为自动和手动模式,正常情况下系统运行为自动模式,可在控制室观察消防设备的运行状态。发生火灾时为自动启泵,手动停泵。控制室只可启泵,不可停泵。!稳压泵的运行分为冬季和夏季两种运行形式。冬季())月至次年2月)稳压泵处于连续工作状态,管网压力保持在3/)#+3/2#456。当压力高于3/2#456时,通过压力调节阀回流到消防水罐。当水泵或站场电源发生故障时,7589自动切换,启动柴油机驱动消防冷却水泵给管网补压。夏季(!+)3月)稳压泵处于间断工作状态,当管网压力高于3/2#456时,通过压力变送器自动停泵,当管网压力低于或等于3/)#456时,自动启泵给管网补压。当场区发生火情时稳压泵自动关闭。"泡沫液泵工作状态为间断运行,正常情况下由柴油机驱动。当管网压力低于或等于3/*456时,泡沫液泵自动给管网补充泡沫液,运行23:;<后自动停泵,以保证管网内泡沫液充足。#当油罐着火时,油罐顶部的感温电缆首先发出声、光报警信号,随后火焰探测器发出声、光报警,监控系统自动切换到着火油罐。站控室操作人员根据报警信号确认着火罐范文范例参考指导\nWORD整理版后,随即以手动模式启动电动冷却泵(故障时自动切换到柴油机驱动水泵)、电动泡沫液泵(故障时自动切换到柴油机驱动泡沫液泵)和着火罐前北侧混合器进口电动阀,对着火罐进行冷却降温和泡沫灭火。此时消防泵电磁开关自动转换到开泵按钮位置,以进行冷却和灭火。在确认火情得到控制并彻底扑灭后,消防人员关闭泡沫液泵、冷却水泵,打开管网所有放空阀,将地上管道内的冷却水和泡沫液放空。・)3!*・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修在固定式消防系统中,设置了一台带压循环泵,该泵长时间运行,使系统管道始终充满消防用水,一旦发生火灾,可立即使用,大大缩短了消防系统的启动时间,达到了迅速灭火的要求。在国内消防系统设计中,消防水管网通常是放空的,一旦发生火灾,首先要将水充满管道,然后才能喷向失火物体,其反应时间明显滞后。该技术是库鄯线消防系统的一个组成部分,与前述!"#$%#"气体自动灭火系统配套使用,同时还按规定配置了一定数量的小型灭火器,对站库内的一般建筑物采用窒外消火栓。该消防系统引进的国外设备的技术性能和制造质量均符合使用要求。在执行国家规范的同时,采用了目前国际通用的美国消防协会("&’()标准,对不同的消防对象采用了不同的消防方式。)*对成品油管道站库消防问题的思考从大量的调查结果和资料显示看,我国成品油管道站库消防主要以灭火为目标。消防资金用于站库灭火的主导思想就是因为站库油罐容易发生火灾,而且火灾会造成巨大损失,故其投资、技术管理体制基本是为了适应灭火情况,灭火设施、技术、管理均集中在油罐灭火上,火灾预防技术和措施严重不足,其后果是消防设备庞大、消防组织和人员增加、消防建设和管道资金增加,给企业带来沉重的负担。而实际情形又如何呢?以油库为例:据统计+,--.+,/-年间,+-个单位的两次火灾发生在无灭火设施的敷土油罐上。这就是说,)0年内用巨额投资建造油库油罐区的灭火设施没有派上任何用场,实际效益为零。这是我们需要思考的问题之一。我们再来看看国外的情况。前苏联的《石油和石油制品仓库设计标准》明确规定,“在一级和二级仓库储罐区中,地上式储罐的单个容量大于或等于100023时采用固定消防系统;容量小于100023地上式储罐和任何容量的地下式储罐应采用移动式消防系统”。英国石油学会颁布的《销售安全规范》指出,“储油所和油库对火灾危险的预防主要是靠完善的设计、施工和操作方法来实现,以确保发生火灾的可能性小,因此所提供的灭火设备仅限于在火灾最初阶段即能迅速灭火的工具”。同时特别强调“与地方消防和公安机关密切合作很重要”。美国石油学会的《散装油库设计导则》中也没有专门提及油罐区的消防问题,只是在安全措施中提出了设计者要考虑的基本事项。美国的库站建设和管理有严格的安全法规、完备的安全设施、社会化的消防工作,库站没有专职的消防人员,库站内没有移动式消防器材,消防方面的投资并不大,至于是否投保,有的由母公司投保,有的认为火灾是小概率事件,保险费又高,投保没有必要,就干脆不投保。日本有一些石油公司的油库也不设消防系统,而采用向保险公司投保或向市政消防部门交联保费,这样既减少了人员,又节约了大量资金。如何建立我国成品油管道站库消防系统,以保障站库安全,减少经济损失,达到总体范文范例参考指导\nWORD整理版最优;如何进一步改进站库油罐区的消防系统,提高其效益,这是我们需要思考的问题之二。作者以为,在大力发展我国成品油管道的同时,对成品油管道站库消防这样的环节问题也应予以研究,应明确站库的消防指导思想和消防策略。比如说站库油罐区,它的设・+043・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修计、施工和管理与其它场所有所不同,火灾有其自身的特点,我们就应该有与其它区域和场所不同的消防方针。如我国参照国外的经验,在设计建造罐区时就采取了严格的安全措施,同时又配置了完善的灭火设施,这样便造成投资的重复,使效益很低。目前,在消防方面,标准越来越高,要求越来越严,投资越来越大。消防的指导思想应遵循安全系统工程思想,在允许一定的火灾危险性的前提下,对防火和灭火的总投入为最低。要开展消防策略的研究。针对不同类型站库消防场所的内部特点不同、环境不同,火灾特点也不一样,灭火措施应有所差别。同时,火灾的不同阶段情况不同,灭火的方法也不一样。比如英国规定浮顶罐不需要固定式淋水和固定式泡沫灭火系统,只需要手提式灭火器。必须改革现有消防体系。消防系统耗资大、利用率低、投资效益差,是企业的沉重负担。单独由企业办消防,已行不通,应该变企业独办为社会联办。由社会办消防,既强化了消防力量,又避免了重复投资,还能提高消防设施的利用率,一举三得。当然对处于偏远地区的站库要有所不同。加强消防业务建设。站库领导应重视消防工作,加强兼职消防人员的配备,使其熟练掌握和运用灭火技术、战术和装备。消防计划的制订应根据人员、装备和消防设施的情况,力争切合实际。在消防演练中强化实战意识,模拟实际火情,切实提高各类人员的消防技术素质。对已有消防系统应注意维护和保养,对有关设备定期运转、定期检查,不能束之高阁,也不能挪作它用。在消防建设上应注意火灾预警装置的建设,处理站库火灾最关键的时刻是火灾刚发生后最初几秒钟,及时发现火情是站库消防的关键。在选择预防设施时,要注意实用性、可靠性,进行技术经济分析,不可贪大求洋。要进一步强化站库消防管理。管理是使人、物、设施在环境中进行有效的协调和组织运行的因素。其中人既是管理的对象,又是管理的动力,是进行“有效的组织协调”的主导者。站库火灾绝大多数与人有关,所以做好人的工作至关重要。管道站库的各级各类人员要重视安全工作,把安全工作放在第一位,增强站库各级各类人员的工作责任心和事业心,搞好技能训练,提高人员的业务素质,提高安全教育的针对性、及时性,增强安全教育的有效性,是避免和杜绝事故的重要保证。同时建立规章制度,落实管理组织,落实安全措施,加强法制教育,明确安全责任等都是协调人、设施、环境、物资,使之具有进行安全生产的行之有效的管理办法。规章制度是搞好安全管理,保证各项工作顺利进行的重要手段。建立、健全各种规章制度并严格执行,才能保证人的行为、设施状况等不超越其规定的范围,这是安全的基本保证。搞好安全管理,必须落实各项安全措施、组织措施(安全组织、安全检查、安全监督等)和技术措施(隔离保护、联锁装置、紧急停车、遥控、报警等,在范文范例参考指导\nWORD整理版操作失误的条件下也能确保安全),制度要付之实施,措施要行之有效,不能只是写在纸上、挂在墙上;设施若不健全、不可靠,安全管理就很难收到效果。在管理上必须有章必依、违章必究,才能有效杜绝渎职等违规行为。只要我们严格按照管理规范来管理成品油管道的站库,发生火灾的可能性就能降到最小。根据美军的信息,油库的火灾发生率极低(!"""日以上发生一次事故)。・$"##・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修六、干线及设备事故预防成品油管道一般由首、末站(包括首、未站油库)中间站和管道干线组成。站库与管道两者各自有不同的安全特点。站、库内有机泵、阀门、管汇、锅炉、油罐、站控系统、通讯及电力系统等。而管道则有敷设在地下、隐蔽、单一和野外性等特点。因此,长输成品油管道的事故特点及预防措施也不尽相同。!"管道干线事故及预防根据大量调查表明,成品油管道干线的事故主要有自然腐蚀穿孔、管道焊缝环向开裂和外界干扰。埋地金属管道腐蚀的速率与防腐蚀施工质量,管道周围环境(土壤理化性质、环境温度等)和阴极保护效能(怛电位仪技术状况与运行参数)有关。环向焊缝开裂的主要原因通常是在环形焊缝处存在未焊透、熔蚀、错边等缺陷,在输油压力或某种外力在断面上所产生的应力作用下,这些原始缺陷扩展到临界值时就会产生裂纹的失稳扩展,从而导致焊缝开裂。外界干扰因素一是人为损坏,比如最常发生的车辆压轧、工程机械取土时操作手在不明管道走向的情况下误将管道铲破、推断,造成跑油和火灾事故;二是不法分子破坏,以盗油为目的将管道锯断和钻穿,这在西部某成品油管道上时有发生。预防干线事故的措施如下:(!)实施正确的调度指挥,确定合理的输送参数,以保证管道在安全稳定的状态下运行。成品油管道在顺序输送的运行过程中,既要考虑泵机组能耗最小,又要在输送低粘度油品的管段实现最佳压力调节的同时,保证一定时间以内的最大通过能力,这是最基本的优化运行原则。同时,对于进入使用寿命后期、管子及焊缝承压能力降低的管道,首先要考虑确定合理运行参数,不超压运行,在调度指挥中不因失误而造成压力急剧波动;在输油泵站实际操作中避免出现误操作和设备故障(如某站进站阀卡在关闭位置)。尤其对长距离,大落差、有翻越点的管道更是如此。(#)对管道整体安全性进行评估。通过对管道干线分段进行安全性评估并排序,确定故障率较高区段和重点监测区段,为干线分段更新、维护整改提供决策依据。对管道干线故障率较高区段和重点监测区段的焊缝进行超声波和$射线检查,对存在裂纹或其它缺陷的焊缝,应及时进行修补,对存在严重缺陷而不能修补的管段,则应换管进行重新组焊。(%)根据干线管道的内外腐蚀、壁厚分布、损伤变形、穿跨越保护措施等的检测结果,应分别采取相应的整改措施。对严重腐蚀、漏点段采用改性石油沥青卷材覆盖层进行彻底修补,对局部防腐层采取除旧更新处理。对盐碱沼泽地带管道防腐层大面积被腐蚀的管段,应采用国际上目前使用最多的新型材料,如&’树脂、挤塑聚乙烯和熔结环氧粉末,范文范例参考指导\nWORD整理版以提高防腐效果。同时,宜直接采用密闭循环发电机((()&)代替恒电位仪来提供极化电流,以提高阴极保护的连续性和可靠性。(*)加大对管道资金与技术的投入,引进先进设备如+,*%#(-.阴极防腐型管道故障定位仪。这种仪器可准确地探测出管道腐蚀点,并可监测阴极保护系统的运行是否正常。同时还可考虑引进管理泄漏探测系统,利用其高灵敏度和在线监测等功能,对管道泄・!0*/・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修漏时发出的低频声波进行处理、分析,以快速准确地判断泄漏位置。(!)通过发布地区公告、开展公众教育和媒体宣传等手段,提高各民族地区公众保护管道的意识。实施土地使用控制,减少管道故障。除了要经常对管道周围进行巡视外,还需作出具体的土地使用控制规定,如管道两侧!"以内不得取土和构筑建筑物,#$"以内不允许与管道平行铺设电缆等。(%)加大对管道干线的维护管理力度,建立完善的巡线制度。长距离埋地输油管道顺地势蜿蜒起伏,沿途穿越很多河流、沟壑、湖泊、水塘、铁路、公路,经过农田、旷野、城镇、乡村,地形复杂。管道附屑设施多,人们在管道周围建设活动频繁,因此对管道存在着诸多不安全因素。因此,必须固定专门的巡线人员,配备专用的巡线车辆及器材,保证不间断地对野外管道干线进行巡查,以发现和排除问题。在保证若干天巡一个全程的前提下,对靠近公路、目力能及的管道范围允许坐车巡线,提高巡线效率;对远离公路,靠近城镇乡村、大中河流、重要的管道附属设施、浅埋段、穿跨越管道,要提高巡线频率,坚持徒步巡线。(&)要将管道的走向书面通知地方有关部门,如城建局、交通局、水利局等,以使这些部门在建设规划时能考虑管道的安全。沿线要设立永久性的醒目标志桩或警示牌,而且密度要增大,让沿线群众知道管道的准确走向,这样便可减少违章建筑和危及管道安全事故的发生。(’)依法管理管道,运用法律手段来处理管道上发生的违章或违法的事件。应成立管道监理机构,使之代表管道部门,在条例规定的范围内行使行政执法权,协同公安、司法部门保证对管道及其附属设施安全保护工作进行监督。维护《条例》的权威性和严肃性,保证《条例》的贯彻执行。#(设备事故预防在管道输送中,除管道干线的维护管理外,站场内设备故障和事故预防也占有很重要的位置。我们把设备或零部件失去原有精度性能,不能正常运行,技术性能降低等,造成停产或经济损失者称为设备故障。而设备因非正常损坏造成停产或效能降低,停机时间或经济损失超过规定限额的称为设备事故。设备事故分为一般事故、重大事故、特大事故。事故按其发生的性质又可分为三类:())责任事故。凡属于人为原因,如违犯操作规程,擅离工作岗位,超负荷运行,加工工艺不合理,以及维护修理不良等,致使设备损坏停产或效能降低,称为责任事故。(#)质量事故。凡因设备原设计、制造、安装等原因,致使设备损坏停产或效能降低,称为质量事故。(*)自然事故。凡因遭受自然灾害,致使设备损坏停产或效能降低,称为自然事故。对设备事故主要是设备责任事故的预防,重点应做好以下几方面的工作:())严格执行设备操作规程。设备操作规程是操作人员正确掌握操作技能的技术性范文范例参考指导\nWORD整理版规范。其内容是根据设备的结构运行特点,以及安全运行等要求,对操作人员在全部操作过程中必须遵守的事项、程序及动作等作出规定。操作人员认真执行设备操作规程,是保证设备正常运转,减少故障,预防设备事故发生的关键环节。(#)制定设备完好标准。制定各类设备的完好标准,使其经常保持在良好的技术状态・)$+%・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修下运行,这也是预防设备事故的手段之一。达到完好标准的设备是:!设备性能良好;"设备运转正常;#原材料、燃料、油料等消耗正常。通过制定详尽,科学的各类设备完好标准,使各种设备的管理维护及操作人员明白所管辖设备的技术状况完好标准,从而增强各级各类人员的设备完好意识,有效地预防设备事故的发生。(!)操作人员具备“四会”能力,设备操作执行“五项纪律”,确保设备运行维护正常。四会的内容如下:!会使用。操作者应首先学习设备操作维护规程,熟悉设备性能、结构、传动原理,弄懂加工工艺和工装刀具,并经考试合格,持证上岗,正确使用设备。"会维护。学习和执行设备维护、润滑规定,上班加油,下班清扫,经常保持设备内外清洁、完好。#会检查。了解所用设备的结构、性能及易损零件部位,熟悉日常点检、完好检查的项目、标准和方法,并能按规定要求进行日常点检,及时发现隐患。$会排除故障。熟悉所用设备的特点,懂得拆装注意事项及鉴别设备正常与异常的方法,并能判别其故障部位及原因,会作一般的调整和简单故障的排除。同时,为使设备使用操作规范有序,应严格执行设备操作的“五项纪律”,即:!实行定人定机,凭操作证操作设备;"经常保持设备整洁,按规定加(换)油,保证合理润滑;#遵守安全操作规程和交接班制度;$管好设备附件和工具,不损坏,不丢失;%发现异常立即停车检查,自己不能处理的应及时通知有关人员检查处理。通过上述规定的制定和实行,增强操作人员的使命感和责任感,激发他们执行规定、钻研技术的自觉性,为预防设备发生事故创造条件。(")做好预防责任事故的教育工作。要围绕预防责任事故这个主题,有针对性地进行思想教育,反复讲解预防责任事故的重要性。通过典型事例剖析、图片展览等手段,使受教育者从中真正受到启发,受到震动。(#)运用“三化一位”管理办法,强化输油管理操作人员、尤其是第一责任者的安全意识,增强他们在事前预测、事中预控、事后防范上下真功夫、花大力气的自觉性。同时,也从制度和措施上为预防事故提供强有力的保证,从而有效地预防事故的发生。($)建立输油值班岗位责任制和设备操作规程。通过各类人员岗位责任制和各种设备操作规程的严格落实,杜绝因调度、操作失误而引起的跑油、冒油、憋压等问题的发生,使“三违”现象得到根治(违章调度、违章作业、违反操作间纪律),一般性输油设备事故得以控制和杜绝。七、站库其它事故预防范文范例参考指导\nWORD整理版%&跑油、憋压、冒罐事故的预防发生这类事故的原因大多是因为工作责任心不强,现场检查不到位所致,如该关闭的阀门未关闭、错开阀门或阀门损坏而未及时发现等。例如:某成品油管道一泵站在一次春季开泵前采用站内循环流程进行泵站油联运,以・%("’・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修检验设备设施性能及输油准备情况。联运结束后,操作手忘记关闭某旁接罐罐前阀,而泵站管理人员也疏于检查,结果因旁接罐与泵房主油泵排空管路之间的位差而导致旁接罐中的油流经管路,由排空管流出,造成大量跑油,给国家财产造成了不可挽回的损失。又如某成品油管道在一次密闭输送航空煤油时,有一中间泵站的一名非操作工擅自进入配电工间,出于好奇而触摸一开关,导致主泵掉电,因未能及时查明原因起泵,结果导致相邻上游泵站设备憋压,将一主泵机械密封憋坏,!个阀门因憋压引起泄漏。再如某成品油管道一泵站,在一次自用油补给结束后忘记关闭!号旁接罐出罐阀门,两天后该站接到通知给所辖的加油站分输油料,在分输数小时后,加油站储罐液面仍上升缓慢,管理人员和操作手也未仔细查找原因并继续分输,不久!号旁接罐冒罐,并将罐体拨起"#$$左右,在罐壁与底板处撕开一三角形裂口,冒罐和泄漏的油料损失达几十吨,尽管有关责任人受到了应有的处理,但油料损失已无法挽回。对这类事故的预防,主要是教育各级各类人员严格执行各项规章制度,落实岗位责任制,遵守操作规程,严格检查巡视制度,每次作业完毕后,将所开的阀门关闭,并由带班人员到实地检查,不得有丝毫的疏漏。%&火灾的预防在成品油管道站库各类事故中,火灾事故(很可能引发爆炸)危害和损失巨大,人员伤亡最多。防火是站库安全管理的首要任务,因此,有必要掌握油料着火的规律性,采取有效的措施,防患于未然。(’)油料着火的内在因素。石油产品尤其是轻油,具有容易挥发的特性,常温常压下’()汽油大约蒸发出#&!$*的汽油蒸气。油料蒸发性的大小,常用饱和蒸气压和馏分来表示,一般来讲,饱和蒸气压大和馏分低的油料容易挥发,且挥发出来的蒸气能迅速与空气混合,形成可燃混合气。蒸发出来的油气浓度较大,一般在’&+,-.!-之间,弥漫于作业区和储存区,或任意飘散或在低洼处积聚,当混合气的浓度达到点火浓度极限(也叫燃烧极限),如接触火源就会引起燃烧或爆炸。油料具有易燃性,主要以其闪点、燃点、自燃点来衡量。一般油料的闪点与燃点相差’.+/,即使闪点在’##/以上的油料,其燃点也仅比闪点高*#/左右。闪燃是着火的前兆,闪点越低的油料,着火的危险性越大,燃烧速度也越快。闪点高于!++/的油料,正常情况下温度不可能达到自然点,着火的危险性较小,但如果油料被加热,或储存容器附近有火源,在油温升高的同时,着火的危险性将大大增加。油料具有膨胀性,油料受热后体积膨胀,同时蒸气压升高,若油料储存于密闭容器中,会造成容器膨胀变形甚至爆裂,这也是油料着火的危险因素。燃烧,也就是人们常说的“着火”,是一种放热、发光的剧烈的氧化反应。发光、放热和生成新的物质是燃烧所具有的三个特征。范文范例参考指导\nWORD整理版燃烧必须同时具备可燃物、助燃物和点火源三个条件。可燃物是指一切可用来燃烧的物质,如汽油等。轻油是最容易燃烧的物质,称为易燃物。助燃物是指帮助可燃物燃烧的物质,如空气中的氧气等。着火源是指能引起可燃物燃烧的热能源,如明火、火星、电火花等,缺少其中任何一个,燃烧便不能发生。对于已经进行着的燃烧,若消除其中任何一・’#!0・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修个条件,燃烧便会终止,这就是灭火的基本原理。(!)站库发生火灾事故的原因。站库失火的原因可分成主观原因和客观原因两大类。主观原因往往是站库工作人员思想麻痹大意、制度不严、管理不善,违章作业等。客观原因是:由于电气设备短路、触头分离、碰壳接地等原因引起弧光或火花;金属撞击引起火花;雷电或静电;可燃物自然;站库周围的意外明火等。违章蛮干,造成跑油、溢油或机械事故引起火灾。缺乏知识,对危险物品及设备的性能不了解,在使用中发生事故,引起火灾。(")站库发生火灾的特点。液体燃料发生火灾时,火势猛烈,火焰温度高,辐射热量强,浓烟气浪大,火焰传播速度快,蔓延迅速,危害涉及面广。油料储存形式和油品种类不同,火灾的特点也就不同。!爆炸后燃烧。油罐火灾,因故先发生爆炸,然后储油罐内的油猛烈燃烧,这种情况是因为油罐内液面空间充满着大量油蒸气与空气的混合物,当达到爆炸极限时,遇到明火或其它点火源,就会瞬时爆炸,产生高温并加热油品,使油蒸气迅速增加,在充足的空气空间中进行猛烈的燃烧。油罐火灾发生爆炸,对罐体及固定在罐体上的灭火装置,产生极大的破坏力,造成罐顶炸开、罐体变形或破裂,使大量可燃液体流散,从而扩大燃烧范围。"燃烧中爆炸。油罐发生火灾,在燃烧过程中发生爆炸,这种燃烧爆炸发生于以下三种情况:油罐液面上部空间的油蒸气浓度很高,在一定条件下发生燃烧,,燃烧过程中,由于大量空气充入储罐内,使油蒸气浓度达到爆炸极限范围,在引爆条件下,就会在燃烧状态瞬间发生爆炸。油罐在火焰或高温作用下,油蒸气压力急剧增加,在超过油罐所能承受的极限压力时,油罐罐体就会发生爆炸。发生火灾的油罐,使邻近的油罐受到辐射热的影响,罐内油蒸气增加,并与空气形成爆炸性的混合气体,当其接触到蔓延的明火时,即发生爆炸。#稳定燃烧。油罐内油位较高,液面上空间空气较少,液面空间的油蒸气达不到爆炸极限范围,当其遇到明火源时,只在油罐内液面上进行稳定的燃烧。如果在燃烧过程中,液面上外界条件变化不大,始终达不到爆炸极限范围,那么这种燃烧将一直延续到油料烧完为止。$爆炸后不再燃烧。油罐内油料温度低于闪点,其蒸气浓度又处于爆炸范围内或油罐内只有油蒸气的爆炸混合气体(没有储油),当遇到明火时将引起爆炸,因罐内没有可燃性液体,所以爆炸后不再继续燃烧。站库火灾的以上几个特点,不仅决定了站库火灾的巨大破坏性,而且对扑救人员的安全也存在严重的威胁。范文范例参考指导\nWORD整理版(#)火灾预防管理。站库防火管理要贯彻“以防为主”的原则,具体方法见表#$!。・’&#%・范文范例参考指导\nWORD整理版方法消第五编石油化工管道的故障检修表!"#站库火灾预防措施及有关规定预防措施主要规定$%不准带火种进入作业区和储油区,如火严格执行防火禁区的规定(储油区、作柴、打火机业区皆为禁区)#%未经允许,不得进入输油作业区,更不得参观拍照$%不准穿铁钉鞋进入工间和上罐范文范例参考指导WORD整理版除火源严格管理明火作业处理好可燃物建立消防组织配备消防设备保证防火安全距离防止金属撞击发生火星防止电气设备发生火花防雷、防静电积聚在站库内进行电焊、气焊、锻铸、机修等作业要严格按防火规章制度进行$%防止油气聚集、泵工间、阀窒应有油气浓度监测装置,防止油品泼洒泄漏#%地面罐应修防火堤,防火墙&%沾油的纱布和垃圾妥善保存,并及时处理落实消防组织,制订消防规章制度和灭火方案按本站库具体情况配备足够的消防设备器材,并保证设备完好可靠在新建、扩建或临时建筑时都应按规定保证防火安全距离#%任何车辆未经允许不得进入工作区,更不得进入罐区在站库禁区必须使用防爆型电气设备$%安装防雷、防静电的接地装置,且接地电阻要符合规定#%雷雨时不要进行汽、煤、柴油的收发、测量、采样等作业$%在站库内明火作业要提前申报批准#%明火与站库内各类建筑、构筑物要有防火间距&%明火操作时要加强消防措施$%在输油工间及罐区适当位置装设油气浓度自动报警,并相应采取通风排气措施#%沾油纱布和垃圾要放在有盖的铁桶内,并及时清除,切勿堆放在不通风的地方,防止自燃$%建立专门消防组织,固定消防人员#%定期组织防火教育和消防演习$%对消防设施器材设备要勤检查维修#%消防器材设备禁止挪作它用&%消防车和固定消防设备要定期运转按《石油库设计规范》及国家其它有关规范、规定执行范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版&%站库爆炸事故预防站库的爆炸是指油料在燃烧基础上的高速化学反应,并伴有气体和油蒸气瞬间剧烈膨胀,压力大幅度增加的现象。可燃气体和液体蒸气与空气的混合物,在一定的浓度范围内,遇有火源才能发生爆炸。这个爆炸浓度范围,称为爆炸浓度极限,通常用体积百分比(’)来表示。可燃性气体・$()(・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修混合物,遇火源发生爆炸的最低浓度,称为爆炸浓度下限,而能够发生爆炸的最高浓度称为爆炸浓度上限。混合物的浓度低于下限时,既不爆炸也不燃烧;混合物的浓度高于上限时,虽不会爆炸,但能够燃烧,如果在燃烧的过程中,有空气补充,可燃气体和液体蒸气的浓度会降低,从而进入爆炸浓度极限范围内,仍可发生爆炸。(!)爆炸危险场所的分级。能形成爆炸性气体混合物或爆炸气体混合物能侵入以致有爆炸危险的场所,称为爆炸危险场所。对爆炸危险场所有两种分级方法,一种是沿用我国历史上的习惯方法,另一种是采用国际标准的方法,详见表"#$。表"#$爆炸危险场所的分级范文范例参考指导WORD整理版习惯分法(旧分法)等级爆炸危险场所特征采用国际标准分法(新分法)等级爆炸危险场所特征爆炸性混合物连续地、短时间频繁地出%范文范例参考指导WORD整理版&#!&#’&#$正常情况下能形成爆炸混合物正常情况下不能形成,但在不正常情况下才能形成爆炸混合物正常情况下不能形成,在不正常情况下,虽然形成爆炸性混合物,但可能性或范围均较小!’现或长时间存在正常情况下爆炸性混合物有可能形成、积聚在正常情况下不会出现,仅在不正常情况下偶尔或短时间出现爆炸性混合物范文范例参考指导WORD整理版注:(!)已颁布的《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程(执行)》和正在修正的《爆炸和火灾危险场所电气装置设计规范》均采用了国际标准分法。(’)正常情况是指设备的起动、停止和运转,正常的测量,取样等;不正常情况是指设备发生故障、误操作、拆卸检修、人为损害等。(’)防爆电气设备的安装、运行检查及检修。!防爆电气设备安装的通用要求:()在爆炸危险场所内,应尽量少装防爆插座,灯距不宜过小。*)罐区内照明,应按实际作业需要,采取分段控制的办法,尽量减少每次作业开灯的数量。三相供电负载尽量平衡,避免零线出现过高不平衡电位。范文范例参考指导\nWORD整理版+)电气设备的固定螺栓应有防松装置。,)接线盒内部接线应紧固,裸露带电部分之间及与金属外壳之间的漏电距离和电气间隙应符合有关规定。-)防爆电气设备的进线口必须用弹性橡胶密封圈密封,禁止采用填充密封胶泥,石棉绳等其它材料代替。.)严禁改动防爆电气设备的结构、零部件及内部线路,多余的进出线口应加装厚度・!%/!・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修不小于!""的金属垫片将其密封。!隔爆型电气设备的安装要求:#$妥善保护隔爆面,安装过程中避免敲打和碰撞。%$隔爆面清洗后应涂磷化膏、!&’防锈脂。隔爆接合面的紧固螺柱不得任意更换或短缺,弹簧垫圈应齐全。紧固时,必须保证隔爆面受力均匀,不得出现偏心,不平行等现象。($隔爆面的外观、隔爆间隙、螺纹有效扣数等,必须符合有关规定。)$隔爆型插销安装,必须保证在插头拨脱后,插座上的裸露触点不带电,接地触点的接线必须正确无误,接地良好。"防爆电气设备的运行检查。防爆电气设备检查分日常运行维护检查、专业维护检查和安全技术检查。日常运行维护检查的主要内容有:#$检查外壳及环境是否存在有碍设备安全运行的杂物和易燃物品。%$检查外壳表面温度是否超过产品的最高温度和温升。($检查轴承是否清洁,油量是否合适,表面的温度是否超出规定值。)$检查外壳各部位固定螺栓和弹簧垫圈是否齐全紧固。*$检查设备的外壳有无裂纹和影响防爆性能的机械变形现象。电缆进线装置是否密封可靠。+$检查防爆照明灯具是否按规定保持防爆结构,保护罩是否完整,表面温度是否超过规定值。,$检查接地线是否牢固,接地端子有无松动。#防爆电气设备的检修。防爆电气设备的检修是指为了维护防爆电气设备的防爆性能、电气性能以及设备各种保护装置的可靠性,以保证安全运行而实行的检验与修理。防爆电气设备检修分一般性检修、专业性检修和送工厂检修三种。一般性检修视实际情况需要随时进行,专业性检修一般每半年或一年一次。(-)电气设备的接地。$接地的范围。所有电气装置中,正常不带电的金属部分均需可靠接地,主要有:#$电机、变压器及其它电器的金属底座和外壳;%$配电、控制盘(台、箱)的框架;($穿线的钢管、电缆铠装层与屏蔽层;)$各种防爆灯具、插销、开关、接线盒等小型电器设备(包括移动设备)的外壳;*$各种安装电器设备的金属支架。虽不属电气设备,但由于杂散电流、零线电流等影响可能发生跳火危险的设备应可靠范文范例参考指导\nWORD整理版接地,主要有:#$泵房、管组、工艺设备;%$电气动力设备;($输油管、金属油罐。・/&.!・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修!接地电阻的测量与接地电阻值的规定。接地电阻的测量时间与测量要求:每年春、秋季应对各接地体电阻进行测量,如接地电阻不合格,应立即检修。测量接地电阻时,要将接地体与接地干线断开,单独测量接地体的接地电阻,测量点设在非爆炸危险场所。接地电阻测量仪测量电极的方向与接地体的敷设方向相反或成!"#,测量仪的二个测量电极与接地体的直线距离分别为$"%、&"%。接地体引出线与埋地的接地干线断开后,二者的埋地间距应大于’%,以保证测量结果的精确度。接地电阻值的规定如下:中性点接地系统,其接地电阻值不大于&";设备保护接地点,其接地电阻值不大于&";重复接地点,其接地电阻值不大于("";防雷保护接地点,其接地电阻值大于("";防静电保护接地点,其接地电阻值不大于("""。(&)其它防爆措施。#在工艺布置和建筑上尽量缩小危险区域的范围,特别是在"级和(级场所,尽量采用敞开式的布置,以有利于场所内油气的扩散。!为确保安全,当工间和罐区内油气浓度达到爆炸下限值的$")以上时,严禁检修风机和试车;当达到爆炸下限值的*")时,必须立即通风。在爆炸危险场所必须使用铝青铜或铍青铜合金工具。在(级、$级场所,当确认油气浓度在爆炸下限值的(’)以下时,经单位领导批准,允许临时使用普通工具。$隔爆灯电压不得超过+*,,在潮湿地沟和金属容器内使用时,不得超过($,。%在爆炸危险场所严禁使用照相机、摄影机、收音机、录音机、对讲机等音响、声象器材。如工作必须使用时,应选择储存、输转柴油或航煤的场所,并采取严密的安全措施,确认场所内无爆炸危险,经单位领导批准后方可使用。&防爆电气设备的安装、专业性检查和检修,应由经过防爆技术培训的电气技术人员负责,其它人员不得擅自操作。’事故情况下的防爆措施当爆炸危险场所或非爆炸危险场所,由于工艺设备事故损坏、误操作等情况,致使该场所达到"级场所程度,在防爆上应采取如下措施:-.立即切断通向该场所的一切电源,禁止使用一切电气设备;/.采取有效措施,控制爆炸性气体或液体的继续泄漏或扩散;0.设立警戒线,严格控制火种,禁止无关人员进入,禁止一切车辆包括消防车进入该场所;1.加强自然通风,当采用机械通风时,只允许正压通风;2.处理过程中,要严防人体、工具静电放电和碰撞起火。&.站库防静电(()静电的危害。范文范例参考指导\nWORD整理版在长输管道中静电的主要危害是静电放电会引起火灾和爆炸。在输油生产中,由于静电引起爆炸事故,大致可分成三类:#在接地容器内部发生爆炸,多数发生在接地容器灌装油品时,原因是油中带有水分。灌装一座$""%+油罐约("%34,而油面电位可高达5"",;!喷射含微粒的气体引起爆炸,例如用水蒸气或热水冲・("’+・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修洗油罐时,水蒸气或热水中的微粒带电足够高时,与罐内壁产生火花放电;!灌装绝缘容器相当大,所以,规定了灌注设备必须有良好的接地。(!)防止静电事故的措施。防静电的安全措施,是以消除静电引起爆炸火灾的条件为目标的。"控制流速。油品在管道中流动时产生的静电量与流速的"#$%!#&次方成正比例增加。所以控制流速成为减少油品静电产生的有效措施。#控制自用油补给等油料作业、防止喷溅装油。试验表明,从顶部喷溅装油产生静电量与底部进油产生的静电量之比为!’"。由此可见底部进油要安全得多。!防止不同种类油品相混或油品中含水和空气。所以油罐在换装另一种油品时一定要进行洗罐作业。$油品经过过滤器时,要有足够的漏电时间。通常规定油品经过过滤器后,必须在有接地设施的管道中继续流动(&)以上才允许进入油罐。%接地设施。油罐区和输油作业区的管与管,管与罐、罐上的金属部件及其有可能感应带电的金属都应有良好的接地设施。&添加抗静电剂。抗静电剂是一种能增加油品导电率的化合物,在油品中加入微量的抗静电剂,就可大大增强油品的导电率,提高电荷泄漏速度,减少油品中积聚的电荷,电位降低。’设置静电消除器。如使用自放电式静电消除器。(防止产生爆炸性气体。浮顶罐基本上消除了罐内油气空间,这是消除爆炸性气体的最好办法。此外用氮气覆盖油面,也可使油罐内有火花放电不会形成爆炸。以上防止产生静电和防止静电积聚的措施可部分消除火花放电。但是储油罐内油面电位还有可能较高,因此仍需采用一些措施来防止火花放电。例如在进出油时,应禁止测量油位或取油样。$#站库防雷击雷电是大自然中的静电放电现象。建筑物、构筑物、电气线路、变配电装置等设施和设备遭受雷击时,会产生极高的过电压和极大的过电流,在一定范围内造成设施或设备的损坏等严重后果。所以,防雷击是泵站和首、末站库区安全的一项重要内容,爆炸危险场所更要注意防雷击。(")防雷装置及作用。防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成。接闪器是指避雷针、避雷带、避雷网、架空避雷线的直接接受雷击部分,以及用作接闪的金属屋面和金属构件。引下线是指连接接闪器与接地装置的金属导体。接地装置包括接地体和接地线。接地体是指埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体,接地线是指从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导线。范文范例参考指导\nWORD整理版接闪器的防雷作用不在于“避雷”,而在于“引雷”,即接受雷电流,并经过引下线和接地装置,安全地把雷电流导通入地。避雷针之所以能引雷,是因为避雷针是人为设立的最突出的良导体,它的端部电场强度最大,且具有良好的接地,雷电先驱自然被引过来,通过引下线和接地体传导和散发雷电流。・"&$*・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修在避雷针的一定高度下面,有一个安全区域,在这个区域中的物体基本不致遭受直接雷击,这个安全区域叫做避雷针的保护范围。避雷针的保护范围是通过作图计算求出的。只有正确地设计和合理地安装防雷装置才能起到应有的保护作用,反之,不仅不能起保护作用,有时甚至会发生更多的雷击事故。此外,管理不善,引下线或接地装置遭到破坏等,对防雷击来讲,都是不安全的。(!)防雷措施!钢油罐必须作防雷接地,其接点不应少于两处;接地点沿油罐周长的间距,不宜大于"#$。当罐顶装有避雷针或利用罐体作接闪器时,接地电阻不宜大于%#",当油罐仅作感应雷接地时,接地电阻不宜大于"#"。#储存易燃油品的油罐的防雷设计,应符合下列要求:&’装有阻火器的地上固定顶钢油罐,当顶板厚度大于或等于($$时,可不装设避雷针(线)。当顶板厚度小于($$时,应装设避雷针(线),避雷针(线)的保护范围,应包括整个油罐。)’浮顶油罐可不设避雷针(线),但应将浮顶与罐体用两根截面不小于!*$!的软铜绞线作电气连接。+’地上非金属油罐,应装设独立避雷针(线)。油罐的金属附件和罐体外露金属件,应作电气连接并接地。当电气连接有困难时,整个罐体应采用直径不小于,$$的圆钢做成不大于-.-$的网格加以铺盖并接地。/’覆土油罐的罐体及罐室的金属构件以及呼吸阀、量油帽等金属附件,应作电气连接并接地。接地电阻不应大于%#"。$储存可燃油品的钢罐,可不装设避雷针(线),但必须作防感应雷接地。%洞库油罐的金属呼吸管和金属通风管的露出洞外部分,应装设独立避雷针,管口上方!$应在保护范围内,避雷针的尖端应设在爆炸危险场所外。&独立避雷针(线)的接地电阻,不宜大于%#"。’储存易燃油晶的罐区和其它场所,应采取下列防止高电位引入的措施:&’进入罐区的金属管线,从引体口算起(以半地下罐为例),当其室外埋地长度超过*#$时,可不设接地装置;当其室外部分不埋地或长度不足*#$时,应在室外作两处接地,接地点的间距不应大于%##$,接地电阻不宜大于!#"。)’电力和通信线路应采用铠装电缆埋地引入室内,若由架空线路转换为电缆埋地引入室内时,由门口至转换处的距离不应小于*#$。电缆与架空线路的连接处,应装设低压阀型避雷器。避雷器、电缆外皮和瓷瓶铁脚应作电气连接并接地,接地电阻不宜大于%#"。门口的电缆外皮,必须与油罐管线的接地装置连接。(地上钢油罐上的温度、油位等测量装置,应采用铠装电缆或钢管配线,电缆外皮或范文范例参考指导\nWORD整理版配线钢管与罐体,应作电气连接。铠装电缆的埋地长度不应小于*#$。)独立避雷针和油罐金属管路的距离不得小于"$。被保护建筑物附近有高大树木时,若不在保护范围内,树木应和建筑物保持"0*$。*应严格执行“雷雨时,禁止进行轻油的装卸和油罐清洗通风作业,要盖严罐口,并把有关设备的电源开关拉开”的规定。・%#**・范文范例参考指导\nWORD整理版(!)防雷装置的检查。第五编石油化工管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版况。换。!应在每年雷雨季节前对防雷装置进行检查。遇有特殊情况,应随时进行检查。"检查有无因维修或改建建筑物,防雷装置的保护发生变化。#检查接闪器有无因接受雷击而发生熔化或折断,避雷器瓷套有无裂纹、碰伤等情$检查引下线有无因锈蚀等而折断的情况。如发现锈蚀在!"#以上时,必须及时更%检查引下线在距地面$%至地下"&!%一段的保护处理有无损坏。&检查明装引下线有无在验收后又加装了交叉或平行电气线路。’检查断线卡子有无接触不良情况。(检查接地装置周围的土壤有无沉陷现象。)测量全部接地装置的接地电阻,如发现接地电阻值有较大变化时,应对接地系统进范文范例参考指导WORD整理版行全面检查。’&站库防毒。(()油料的毒性。油料及其蒸气具有毒性,特别是含硫油料的毒性更大。油料蒸气若经口、鼻进入呼吸系统,能使人体器官受损害而产生急性和慢性中毒。轻质油料的毒性比重质油料的毒性小些,但是轻质油料蒸发性大,往往使空气中的油气浓度比重质油料大,因此,危险性更大。如空气中油料蒸气含量为"&$)#时,经过($*(+%,-人会感到头昏;如含量达到(&(!#*$&$$#时,会发生急性中毒,使人难以支持;当油料蒸气含量更高时,会使人立即昏倒,丧失知觉。油料蒸气慢性中毒的结果是使人患慢性病,出现头晕、疲倦和思睡等症状。若皮肤经常与油料接触,会使皮肤干燥、裂开甚至产生皮炎以及皮肤神经麻木;若油料蒸气进入口腔、眼睛粘膜上,会使其枯萎,有时还会出血。($)四乙基铅汽油的毒性。四乙基铅是无色、有水果甜味的油状液体,不易蒸发,其蒸气比空气重("&$倍。四乙基铅在水中的溶解度极小,但易溶于汽油等溶剂中。四乙基铅是一种有效的汽油抗爆剂。四乙基铅受阳光等影响后,会发生分解,产生三乙基氧化铅和二氧化铅等,有时从加铅汽油中看到灰白色沉淀物质,就是分解物,它的毒性仍然很大。四乙基铅能溶于脂肪及类脂体内,其毒性作用主要是使人体含类脂体最丰富的中枢神经系统的机能发生障碍,另外还能溶血,使红血球和白血球减少,引起贫血。四乙基铅不仅能通过呼吸道和食道,而且还能通过无伤的皮肤侵入人体。四乙基铅中毒后症状,随人体内含铅量、每次吸铅量、排铅能力和人体健康程度的不同而异。铅进入人体后,不会立即呈现中毒症状。一般情况下,严重的经("*($.,轻微的经过(++*(/$.才会生病。慢性中毒症状是身体衰弱、头痛、食欲不振、睡眠不安宁、消瘦等。急性中毒的症状是视觉与听觉错乱、性格改变、记忆力衰范文范例参考指导\nWORD整理版退、周身震颤或个别肌肉群痉挛、言语困难等,甚至精神失常。慢性和急性中毒最典型的症状是好象有毛、发、线等沾在舌头下的感觉,脉搏缓慢,血压及体温下降。严重中毒时,神志不清,行动无拘束,突然痉挛,手足忙乱等。(!)防中毒的措施。・("0’・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修!加强管理和检查督促,对工作人员加强防毒安全教育,定期测定工作场所空气中有毒气体含量,使其不超过最大允许浓度,详见表!"!。表!"!工作区内空气中含油蒸气最大允许浓度范文范例参考指导WORD整理版名称航空汽油、汽车汽油溶剂油煤油#$%#&&’’(以碳计算)&’’(以碳计算)&’’(以碳计算)名称润滑油苯四乙基铅#$%#&&’’(以碳计算)(’’)’’’(范文范例参考指导WORD整理版"保证设备的严密性,改进设备和加强通风,严格遵守安全技术操作规程。*)油管、油罐、油泵等设备应保证严密不漏,以减少空气中油气的浓度,特别要防止含铅汽油的泄漏。+)禁止非工作人员进到罐内清除底油。清洗油罐时,特别是清洗含铅汽油罐,应利用自然通风、机械通风或通入水蒸气的办法降低罐内油蒸气浓度,在确实证明油气含量已低于最大允许浓度后,人方可进罐。如果油气未排除,则必须穿上工作服、胶靴,戴上手套、防毒面具,系上保险绳和信号绳。防毒面具与面部密合,不得漏气。空气管通到罐外,连接在送风机上,以便连续不断地供给新鲜空气。罐外要有专人等候,以便及时联系救护。在罐内工作时间不能过长,一般以,(-.’#/0为宜,要及时轮流休息。使用防毒面具和安全设备必须事先详细检查,确保完好才可使用。防毒衣具使用后,应进行消毒处理(先用煤油或酒精加碱洗,再用清水洗)。1)收发加铅汽油,应注意以下几点:作业时,应站立在顺风向的上方,尽量避免洒漏。对沾有加铅汽油的工具、器材、工作服等,应及时消毒处理。金属材料可用煤油或洗涤汽油进行擦洗,皮肤、衣物可用,2&的漂白粉水溶液进行消毒,再用肥皂水进行洗涤。消毒用的抹布、锯末以及从罐底清出的含铅沉淀物等,应选择安全地点将其埋掉。严禁用加铅汽油洗手、洗擦机械、洗涤衣服;严禁用嘴从胶管里吸取油料。工作完毕后,脱下的衣服应在专门的地点保管,不准穿工作服回宿舍、吃饭等。在吃饭前必须用热水和肥皂仔细洗手,必要时可用漂白粉水溶液消毒。八、计算机安全保障随着管理自动化水平的提高,随之而来的计算机安全保障问题也越来越引起人们的关注,为使管道系统能够可靠、安全及高效运行,作者在此以西部某品成油管道自动化改造(试点站)站控系统为例,就计算机安全保障方面的注意事项介绍如下:(,)严禁操作员以任何方式进入3/0456789操作系统,以免因操作员的误操作而损坏系统,使微机无法运行。范文范例参考指导\nWORD整理版(.)严禁操作员使用与站控系统无关的软盘和光盘,以免因外来的软件带有病毒而感染计算机。(&)严禁在计算机上看:;<,否则会因计算机的负担过重而造成死机。(!)严禁在计算机上玩游戏,否则计算机将被病毒破坏,造成不可恢复的损失。・,’(=・范文范例参考指导WORD整理版!!!!!!!!!!!!范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修(!)严禁带电插、拔计算机的插拔件和接头,否则容易损坏计算机。(")计算机的启、停机应由技术人员或工程师完成。(#)如果$%&的进线电源有一个月没有停电,应将$%&放电一次,放电时间约为’(到)(*+,,目的是延长电池的使用寿命。(-)关机前必需结束所有运行的任务,使用“关闭系统”指令正常关机。(.)每三个月给计算机清一次灰。从大的方面讲,计算机监控安全保障系统还应包括以下内容:!对主要设备及管道系统的运行状态及参数,进行“安全”“警戒”及“报警”三级监视管理。"对各类非正常运行状态(例如:水击状态、不稳定状态、超出常温输送状态等),进行预前安全分析。#检测管道的腐蚀与防腐状态,渗漏状态,并能控制线路的紧急截断。$设备故障诊断与报警和非正常运行状态的对策调整等项内容,都属于管道安全保障系统范畴。第二节清管与检测一、成品油管道的清管清管技术是一项延长管道使用寿命,保证管道正常运行的实用技术。具体说来,其作用有以下几类:(/)定期清管,可延缓管道内壁腐蚀速度,延长管道使用寿命。成品油管道投产后,管道内壁将出现氧化铁和污物。经分析化验,运行两年的管道,管内固相污物中的铁元素含量就达0(1。这些锈蚀物,是附着在管壁上的,形成了很多细小空洞,空洞遇水又继续锈蚀;锈蚀物脱落后,在管中成为污垢与水结合成泥浆状,又成为腐蚀的一个新起点,如不及时将其清除,势必加快管道腐蚀速度。因此,为减缓管道内腐蚀速度,保证安全输油,应定期投放清管器进行清管。(0)定期清管,可检查出管道严重变形的部位,预防和减少一些事故的发生。清管器呈圆柱形,其皮碗外径与管道内径相近,皮碗变形幅度不大,当管道截面有较大变形时,清管器被阻,因而可找到管道严重变形的部位。如某成品油长输管道在开始使用清管器进行清扫试验时,先后发现!处严重变形。其中/处穿公路管道,外套管和管道全被砸瘪,管道径向变形达0(1。还有一处因防腐层被砸破,管外壁严重腐蚀,周围土壤已被染成黄褐色。上述隐患由于处理及时,未酿成大的事故。因此,如能在管道正式投产前,投放清管器检查管道施工质量,那么对保证管范文范例参考指导\nWORD整理版道长期安全输油,是很有意义的。(’)定期清管,可显著减少管道摩阻、降低输油能耗。内壁干净和相当光滑的管道具有最小的摩阻损失,而长期使用的管道,由于氧化铁颗粒和各种污物在管壁的附着沉积,必然增加其粗糙度和摩阻损失。定期投放清管器清扫・/(!-・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修管道,能有效的除去管壁上的附着物,降低粗糙度,从而减少摩阻损失。表!"#列出了成品油管道清管前后的管道污垢系数变化情况。表!"#!成品油管道清管前后管道污垢系数变化表污垢系数管道情况范文范例参考指导WORD整理版输轻质油的无腐蚀钢管,未清扫过输轻质油的中等腐蚀钢管,未清扫过周期性地清扫管道后注:选自美国《油气管道手册》。层流$%&’"$%&#$%$&"$%$#$%&"$%&#紊流$%’"$%#$%#"’%&&%(#"$%$范文范例参考指导WORD整理版从表!"#看出,若所输油品处于紊流状态,定期清管可显著降低管道污垢系数,降低摩阻损失。在层流状态时,定期清管也可使摩阻略降。通过对成品油长输管道的清扫,可以发现投产时间虽不长而污物聚积却相当严重的情况。如某成品油管道在站间管道内,一次清管扫出半吨多脏物,致使清管器距接收站)*+时,由于脏物堵塞,泵出口压力由#%),-.急升至#%/,-.,流量则由))+)01降至)’+)01。污物清出后,压力和流量才恢复正常。可以断定,该管道如不及时清扫,管道摩阻必将越来越大。定期投放清管器,能使管道摩阻维持某一最小值。(!)定期清管可清出管道内积水,防止管道冻堵。管道积水,对正常输油是十分有害的。特别是在高寒地区,管道低洼处积水冻结后,不仅使管道截面积缩小,输油摩阻增加,甚至可造成输油中断。某成品油管道清管示例某成品油管道的清管,原设计采用定期投放清管球的办法,但清管球跟踪定位等技术问题当时没能得到彻底解决,致使在试通油时造成两个球在管道中失踪,并引发出其它一些问题,故该管道的清管至此搁浅。时值$(/2年春,位于唐古拉山地段的管道发生严重冰堵,造成长达23天的停输事故,清管问题又被重新提了出来。要实现该管道定期清管,首先需解决清管球的跟踪定位问题,根据分析论证,当时使用的放射性同位素法和机械音响监听法均不适合该管道。通过咨询调研,认为当时在国外已普遍采用的无线电信号定位是比较适合于该管道的一种方法,而当时国内有关科研院所在引进同类设备的基础上,自己研制的无线电信号定位仪器也已基本获得成功,后来经几家科研机构联合攻关,一种新型的携带无线电信号发射装置的45$#&皮碗清管器(简称发讯式清管器)终于研制成功。经过现场试验和多次改进后的清管器能通扫全线满足清扫需要,达到了预期目的。45$#&发讯式清管器的结构与使用情况简介如下。清管器外型与造构如图!"3所示。范文范例参考指导\nWORD整理版$%45$#&发讯式清管器的性能($)定位性能。清管器的跟踪定位性能,是靠自身携带的发射机和地面接收机配合实现的。发射机(图!"/)由晶体管元件和玻莫合金丝铁芯线圈组成,长$#&++,直径#&++,・$&#(・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"#清管器外壁及构造图镍镉电池供电,装在清管器壳体内。工作时,每隔$%钟发出一个&’()*+的超低频无线电信号,信号强弱取决于发射功率大小。接收机专门接收发射机发出的无线电信号,有表头指示及声音报讯,使用时由操作人员随身携带或沿地面放置。该成品油管道埋深一般为$(,-$(&.,局部穿河处达&().。为确保发射机信号能穿透钢管和土层便于地面仪器接收,发射功率应不低于,()/;又因该管道站间距最长达$))0.,清管器若以,().1%的速度前进,站间运行约需要#,-2,3,再考虑事故处理等因素,电源连续供电时间应满足$,,3。综合上述因素,决定选用4节567"’镍镉电池串联供电:图!"2发射机构造示意图发射机功率!8"#567"’电池每节工作电压为$(&)9则4节串联时,工作电压98$(&):48$,9取发射机工作电流"8#,.;发射机功率<8,(,#;:$,98,(#/可满足该管道探测深度需要又在工作电流"8#,.;时,范文范例参考指导WORD整理版567"’电池连续放电时间$8’;3#,.;8),3范文范例参考指导\nWORD整理版而发射机工作形式为间歇式(即工作$%,间歇$%)故电源连续供电时间%8&$8$,,3可满足该管道探测时间需要。据此,以4节’安时镍镉电池串联供电的发射机,可保证清管器的定位跟踪性能。实・$,#,・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修际使用亦表明,发射机信号清晰,功率稳定,定位误差不大于!"#$,接收范围纵向%$,横向&$,符合扫线需要。(’)通过性能。该成品油管道!(#)*+$$无缝钢管,干管弯头曲率半径!,%#!-)!!$$,受施工水平限制,个别焊口有较大错位(.-&$$)。清管器若顺利通过,外部形状和结构尺寸都应妥善考虑。!清管器形状的选择。清管器如不装配发射机或仅以放射源(钴+!等)为定位手段,则可做成圆球形,如原来使用的(#!$$橡胶球那样。现因装配了发射机((,!(#!$$),配备了/节0123.电池(每节(,+($$,!..$$),为保证清管器在管内顺利通过,只能将其设计成圆柱形。"清管器长度的确定。如图&3/所示,圆柱形清管器长度"取决于管道弯头曲率半径!,!越大,"亦越大。该管道!,%#!-)!!$$,经作图比较,清管器壳体长度"不应大于./!$$。加之清管器壳体长度’!!$$,电池壳体长度则不能超过(/!$$。为此,串联的/节电池,只能按’段&组形式排列,把每’节电池首尾焊接共得&组,再把&组电池以导线串联成一束,装进电池壳体内。图&3/清管器长度"与管道曲率半径!的关系(.)耐压性能。该管道站间距不等、落差大,管道工作压力(静压加动压)一般在."&456以上,最高范文范例参考指导\nWORD整理版达%"!456。为使清管器壳体在高压下做到不裂、不漏、不渗,研究设计中着重考虑了如下几个问题:!壳体强度。可把清管器壳体视做一个承受外压的圆筒,按《化工设备机械基础》提供的公式计算。6"电池壳体:・(!+(・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修取壳体长度!!"#$%%壳体外径"外!&$%%壳体壁厚#$!’%%范文范例参考指导WORD整理版临界长度!临!"(")"外"外&$范文范例参考指导WORD整理版因为!-!临故可按短圆筒公式计算!#$!"(")*&$*!’!++)%%(+,))范文范例参考指导WORD整理版如果壳体材料选用.$/钢,$!.($*"$012345%.#$范文范例参考指导WORD整理版则临界压力%临!.(06()"外.(’!.(0*.($*"$0*’&$.(’范文范例参考指导WORD整理版!"外!"#&"12345%."#$&$(+,#)范文范例参考指导WORD整理版如果壳体材料选用合金铝,$!$()"*"$01245%.范文范例参考指导WORD整理版则临界压力%临!.(0*$()"*"$0*’&$.(’!0)"1245%.(+,&)范文范例参考指导WORD整理版又取工作压力%!0+1245%.稳定系数&!7则&%!7*0+!"&.1245%."#$&$范文范例参考指导WORD整理版可见无论选用.$/钢或合金铝,%临8&%故电池壳体强度可保证使用需要。9(发射机壳体。因金属材料对发射机信号屏蔽作用较大,故发射机壳体材料一般均选用非金属,如尼龙"$"$,其弹性模量$!$($"$&*"$012345%.取壳体长度为.$$%%,考虑中间加强环、底部连接法兰等,实际计算长度!!#$%%壳体外径"外!)$%%壳体壁厚#$!"$%%.(’范文范例参考指导WORD整理版%临!.(06#$"外!"外"$.(’范文范例参考指导\nWORD整理版%临!&%!.(0*$($"$&*"$0*!"&"(71245%.)$#$)$(+,"$)范文范例参考指导WORD整理版故发射机壳体强度也达到了使用要求。!密封形式。清管器壳体的密封性能完善与否,直接影响发射机的正常工作。为防・"$0.・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修止油料渗入壳体、浸泡元件,在发射机壳体与电池壳体连接处,同时采取了轴封、端封两种形式,法兰螺栓连接;在尾部接线柱与壳体间除了用!型圈密封外,还涂抹了环氧树脂密封胶。!防震措施。清管器在长途运行中因剧烈振动、碰撞,易造成发射机元件损坏、工作失灵,为此,设计上除将发射机芯头尾处衬以垫外,还将各种元件全部用甲基硅橡胶固定,进一步增强其耐震、耐压性能。由于采取了如上措施,清管器可承受"#$%&#$’()的高压,并具有良好的抗震耐冲性能,达到了使用要求。(*)清扫性能。某管道输送的是成品油(汽油、煤油、柴油),管内脏物主要是施工时带进的泥沙、焊渣及长期输油中形成的锈蚀物、水分等。因此在清管器设计上只用皮碗(图*+,)作清管手段即可。这样,一方面可以简化清管器的设计、降低造价,同时避免了清管器与金属管道间的刚性磨擦,有利于延长管道使用寿命。图*+,清管器皮碗带有皮碗的圆柱形清管器,在管内以滑动方式运行,清管效果优于以滚动方式运行的清管球,且安装的皮碗越多,清管效果越好。但皮碗增多后,必将拉长前后法兰的距离,影响清管器的通过性能。经比较,每个清管器安装-节皮碗为好。皮碗对管道内径过盈尺寸的大小,亦直接影响清管效果。过盈量太小,既引起清扫性能降低,又使皮碗对管道的密封性能下降;过盈量太大,则易造成过大的运行阻力和不必要的磨损。国外资料介绍的过盈量为./%0/,根据该管道使用情况,选用-#-/(皮碗外径!10.22)。(0)耐磨性能。清管器在长距离运行中,壳体各部件都将受到不同程度的磨损,尤以皮碗磨损最甚。范文范例参考指导\nWORD整理版皮碗不仅承担清扫管道的任务,而且通过皮碗对管道的密封,在清管器前后产生压差,使之随油流一同前进。皮碗磨损后,既降低清管效果,又影响清管器在油流中的同步运行,严重者造成清管器停滞不前,初次试验中就出现过这种现象。因此,提高清管器的使用寿命,关键是提高皮碗的耐磨性能,降低皮碗磨损速度。皮碗磨损速度与清管器的运行状态、清管器自重以及皮碗形状、材质等有直接关系。・1$3-・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修!改变清管器运行状态。清管器外形为圆柱体,不能象清管球那样在管内滚动,而只能贴管壁滑动;且该管道为无缝管,清管器无法借助管道旋转。因此,长途运行必然导致皮碗磨损加剧,且往往磨成畸形。为改变这一状况,经摸索比较采取了如下措施:!"清管器壳体四周加装弹簧片和小轮,减轻皮碗承压。最早设计的#型清管器,自身重量完全靠皮碗支撑。加装弹簧片和小轮,则可减少皮碗承重,降低皮碗磨损。为使弹簧片和小轮能取代皮碗承受清管器主要重量,设计上将其自由状态下的外径定为$%&’’,超过皮碗外径(’’。又因电池壳体外径(!)*’’)与油管内径(!$(+’’)的间距已很小,为保证弹簧片有一定的压缩间距,将电池壳体截面由圆形改为方形。,"弹簧片和小轮与清管器中心线成一夹角,使清管器由滑动前进变为旋转前进。原设计的清管器无缝管内不能旋转前进,皮碗各部磨损不匀,很快磨成畸形而报废。如使弹簧片和小轮与清管器中心线保持一定角度,就可使皮碗运行轨迹由直线变成螺旋线,清管器由滑动前进变为旋转前进。弹簧片和小轮与清管器中心线夹角!的选取,可依下式计算:当小轮转动一周时,轮子的运行距离为范文范例参考指导WORD整理版"-"!(!为小轮直径)清管器前进距离"-"・/01"("为弹簧片与清管器中心线夹角)当小轮转动#周时清管器前进距离$-#・"-#・"!/01#(#为小轮转动圈数)若"-$3!-2%’’#-4&*则清管器运行距离$-"54&*5*"*2%5/01$3-26"2+’又因时"-$3时,小轮转动一周相当于清管器旋转$3故小轮转动4&*周就相当于清管器旋4&*3(一周)即当"-$3时,清管器每运行26"2+’,就在管内旋转一周。((.$$)((.$2)((.$4)范文范例参考指导WORD整理版现场实验表明,这种做法是行之有效的,皮碗再未出现畸形磨损而提前报废的情况,保证了磨损均匀,降低了磨损速度。$减少清管器重量。清管器重量(包括壳体和发讯装置),是作用在皮碗上各种载荷的基本因素之一。减少清管器重量就等于降低清管器对管壁的正压力,从而减少了皮碗管壁间的磨擦力。清管器重量越轻,皮碗磨损越少,使用寿命越长。其做法主要是,将电池壳体由2*7钢改为$27硬铝,其它部件也做相应修改。这样,清管器总重约可减少2*8,皮碗磨损量亦下降。范文范例参考指导\nWORD整理版%修改皮碗形状。清管器携带发讯装置后,不仅重量增加,皮碗变形收缩能力也受严重影响。以电池壳体为例,其法兰外径为#$$&9$2*’’,而输油管内径为$(+’’,皮碗变形范围仅是一个$%’’左右的环形空间。因变形能力差,遇有焊口错位、凸起等处,皮碗周边磨损和表面划痕必然加剧。为弥补这一不足,对皮碗形状进行了修改。将皮碗唇部外侧面(接触管壁的一面)改成圆弧形,以利通过管子错口和焊瘤;将唇部・$*&(・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修内侧靠近法兰处也开一小圆弧,有利于皮碗变形。此外,为解决皮碗因根部强度较弱、螺栓孔易被拉脱的缺陷,在皮碗内增加了!""厚的钢质加强环(图#$%&)。图#$%&修改前后的皮碗形状(#)选用耐磨材料选用聚氨基甲酸酯橡胶制作皮碗。其硬度(邵氏’)以(&左右较为理想。运行%)*+#,-"后,每道皮碗也仅磨损#+.)/(%%+.*0),清管器的一次清扫距离可达!&&-"。!+10%)&发讯式清管器使用说明(%)清管器发送前的准备工作。清管器每次发送前,除更换皮碗和小轮外,主要应做好电源充电工作。充电可利用充电机将!!&2交流电变成低压直流电充给清管器发射机电源(镍镉电池组)。充电时,应注意如下问题:将充电机输出端的正极与清管器接线柱的正极相连,充电机输出端的负极与清管器接线柱的负极相连,严禁接反,否则将烧坏发射机元件。控制好充电电压。充电电压受环境温度影响较大,不同的环境温度应选择不同的充电电压(见表#$.)。在充电时间内,超过规定电压应停止充电。充电电流以*&&"’为宜。电池壳体发热时,立即停止充电。电源电压低于,+.2时应停止使用。表#$.充电电压表范文范例参考指导WORD整理版环境温度每节电池充电电压6节串联充电电压3*)4!%+*62!%%+&2*)—!&4!%+))2!%!+#25!&4!%+.2!%!+62范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版(!)清管器的发送见图#$%%。在正常输油时,仅闸阀,和压力表开关)处于开启状态,其它阀门和快开盲板都须关闭,发送清管器不影响正常输油。当接到发送清管器的指令后,先打开放空阀%和进气阀*,把发送筒.中的油排空。再打开快开盲板!,将清管器送入发送筒.,并使其靠近球阀・%&.)・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"##清管器发送装置示意图#—放空阀;$—快开盲板;%—进气阀;!—压力表;&—压力表开关;’—发送筒;(—球阀;)—进油阀;*—闸阀(,关闭快开盲板$、放空阀#及进气阀%。慢慢打开进油阀)使油缓慢地充满发送筒’(严防清管器在油流冲击下与球阀(碰撞)。当压力表!的指示和出站压力相同时,把进油阀)全开,再把球阀(全打开。随后关闭闸阀*,此时,清管器将随同油流出站。当仪器监听到清管器出站后,便可将闸阀*全打开。关闭球阀(及进油阀),打开放空阀#及进气阀%,排空发送筒’中的油,最后把放空阀#和进气阀%关闭。清管器发送工作完毕。(%)清管器的接收见图!"#$。图!"#$清管器接收装置示意图注:图注除’为接收筒外,其余与图!"##相同在正常输油时,仅闸阀*和压力表开关&处于开启状态,其余阀门及快开盲板$均关闭。当接到清管器进站的讯令后,打开球阀(及排污阀#+,同时关闭闸阀*。当清管器进入接收筒’后,把闸阀*打开,关闭球阀(及排污阀#+,再打开放空阀#及进气阀%,将接收筒’中的油全部放空。最后,打开快开盲板$取出清管器,将接收筒’清理干净,关闭快开盲板$、放空阀#及进气阀%,接收工作完毕。(!)清管器在管内卡堵的处理。范文范例参考指导\nWORD整理版清管器在管道里正常运行时,发送站的流量和出站压力一般都是稳定的。若发现流量突然变小、同时出站压力升高,则是清管器被卡堵在管道内(若无流量时,应当及时停泵)。这时可根据清管器发送时间和流量大小,计算出清管器卡堵的大概位置,或根据定点跟踪的方位确定清管器卡堵的具体管段,然后用清管器接收机沿管道探测,找到清管器卡堵的确切位置。根据卡堵的位置及地形,采取相应的处理方法。・#+’’・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修!清管器卡堵在断流阀门前。此时,应先检查阀门开度指示是否指向全开位置。如未指向,就应将阀门转到全开位置。如已指向全开位置,但清管器卡住不走,则可将阀门向一个方向慢慢转动(主要是怕阀的真正开度与指示开度不统一)。如果清管器走了,就继续跟踪前进。如果清管器仍不动,则应停止转动,通知发送站停泵。然后,视卡堵处的地形,酌情处理。站外主管道上设置的阀门均在大桥或大河两测地势较低处,取清管器前必须由泵站放油,直至放不出为止。然后通过松动阀门法兰或钻孔,将清管器卡堵前后管道内的油放尽,割管取清管器。取出清管器后,认真检查、分析卡堵原因,并排除其故障。"清管器卡堵在干线上。此时先将管子挖出,根据管道情况采取不同处理方法:如果管道变形或焊口错位不太严重,可用木锤轻轻敲击变形或错口两侧,使变形得以改善,同时清管器也受到震动,有可能使清管器通过卡堵位置;如果管子局部变形严重,采用敲击办法不能凑效时,则须割管处理。有关割管和换管焊接按抢修方案要求进行。!"#$%&’发讯式清管器定位工作原理在石油工业中,用清管器对地下输油或输气管道进行清扫,它在油压或气压作用下在管道中运动。当清管器被堵塞时,为了排除故障,必须准确定位。为此在清管器中装一发射机,而在地面上用接收机接收它发出的信号。由于信号是从金属管道内部发出的,因此,除了接收信号的强度变化与发射机和接收机两者间的距离的立方成反比外,还存在两方面的衰减:第一,金属管道的静止屏蔽作用和覆盖泥土的作用;第二,金属管壁感生的涡流作用随着频率的增加而增加。因此,最佳的工作频率是金属管道管壁的厚度、导电性和导磁率的函数。实验表明,对一般的输油金属管道,最佳的工作频率是(’到)’*+。为了便于和国外同类仪器进行性能上的比较,我们选用工作频率为(!*+。清管器定位仪器工作原理!清管器定位。用便携式接收机沿管道接收信号。接收机探测线圈轴线垂直于发射线圈轴线,当所接收到的信号幅度变化如图),%!所示时,两峰值间的最小值处则为清管器位置。因为当探测线圈位于发射线圈正上方时,发射线圈产生的交变磁力线与探测线圈轴线接近垂直,感生的电势最小;当探测线圈位于发射线圈两端某位置时,磁力线与探测线圈轴线接近平行,感生电势最大。"测清管器深度。将探测线圈轴线平行于发射线圈轴线。当接收到的信号幅度变化如图),%)所示时,清管器每侧有一个峰值,正上方有一个最大峰值,这三个峰值之间有两个最小值,设两个最小值之间的距离为!,则清管器的深度就是’"-!。因为当探测线圈位于发射线圈正上方时,发射线圈产生的交变磁力线与探测线圈轴线接近平行,感生的电势最大;当探测线圈位于发射线圈两端某位置时,磁力线与探测线范文范例参考指导\nWORD整理版圈轴线接近垂直,感生的电势最小;而当探测线圈继续远离发射线圈时,由于漏感的存在,在探测线圈中又感生了电势。下面对仪器有关部分进行介绍。!发射机。现将实测某小型发射机的结果介绍如下:・%’/.・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"#$图!"#!如图!"#%由&’#、&’(构成频率为#周)秒的多谐振荡器。当&’(导通,&*$同时导通,+点电位为低电位,此时&’!、&’%、,和*%组成的振荡器(-.($周)秒)起振,从而由发射线圈,发生信号;当&*(截止,&’$也截止,+点为高电位,振荡器停振。由此,发射机发出有规律的间隔为一秒的($/0信号,既有利于区别外界干扰,又节省了耗电量。发射机做成圆柱形,便于装入清管器中的非金属圆柱形壳体内。发射线圈的铁心采用高导磁率的玻莫合金丝(!123%4!#55)。为了提高输出功率,可以增加发射机线圈尺寸,加大通过线圈的电流。但线圈尺寸受范文范例参考指导\nWORD整理版清管器外壳体尺寸的限制。电源电压可增加至#(6。线圈的线径可在!12$554!12755中选用。采用国产元件,&’#、&*(选用$8’7、$8*!等;&*$可选用$8’$、$8’3和$8’#(等;&’!、&’%可选用$8’(3等;8#、8(可选用(*+#1—(*+#$等;8$可选用(*+(#—(*+(9等。其它元件数值基本不必变动。・#179・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"#$发射机线路图在对发射机电源(镍镉电池)充电时,可利用电源开关的%、&端接入充电机(%接负、&接正),此时’(导通,构成充电回路。当发射机正常工作时,’(截止,对线路无影响。!接收机。接收机必须具备高灵敏度、高选择性和高信噪比等性能。二、成品油管道的检测#)检漏方法管道的泄漏检测技术基本上可分为两类,一类是基于硬件的方法(即有关文献资料介绍的直接检漏法),另一类方法是基于软件的方法(即有关文献资料介绍的间接检漏法)。基于硬件的方法是指对泄漏物进行直接检测,如直接观察法、检漏电缆法、油溶性压力管法、放射性示踪法、光纤检漏法等。基于软件的方法是指检测因泄漏而造成的影响,如通过流体压力、流量的变化来判断泄漏是否发生及泄漏位置。这类方法有压力*流量突变法、质量*体积平衡法、实时模型法、统计检漏法、++%(压力点分析)法等。除上述两类主要方法外,还有其他的一些检漏法,如声光检漏、土壤电参数检漏、清管器检漏等。各类方法都有一定的适用范围。(#)基于硬件的检漏法。"直接观察法。有经验的管道管理操作人员或经过训练的动物巡查管道。通过看、闻、听或其它方式来判断是否有泄漏发生。近年美国,-./,0公司开发出一种机载红外检测技术。由直升飞机带一高精度红外摄像机沿管道飞行,通过分析输送物质与周围土壤的细微温差确定管道是否泄漏。!检漏电缆法。检漏电缆多用于液态烃类燃料的泄漏检测。电缆与管道平行铺设,范文范例参考指导\nWORD整理版当泄漏的烃类物质渗入电缆后,会引起电缆特性的变化。目前已研制的有以下几种电缆。1)油溶性电缆。电缆的同轴结构中有一层导电薄膜,当其接触烃类物质时会溶解,从而失去导电性。从电缆的一端发送电脉冲信号,因电路在薄膜溶解处被切断,从返回的脉冲中能检测出泄漏的具体位置。另一种结构的电缆中有两根平行导线,导线外都覆盖有一层绝缘油溶性膜,当油渗透进电缆后,溶解薄膜使两根导线之间短路,测两导线之间和电阻值能推测漏油位置。・#432・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修!"渗透性电缆。这种电缆芯线导体的特性阻抗为定值,当油渗透进电缆后会改变电缆的特性阻抗,从电缆的一端发送电脉冲,通过反射回来的电脉冲可知阻抗变化的位置,从而可确定泄漏的位置。#"分布式传感电缆。这种电缆主要用于碳氢化合物的泄漏检测(如成品油等)。它在$%&的范围内,可达’(的检测精度。当泄漏物质透过电缆编织物保护层,会引起电缆内聚合物导电层的膨胀,外层的编织物保护层会限制膨胀,使导电层向内压缩与传感线接触,从而构成导电回路,通过测得传感导线回路电阻,可确定泄漏的位置。这种电缆还可以多根连接起来,对长距离管道泄漏进行检测。!负压波法。管道发生泄漏时,泄漏部位的流体损失会导致压力的下降,压降沿管道向两端扩散而形成负压波。其传输速度与声波在流体中的传播速度相同,传输距离可达几十公里。根据安装在管道上、下游的传感器检测到负压波的时差及负压波的传播速度,可确定泄漏的具体位置。如图)*’+所示:图)*’+负压波法确定泄漏位置范文范例参考指导WORD整理版!,’(!*"-")()*’))范文范例参考指导WORD整理版$式中!———泄漏点距上游传感器距离;!———管道长度;"———负压波传到上、下游传感器的时差;"———负压波在管道内传播的速度。泵、阀的正常作业也会引起负压波。来自泵站方向的负压波与泄漏产生的负压波方向不同,为区分因泄漏引起的负压波和正常作业的负压波,国外研究出了负压波定向报警技术。在管道的两端各设置两个压力变送器,用以区分负压波的方向。国内有人提出了利用模式识别技术,在管道两端各安装一只变送器即可进行泄漏检测与定位。其原理是泄漏引起的负压波与正常操作引起的负压波波形特征有较大的区别。对负压波进行分段符号化处理,形成波形结构模式,检测到的负压波经预处理后,与标准负压波模式库进行匹配,判断是否有泄漏发生。为了提高泄漏检测的灵敏度,还可运用相关技术对管道两端传感器接收的信号进行相关分析。"光纤检漏法。."准分布式光纤检漏。准分布式光纤进行漏油检测的技术已比较成熟。据报道,范文范例参考指导\nWORD整理版/01公司已研制出能在’2%&管道长度范围内进行漏油检测的传感器,它对水不敏感,可在易燃易爆和高压环境中使用。传感器的核心部件由棱镜、光发与光收装置构成。当棱镜底面接触不同种类的液体时,光线在棱镜中的传输损耗不同。根据光探测器接收的光强来确定管道是否泄漏。这・’232・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修种传感器的缺点是当油接触不到棱镜时,就会发生漏检的现象。!"多光纤探头遥测法。美国拉斯维加斯市的#$%环保公司开发的&’()*+’,+’光纤传感系统可对水中和蒸气态的碳氢化合物总量进行连续检测,可用于油罐及短距离输油管道的泄漏探测。对于不同的应用可选择配置-—-.个探头。探头的核心部分是一小段光纤化学传感器,光纤包层能选择性地吸附碳氢化合物,使其折射率得到改变,从而使光纤中的光的传播特性发生变化。探头中内设电子装置,可将光信号转换为电信号。数据采集块有多种接口,可将信号远传以满足遥测的需要。/"塑料包覆石英(&$+)光纤传感器检漏,这种&$+光纤传感器的传感原理如图01-2。图01-2&$+油液泄漏传感器-—包覆层;3—油;4—泄漏波;0—纤芯当油与光纤接触时渗透到包层,引起包层折射率变化,导致光通过纤芯与包层交界面的泄漏,造成光纤传输损耗升高。传感器系统设定报警界限,当探测器的接收光强低于设定水平时,会触发报警电路。这种传感器可用于多种油液的探测。(3)基于软件的方法。软件方法主要利用+$565(监控与数据采集系统)提供的压力、流量、温度等数据来检测管道的泄漏。它的主要优点是适应性广、安装简单。主要有下面几种类型的方法。!质量或体积平衡法。质量或体积平衡法依赖于这样一个事实,即一条不泄漏的管道内,“流入与流出必相等”。实时测出管道出口与入口流量,有差值则表明管段内可能发生泄漏。实际上,由于所测流量取决于流体的各种性质(如温度、压力、密度、粘度)以及流体的状态,而使情况变得复杂,在实际应用中可用如下公式进行修正范文范例参考指导WORD整理版!"7!891!:;<1!!式中!"———管道泄漏的体积流量;!89、!:;<———分别为测量段入、出口体积流量;!!———与温度、体积等有关的体积改变量。(01-=)范文范例参考指导WORD整理版当上式!"超过设定的阀值时,表明管道发生泄漏。泄漏的具体位置可由下式确定。(#8>#:)$!"(%81%:)1&"3’3():3?*=范文范例参考指导WORD整理版"7$("-’-)-31"3’3():3)?*=(01-.)范文范例参考指导\nWORD整理版式中"———上游站到泄漏点的距离;#(8#:)———上游站(下游站)测量的释放(吸入)压力;"!———上游站到下游站之间的流体平均密度;%8、%:———分别为上游站和下游站的压头;&———系数;"-、"3———上游和下游到泄漏点之间流体平均密度;・-@2-・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修!!、!"———上游和下游的流体平均摩擦系数;"———泵站间管道长度;##、#$———管道上游和下游的体积流量;$———管道直径。!流量或压力突变法。这是管道检漏最直接的方式之一。运行管道上的泄漏将引起上游流量的增加,同时上游和下游的压力减小。泄漏引起的压降在泄漏点最大,向泄漏段的头、尾逐渐减轻。当出入口流量或压力瞬间发生较大变化时,可能表明管道发生泄漏。这种方法一般只用于稳态流的非压缩性流体,仅能探测到较大的泄漏,并且不易确定泄漏位置。"实时模型法。实时模型法是研究得最多的一种方法,它不仅能探测到较小的泄漏,且定位准确。这种方法的工作原理是由一组几个方程建立一个精确的计算机管道实时模型,此模型与实际管道同步执行。定时取管道上的一组实际值,如上下游压力、流量,运用这些测量值,由模型估计管道中流体的压力、流量值,然后将这些估计值与实测量值作比较来检漏。#统计检漏法。质量或体积平衡法监测管道的完好性,方法简便,费用低,但当管道的运行状况不断变化时,它就不能有效地应用。考虑到流体的动态特性,开发管道实时模型用于检漏,需要大量的模拟实验和计算。壳牌公司开发了一种不用管道模型的检漏系统,该系统根据管道出入口的流量和压力,连续计算压力和流量之间关系的变化。当泄漏发生时,流量和压力之间的关系总会变化。应用序列概率比试验方法和模式识别技术,可检测到这种变化。当泄漏确定之后,用最小二乘法进行泄漏定位。$%%&(压力点分析法)。此方法最先用于输气管道。管道在正常运行时,其压力值呈现连续变化的稳定状态。当管道发生泄漏时,泄漏点由于物质损失发生压力骤降,破坏了原有的稳态,因此管道开始向新的稳定状态过渡。在此过程中产生了一种沿管道以声速传播的扩张波,这种扩张波会引起管道沿线各点的压力变化,并将失稳的瞬态向前传播。%%&在管道沿线设点检测压力,采用统计的方法分析检测值,提取出数据变化曲线,并与管道处于正常运行状态时的曲线作比较。如果现行状态曲线脱离其特有形式,则表明有泄漏发生。%%&已在数条管道上得到验证,可检测到超过流量的’(!)*的泄漏。%只采用压力测量信号进行检漏。+(压力梯度法该方法适用于中间站不设置流量计的长输管道,在不设置流量计的情况下只采用压力信号来进行检漏。图,-!,为设置.个压力测量点的管道。在稳定流动的条件下,由于泄漏导致压力分布成折线状变化(见图.-!/),因此,若用%!与%"测出上游管段的压力梯度,用%’与%.测出下游管段的压力梯度就可计算出实际泄漏位置&!。在这类方法中,仪表测量精度对定位结果有很大影响,有关文献中对此作了较详细的分析。此外,测点%!与%"、%’与%.之间的距离直接影响泄漏检测的灵敏度。范文范例参考指导\nWORD整理版0(波敏法。此方法与前面介绍过的“负压波”法有相似之处。但此方法也有其新颖之处,故再做介绍。管道突然发生的泄漏会在管内产生一个负压力波,并同时向上、下游两个方向传播,根据这一现象进行泄漏监视的方法称为波敏法。按图.-!,所示在管道上安装.个压力计,因泄漏所产生的负压力波传到上游端和下游端所需的时间不同,泄漏・!1)"・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"#$基于压力信号的检漏方法图!"#%泄漏对压力分布的影响!—管道沿线压力;!&—管道上游压力;"—管道长度;!’—管道下游压力;"!—管道泄漏点位置变化,这个时间也变化。因此根据上、下游检测到负压力波的时间差可以计算出泄漏发生的位置。波敏法泄漏检测技术是世界上应用的精密检漏技术之一,它可在(&)以内指示出泄漏的发生,并具有较高的定位精度,比一般的压力监视技术有更好的灵敏度。此外这种方法的方向特性允许使用较低的门限值,不会增加假报警率。!放射性检漏技术。放射性检漏技术是本世纪*&年代初开发的。目前,油(气)管道的放射性检漏技术已经比较成熟,并进入实用阶段,取得了良好的经济效益。我国在(&年代初开始研究此项技术,#%($年研究成功静态法检漏,#%+$年研究成功动态法检漏。有关文献对采用放射性检漏技术对油(气)管道进行泄漏检测的可行性进行了论证。油(气)管道的放射性检漏技术是将放射性标记物#,#碘或$-溴加入管道内,经过泄漏处时示踪剂漏出附着于泥土中,采用示踪剂检漏仪,在管道内部或地表沿线检测,记录漏出示踪元素的放射性。根据记录曲线,可找出泄漏部位。示踪剂检测技术对微量泄漏检测的灵敏度很高,能快速检测出微量泄漏,并可确定泄漏点。有文献介绍了一个由国际原子能机构(./0/)协调安排的专家技术服务项目———用碘#,#同位素示踪法,对斯里兰卡一条,&&11口径的地下成品油管道进行检漏。"管道泄漏自动检测与定位技术由于计算机技术的迅速发展以及23/4/系统在油气长输管道上的应用,出现了一类在线实时检测技术。这些方法首先建立管道的实时模型,利用23/4/系统所采集到范文范例参考指导\nWORD整理版的数据作为边界条件,再依据一定的检测原理进行泄漏检测。其泄漏检测定位技术基于两个原理:一是动态质量平衡法,二是压力偏差法。管道泄漏预测系统的特点是根据管道压力、流速的变化平均值进行统计分析,以此判定泄漏或断管的可能性。国外一些管道检测公司及研究机构应用计算机仿真技术开发研制了管道仿真软件,为管道的动态水力工・#&+,・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修况分析、确定运动方案以及管道泄漏的检测和分析等提供了强有力的工具。这些在线仿真软件的运行完全是由所在管道的!"#$#系统提供实时数据驱动,并对实际管道的运行进行连续实时模拟。应说明的是,在基于实时模型的检测方法中,模型的准确度直接影响灵敏度和定位精度,而模型精度又受测量噪声、流动阻力系数变化、波速变化等因素的影响。此外,壳牌公司开发研制了一种新型的不带管道模型的检漏系统。该系统根据在管道入、出口测取的流体流量和压力,连续计算泄漏的统计概率。对于最佳检测时间,使用序列概率比试验(!%&’)方法。当泄漏确定之后,可通过测量流量和压力及统计平均值估算泄漏量,用最小二乘法进行泄漏定位。该系统最主要的突破在于无需复杂的管道模型就可达到很高的检漏性能,而通常的模型系统需要复杂的管道模型。()泄漏检测方法的优选和方案优化(部分借鉴输气管道)根据前述管道泄漏检测系统的性能指标,各种泄漏检测方法的性能对比结果列于表*+,。由于输气(油)管道连续运行,泄漏的危险随时都存在,因此必须对管道进行不间断监测。为达到这一目的,就要选择连续性泄漏检测技术,据此可将表*+,中的方法分为两大类,人或狗巡线、光学检测法和管内行走检测器等不能连续监测管道的方法可称为间断性泄漏检测法;流量-压力变化分析法、质量-体积平衡法、动态模型法、压力点分析法、声学传感检测法、统计检测法和负压检测法等可连续监测管道的方法可称为连续性泄漏检测法。由表*+,可看出,没有一种泄漏检测方法的所有指标都能达到优的标准。间断性泄漏检测法敏感性好,定位精度高,误报警率低,但不能连续检测管道,对管道进行一次完整的检测需要较长的时间;连续性泄漏检测法敏感性和定位精度相对较低,误报警率也较高,但可实现对管道的实时监测。表*+,泄漏检测方法性能对比范文范例参考指导WORD整理版检测方法敏感性定位精度评估能力响应时间适应能力能否连续误报警率监测管道使用维护要求费用范文范例参考指导WORD整理版人或狗巡线好好强不确定能不能低中等高范文范例参考指导WORD整理版检漏电缆法流量-压力变化最好最好强不确定能不能低中等高范文范例参考指导WORD整理版分析法差差弱较快不能能高低低范文范例参考指导WORD整理版质量-体积平衡法差差弱较快不能能高低低范文范例参考指导WORD整理版实时模型法较好较好较强较快能能高高高范文范例参考指导WORD整理版压力点分析法(%%#)较好统计检漏法差弱较快不能能高中等中等范文范例参考指导WORD整理版(#’./!%0%1)较好较好较强中等能能较低较低较低范文范例参考指导\nWORD整理版光学检测法较好较好弱不确定能不能中等高高范文范例参考指导WORD整理版声学传感检测法较好较好弱较快不能能高中等中等范文范例参考指导WORD整理版负压检测法较好较好弱快不能能高中等中等范文范例参考指导WORD整理版管内行走检测器・32,*・好较好弱不确定能不能低中等高范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修在管道运行中,管道管理者希望用最优的检测方法或将所选检测方案优化,这就需要根据事故概率曲线解决优化问题。管道的事故概率可遵循工程设计中“浴缸”形事故概率曲线(见图!"#$)。图!"#$表明,在整个管道寿命区内都有事故发生,但管道在运行初期(如水压试验)和后期事故概率较高,中期概率较低,其原因是,初期管道在材质、防腐层、焊口等方面存在着未被检查发现的缺陷或由于铺管作业中造成的管体损伤,以及由于管道周围的环境仍未达到稳定造成的事故,另外第三方破坏及操作失误也是一个重要原因,这一时期的长短与管道的材质、施工质量和环境稳定性密切相关。在管道运行中期,由于管道周围环境趋于稳定,在初期造成事故的管道本身的一些缺陷也通过维修得到了弥补,事故率比初期显著降低,管道处于平稳运行期,因此这一时期影响事故率的主要因素是第三方破坏或操作失误等。在管道运行后期,由于腐蚀、磨损,管道趋于老化,事故率上升,图!"#$中虚线部分表明,经过检测和维修的管道,低事故率部分能显著加宽,管道运行寿命延长。图!"#$管道的“浴缸”形事故概率曲线根据事故概率曲线,除采用统计检漏法%&’()*+*,或)-%.%泄漏检测系统在管道的整个寿命区内对管道进行泄漏监测外,在管道的初期和后期还应加强检测。初期可采用人工及检测车进行巡线,以发现自动检测系统不能检出的泄漏;后期可结合为延长管道使用寿命进行防腐层、管壁等检测。目前国外多家管道公司采用智能清管器对管道内壁进行检测,分析检测结果可为泄漏检测提供佐证。运行中期的管道处于平稳状态,事故概率低,可只进行自动泄漏检测。但只在管道运行初期和后期进行自动检测之外的复检,对长输管道来说其工作量也是很大的。还需要进一步通过优化减少工作量。可采用的方法是对管道分段后进行风险评估,然后根据风险的大小将管道排序。对风险大的管段进行优先巡线检测,对风险小的管段间隔较长时间巡线检测。风险分析有多种方法,应用在管道方面较完整的是/01234’56768529提出的评分法。该评分法的第一步是找出发生事故的各种原因,并加以分类;第二步根据历史记录和范文范例参考指导\nWORD整理版现场调查加以评分;第三步是把以上的评分得数相加;第四步是根据输送介质的危险性及影响面的大小进行综合评定,得出泄漏冲击指数;第五步是把第三步所得指数与第四步的泄漏冲击指数进行综合计算,最后得出相对风险数。在评分框图中,将事故原因和操作原因归纳为!种,即第三方破坏、腐蚀原因、设计原・<$;:・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修因和操作原因。这!种原因总分数为!""分,每种#""分,指数和在"$!""分之间,有关文献给出了具体的评定方法。分析表明,较有效的长输管道泄漏检测系统是能对管道进行不间断连续监测的连续性泄漏检测系统;对整条管道采用连续性泄漏检测系统实施不间断监测是必要的和有效的,但单独采用不能有效地检测到微量的泄漏(如泄漏量小于流量的"%&’),这就需要与其它检漏技术组合使用;()*+*系统不仅能为泄漏检测提供数据源,而且能对管道的运行状况进行监控,是管道自动化的发展方向。因为单一的检漏系统并不经济,因此,它将集成到()*+*系统中,成为其不可缺少的一部分。在管道的运行管理中,也可先采用管道的事故概率曲线对需要进行加强检测的时期进行优选,然后采用风险评估法将管道分段,按风险高低排序,在上述时期内优先对风险高的管段进行加强检测。,%成品油管道的内外检测成品油管道尽管在许多方面与原油管道有所不同,但在技术管理上有一点却是相同的,即随着管道使用时间的增加,由于腐蚀或其它原因使管道不安全因素增加,需要对管道进行维护修理。在国外将能源管输领域中关于管道的修理(-./01-)、修复(-.23405132)和更换(-./607.8.25)简称为“,9”。而修复在“,9”中占有很突出的地位,选择修复管道的原因是它的经济性,通常管道的绝大部分还处于良好状态。实际上,由于这样那样的原因而采取更换措施的管道平均还不到&’。这里的“修理”是指在管道发生事故后进行的抢修;而“修复”则是指通过管道检测发现问题,在管道未发生事故前进行的有计划的整治修复。显然这种主动的有计划的“修复”要比管道发生事故后的“修理”代价小得多。因此,大力发展管道检测技术成为管道修复业的一个重要发展方向。管道检测技术一般分为两类,即管道外检测技术和管道内检测技术。(#)管道外检测技术(或称防腐层检测)。大量的理论与实践表明,无论是新施工的管道防腐层漏敷、针孔、损伤,还是埋地多年的老管道防腐层老化、开裂、剥离、损坏,都会反映在管道防腐层绝缘电阻(!・8:)数值的差异上。其绝缘电阻数值越高,则防腐层质地越好。国内外文献都认为:根据绝缘电阻的差异可将防腐层质量分成“优”、“良”、“可”、“劣”几个等级。如绝缘电阻值在#""""!・8:以上质量为优,低于#"""!・8:即认为失去防腐蚀机能了。我国行业标准(;<="">?—@&“钢质管道及储罐腐蚀与防护调查方法”中给出了防腐层质量等级评价,如表!A>所示。表!A>管道外防腐层绝缘电阻评估指标范文范例参考指导WORD整理版质量等级绝缘电阻优良可差劣范文范例参考指导\nWORD整理版!%8:B#""""&"""$#"""","""$&"""#"""A,"""C#"""范文范例参考指导WORD整理版可见,地下管道防腐层质量可以通过实测其绝缘电阻数值确定防腐层损坏程度。从而确定对老管道防腐层的修补、大修或更换管段。若用于新施工的管道,可以确保施工质・#"?D・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版量。第五编石油化工管道的故障检修地下管道防腐绝缘层的质量优劣是客观存在的事实,如果要真实的了解防腐层绝缘范文范例参考指导WORD整理版质量,则必须向管道外加一个电信号,通过电信号沿管道纵向传输系统衰耗的变化,求得管道防腐层绝缘电阻,以往有外加电流法、间歇电流法、通电断电法、电阻法等。然而这些方法都基于向管道外加直流信号或低频信号,会引入测量参数误差及选择计算公式的误差,并且费力、费时,所以都未广为应用。!变频选频法的特点。变频选频法是采用可变的高频信号,巧妙地利用“变频”与“选频”,使测量信号的传输控制在被测管段范围内,解决了传输公式的边界条件要求,以及由于采用高频信号而引入的阻抗、容抗、感抗及电流、电位分布的向量和繁复计算(!"#版计算软件)等问题。研制生产了专用测量仪表($%&’#!"型管道防腐层绝缘电阻测量仪)及完成了实测开挖验证。变频一选频法测量管道防腐层绝缘电阻技术具有如下特点:("可以测量埋地长输管道、油田及城市煤气管网连续管道上任意长度管段的防腐层绝缘电阻(#")*)。+"适用于不同管径、不同钢质材料、不同防腐层绝缘材料、不同防腐层结构、处于不同环境的埋地管道。,"测量时只需要在被测管段两端点与金属管实现电气联通(可在检测桩、阀门处),不必开挖管道,不影响管道正常工作状况。-"所测结果不受被测管段以外的管道长短,有无分支,有无阀门,有无绝缘法兰及管道防腐层质量好坏的影响。."测量方法简单、迅速、准确。实测一段任意长管段只需几分钟。/"按变频选频法原理,011!年新研制的$%—’#!"型管道防腐层绝缘电阻测量仪适于野外使用,直流供电,精度高,锁相自动校准、自动跟踪、抗干扰。2"现场实测数据,利用专用$%&’#!&“13”!"#版本计算软盘在微机上处理,操作简便。可建立数据库,存取自如。目前采用变频选频法测量管道防腐层绝缘电阻技术,已在许多管道上得到充分应用,取得了良好的社会效益及经济效益。$仪器与测量方法。根据变频选频原理,0111年最新研制的$%&’#!&"型管道防腐层绝缘电阻测量仪(套)由变频信号源一台、选频指示器二台组成。变频信号源;输出频率范围#"!45##678连续可调;输出电平#-+、90#-:。选频指示器:测量频率范围#"!45##678连续可调;测量电平范围#4&1#-:(锁相)。现场测量时仪器配置与接线如图;&*0所示:被测管段的长度及防腐层的优劣与选用测量信号的频率有密切关系。基本原则是:范文范例参考指导\nWORD整理版被测管段长,使用测量信号频率偏低;被测管段短,使用频率偏高;管道防腐层质量差,使用信号频率偏低;防腐层质量好,使用频率偏高。实测任意长管道时,长度是可知的,绝缘质量是未知的。使用什么测量信号频率是根据收、发两端选频指示器所测的电平差确定(通过对讲机联系)。当两端电平差小于*5-:・0#33・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"#$电阻测量仪现场测量示意图!—变频信号源;"$、"#—#—分别为发端、收端选频指示器;#—接地极;$—被测管段长时,需升高频率。当两端电乎差大于%&’"时,需降低频率,直至电平差为%&’"或稍大于%&’"时,读取信号频率值及电子差值。由于被测管段长度、直径、壁厚、材质及防腐层材料、结构、厚度及管道所处土壤环境都是不同的,所以表!"%中的参数必须已知。将表!"%中的参数值及现场测量的频率值及电平差值,利用&’"()*)+*版软件,即可计算出被测管段原防腐层绝缘电阻值,再按表!"%评定防腐层质量等级。表!"%埋地管道参数表(以!,#)管道为例)范文范例参考指导WORD整理版参数被测管段长,-金属管外半径,--金属管壁厚,--金属管材导电率,$2!・-金属管材料相对导磁率管道防腐层厚度,--防腐层材料介电常数绝缘材料损耗角正切土壤介电常数土壤电阻率,!・-数值$)))01)*!+!13$)1$()(+)#+()+)$($(#(备注误差.$/!,#)管道之半径$1锰钢(查表)(查表)(查表)石油沥青(查表)石油沥青(查表)农田土(查表)实测几点平均值范文范例参考指导WORD整理版由上述可知,应用变频选频法,可对埋地连续管道在不开挖、不影响正常工作的情况范文范例参考指导\nWORD整理版下,迅速准确地测量不同管径、不同钢质、不同防腐层绝缘材料及处于不同外界环境下的任意长度管段的防腐层绝缘电阻值,可作为衡量埋地管道防腐层质量优劣、预知腐蚀危害的重要依据。(#)管道内检测技术。・$),*・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修!对管道进行内检测的必要性。成品油长输管道除极个别的管段(如跨越段)外,均为埋地敷设。这些管道看不见、摸不到,只有靠管道内检测技术才能掌握管道的情况。世界各国的经验表明,管道投入运行的早期和后期是事故的多发期,特别是使用后期,管道事故发生的可能性随着使用期限的增加急剧增加。我国某成品油管道运行已有!"多年,到了事故多发期,我们必须尽快采取内检测维护等有效措施,最大限度地减少事故发生。为解决这一问题,世界各国都投入了大量人力和财力进行研究并取得了进展。目前,普遍公认的观点是采用智能检测器对管道实施内检测是一种行之有效的方法,如果能够对管道实施内检测,准确把握管道状况并根据一定的优选原则,对一些严重缺陷进行及时维修就可以避免大量事故发生,同时也能大大延长管道寿命,经济效益也是十分可观的。由此可见,利用管道内检测技术对管道进行内检测,不仅可以使我们准确地把握管道的运行状况,及时检修,减少事故,提高管输经济效益。而且可以减少浪费,避免不必要的投资。管道内检测确实是保护管道安全的一种既经济又有效的方法。"管道内检测技术简介。为了达到对管道状况有全面准确的了解,防止管道事故的发生,长期以来人们为此研究开发了许多方法和技术,使管道内检测水平不断提高。内检测是指将检测器放在管道内,通过管道中的介质在检测器上的皮碗前后形成的压差使之在管道中随介质运动,检测器将管道情况信息采集并存储起来,然后,利用计算机对记录到的管道信息进行分析,从而了解管道的状况。该方法可用于检测管道的变形、腐蚀和缺陷等。由于该检测方法采用了先进的计算机技术,利用计算机程序辅助人们对采集到的信息进行分析,大大提高了分析的效率和可靠性,人们将这种检测器称为智能检测器。早期人们采用水压试验方法对管道进行检测,该方法只能证明水压试验时管道哪些部分不能承受试验压力,它不能提供管道的详细信息,并且水压试验需要停输进行,检测成本较大。而利用智能检测器进行检测,是在不停输的情况下检测管道状况,不仅成本低而且可靠性高。目前常用的内检测器主要有基于超声波原理的检测器和基于漏磁原理的检测器两种。前者利用超声波直接测量管道壁厚变化,从而发现管道由于腐蚀等原因导致的壁厚变化,而后者是通过检测器上的磁铁将经过的那段管道磁化,磁力线在管壁中通过,但当管道上有缺陷时,该缺陷所在之处的磁通量发生泄漏。检测器根据这一原理将管道上各处磁通量泄漏情况记录下来,经分析后可确定管道状况。前者的优点是准确性高,但要求在检测前彻底清除管壁;后者对管道清洁状况要求相对较低,但检测精度和超声波检测器比较相对低一些,且对检测管道上的轴向裂缝有一定困难。但就我国管道状况而言,漏磁检测器完全满足管道检测和维修的精度要求,在我国具有广泛的应用前景。#管道内检测经济效益分析。管道内检测不仅对保证管道安全十分重要,而且从长远来看,其经济效益也是可观的。根据管道维护的策略不同,我们可以将管道维护分为主动维护和被动维护两种。主动维护是指在智能检测器对管道实施内检测,全面掌握管道范文范例参考指导\nWORD整理版状况的基础上,专家根据管道安全整体策略,全面考虑各方面因素对检测结果进行综合评判,确定管道维修计划和方案。最后由管道管理部门依此方案对管道进行维修。对管道进行主动维护的费用主要包括:管道检测的费用;用于专家评估的费用;管道维修的费用。而被动维护是指当管道因腐蚀等原因发生泄漏事故之后,不得不进行的抢・%"$#・范文范例参考指导\nWORD整理版修。第五编石油化工管道的故障检修管道事故发生后被动维护付出的主要代价和损失包括如下几个方面:管道泄漏导致范文范例参考指导WORD整理版输送介质损失;管道事故发生后,导致管道停输造成的损失;管道事故造成的人身安全伤害损失;管道事故造成的环境污染;管道事故发生后,对管道进行抢修付出的代价,而管道抢修工程比主动维护进行的有计划的维修难度要大得多,付出的代价也大得多。其中环境污染造成的损失危害最为严重,其经济价值是难以估量的。国外有关资料介绍了更换一条管道、被动维护和主动维护三种管道不同安全策略的投资情况(见表!"#$)。表!"#$三种管道安全策略成本比较范文范例参考指导WORD整理版采取的措施更换管道被动维护主动维护投资成本,%&’()#$$$$$$*$$$$$#+,$$范文范例参考指导WORD整理版周期性管道检测和用于专家评估的投资可以从减少管道事故的损失中得以补偿。图!"++给出了进行管道检测与不进行管道检测时管道维护经济效益比较情况。图!"++管道检测经济效益比较!通过智能清管器进行在线检测。在一些发达国家,管道内检测主要是通过智能清管器进行在线检测,根据功能不同,这些智能清管器大致可分为,种类型。-.测径仪。其目的是检测并确定管道内几何异常的位置。这类仪器有的利用机械感测装置、有的运用磁力感应原理。通常它们可以检测出凹坑、椭圆度、内径的一般变化、现场弯管上的皱折以及其它影响有效内径的几何异常现象。/.惯性仪器。惯性仪器用于测绘管道的纵断面和线路测量。现代精密惯性仪器能记录管道极微小的移动,其数据可进一步用于计算所产生的应力。与精确的标记传送系统联合使用的01%能为沉陷区、永冻土地区等提供优良的管道监测装置。2.泄漏检测。目前较成熟的泄漏检测仪器主要是以压差法和声辐射原理为基础的。范文范例参考指导\nWORD整理版前者由一个带测压装置仪器组成,被检测的管道需单独操作并注以适当的液体。泄漏处在管道内形成最低压力区,并在此处设置泄漏检测仪器。后者是以声波泄漏探测为基础,所检测的管道可保持继续运行。该仪器是利用管道泄漏时产生+$3!$(45范围内的特有声音,这种特有的声音通过带适宜的频率选择电子装置的水中听音器采集。另外,再利・#$6$・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修用里程表轮和标记系统探测并确定泄漏的位置。!"埋深及防腐层检测。主要用于确定海底管道的埋深及防腐层情况,该仪器运用发射恒定的中子束的放射源,它们能穿透厚的管材,管道防腐层及加重的混凝土层,最后射入周围的河床土壤。在此过程中,中子依次与每种材料相互作用,产生二次辐射,这是所遇到的材料的特性。#"裂纹检测。可靠的检测裂纹是向管道检测行业提出的另一个挑战。目前已有三种检测裂纹的仪器被推广采用。$%&#’()*%+,推出两种采用涡流和超声波技术的裂纹检测仪器。英国气体公司则采用了以弹性剪切波为基础的裂纹检测仪器。一般情况下,检测裂纹的最合适可行的技术是超声波。-"腐蚀检测。管壁的腐蚀可采用磁通量泄漏原理、超声波及涡流技术予以检测。每种方法都有其优缺点,采用哪种方法应取决于环境条件。磁通量泄漏仪的检测精度与壁厚有关,厚度越大,精度越低,其适用范围在./00(壁厚)以下,超声波仪器的优点是它具备测量直到1200(壁厚)的能力。对于厚壁小管径的海底管道,则不能使用磁通量泄漏仪,因为它不能达到完全磁性饱和;也不能使用超声波仪器,因为它不能间歇作业;只能采用涡流检测仪器。目前,一些发达国家的管道检测水平较高,基本形成了成熟的系列技术。如采用微机网络系统为基础的34565技术对管道运行情况进行监控,对管道变形壁厚、防腐层及腐蚀情况进行详细的监测,其清管和检测为智能化新技术,可以以数据及图形方式再现埋地管道的详尽情况,并将计算机处理结果进行综合分析———风险评估,将管道运行状况分为1个等级,根据不同等级采用不同的修复方法,为管道修复决策者提供参考。相对而言,国内管道检测技术的研究水平及应用水平都较低,处在起步阶段,尚未制定统一标准。这就要求我们在这方面潜心研究,发展普及,走引进、消化、吸收创新的发展道路,力争在短时间内接近发达国家的管道内检测水平。在大力研究、发展管道内检测技术的同时,应逐步把对新老管道的检测要求编入有关规章、规范中,并加以“法制”化。第三节成品油管道的维护与抢修成品油管道的维护管理与及时抢修是保证其安全运行必不可少的环节之一,其质量优劣直接影响管道输送的效益。尤其是在今天企业实现内部增效、环保日益受到重视和成品油管道向管网发展的形势下,管道维护和抢修就显得日趋重要。一、成品油管道的维护在管道维护中,首先应建立管道建设与管道维护并重的思想。克服重建设轻维护的现象。逐步改变我国的埋地管道使用寿命普遍低于国外的现状,克服在使用维护上存在范文范例参考指导\nWORD整理版的浪费和因跑、冒、滴、漏而造成的环境污染等问题。."管道干线的维护野外管道干线因距离长、地形复杂,故维护管理难度较大,但做好这项工作具有十分可观的社会经济效益。对维护管理者来说,不但要有极强的责任心,还要为维护管理提供・.27.・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修较高的技术条件。管道干线维护主要有以下几个方面的内容。(!)标记齐全,设置醒目。成品油管道通常设置有里程桩、转角桩等标记,采用阴极保护的管道还设有阴极测试桩。为防止在埋地管道上方或规定的安全距离范围内取土、构筑建筑物,在管道附近应设置警示牌,宣传标语牌等,做好对公众的宣传教育工作。标记和其它设置丢失或损坏的应及时补齐。阴极测试桩可采用生产厂家制做的成品,其余可根据实际需要自行制做。(")定期进行管道的内外检测。先进、科学、有效的管道内外检测技术,是提供埋地管道状况信息的重要手段。我国成品油管道内外检测技术目前刚刚开始,完全可以借鉴原油管道这方面的技术。通过外检测可根据结果评估防腐层防腐效能和老化状况,并在不开挖检测的情况下,确定防腐层破损点,以便及时进行维护修理。通过内检测,掌握管体的腐蚀状况、因腐蚀而造成的金属损失、裂纹和穿孔等缺陷的位置和程度以及壁厚、焊缝等情况,并进行管道剩余强度评价,同时预测管道的维护趋势及管道维护的紧迫程度,制定管道的维修计划。在管道内外检测方面,可以引进吸收国外的先进技术,开发适合我国国情的检测方法和设备,以尽快提高我国成品油管道内外检测手段和水平。(#)做好清管与检漏工作。管道清扫与防腐层漏点检测是成品油管道维护的一项重要内容,应视情况及时进行,对清管检漏设备设施应按规定要求及时进行保养检查,保持性能良好。对影响这项工作进行的技术问题应及时排除解决,以保证清管捡漏工作顺利进行。实践证明,做好清管和检漏工作是管输企业提高经济效益的有效途径,有关方法前已述及,在此不再赘述。($)做好巡线工作。做好管道干线日常巡查工作是保证管道安全运行、杜绝和随时发现人为等各类事故发生的有效手段。管道日常巡查的目的主要是巡线人员通过步行或搭乘交通工具,通过人体感观或借助仪器巡查管道周围有无异常迹象,如以盗油为目的的人为破坏;自然灾害引起的管道周围地形地貌变化,管道特殊部位(如跨、挂越)出现异常现象等。并对每次管道巡查的详细情况做好登记,建立管道巡查档案。巡线工作应由专人负责;建立完善的巡线制度;做好巡线范围的划分。根据地域及管道通过区域的社情,适当增大夜间巡查的次数。管道巡线工作的优劣与领导重视程度密切相关,这方面的工作严密组织、认真细致地做好了,就能使很多事故消灭在萌芽状态,减少损失,节约开支,并能使管道运行顺畅。(%)建立管道档案(技术资料),内容包括:!管道走向、纵断面等图纸。"管道有关参数、敷设日期、全线敷设方式等。#管道事故及严重异常现象记录。范文范例参考指导\nWORD整理版$历年防腐层检漏、内外检测、清管、水工护坡、阴极保护测试、管道及防腐层大修等检修记录。%重要的管道维护工程交接试验报告和记录。"&埋地管道的维护・!(’"・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修成品油管道如同原油管道一样,都是采用地下埋设方式(个别受自然条件限制的局部管段除外)。由于受自然因素的影响,管道所经地域易发生山洪冲沟、滑坡、塌方等自然灾害,埋地管道维护的主要任务就是有针对性地作好水工保护,以避免因悬空、重压、冲击震动而引起的管道变形和破坏。根据某成品油管道的经验,管道水工保护的主要形式(见表!"##)。表!"##河岸冲刷防护形式与适用条件适用条件范文范例参考指导WORD整理版序号防护类型结构形式单层干砌厚一般为’()*+’(,*$,容许流速$%&水纹地形条件水流方向较平顺的河岸、滩注意事项范文范例参考指导WORD整理版#干砌片石护坡双层干砌厚上层为’()*+’(,*$,下层为’()*$!+-地边缘,不受主流冲刷的路堤边坡及悬崖主流冲刷及波有冻胀变形的边范文范例参考指导WORD整理版),!*浆砌片石护坡厚’(,+’(.$石块料径根据流速波浪大小计抛石算,一般为’(,+’(*$镀锌铁丝编织成石笼箱形或圆形,笼范文范例参考指导\nWORD整理版内填石块挡土墙!+-,*+.*+-浪作用强烈处的河岸、边坡水流方向较平顺无严重局部冲刷地段,已被水浸漫的河岸、冲沟等受洪水冲刷但无滚石的地段和大石料缺乏地区峡峪急流地段,受水冲刷严重地段或有滑坡塌方地段坡上,应设置垫层抛石厚度不应小于石块尺寸之两倍范文范例参考指导WORD整理版(#)干砌片石护坡。!适用条件(见表!"#))。・#’-,・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修表!"#$干砌片石护坡(片石铺砌的容许无冲刷平均流速)水流平均深度,%岸边波浪允许浸范文范例参考指导WORD整理版片石铺砌类型片石尺寸为#,&%%碎石垫层上的单层铺砌(碎石垫层厚度)片石尺寸为$&&%%#&&%%片石尺寸为$,&%%碎石垫层上用片石做双层铺砌(石料下层用#,&%%,上层用$&&%%,碎石垫层厚!#&&%%&’!#’&$’&(’&平均流速,%)*$’,(’&(’,!’&(’&(’,!’&!’,(’,!’&!’,,’&(’,!’,,’&,’,袭高度(%)边坡之比为#+$时)&’-#’&#’$#’,范文范例参考指导WORD整理版适用条件:(#)若护坡为潮湿或冻胀的土坡,而又未采取辅助措施使土坡干燥时,则不宜采用。($)边坡不宜超过该土质的正常坡度,一般土质边坡采用#+#.#+$(即边坡的高+底)。!护坡基础。如冲刷不深时采用海漫基础,冲刷较大时,可采用浆砌深基础,具体尺寸参见图!"$(和表!"#(,浆砌深基础可全部浸水并置于冲刷线#%以下(通常情况下为#.#’,%)。图!"$(干砌片石护坡($)浆砌片石护坡。浆砌片石护坡如图!"$(和表!"#(,护坡由于砌改为浆砌。适用流速较大(超过范文范例参考指导\nWORD整理版,%)*)、且冲刷较深时的防护。浆砌护坡厚度可加到&’/%。采用浆砌片石护坡时土坡坡度不应陡于#+#’,(一般为#+$)。护坡基础考虑全部浸水且应深入冲刷线#%以下。浆砌片石护坡砌前,应将坡面加以夯实,并尽可能在沉落终了后再砌筑。施工时应每隔0.#&%预留申缩缝(约$&%%)一道,可用沥青麻筋填塞。在护坡基础顶面以上及护坡中部应留排水孔,每隔$.(%交错布置,孔径约为!/&%%。・#&0!・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版!"第五编石油化工管道的故障检修表!"#$护坡深基础尺寸参考值#$单位:%%范文范例参考指导WORD整理版&’(&’*$’($’*!’(($)抛石防护。)#’()#’()#’()#’()#’((’$(’$(’$(’$(’$(’*+(’,(’-+(’.(’,+#’#(’/+#’$(’.+#’*#’#+#’$#’$*+#’-*#’-+&’(#’/*+&’$*&’#+&’,范文范例参考指导WORD整理版根据流速波浪大小计算,石料粒径一般为(’$+(’*%。抛石宽度顶部不小于#%,同时底宽不小于&%。抛石料径与容许流速关系见表!"#!,抛石防护可做为临时防洪抢险办法之一,做法参考图!"&!所示。表!"#!抛石粒径与容许流速关系范文范例参考指导WORD整理版抛石粒径%%#*(&(($((!((*(((’!&’,($’#*$’*(#’($’(($’!*$’.*!’$(容许流速,%01在下列水深情况下,%&’($’!($’.(!’&*!’!*!’/*$’($’,(!’&(!’!*!’/(*’((*’(!’((!’*(*’((*’(**’!(范文范例参考指导WORD整理版(!)石笼防护。图!"&!抛石防护示意图范文范例参考指导\nWORD整理版当河岸受水冲刷、水流急湍,其流速达*—-%01时,可采用石笼防护;流速虽小于*%01,但当石块较小,不能满足流速的要求时,亦可采用石笼防护。石笼防护可做为临时防洪抢险措施之一。(*)挡土墙。・#(/*・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修!挡土墙基础尺寸见表!"#$。表!"#$挡土墙基嵌入土层的最小尺寸基底岩层种类!,%",%石灰岩、砂岩、玄武岩等不易风化的岩石&’($)&’$&&’($示意图范文范例参考指导WORD整理版页岩、砂岩、互层等软硬不均的岩石松软岩石如千枚岩,页岩等筑在土质地基上的挡土墙应符合无冲刷时应在冲刷线以下有冲刷时应在冲刷线以下高塞地区或永冻区&’*)#’$#’&)(’&&’*&#’&!#’&!#’+&!#’+&范文范例参考指导WORD整理版注:(#)挡土墙墙身及基础,如采用混凝土,一般不低于#&&号;如采用毛石(卵石)砌筑,石料抗压强度一般不小于+&&号;砂浆一般采用水泥砂浆,冲沟砌石挡土墙用$&号水泥砂浆,常有水流河岸采用,$号水泥砂浆,冬季施工用水泥砂浆采用#&&号。(()在冻土层施工,基础底层必须填筑一定厚度的砂石垫层。(+)施工时地下水丰富,基坑周围应设临时排水沟、集水池,利用排水设施定时排水,以免影响砂浆标号和施工质量。(!)挡土墙墙后空间应用原地土及时回填,并踏实,墙后回填土宽度在#%以上。($)如果挡土墙较长时,应设置伸缩缝、沉降缝,约#&)($%设置一条,上下垂直,缝宽(&%%。泄水孔相距()+%,成梅花形,孔眼大小视水量而定,一般为$&-#&&%或园孔$&)#&&%。(*)当基础采用倾斜基底时,倾斜度不大于#.&’+。"挡土墙整体尺寸见表!"#+。(*)岸边防护举例。例#:某管道昆仑山口山谷穿越管道悬空暴露采用护坡保护方案范文范例参考指导\nWORD整理版!管道穿越山谷,管道冲刷暴露情况见图!"($。"暴露管道处理方案(见图!"(*)。例(:昆仑山口附近穿河管道做挡土墙处理方案见图!"(,。+’穿跨越管道的维护(#)穿越河流管段的维护方法。穿越河流管道的技术可靠性直接影响输油管道的安全运行。以某成品油管道为例。全长#&&&余公里的管道穿越大小河流#&/条。管道运行(+年来,这些穿越点都不同程度地遭到破坏,有的破坏严重,因此不得不投入大量资金来对其进行维护。穿越河流管段遭到破坏的主要原因有两个方面。其一是设计与施工问题,该管道是,&年代初建成的,・#&/*・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"#$%—管道施工时管道穿越状况示意图;&—道受冲刷暴露情况示意图注:管道悬空暴露主要原因是:谷中管道只做漫水墙保护,管道二端未作护坡或挡土墙防护,季节山水长期冲刷管道二端,管道附近的土壤不断流失,季节性洪水冲开的主河道便从此处经过,造成管道悬空暴露图!"#’管道架空、冲沟做挡土墙及护坡保护方案注:(()视现场情况,挡土墙可采用片石砌体、河卵石砌体或())号混凝土砌体;(#)架空管道做保温处理,保温层两端埋入土内*))+$)),,;*)浆砌河卵石护坡厚)-*+)-!,范文范例参考指导\nWORD整理版当时由于缺乏长输管道穿越河流的经验,加之对众多中小型河流的水文地质资料掌握不够,又缺乏河底成沟的施工手段,因而使大多数穿越管道埋深不够,处于水文冲刷线以上。其二是这些河流迁床频繁,使得以弹性铺设方式穿越河流的管道难以适应河床的变迁,河岸处的管道逐渐被冲击进而悬空。・()/.・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"#$昆仑山口附近穿河管道冲刷暴露做挡水墙示意图注:(%)青藏公路一侧有浆砌护坡保护公路,管道上游方向不远处有挡水墙保护公路。(#)暴露管道防腐层已损坏,重新做&’’厚沥青玻璃丝布防腐层。这些穿越河流管道均没有备用线,即使象楚玛尔河这样较大型的河流也是一条输油管道穿越,而且有些两岸没有设阀门。因此对于担负着重要输油任务的这条输油管道来说,穿越河流各段的维护只能在管道正常运行状态下进行,对于这种特定条件下的管道维护问题是摆在管道管理人员面前的一个重要课题。!常见的维护方法及优缺点。穿越河流管道的维护方法很多,国内常见的有以下几种:()压石笼。这是一种比较古老的方法。对于保护管道、防止较大流速河水的冲刷确能起到一定的作用。此方法不仅用于维护,也是设计部门采用的方法之一。对小型河流采用石笼维护方法,效果较好。但此方法的缺点主要是寿命短,编材容易破坏,又由于下范文范例参考指导\nWORD整理版游河床逐渐淘空而使石笼滚动,汛期遇有大流速的洪水也有被整体冲跨的可能。*)压马蹄块。即在管道上每隔一定距离压一定重量的半圆型钢筋混凝土块,以增加管道的稳定性,防止横向位移和向上浮动。此方法对于硬质不受冲刷的河床效果是很好的,但是对于易受冲刷的河床来说则不适用,因为管道随着河床的降低而下沉,又承受马・%+&&・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修蹄块的重压,致使应力集中,影响了管道的强度和稳定性,同时马蹄块的侧面对管道防腐层有较大的破坏作用。又由于马蹄块笨重,施工较困难,此方法在我国已基本淘汰。!"混凝土槽加盖板。即在管道两侧修混凝土墙,上面加盖板,使河水从盖板上面流过。这种方法对于河床冲刷深度不大,对卵石层或基石层较浅的小型河流来说是行之有效的,但对于冲刷严重的河床此方法不适用。对于裸露于河床上面的管道,采用混凝土槽加盖板的方法会阻碍水流,容易引起上游积水或河流改道。#"修护坡。此方法对于河床迁移很小的河流是适用的,但它只适用于小型河流,河面不能过宽,应在管道允许悬空长度之内。如果河流过分弯曲,河岸不稳定,修护坡是不适用的。实践也有过这样的教训,一个完整的毛石护坡几年之内就被冲刷成孤立的小岛,进而被河水吞噬。$"加套管。对于河床冲刷深度过大,管道已全部裸露或悬空的管段,采用加套管的方法,使河水从套管上、下流过。此方法减少了管道由于裸露悬空带来的热量损失,同时也避免了压石笼、修混凝土槽等带来的阻水现象。但这种方法也只限于小型河流,且河床稳定。但此方法对管道的防腐起到了负作用,其一是由于加套管而破坏了管道阴极保护的环境;其二是两管间密封防水不好处理,易使河水流进两管之间破坏管道的防腐层。%"打桩。这是近十年来普遍采用的维护方法。此方法既有利于防止管道的下沉,又可防止管道被水流冲击引起横向移动,同时避免了阻水现象,也适应了河床在一定范围内的迁移。此方法的缺点是施工比较困难。!各种维护方法的综合应用。上述&种维护方法基本各有其优缺点,在维护工程的实践中,应综合分析应用,以下是几种综合维护的方法。混凝土槽盖板加护坡(见图’()*)此方法适于河床较稳定、河床冲刷深度不大的季节性小型河流,施工方便、投资少、寿命长。但是对于裸露较多或悬空的管道,不适用于直接用此方法,因为混凝土槽会大量阻水,破坏自然环境。图’()*槽盖板加护坡示意图支墩加套管(见图’()+)对于河面较宽,两岸陡峭,且管道悬空的穿越点来说,用支墩加套管的方法比较适用。管道穿越一些大中型排水干渠的维护很适用于这种方法。范文范例参考指导\nWORD整理版图’()+支墩加套管示意图打桩加套管(见图’(,-)打桩加套管适用于河床经常受到冲刷,河床迁移频繁,管道已被冲击裸露甚至悬空的中小型河流,也适用于河水浅而宽的大型河流。将打桩和套・.-*+・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修管联合起来使用,适应于河床的冲刷和河流迁移。图!"#$打桩加套管示意图打桩加套管护坡或导流如前所述,打桩加套管是比较适用的先进方法,但对于特定的河流特定的穿越点,它的应用也受到限制,还应采取辅助措施才能取得更好的效果。多种方法的综合应用对于有些河流穿越点,根据其特定环境还可以采取支墩、打桩加套管、导流、护坡加混凝土槽,护坡、导流加打桩等综合方法。(%)跨越管道的维护。对跨越管道,应根据不同的方式(如超跨度悬空做支撑、超跨度悬空做悬挂、挂跨桥梁等),及时做好检查维护工作。!及时检查支撑管座有无沉陷、倾斜或起不到支撑作用的现象。"检查滑动管座管卡固定螺栓有无松动,锈蚀等现象。#检查地脚螺丝有无明显松动。$检查管道有无弯曲变形加剧现象。%检查管道悬挂装置的木地锚、悬索钢丝、拉紧装置、绳链等有无松动、损坏、锈蚀现象。&检查支撑、悬挂、挂跨管段的其它设备有无损坏。!&站内管道、管件、管道附件的维护(’)对干线采用阴极保护的管道,应定期检测绝缘法兰的绝缘性能和耐压严密性能。绝缘法兰可将阴极保护的管段和无阴极保护的管段做电气隔离。一方面防止保护电流的流失,可延长管道的保护距离;另一方面阻止阴极保护电流流入泵站,防止对未保护的金属管道和设备产生干扰。绝缘法兰和普通法兰基本相似,不同的是两片法兰中间用绝缘垫片以及每个螺栓都加用绝缘垫片和绝缘磁管进行绝缘,绝缘法兰垫片和螺栓绝缘垫片一般用酚醛压板制成,绝缘套管用酚醛压布筒或硬聚氯乙烯塑料管制成。绝缘法兰的绝缘性能可用图!"#’的方法测量。只要是未保护管道电位为自然电位,被保护管道为保护(给定)电位,就证明绝缘法兰性能良好。若二者接近就说明绝缘法兰被短路。不能用图!"#%的方法测量,这是一种错误的测量方法,因为绝缘法兰两边的管道接地电阻较小,通过大地将绝缘法兰旁路,故不管绝缘法兰好坏,用万用表测得的电阻都比较小,一般为$&()(’之间,难以判断绝缘法兰的绝缘程度。范文范例参考指导\nWORD整理版(%)利用超声波探伤和其它方式对站(库)内及装卸油站汇管焊缝尤其是泵出口管路及集束管路焊缝进行探伤检测,并将检测报告归档。(#)对站内主、支管路的弯头、弯管、三通、异经接头和管封头等管件进行定期测检,防止因焊缝开裂而导致事故发生。・’$*$・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"#$投入防腐仪后绝缘法兰测试示意图!"#%防腐仪断电后对绝缘法兰错误的测量方法(!)对管件、法兰、阀门及其组合件,绝缘法兰、绝缘接头、清管器收发筒及过滤器等管道附件进行定期检查,使其有相当的可靠度,避免意外事故的发生。(&)做好站(库)内管道、管件、管道附件的防腐工作。(’)做好保证站(库)内及装卸油站安全和连续输送油品的其它预防性检查工作。&(站(库)内设备设施的维护($)对发配电设备及电气线路的绝缘、接地情况进行定期检查测量,其绝缘电阻和接地电阻应符合规定要求。尤其要经常检查电气设备的保护接地和保护接零是否完好。(%)对输油泵机组按说明书规定进行定期检查保养,尤其对一些部位的温度和固定联接情况,应进行及时检查。杜绝渗漏现象,使输油泵机组保持在良好的技术状态下运行。(#)对储油罐和旁接罐液面高度测量装置(如雷达液位仪)及温度、压力、流量测量仪表进行定期保养、检查、调校,使其测量值误差保持在规定范围内。对使用较普遍的腰轮流量计(罗茨流量计)、超声波流量计、质量流量计等计量装置定期进行维护调校,保持计量准确。(!)对采暖锅炉及时进行除垢(热水炉)等保养维护。对锅炉的安全阀、压力表、水位表等安全测量装置定期进行认真的检查校对,保持动作录敏,指示准确。(&)对油罐的维护。范文范例参考指导\nWORD整理版!金属油罐使用一定时期后,应进行腐蚀情况的检查,并对罐外壁涂刷防腐漆。"油罐的梯子、罐顶及罐顶操作台等要经常检查,发现破损及时处理。#罐的进、出口阀门、油罐下部排污阀、人孔法兰及有关联接部件,都应定期检查维护,确保完好不漏。$定期检查维护机械式呼吸阀和液压式安全阀等,阀盘和阀座、导杆和导槽应保持清・$*)$・范文范例参考指导\nWORD整理版洁无锈蚀。第五编石油化工管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版二、成品油管道的抢修调查表明,成品油管道在运行中产生故障而导致泄漏的主要形式一般为自然腐蚀穿孔、管道干线(包括站内泵出、入口管道和汇管)焊缝环向开裂和外界干扰等。成品油管道在运行中发生由上述原因引起的故障后大多都会出现泄漏。成品油管道发生泄漏故障后的抢修方法不同于原油管道,主要表现在易燃、易爆等方面。成品油管道发生泄漏故障后的抢修方法很多,在此介绍几种被大量实践证明简单实用的抢修方法。!"抢修准备成品油管道的泄漏多在输送压力较高的情况下发生,泄漏带有突发性,且泄漏量大、污染严重、易燃易爆等。因此事故发生后应迅速做好如下抢修准备工作。(!)划定警戒区域。立即在事故现场#$%以外设立警告标志,划定警戒区域,监控事故现场。消防人员及器材应及时到位,同时迅速制订抢修方案,查明泄漏原因,以备展开抢修工作。(&)管道泄压排空及油料回收。为减少泄漏量,应采用上游泵站停泵、切换反输流程、下游泵站打开进站阀门及其它卸压方式,以迅速降低管道压力,同时,为减少油料损失,可采用摩托泵等设备进行油料回收。(’)开挖工作坑。开挖工作坑是抢修中不可缺少的工作。工作坑的尺寸应视具体方法而定,若采用换管法,应首先确定换管长度,并以此为基准,沿管道轴向向两端开挖长$"()!%,沿管道径向开挖宽!)!"&%,管道下方挖深$"*)!%。若采用补块法和管卡修理法,则以故障点为中心,沿管道四周和纵深方向开挖工作坑,其尺寸可小于上述尺寸。(+)若进行带油焊接抢修必须做好消防准备工作。&"抢修方法(!)管卡修复法。该方法属于临时性修复,适用于!(%%以下的腐蚀穿孔(经验所得),油压较低和不允许较长时间停输的管道修复。具体操作步骤如下。!根据泄漏情况开挖工作坑。"卸压,直至故障点不再有油品溢出。#将管道泄漏处周围的防腐层剥除,并清理管道表面。"!#,-*%%管道所用管卡尺寸见图+.’’/。$用熔断丝堵死腐蚀孔或较小裂纹,也可用硬质木材削成圆锥形嵌入孔内,端头与管道表面齐乎或略高于管道表面。范文范例参考指导\nWORD整理版%将一块相当于管卡面积!0’的硬质橡胶垫(厚度约’%%)用粘合剂贴在腐蚀孔上,然后采用修复法上好管卡。&进行试压,待时机成熟后再补块焊接修复。(&)补块修复法。・!$,&・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"##$管卡加工尺寸图该方法适用于!%&&以上的腐蚀穿孔、裂缝长度约为管道周长的’()和不宜换管的管道修复(经验所得)。具体操作步骤如下。!根据补块操作需要开挖工作坑。"管道卸压。注意观察泄漏部位,若孔内无油品流出,应立即用绕成周圆状的熔断丝或锥形木塞塞入孔内,以防止空气进入。若泄漏部位为裂缝,则可用熔断丝封死,并涂抹一层钙基脂。#清除管道防腐层,并清理管道表面,在泄漏点周围涂以粘合剂,将补块贴于泄漏点上,!’*+,)&&管道用补块尺寸见图!"##-。图!"##-补块加工尺寸图$在消防工作准备就绪后,先对补块进行点焊,再进行环向和纵向带油焊接。将补块与管子形成的+./角焊平,严禁焊穿。在补块焊接时,必须对补块周围的管道进行必要的冷却。若进行分层补焊,应在第一层焊完冷却后再焊第二层。工作坑内铺垫无机素土,清除油迹及易燃物,必要时喷洒泡沫灭火剂。%管道焊后进行自然冷却,以防止因冷脆而影响焊接质量,然后再进行试压。&确认试压无渗漏后,进行防腐回填。范文范例参考指导\nWORD整理版(#)故障管更换法。该方法适用于管道损坏较严重、大面积腐蚀、冰堵及人为造成的断裂等的修复。具体操作步骤如下:!计算放油量和放油压力。以!’*+,)&&管道为例,分别计算放油量和放油压力,・’.+#・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修管道泄漏位置为图!"#!中的!点。图!"#!"—#泵站间管道纵断面图$%现场卸回油量。停泵后尽量将$"%段管道存油卸回"站,以最大限度减少现场放油量,即:范文范例参考指导WORD整理版式中&&———卸回,站的油量,-#;&&’()’(*+(!"())范文范例参考指导WORD整理版’———管道放油系数,取./.%#0;(*+———卸回"站的存油段长度,1-。"站油罐容量应大于&,,否则可考虑,站进行反输,使"站能将(*+段管道放空。2%现场放出油量。以式(!"(3)计算现场放出油量:范文范例参考指导WORD整理版&4’()’((*+5(6+)式中&4———现场放出油量,-#;(6+———卸回"站的存油段长度,1-。(!"(3)范文范例参考指导WORD整理版依据计算的现场放出油量&4和管道故障点距"站(或#站)的距离及需要放油时间,可以计算出所需油罐车的数量和钻孔数量,以便切割焊接。7%现场放油点放油压力。以式(!"(8)计算放油压力:范文范例参考指导WORD整理版)9(*:"*;)!<(.式中)———现场放油点放油压力,=>$;*:———管道在+点的海拔高度,-;*;———管道在!点的海拔高度,-;(!"(8)范文范例参考指导WORD整理版!———抽品密度,汽油取.%)#1?<-#,"#0号柴油取.%3.1?<-#,"@.号柴油取.%3@1?<-#。泵站卸压放油后管道各点剩余静压低于(%A=>$,故密闭钻孔器各部件的承压能力可取(%0=>$,若放油压力值较高,应仔细检查控制阀门的启闭性能和钻孔器填料的密封性能,以防钻孔后油品向外喷射。!密闭钻孔放油。在管道泄漏处开挖工作坑,检查油气浓度是否在爆炸极限之外,用无机素土掩埋油迹并喷洒泡沫灭火剂,在待切割的管道上焊接阀门短接,在阀门短接里放范文范例参考指导\nWORD整理版入钻头定位环,将控制阀门与阀门短接拧紧后,打开控制阀门,放入带导杆的#.--钻头,拧紧封闭短管,在封闭短管上部的封闭塞内放入填料(用滑油浸泡过的石棉绳),并用压盖压紧,使填料与钻杆紧密接触,将钻杆与钻机卡紧,密闭钻孔器组装完毕(见图!"#0)。密闭钻孔器接通电源开始钻孔,待钻透后,将钻头提到最高点,关闭控制阀,拆除控制阀以上钻孔使用的各零件,换装放油短管和"@0%!--胶管。将胶管另一端放入油罐车・(.8!・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"#$钻孔器装置内,逐渐打开阀门,油品自流进入油罐(见图!"#%)。在油品不能流出时,用电动螺杆泵或其它油泵将管内存油抽空,钻孔放油完毕。图!"#%放油装置!切除旧管。旧管切除长度根据管道受损情况决定(通常为&’以上)。在待切除管两端外侧&()’范围内查看有无焊口,若有则应避开焊口,用手锯或割管机切割,旧管切除后,按略长于旧管的长度准备新管,新管和原管两端以#*+角打坡口并与原管对口。范文范例参考指导\nWORD整理版"焊接。用钙基脂封堵原管两端管口,钙基脂推入管内的位置应距管口!**’’以上,以免焊接时受热溶化而失去密封性。油脂应填塞密实,与管道内壁贴合紧密,避免积油或油气外泄。换管焊接时的坡口角度和焊接间隙应符合表!"&%的规定,焊接和开挖工作坑要求与补块修复法相同。・&*,$・范文范例参考指导\nWORD整理版项目坡口角度第五编石油化工管道的故障检修表!"#$坡口和焊接间隙要求要求$%&范文范例参考指导WORD整理版壁厚为’()**时钝边间隙壁厚为,(#%**时钝边间隙错边壁厚允许误差椭圆度#(+**#(+**#-’(+-’*#-’(+-’*不大于#-’**总长不大于周长的#.#%#%/外径的#-’/范文范例参考指导WORD整理版对接施焊前,在管端!%**范围内应无油污、浮锈、溶渣,管道表面保持干净。对口后先沿圆周等距离点焊0处,点焊长度为管壁厚的+(0倍。固定焊接的焊缝加强高度为+(0**,不得大于壁厚的!%/。当采用多层焊接时,各层焊缝的起点应错开+%**(!#’12$管道为三层)。焊缝外观检查标准见表!"#),焊缝超声波探伤标准见表!"#,。表!"#)焊缝外观检查标准范文范例参考指导WORD整理版项目焊缝高度焊缝宽度咬边焊缝偏移焊瘤外观气孔裂缝・#%1$・外观标准+(0**,仰焊部位不大于!**,长度不超过管子周长的#.#%范文范例参考指导\nWORD整理版#%(#$**(!#’12$)深度不超过%-’**,总长度不大于管子周长的#.#%不超过#**不超过壁厚的’%/不允许不允许返修方法修补割除修补割除范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版焊接缺陷裂缝不允许第五编石油化工管道的故障检修表!"#$超声波探伤标准质量标准返修方法割除范文范例参考指导WORD整理版未焊透单个夹渣夹渣总长深度不超过壁厚的#%&,长度不限、深度为管壁厚的#%&’()&,连续长度不大于周长的#*$不大于壁厚的+)&每#)),,的焊缝内不大于一个管壁厚度割除铲除修补铲除修补范文范例参考指导WORD整理版厚度方向条形夹渣不大于壁厚的()&圆周方向条形夹渣不大于壁厚铲除修补铲除修补范文范例参考指导WORD整理版单个气孔不大于壁厚的+)&铲除修补范文范例参考指导WORD整理版厚度方向条形气孔不大于壁厚的()&圆周方向条形气孔不大于壁厚密集或网状气孔不允许铲除修补铲除修补割除范文范例参考指导WORD整理版链状气孔塌陷不允许深度不超过壁厚的()&,割除总长度不大于周长#*$割除割除范文范例参考指导WORD整理版+-管道试压、防腐和回填通常由上游泵站启泵,开启出站阀,下游站进站阀仍处于关闭状态,使压力缓慢上升,在达到(-%’+-)./0时,稳压#1,然后继续升压至!-)’!-%./0,仔细观察修复部位有无渗漏及其它异常现象,若稳压(1以上无异常,可认为试压合格,试压合格后,按技术要求进行防腐处理,防腐层应与原结构相同,沥青防腐层应由普通型改为加强型。管道回填的要求是,在管道周围()),,的区域内用细土或细沙回填,()),,以外可用现场土壤回填。范文范例参考指导\nWORD整理版第四节高寒地区成品油管道冰堵点判断与处理高寒地区的成品油管道在寒冷季节会因油品中混有水分和杂质而发生冰堵。为了顺・#)32・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修利排堵,埋地管道先要判断出堵点基本位置,尔后开挖,再用仪器探测。地面管道虽可用仪器直接探测,但先判断出基本位置则可减少许多麻烦。一、判断堵点位置方法!"管道完全堵塞判断堵点基本位置可用注油试压法,其原理是:管道完全堵塞后它的一端与堵塞物之间形成一个密闭容积,其大小与它们之间的距离成正比。当向此密闭段内注油时,液压将发生变化,其变化量与诸多因素有关。当其它因素为已知条件时,则仅决定于注油量和管道长度,反之,已知注油量及压力变化,就能计算出管段长度,从而确定堵塞的基本位置。试推导计算埋地管段堵点部位的基本公式。设#为堵点距管端的距离,即密闭段长度,推导中涉及到的已知参数如下:!———注油量;"———管道截面积;#———管道内径;$———管道厚度;%———钢的弹性模量,取$"%&’!%()*+;!,———油品体积压缩系数,随温度、压力变化可查得;"———泊松比,钢管取"-%".;#&———注油前的压差。埋地管道只是径向发生变形,轴向长度不变(即管长的应变#’(’-%),当液压增加#&时,环向应力增加$/-!&#(0$"),轴向应力增加$1-!&#(02")。在此应力下,管径增加!3,管长增加#’-%,又应变-应力0弹性模量$-(%,由此可得下列关系式。管径应变:(#5’5##)6&(#5’)范文范例参考指导WORD整理版%4-&6#&####&##&#(!6")范文范例参考指导WORD整理版容积的应变:&(#5’)&(#5##)$’6&"2’%-#5’6"2’%-$’%$$(26$%)范文范例参考指导WORD整理版%#-#)22#’####&#范文范例参考指导WORD整理版*-!-26$##!$#5’-(!6")(26$!)范文范例参考指导WORD整理版&$’%$范文范例参考指导WORD整理版容积增加值:2#’#)+-%7)8-范文范例参考指导\nWORD整理版#&#(!6"))8-"##&#(!6")(26$$)范文范例参考指导WORD整理版’%$’%$范文范例参考指导WORD整理版密闭管段内的油品在!&作用下,体积变化(减少)为:!)9-6"#!,!&#):和#)9构成的剩余容积为:!)-#):6!);[,]!,-"#%’#(!6"$)5!・!%=<・(26$.)(26$2)范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修注入的油量!也随压力而变化,但因其量很小,可忽略不计,于是有下列关系:范文范例参考指导WORD整理版由式("#$")和式("#$%)可得:[!"!!)]!*("#$%)范文范例参考指导WORD整理版!!#&$(’#")(#("#$+)范文范例参考指导WORD整理版&![%!!$)]!(!)!("#$,)范文范例参考指导WORD整理版#$’$(’#")(#$’范文范例参考指导WORD整理版式中)———埋地管道系数。%!$范文范例参考指导WORD整理版从式("#$,)中可以看出&正比于!*$’。为了消除),避免计算时取值误差,需要把在一点注油试压改在两点进行,先后在点+’和点+$作业,两点间管长为已知(见图"#$,)。图"#-,两点注油试压示意图根据式("#$,)可得:范文范例参考指导WORD整理版&!)!’$’’&#+!)!$$’$由式("#$.)和("#$/)两式可得,再设!(’!$($,&!+!’("#$.)("#$/)("#-0)范文范例参考指导WORD整理版!’#!$若点+$在另一侧,且$’’!$’$,同样可推导得:&!+!’("#-’)范文范例参考指导WORD整理版式中&———点+’至堵点的距离;+———点+’距点+$的距离;!’———在点+’控堵注入油量;!$———在点+$探堵注入油量;$’’———点+’探测的压差;$’$———点+$探测的压差。范文范例参考指导\nWORD整理版!’(!$范文范例参考指导WORD整理版从式("#-0)和式("#-’)可以看出,注油点到堵点的距离只与注入的油量、点+’和点+$的距离有关。以上公式只适用于埋地管道的地面管道。$1管道未完全堵塞注油探测法只能在管道完全堵塞、完全充满油品的情况下应用。若管道并未完全堵・’0//・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修塞,则可采用下述方法探堵。(!)向管道内投放可发出信号的清管器,进行跟踪探测,清管器受阻处可能是堵点位置。(")向管道内发射压力波,测量其返回时间,然后推算出堵点位置。确定了堵点的基本位置,即可有目标地进行管道排堵抢修。根据堵点周围的具体情况,可采用优选法或黄金分割法进行挖管钻孔,逐步缩小堵点范围迅速确定堵点位置。首先,根据现场地形特征,认真分析,选择好第一点和第二点,把堵点控制在两点之间,而后用优选法(或黄金分割法)逐步缩小堵点范围,直到找到确切位置为止,然后根据堵点位置,依据现场情况进行处理。若冰堵管道无裂纹,可用挖坑暴晒、煨烤、电加热等方法融冰通油,后扫线除水。若遇堵点管道已冻裂或砂锈杂质全堵又无法清扫,可用挖坑、割管清扫、重焊或加钢板补焊等办法处理。对站内管道(也包括站外管道)不论是油管道还是水管道,只要发生冰堵,均可用电加热疏通,这是行之有效的方法。电加热接线图见图#$%&。图#$%&电加热接线图造成管道冰堵的原因,最主要是水分混入油品所致。有些存水管段,在冬季结冻成一个较小的通油截面,当有较大的冰块到达该处之后,再加上少量泥砂、铁锈等杂质,经冻结形成一个较密实的整体,导致管道被堵。如西部某成品油管道目前存在较多隐患,由于几次青藏公路整治,工程机械压轧、推弯,导致管道变形,已无法进行全线清管扫线。二、预防措施为避免管道冰堵,应采取以下措施。(!)油库和输油泵站应使用脱水装置,加强油品化验,把好油品质量关。(")油品在油罐中储存一定时期后,应定期清除积水、冰块和杂物。(%)做好内防腐处理,防止和减少锈蚀。(#)输油泵站要充分利用过滤器,定期清理。(’)夏季要进行局部清理扫线(有条件者可全线进行),清除管道中杂质和水分。范文范例参考指导\nWORD整理版(()工艺旁接罐应采取必要的技术措施,防止雨雪水进入。・!!))・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修第五节成品油管道输送的减阻与增输一、成品油管道输送的减阻与增输!"减阻剂减阻与增输的含义在管道输油过程中加入减阻剂,可以有两个方面的作用:(!)在原定输量不变的条件下,降低油流摩阻,减少管道沿程压头损失,从而降低了泵的动力消耗;表示为:!#$",#!%##方式(见图&’());图&’()减阻与增输示意图(*)在原定压力不变的条件下,由于油流摩阻降低,而传输量增加;表示为:##$",!!%!#方式。(()方式的泵工作点在+点,体现了减阻的效果,可以改换成压头较低的泵输油。(&)方式的工作点在"点,体现了增输的效果,但是,由于泵的特性曲线的特征,"点是不存在的,需要重选一种特性曲线适宜、但泵扬程并不升高的泵,使之在"工作点上输油。实际上并不需要如此复杂,而是在不换泵的情况下,使在$工作点上输油,兼有减阻和增输的效果,表示为:#!,#*,##,!!,!*,!#方式。在多数情况下,是为了增加管道的输量而使用减阻剂的,但增输是由于减阻的作用而达到的。*"油品管道应用的减阻剂(!)减阻剂成分。为高分子碳氢化合物聚合物,是一种非牛顿体的粘稠物,用于油品减阻的为油溶性减阻剂,具有极长的链结构,链柔软有弹性,若为螺旋结构更为理想;分子量一般要求在!#-范文范例参考指导\nWORD整理版或!#-以上。&#年代最初用聚甲基丙烯酸甲酯聚合物,从-#年代开始,对顺式聚异戌二烯、聚异丁烯、顺式聚丁二烯、丁笨柄胶、丁基橡胶以及聚氧化丙烯等进行了试验,认为前二者的减阻效果较好。近年来又研制了!’烯烃均聚物(./0’!#1)、氢化聚异戌乙烯(美23455公司产品)和嵌段乙烯一丙烯(加拿大23455678)等成分,减阻效果逐渐提高。・!!#!・范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修(!)减阻剂的物性及使用要求。减阻性能好的减阻剂都具备以下特点:!应是长链梳状聚合物;"具有高分子量,一般不应低于"#$%&,理想是在$%’以上;#在油品中可溶性好。在油品管道上应用减阻剂应符合以下要求:!加入量要少,减阻效率要高,综合体现为实用的经济性要好;"减阻剂本身应具有抗剪能力,储运和使用过程中无明显降解;#对油品加工和油品质量无不利影响。一种新的减阻剂问世,都要做掺入后的油品物性试验、内燃机台班试验以及油品燃烧后对机件的影响测定等。减阻剂的一般物性(以重量浓度为$%()*的+,-型溶液为例):外观呈半透明淡黄色,具有冷蜂蜜样稠度,很粘稠,可拉出长丝不断,密度.%(/!0123);分子量为$#$%’4$#$%5;闪点:6’!7;流动行为指数为:!.%(!&;稠度系数为是:".!)%89・:;。())减阻剂的存放和使用浓度。出厂容器中的浓度是指聚合物干剂浓度,一般为用已烷溶剂稀释的$%*浓度溶液。在掺入管道使用时,要掺入)%*4"%*的煤油或柴油溶液进行稀释使用。在管道里的浓度是根据计算或试验确定减阻剂的加入量,以达到所需要的浓度(以<<3计)。)(减阻机理对于减阻剂的减阻机理,到目前仍然在继续探讨研究,根据实际的减阻现象和减阻效果推断,产生了多种互有争论的理论分析说法。从近些年的实际统计描述中,可以看出以下几点规律性:($)减阻剂并不改变油品的物理化学性质,它在管内的减阻作用并不是通过改变油品的粘度(减粘)、凝固点(降凝)和油品的分子结构等改性效果而取得的。(!)减阻剂的减阻效果是通过改变油品液流特性而取得的。())油流处于层流流态时,减阻剂几乎没有减阻效果,但处于紊流状态时,则有明显的减阻效果。对这一现象的一种解释认为:紊流状态时管道截面上的流速分布趋于均匀,沿管径方向分布的相邻各流层之间的动量交换大大减弱,而紊流旋涡和管壁之间的动量传递与各级不同尺寸的旋涡之间的动量传递,成为决定内部阻力的主要因素。在距离管壁很近的层粘滞亚层处,紊流剪切应力变得非常大,剪切速度也大,紊流强度最高,若注入减阻剂后能抑制此一带高频旋涡的发生,则对于紊流能量的消耗将会产生很大的影响。实际上也是如此,把减阻剂注入到靠管道壁的部位,比注在管道中心部位,其减阻效果要更好些。&(减阻剂产品种类的发展范文范例参考指导\nWORD整理版’%年代末,美国+=;=2=公司研制成+,->$%$型减阻剂,$?5!年取得专利,$?554$?5?年间应用于美国@A9:B9原油管道的越站输送及提高输量方面。$?/$年又研制成功+,->$%!型减阻剂,比+,->$%$型的性能成数倍地提高。/%年代初,开展了成品油管道的减阻试验,用于汽油、煤油、柴油和CDE、E8D的油品减阻,到$?/&年正式在成品油・$$%!・范文范例参考指导\nWORD整理版管道上应用。第五编石油化工管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版!"年代中,美国#$%&&’(和加拿大#$%&&)*’提出申请减阻剂专利。+,-.年美国/01&2*03’43’$53%&6’(提出/7’(5&(减阻剂产品,加入899:即可达到;"<的减阻效果。+,-;年,我国浙江大学开始国产减阻剂的开发和试验工作,+,-8年进行了=>4型减阻剂的试生产,并在国内原油管道上进行了中型试验,产品性能已达到国外!"年代初期水平。+,-?年成都科技大学也发表了@>4型减阻剂的研制成果,以上两校的试验,都曾采用过柴油和煤油等成品油。8A减阻剂的应用和减阻增输效果(+)管道适于应用减阻剂的几种情况。减阻剂发展到目前阶段,尚不能作为一种大量、常年使用的减阻或增输手段,主要的原因是受应用经济性的限制,所以,多在下列情况下,作为一种短期的、权宜性的或特殊处理手段而采用:!季节性输油任务的波动;"暂时性的输油任务的高峰;#根据市场需求时增加输量(这种情况在国内外尤为多见);$管道超过额定输油能力,暂时来不及扩建,或在一定的超额范围内不准备扩建;%顺序输送多种油品时,对某种油品减阻输送,以提高全管道系统的输油能力;&在管道的“卡脖子段”减阻或增输;’在管道建设条件恶劣的沙漠、沼泽、高寒等地区,为减少泵站而采用的减阻;或者海底管道在对比复线方案时,可考虑采用减阻措施。(在战争环境中,对军用油品要求快速输送和装卸,或由于军舰或飞机的快速加油;)其它可能采用减阻技术的情况。(;)减阻剂的使用条件。!减阻剂必须在输送的油品中连续注入使用才能有减阻效果。"减阻剂在管道里要避免受油泵、管件、孔板等各种形式的剪切作用;#对某些种类的减阻剂而言,管径放大效果很显著;在小管径上得到的试验结果,不适用于较大管径的条件,甚至在管径大到一定程度时,减阻效果极其微弱。$油流流态为层流时不宜采用。在紊流的低!"值区,存在减阻效果为零的临界雷诺数!"";在!+8AB::的柴油试验管道上!""C?+B"。(.)使用减阻剂的经济性。使用减阻剂减阻或增输,是一种非工程性的技术措施,不需要扩展原有管道工程规模,不需增设泵站或建管道复线,也不需要更换输油设备即可达到提高管道输送能力的目的;因此,应用减阻剂的工程投资是相当省的,这是采用减阻措施可以简捷而迅速的达到减阻或增输目的优越性所在。但是,减阻剂的耗量与价格是决定采用与否的关键因素,应范文范例参考指导\nWORD整理版通过经济论证确定下列问题:!与其它工程性的增输措施相比是经济的或者是适时的;"使用减阻剂的费用与增输而耗电的费用相比是经济的;#选择经济效果显著的特定使用条件:油品、季节、站间等对象。・++".・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版(!)计算公式。第五编石油化工管道的故障检修范文范例参考指导WORD整理版!减阻率!"(")公式:!"(#)#$$%$&(!%)*)范文范例参考指导WORD整理版$$’&$$#式中$$———减阻前的输油压力,+,-;$&———减阻后的输油压力,+,-。($$、$&、%(参见图!%).)。%#&#%(范文范例参考指导WORD整理版上式为对全部输油压力而言的减阻效果;但是,减阻作用只产生在沿程摩阻方面,对于站间高差和站内压头损失并不存在减阻效果问题;因此,对可能减阻的程度而言,减阻率可按下列计算:范文范例参考指导WORD整理版!"(#)#$$%$&’&$$#(!%)))范文范例参考指导WORD整理版$$%(!$/!’・(・&$%!)式中!$———站内压头损失,0;!’———站间高差,0;"———油品重度,1230)。如果%!&,则可用4-55652因子)来表征减阻率的大小(在同一"*值下):%范文范例参考指导WORD整理版!"(#)#)&)*)&’&$$#。"*#&范文范例参考指导WORD整理版式中)&———未减阻的4-55652因子,037*;)*———减阻后的4-55652因子,037*。!・$6(037*)(!%)!)范文范例参考指导WORD整理版式中!———管道内径,00;)6#*+#,*范文范例参考指导WORD整理版$6———减阻前(&)、后(*)的输油压力,+,-;+———管道长度,0;#———油品密度,1230);,———输油平均流速,037。"增输率!%(#)公式%&%%$范文范例参考指导WORD整理版!%(#)#式中%$———减阻前的输量,0)39;%&———减阻后的输量,0)39。(%&、%*、%$参见图!%).)。范文范例参考指导\nWORD整理版根据水力经验公式:%$’&$$#,$#&#$$(!%)8)范文范例参考指导WORD整理版$-#()%6&:;),也可写成:%6#().6$:88),范文范例参考指导WORD整理版因此・&&$!・%&($&)$:88%$#$$(!%)<)范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修!!(")与#$(!)的关系式:范文范例参考指导WORD整理版!!(")"#$#$(")#%%)%&’’[]$#(#%%"()$*+)范文范例参考指导WORD整理版,&#$(")和!!(")与管径(#)、$%值、流速(&)、油品粘度(’)和加入量(--.)的关系。(,)#$(")与管径#的关系。在相同的$%值下#$(!)随#的增大而减小;有的文献认为:减阻率#$(!)的管径放大效应与/0(#12#3)值有关;在大管径的范围内,放大效应大大弱于小管径范围内的情况;当管径在#0*’%—#0#4%%..范围内变化,放大效应对#$(")的影响即不明显。图)$)%为#$(")—#关系的一例(属于小管径范围)。图)$)%#$(")—#关系图(5)#$(")与油品粘度(")的关系减阻剂容易在低粘度的油品中溶解,减阻剂分子处于更为舒展的形态,因此粘度低时减阻效果好。6789:减阻剂在#’%%..管径、#%%%(#%);2,输量的管道减阻测算中,#$(!)—"关系如图)$)#所示。范文范例参考指导\nWORD整理版图)$)##$(")—"关系图表)$#<为我国=78减阻剂对煤油和柴油的减阻试验数据。・##%’・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版油品第五编石油化工管道的故障检修表!"#$%&’减阻剂对煤油和柴油的减阻试验数据加入量,(()!",*#+"!#!,$范文范例参考指导WORD整理版煤油柴油煤油柴油#+#+$0$0#,-.0,+-0,120,!#/+,!01,22.,#!-,.范文范例参考指导WORD整理版煤油的粘度较柴油低,在两组都较接近的条件下试验,煤油的减阻率要高出!,-—#-,!3。4,#!($)与!"值的关系。!"值大,则#!($)越大;!"值小,#!($)也越小,小到一个临界值!"+时,减阻效率很低,甚至接近于无减阻效果,#!($)"!"的定量关系可近似地用下式表示:范文范例参考指导WORD整理版#!(3)5%67(&"’!"+)(!"/-)范文范例参考指导WORD整理版式中%为常数,与加入量有关,在下图的条件下,%52+,!,图!"!0为#5#1,2))管径、+号柴油减阻试验的#!($)—!"关系图;减阻剂加入量为0-((),试验温度为0+8。图!"!0#!($)—!"关系图9,#!(3)与加入量((())的关系减阻剂的加入量对减阻效果有两点特征表现:(:)#!($)—!"关系曲线的斜率不同,表示减阻效果的明显程度不同;(4)加入量达到一定数额时,减阻效果趋于平缓,甚至保持一定的减阻率不再上升。此为最大极限减阻率,对应的减阻剂加入量即为减阻剂加入浓度极限;以下列公式和范文范例参考指导\nWORD整理版图表示:范文范例参考指导WORD整理版#!($)((())(!"/$)范文范例参考指导WORD整理版#++5(・((());)式中(———加入浓度极限(即为图中直线截距);)———#!($)—!"直线的斜率。上式的倒数可写成下式,并可作图如图!"!/。・##+2・范文范例参考指导WORD整理版范文范例参考指导\nWORD整理版第五编石油化工管道的故障检修图!"!#!"(#)—$$%关系图范文范例参考指导WORD整理版&’’%范文范例参考指导WORD整理版!"(#)($)($$%)(!"!’)范文范例参考指导WORD整理版!"(#)—$$%关系曲线是评定减阻剂减阻效果的一项主要技术资料,也是衡量减阻经济效益的主要依据。*+!"(#)与流速(&)的关系最优减阻状况的流速与管径有关:!,-.%%管径的最优减阻流速范围在&+.-/-+&#%01之间;!,&-’’%%管径的最优减阻流速范围在!+.2/3+&’%01之间(这是实际难以达到的);常用管道的最优减阻流速范围在&+./#+’%01之间,与一般的输油工艺要求基本一致。小管径的减阻效果虽然比较明显,但是在管径小、流速大的情况下产生的高速剪切反而会使减阻剂有轻微的降解,减阻效果下降。用流速&作参量较之用"’值作参量来衡量!"(#)会更好些,下式即是一个用&和$$%作参量的、适用于!,&’’/!,!’’%%管道的!"(#)"&・$$%关系公式;范文范例参考指导WORD整理版!"(#)(式中&———流速,%01。(&"&+.)・($$%)-#)-+-&)’+’4#($$%)・(&"&+.)’+#&-(!"!&)范文范例参考指导WORD整理版上式的计算结果是偏低的,例如在&’’$$%及&(&+./#+’%01条件下,!"(5)仅为2+-5/&#+#5。范文范例参考指导\nWORD整理版・&&’2・范文范例参考指导