压力管道的运行维护与检验技术

压力管道的运行维护与检验技术

周海斌 1 许天其 2

1 浙江省特种设备科学研究院， 浙江 杭州 310020

2 浙江金象科技有限公司, 浙江 东阳 322100

摘要：随着工业生产的发展和城市燃气及热力管网的普及，各类管道的数量不断增加，特别是输送可燃气、易爆性及对人体和环境有害性介质的压力管道数量逐年递增，这也使发生事故的可能性增大。作为运输流体方式之一的压力管道，其安全运行与生产生活关系极为密切。因此，本文就针对压力管道的运行维护与检验技术展开探究，确保压力管道的安全运行。

关键词：压力管道；运行维护；检验技术；

引言：

压力管道是指那些在生产和生活中使用的输送可能引起燃烧、爆炸或中毒等危险性介质的承压管道，例如输送原油、燃气、蒸汽、各类工艺物料等有毒有害气体等介质的管道。压力管道是在一定温度和压力下，用于输送流体介质，且具有爆炸危险性的特种设备。基于此，本文首先分析压力管道的检验现状，并探讨压力管道的检验技术，最后提出建立压力管道的运行维护管理模式与检验规则。

一、压力管道的检验现状分析

1.压力管道检验具有不完全同于锅炉和压力容器的技术与方法。其原因在于压力管道具有如下特点：种类多，数量大，设计、制造、安装、应用管理环节多；长细比大，跨越空间大，边界条件复杂；现场安装工作量大；材料应用种类多，选用复杂；管道及其元件生产厂家规模较小，产品质量保证较差，事故分析发现，占30~40%；长输管道与燃气管道基本上为埋地敷设，热力管道为管沟敷设。针对上述压力管道特点，完全仿照锅炉压力容器的检测手段，工作量相当庞大，管道使用单位的负担也会很重。

2.长输管道与燃气管道，基本上为埋地敷设，要想全面开挖检测，难度相当大，也得不偿失。当前，现有检验检测单位的检验方法千差万别，水平参差不齐，不利于加入WTO后的竞争以及检验技术的进步。所以开展埋地管道的地面检测技术研究与开发，使之标准化，很必要，而我国开展管道检验工作的历史不长。当前，埋地管道地面检测技术主要是按照物探原理，利用电磁法进行检测，其检测精度有限，受干扰比较明显，特别是人口稠密的城市埋地管道，因为管道分布较密集，各种电磁信号的干扰很大。所以有必要研究埋地管道防腐涂层缺陷与现有检测仪器的检测参数间的对应关系，如电流衰减率与涂层缺陷大小的关系等。对于穿越管段，可采用TWI公司Long range ultrasonic method。同时，宜开展新的检测方法研究，如将雷达信号无损检测技术、微波信号无损检测技术、声发射无损检测技术等纳入埋地管道地面检测仪器的开发研究领域。

3.在埋地管道检验评价方面，应加强对检验结果的评价研究。据本专题组调研所知，当前埋地管道检验队伍对于检验结果的评价工作重视程度有限，原因可能在于经费问题。天津大学曾开发了1套埋地管道防腐系统的综合评价技术软件，主要采用了四指标法，即腐蚀电流密度、管地自然电位、管道防腐层技术状况以及阴极保护的有效性，但没有对管道本身的性能进行综合评价，如管道材料适用性、剩余寿命、剩余强度以及风险因子等。由前所述，只有对管道本身性能进行评价，才能使管道使用单位对管道性能有全面的了解，也才有利于有关职能部门的安全监察。

二、压力管道的检验技术

压力管道的长径比一般较大，在使用中很不稳定，容易受到破坏；压力管道的种类繁多、数量巨大，不易实现管理和检测；另外压力管道内的流体介质复杂并且管道工作环境较为恶劣，易引发意外的事故。在压力管道的安装和使用中，常见的缺陷包括焊接缺陷和外部工作条件造成的新缺陷。焊接缺陷主要表现为漏焊、夹杂、气孔等；新增加的缺陷表现为裂纹、腐蚀等。针对于压力管道的这些缺陷，可采用有效的无损检验技术，监控和测量管道存在的缺陷情况。被检压力管道存在差别其检验技术也不相同，主要的检验方法如下：

1.宏观观察检验

对于一些人体可以直接接触和观察的在用压力管道，可采用宏观观察的方法进行检验。检验时，主要注重检查压力管道的阀门、法兰以及人孔连接处，记录这些部位的机械创伤和受腐蚀程度。通过检验结果分析管道的缺陷状况，判断其是否影响压力管道的正常安全使用。如果经检查发现管道的缺陷状况较为严重，必须立即停止使用并作出修理和更换。

2.射线探伤检测

将射线投射到压力管道上，射线在穿透管道的过程中发生衰减，衰减程度与管道中的介质和存在的缺陷有关，通过反馈的信息可判断管道中缺陷的情况。射线探伤检测适用于人体不能进入和观察的管道部位，它可通过射线对该部位进行探测。该技术主要检测压力管道的焊接部位，它通过检测设备能够形象地显示出焊接中存在的缺陷图像。并且射线探伤技术可以精确的测量缺陷的尺寸，以帮助检验人员对管道的缺陷做出准确的评估。

3.压力管道泄漏检测

压力管道的泄漏检测可采用增压检测法，将一定的压力充入到被检测的管道，在压力保持的时间内把检测液涂抹在管道表面，观察是否存在泄漏现象。这种方法操作简便、易于实现，可良好地检测小范围内压力管道的泄漏情况。对于长度较长、数量较大的油气输送管道，可采用负压测漏技术。这类管道中存在一定的压力，如果管道发生泄漏其内部压力将会降低形成负压环境，并通过压力传感器收集负压信号就能够检测管道是否存在泄漏。此外，超声检漏相机是一项比较先进的管道测漏仪器，它通过超声波反射原理，使用传感器收集泄漏信息，不但有效地检测出管道泄漏的部位，也可精确地测量泄漏的情况。这项技术检测灵敏度较高、速度较快，非常适用于工业领域各压力管道的泄漏检测。

三、建立压力管道的运行维护管理模式与检验规则

应加强立法,建立起有关的压力管道运行维护管理与检验等方面的安全监察体系,依照锅炉压力容器的管理经验,借鉴国外先进的压力管道运行维护与检验经验,制订法规与部门规章,做到有法可依。

结合目前我国压力管道安全管理与监察现状,在压力管道的安全运行和检验技术的标准上，应当在现有的国际检验能力允许的范围内，制订出符合中国实际国情的由中国特色的针对埋地管道进行检验检测的技术标准，如可对现有的《地下管线电磁法探测规程》进行完善工作。另外，结合目前我国的检验机构的现状和检测水平，努力地进行科学研究，从而制订出针对埋地的燃气管道的评价技术标准，可参考《埋地管道外防腐涂层的分级评价方法》。这样，便为今后的地下管线的检测工作确立了工作标准，使得各个检验机构的工作越来越规范。国家应设立专门的安全检测部门，来加强对那些易燃易爆等危险性较大的压力管道的监察力度。具体的工作包括对压力管道的设计、元件制造、安装、使用、检验、维护、改造等7个环节的检测与监察工作；逐步地打破以往压力管道条块处于分割状态的管理局面，让我国的压力管道在运行维护管理和检验方面上形成规范化的管理系统。在当前开展压力管道的检测工作，首先要做的工作便是在全国进行压力管道的使用登记工作和管理工作，还要积极开展压力管道的定期检验工作的试点，从而形成一个以“企业负责，政府监督”为主的整体上的压力管道的新的检验和安全运行的检测系统。

结语：

总而言之，压力管道将会随着社会经济的不断发展应用得到更加广泛，压力管道运行维护和检验工作也会变得更加重要。因此，为了保证压力管道的安全使用，做好压力管道安全运行维护管理与检验工作，应制定有关法规，完善技术标准化体系，建立规范化、专业化的检验队伍，采用科学有效的检验手段，定期对压力管道实行维护和检验。

参考文献：

[1]周红俊.压力管道的运行维护与检验技术[J].2017.

[2]王千.在用压力管道全面检验中的工作方法分析[J].2017.

[3]高芊，杨键冰，张晓军等.我国压力管道的运行维护与检验技术研究[J].2018.