液化氣站壓力管道全面檢驗(yàn)方法分析

楊振峰

（廣東省特種設(shè)備檢測(cè)研究院肇慶檢測(cè)院，廣東 肇慶 526070）

液化氣站壓力管道全面檢驗(yàn)方法分析

楊振峰

（廣東省特種設(shè)備檢測(cè)研究院肇慶檢測(cè)院，廣東 肇慶 526070）

液壓氣站的正常運(yùn)行直接影響到居民的生活質(zhì)量，因此重視液壓氣站的管理非常必要。在液壓氣站管理體系中，壓力管道全面檢驗(yàn)作為重要內(nèi)容，應(yīng)得到足夠的重視。為了保證液化氣站的正常運(yùn)行，本文主要分析壓力管道全面檢驗(yàn)方法。

壓力管道；射線檢驗(yàn)；無損檢驗(yàn)

0 引言

液化氣站壓力管道全面檢驗(yàn)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，外加壓力管道在安裝上存在地域差異，因此在這一過程中，應(yīng)先進(jìn)行全面的分析，再據(jù)此準(zhǔn)確選取衡量指標(biāo)和檢驗(yàn)手段。目前，液化氣站的壓力管道一般為GC2級(jí)管道，因此在全面檢驗(yàn)中，需開展射線檢測(cè)。據(jù)《NB/T47013.2-2015承壓設(shè)備無損檢第2部分射線檢測(cè)》可知，在檢測(cè)結(jié)果的定級(jí)上，若未焊透的長(zhǎng)度占焊口總長(zhǎng)的15%以上，則其缺陷質(zhì)量為IV級(jí)，因此應(yīng)停用管道。另外，除了從客觀角度看待壓力管道全面檢測(cè)以外，還應(yīng)注意一些主觀層面的問題，比如針對(duì)無法立即處理的壓力管道缺陷，應(yīng)先結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范評(píng)定其安全情況，然后再據(jù)此采取處理措施?？梢?，在液化氣站壓力管道全面檢驗(yàn)中，應(yīng)從壓力管道的實(shí)際出發(fā)，采取有效的檢驗(yàn)方法。本文結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，淺析液化氣站壓力管道的全面檢驗(yàn)方法，并舉例說明。

1 液化氣站壓力管道全面檢驗(yàn)

在未來的發(fā)展中，液化氣的使用量將急劇增加，因此為了保證液化氣站的正常運(yùn)行及液化氣的安全使用，應(yīng)重視對(duì)壓力管道的全面檢驗(yàn)。目前，液化氣站壓力管道的全面檢驗(yàn)一般采用射線檢測(cè)和導(dǎo)波無損檢測(cè)。

1.1 射線檢測(cè)

在液化氣站壓力管道的全面檢驗(yàn)中，射線檢測(cè)具有不可取代的作用。因此，在進(jìn)行射線檢測(cè)時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確把握如下要點(diǎn)：

（1）嚴(yán)格按照《NB/T47013.2-2015承壓設(shè)備無損檢第2部分射線檢測(cè)》的要求進(jìn)行射線檢測(cè)，注意若受客觀條件所限，則應(yīng)按需加以變動(dòng)。（2）液化氣站壓力管道是輸送液化氣的重要工具，其不允許頻繁更換和反復(fù)維修，因此在射線檢測(cè)中，若管道外徑≤100mm且采用不增加墊板單面焊接的方式來處理小管徑，則應(yīng)先全面分析管道存在的未焊透問題，同時(shí)建議采用試塊對(duì)比的方法來對(duì)管道的焊接質(zhì)量進(jìn)行分級(jí)評(píng)定。（3）針對(duì)我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較多的問題，在壓力管道全面檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，比如據(jù)《在用工業(yè)管道定期檢驗(yàn)規(guī)程2003》可知，若壓力管道采用的是20#鋼管道，則可按局部減薄的方式定級(jí)處理未焊透的缺陷。

1.2 導(dǎo)波無損檢測(cè)

導(dǎo)波無損檢測(cè)是液化氣站壓力管道全面檢測(cè)的又一重要方法，其中導(dǎo)波是一種分屬差聲波范疇的扭曲波及待測(cè)管道中液體介質(zhì)流動(dòng)會(huì)對(duì)其產(chǎn)生嚴(yán)重影響，但允許液體介質(zhì)在導(dǎo)波無損檢測(cè)時(shí)流動(dòng)。在實(shí)際操作中，導(dǎo)波的頻率一般在100kHz以下，表明導(dǎo)波可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳播，從而提高了導(dǎo)波的檢測(cè)效率。在導(dǎo)波無損檢測(cè)中，通常應(yīng)把握好如下要點(diǎn)：

（1）確定檢測(cè)條件，即在導(dǎo)波無損檢測(cè)前，可利用定量光譜儀測(cè)定待測(cè)管道的材質(zhì)，同時(shí)在帶漆檢測(cè)中，可利用涂層測(cè)厚儀測(cè)定管道的外表面厚度，之后再進(jìn)行正式檢測(cè)。（2）布設(shè)探頭，具體做法如下：一是對(duì)稱布設(shè)在膨脹彎管處及將探頭安排在中心處；二是每間隔80m拆除一節(jié)保溫層，并裝設(shè)探頭環(huán)。（3）導(dǎo)波設(shè)備：利用WavemakerSE16導(dǎo)波檢測(cè)儀檢測(cè)管道，并選用R2B8導(dǎo)波探頭。另外，在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中，不僅不用外接電源，還可利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)運(yùn)算檢測(cè)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了液化氣站壓力管道的智能化檢測(cè)。（4）分析檢測(cè)結(jié)果，即先按上述方法得出檢測(cè)結(jié)果后，再通過X射線拍片對(duì)可疑位置加以證實(shí)。

一般來講，可將導(dǎo)波軟件用來判斷壓力管道缺陷，且一旦焊縫存在缺陷，首先在波形上將表現(xiàn)出不圓滑、不對(duì)稱及局部為三峰或雙峰波形等現(xiàn)象；其次，在波形的對(duì)稱性上，正常焊縫的導(dǎo)波波形將出現(xiàn)紅色波低、黑色波高的現(xiàn)象，反之則可判定焊縫存在缺陷。

另外，為了保證液壓氣站壓力管道導(dǎo)波無損檢測(cè)的可靠性，在實(shí)際檢測(cè)中還應(yīng)注意如下事項(xiàng)：一是在裝設(shè)導(dǎo)波檢測(cè)環(huán)時(shí)，應(yīng)保證正方向?yàn)閷?dǎo)管的前進(jìn)方向，否則檢測(cè)波形的偏差將達(dá)180°，從而降低了檢測(cè)的效果；二是在缺陷定位時(shí)，為了減少檢測(cè)時(shí)間及保證檢測(cè)效果，應(yīng)根據(jù)客觀實(shí)際優(yōu)化檢測(cè)步驟；三是在選擇保溫層點(diǎn)的拆除位置時(shí)，一般按管道膨脹彎矩的中心位置來選定探頭環(huán)的裝設(shè)位置，其中100m管道應(yīng)按40～50m設(shè)定檢測(cè)距離及選出3處檢測(cè)位置，注意兩端的檢測(cè)位置到膨脹彎矩首個(gè)焊縫的距離應(yīng)控制在4m左右；四是在使用導(dǎo)波軟件時(shí)，應(yīng)按要求控制待測(cè)管道的尺寸及實(shí)際檢測(cè)距離，同時(shí)通過調(diào)整檢測(cè)方法來提高導(dǎo)波軟件的應(yīng)用效果。

1.3 導(dǎo)波無損檢測(cè)與定期檢測(cè)規(guī)程的討論

導(dǎo)波無損檢測(cè)與定期檢測(cè)在液化氣站壓力管道全面檢測(cè)中的作用都很重要。

但實(shí)踐表明，若按《NB/T47013.2-2015承壓設(shè)備無損檢第2部分射線檢測(cè)》進(jìn)行檢測(cè)，則一旦未焊透長(zhǎng)度在焊口總長(zhǎng)的15%以上，便需對(duì)管道進(jìn)行停用維修，而若參照《在用工業(yè)管道定期檢驗(yàn)規(guī)程2003》，則當(dāng)未焊透長(zhǎng)度未在規(guī)范允許的范圍時(shí)，應(yīng)按局部減薄的要求進(jìn)行處理，但在這一過程中，未焊透長(zhǎng)度的控制卻缺乏可參照的標(biāo)準(zhǔn)。

針對(duì)這一矛盾，筆者認(rèn)為若未焊透的容限深度在安全范圍，則在評(píng)定缺陷時(shí)，管道的極限承載力應(yīng)選為塑性極限載荷。

2 案例分析

為了進(jìn)一步探析液化氣站壓力管道全面檢驗(yàn)方法的應(yīng)用，本文筆者結(jié)合如下案例展開討論：A液化氣站壓力管道的材質(zhì)、規(guī)格、設(shè)計(jì)壓力及溫度分別為20#鋼、φ57×3.5mm、1.8MPa及50℃。在使用20年的檢驗(yàn)中，并未發(fā)現(xiàn)任何腐蝕和減薄等缺陷，但在對(duì)一處焊口開展射線檢測(cè)時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)一道長(zhǎng)300mm、深1.0mm的未焊透缺陷。據(jù)《NB/T47013.2-2015承壓設(shè)備無損檢第2部分射線檢測(cè)》可知，當(dāng)未焊透長(zhǎng)度在焊口總長(zhǎng)的15%以上時(shí)，其安全等級(jí)為IV級(jí)，此時(shí)應(yīng)進(jìn)行停用維修，而若按局部減薄開展安全評(píng)定，則允許這一缺陷存在。

在這一案例中，壓力管道為#20鋼及其壁厚、管內(nèi)半徑分別為3.5mm和27.5mm，同時(shí)管道的屈服強(qiáng)度、斷裂韌性及在正常條件下操作時(shí)的軸向應(yīng)力分別為230MPa、2821N/mm15和7.3MPa。另外，管道未焊透缺陷的相對(duì)長(zhǎng)度為0.17。那么，通過計(jì)算可知，在上述案例中，存在未焊透缺陷的管道可繼續(xù)投入使用，但管道的檢驗(yàn)周期應(yīng)適當(dāng)縮短，以保證管道使用的安全性及液化氣站的正常運(yùn)行。

3 結(jié)語

綜上，本文分別討論了射線檢測(cè)與導(dǎo)波無損檢測(cè)在液化氣站壓力管道中的應(yīng)用，并針對(duì)導(dǎo)波無損檢測(cè)與定期檢測(cè)規(guī)范存在的矛盾做了進(jìn)一步說明。

總之，目前，液化氣站壓力管道全面檢測(cè)尚存在較大的上升空間，而為了減少檢驗(yàn)中可能出現(xiàn)的矛盾，還應(yīng)從體制及方法上進(jìn)行優(yōu)化處理，方才能保證壓力管道的安全使用及液化氣站的正常運(yùn)行。

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TE973.6

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1671-0711（2016）10（下）-0058-02