一、概述
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在化工生產中,工藝管道把不同工藝功能的機械和設備連接在一起,以完成特定的化工工藝過程,達到制取各種化工產品的目的。工藝管道與機械設備一樣,伴有介質的化學環境和熱學環境,在復雜的工藝條件下運行,設計、制造、安裝、檢驗、操作、維修的任何失誤,都有可能導致管道的過早失效或發生事故。特別是高壓工藝管道,由于承受高壓,加上化工介質的易燃、易爆、有毒、強腐蝕和高、低溫特性,一旦發生事故,就更具危險性。
高壓工藝管道較為突出的危險因素是超溫、超壓、腐蝕、磨蝕和振動。管道的超溫、超壓與反應容器的操作失誤或反應異常過載有關;腐蝕、磨蝕與工藝介質中腐蝕物質或雜質的含量和流體流速等有關。振動和轉動機械動平衡不良或基礎設計不符合規定有關,但更主要的是管道中流體流速高,轉彎過多,截面突變等形成的激振力氣流脈動。腐蝕、磨蝕會逐漸削弱管道和管件的結構強度;振動易造成管道連接件的松動泄漏和疲勞斷裂。即使是很小的管線、管件或閥門的泄漏或破裂,都會造成較為嚴重的災害,如火災、爆炸或中毒等。多年實踐證明,高壓管道事故的頻率及危害性不亞于壓力容器事故,必須引起充分注意。
為了防止事故,強化高壓工藝管道的管理,《化學工業部設備動力管理制度》中,把高壓管道列入鍋爐壓力容器安全監察范圍,并頒發了《化工高壓工藝管道維護檢修規程》。高壓工藝管道的管理范圍為:
(1)靜載設計壓力為10~32 MPa的化工工藝管道和氨蒸發器、水冷排、換熱器等設備和靜載工作壓力為10~32 MPa的蛇管、回彎管;
(2)工作介質溫度-20~370℃的高壓工藝管道。
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二、高壓管道的設計、制造和安裝
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1.高壓管道設計
高壓工藝管道的設計應由取得與高壓工藝管道工作壓力等級相應的、有三類壓力容器設計資格的單位承擔。高壓工藝管道的設計必須嚴格遵守工藝管道有關的國家標準和規范。設計單位應向施工單位提供完整的設計文件、施工圖和計算書,并由設計單位總工程師簽發方為有效。
2.高壓管道制造
高壓工藝管道、閥門管件和緊固件的制造必須經過省級以上主管部門鑒定和批準的有資格的單位承擔。制造單位應具備下列條件:
(1)有與制造高壓工藝管道、閥門管件相適應的技術力量、安裝設備和檢驗手段。
(2)有健全的制造質量保證體系和質量管理制度,并能嚴格執行有關規范標準,確保制造質量。
制造廠對出廠的閥門、管件和緊固件應出具產品質量合格證,并對產品質量負責。
3.高壓管道安裝
高壓工藝管道的安裝單位必須取得與高壓工藝管道操作壓力相應的三類壓力容器現場安裝資格的單位承擔。擁有高壓工藝管道的工廠只能承擔自用高壓工藝管道的修理改造安裝工作。
高壓工藝管道的安裝修理與改造必須嚴格執行《工藝管道工程施工及驗收規范》GBJ 235—82金屬管道篇;《現場設備、工業管道焊接工程施工驗收規范》GBJ 236—82《化工高壓工藝管道維護檢修規程》;以及設計單位提供的設計文件和技術要求。施工單位對提供安裝的管道、閥門、管件、緊固件要認真管理和復檢,嚴防錯用或混入假冒產品。施工中要嚴格控制焊接質量和安裝質量并按工程驗收標準向用戶交工。高壓管道交付使用時,安裝單位必須提交下列技術文件:
(1)高壓管道安裝竣工圖;
(2)高壓鋼管檢查驗收記錄;
(3)高壓閥門試驗記錄;
(4)安全閥調整試驗記錄;
(5)高壓管件檢查驗收記錄;
(6)高壓管道焊縫焊接工作記錄;
(7)高壓管道焊縫熱處理及著色檢驗記錄;
(8)管道系統試驗記錄。
試車期間,如發現高壓工藝管道振動超過標準,由設計單位與安裝單位共同研究,采取消振措施,消振合格后方可交工。
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三、高壓管道操作與維護
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高壓工藝管道是連接機械和設備的工藝管線,應列入相應的機械和設備的操作崗位,由機械和設備操作人員統一操作和維護。操作人員必須熟悉高壓工藝管道的工藝流程、工藝參數和結構。操作人員培訓教育考核必須有高壓工藝管道內容,考核合格者方可操作。
高壓工藝管道的巡回檢查應和機械設備一并進行。高壓工藝管道檢查時應注意以下事項:
(1)機械和設備出口的工藝參數不得超過高壓工藝管道設計或缺陷評定后的許用工藝參數,高壓管道嚴禁在超溫、超壓、強腐蝕和強振動條件下運行;
(2)檢查管道、管件,閥門和緊固件有無嚴重腐蝕、泄漏、變形、移位和破裂以及保溫層的完好程度;
(3)檢查管道有無強烈振動,管與管、管與相鄰件有無摩擦,管卡、吊架和支承有無松動或斷裂;
(4)檢查管內有無異物撞擊或摩擦的聲響;
(5)安全附件、指示儀表有無異常,發現缺陷及時報告,妥善處理,必要時停機處理。
高壓工藝管道嚴禁下列作業:
(1)嚴禁利用高壓工藝管道作電焊機的接地線或吊裝重物受力點;
(2)高壓管道運行中嚴禁帶壓緊固或拆卸螺栓。開停車有熱緊要求者,應按設計規定熱緊處理;
(3)嚴禁帶壓補焊作業;
(4)嚴禁熱管線裸露運行;
(5)嚴禁借用熱管線做飯或烘干物品。
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