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GC1、GC2级压力管道全面检验周期与安全评定指南

【摘要】:GC1、GC2级压力管道的全面检验周期按照以下原则之一确定:①检验周期一般不超过6年。⑤在线检验中发现存在严重问题的压力管道。8)管道缺陷的安全评定由国家质检总局批准的技术机构进行,负责进行安全评定的机构应当根据与使用单位签订的在用管道缺陷安全评定合同和检验机构的检验报告进行评定。使用单位应当将检验报告、评定报告存入压力管道档案,长期保存,直至管道报废。

1.压力管道的定期检验

1)管道定期检验分为在线检验和全面检验,如图5-5所示。

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图5-5 管道定期检验示意图

在线检验是在运行条件下对在用管道进行的检验,在线检验每年至少1次(也可称为年度检验);全面检验是按一定的检验周期在管道停车期间进行的较为全面的检验。

GC1、GC2级压力管道的全面检验周期按照以下原则之一确定:①检验周期一般不超过6年。②按照基于风险检验(RBI)的结果确定的检验周期,一般不超过9年。GC3级管道的全面检验周期一般不超过9年。

2)属于下列情况之一的管道,应当适当缩短检验周期:①新投用的GC1、GC2级压力管道(首次检验周期一般不超过3年)。②发现应力腐蚀或者严重局部腐蚀的压力管道。③承受交变载荷,可能导致疲劳失效的压力管道。④材质产生劣化的压力管道。⑤在线检验中发现存在严重问题的压力管道。⑥检验人员和使用单位认为需要缩短检验周期的压力管道。

3)使用单位应当及时安排管道的定期检验工作,并且将管道全面检验的年度检验计划上报使用登记机关与承担相应检验工作任务的检验机构。全面检验到期时,由使用单位向检验机构申报全面检验。

在线检验的时间由使用单位根据生产情况安排。

4)在线检验工作由使用单位进行,使用单位从事在线检验的人员应当取得《特种设备作业人员证》,使用单位也可将在线检验工作委托给具有压力管道检验资格的机构;全面检验工作由国家质检总局核准的具有压力管道检验资格的检验机构进行,基于风险的检验(RBI)由国家质检总局指定的技术机构承担。

5)在线检验主要检查管道在运行条件下是否有影响安全的异常情况,一般以外观检查和安全保护装置检查为主,必要时进行壁厚测定和电阻值测量。

在线检验后应当填写在线检验报告,做出检验结论。

6)全面检验一般包括外观检查、壁厚测定、耐压试验和泄漏试验,并且根据管道的具体情况,采取无损检测、理化检验、应力分析、强度校验、电阻值测量等方法。

全面检验时,检验机构还应当对使用单位的管道安全管理情况进行检查和评价。检验工作完成后,检验机构应当及时向使用单位出具全面检验报告。

7)如果全面检验发现管道有严重缺陷,使用单位应当制订修复方案。修复后,检验机构应当对修复部位进行检查确认;对不易修复的严重缺陷,也可以采用安全评定的方法,确认缺陷是否影响管道安全运行到下一个全面检验周期。

8)管道缺陷的安全评定由国家质检总局批准的技术机构进行,负责进行安全评定的机构应当根据与使用单位签订的在用管道缺陷安全评定合同和检验机构的检验报告进行评定。

9)在用管道的定期检验按照工业管道定期检验的要求进行。使用单位应当将检验报告、评定报告存入压力管道档案,长期保存,直至管道报废。

2.管道的耐压试验和泄漏试验

1)管道的耐压试验应当在热处理、无损检测合格后进行。耐压试验一般采用液压试验,或者按照设计文件的规定进行气压试验。如果不能进行液压试验,经过设计单位同意可采用气压试验或者液压—气压试验代替。脆性材料严禁使用气体进行耐压试验。

对于GC3级管道,经过使用单位或者设计单位同意,可以在采取有效的安全保障条件下,结合试车,按照GB/T 20801.1~6—2006的规定,用管道输送的流体进行初始运行试验代替耐压试验。

2)液压试验应当符合以下要求:①一般使用洁净水,当对奥氏体不锈钢管道或者对连有奥氏体不锈钢管道或设备的管道进行液压试验时,水中氯离子含量不得超过0.005%。如果水对管道或者工艺有不良影响,可以使用其他合适的无毒液体。当采用可燃液体介质进行试验时,其闪点不得低于50℃。②试验时的液体温度不得低于5℃,并且高于相应金属材料的脆性转变温度。③承受内压的管道系统中任何一处的液压试验压力均不低于1.5倍设计压力,当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力不得低于式(5-1)的计算值,当pT在试验温度下产生超过管道材料屈服强度的应力时,应当将试验压力pT降至不超过屈服强度时的最大压力。

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式中 pT——试验压力(MPa);

p——设计压力(MPa);

s1——试验温度下管子的许用应力(MPa);

s2——设计温度下管子的许用应力(MPa)。

式(5-1)中,当978-7-111-40021-9-Chapter05-28.jpg大于6.5时,取6.5。④承受外压的管道,其试验压力应当为设计内、外压差的1.5倍,并且不得低于0.2MPa。⑤如果管道与容器作为一个系统统一进行液压试验,当管道试验压力小于等于容器的试验压力时,应当按照管道的试验压力进行试验;当管道试验压力大于容器的试验压力,并且无法将管道与容器隔开,同时容器的试验压力大于等于按第2)条第③项计算的管道试验压力的77%时,经过设计单位同意,可以按容器的试验压力进行试验。⑥夹套管内管的试验压力按照内部或者外部设计压力的高者确定,夹套管外管的试验压力按第2)条第③项确定。⑦试验缓慢升压,待达到试验压力后,稳压10min,再将试验压力降至设计压力,保压30min,以压力不降、无渗漏为合格。⑧试验时必须排净管道内的气体,试验过程中发现泄漏时不得带压处理,试验结束排液时需要防止形成负压。

3)气压试验应当符合以下要求:①试验所用的气体为干燥洁净的空气、氮气或者其他不易燃和无毒的气体。②严禁使试验温度接近金属的脆性转变温度。③试验时装有超压泄放装置,其设定压力不得高于1.1倍试验压力或者试验压力加上0.345MPa(取其较低值)。④承受内压钢管以及有色金属管道的试验压力为设计压力的1.15倍。⑤试验前必须用试验气体进行预试验,试验压力为0.2MPa。⑥试验时,应当逐步缓慢增加压力,当压力升至试验压力的50%时,如果未发现异常或泄漏现象,则继续按试验压力的10%逐级升压,直至试验压力,然后将压力降至设计压力进行检查,以发泡剂检验不泄漏为合格。试验过程中严禁带压紧固螺栓

4)液压—气压试验应当满足第1)条的要求,并且被液体充填部分管道的压力应当不大于第2)条第③项的规定。

5)现场条件不允许使用液体或者气体进行耐压试验的管道,在征得设计单位同意后,可以采取替代性试验。替代性试验应当同时满足以下要求:①凡未经过液压或者气压试验的管道受压元件焊接接头,包括制造管道和管件的焊接接头、纵向焊接接头以及螺旋焊焊接接头,均进行100%的射线检测或者100%超声检测合格,其他未包括的焊接接头进行100%的渗透检测或者磁粉检测合格。②按照GB/T 20801.1~6—2006的规定进行管道系统的柔性分析。③管道系统采用敏感气体或者浸入液体的方法进行泄漏试验,试验要求应在设计文件中明确规定。(www.chuimin.cn)

6)输送极度危害、高度危害流体以及可燃流体的管道应当进行泄漏试验。泄漏试验应当符合以下要求:①试验在耐压试验合格后进行,试验介质宜采用空气,也可以按照设计文件或者相关标准的规定,采用卤素、氦气、氨气或者其他敏感气体进行较低试验压力的敏感性泄漏试验。②泄漏试验检查重点是阀门填料函、法兰或者螺纹联接处、放空阀、排气阀、排水阀管。③泄漏试验时,压力逐级缓慢上升,当达到试验压力,并且停压10min后,用涂刷中性发泡剂的方法,巡回检查所有密封点,以不泄漏为合格。

7)管道耐压试验合格后,应当按照GB/T 20801.1~6—2006和设计文件的规定进行吹扫或者清洗,吹扫时应当设置禁区。清洗排放的污水和废液不得污染环境,排放标准应当符合国家有关法规、标准的规定。

8)管道耐压试验和泄漏试验合格,方可按照设计文件的要求和相关规定进行管道的防腐、绝热、标记以及竣工验收。

3.安全保护装置

1)管道所用的安全阀、爆破片装置、阻火器、紧急切断装置等安全保护装置以及附属仪器仪表应当符合TSG D0001—2009的规定。制造安全泄放装置(安全阀、爆破片装置)、阻火器和紧急切断装置用紧急切断阀等安全保护装置的单位必须取得相应的《特种设备制造许可证》。

2)安全保护装置以及附属仪器仪表的设计、制造和检验应当符合有关安全技术规程及其相应标准的要求。

安全泄放装置用于防止管道系统发生超压事故时,其控制仪器仪表和事故联锁装置不能代替安全泄放装置作为系统的保护设施。在不允许安装安全泄放装置的情况下,如果控制仪器仪表和事故联锁装置的可靠性不低于安全泄放装置,那么控制仪器仪表和事故联锁装置可以代替安全泄放装置作为系统的保护设施。

3)凡有以下情况之一者,应当设置安全泄放装置:①设计压力小于系统外部压力源的压力,出口可能被关断或者堵塞的容器和管道系统。②出口可能被关断的容积式泵和压缩机的出口管道。③因冷却水回流中断,或者再沸器输入热量过多引起超压的蒸馏塔顶气相管道系统。④因不凝气积聚产生超压的容器和管道系统。⑤出口管道设有切断阀或者调节阀的加热炉与切断阀或者调节阀之间的管道。⑥因两端切断阀关闭,受环境温度、阳光辐射或者伴热影响产生热膨胀或者汽化的管道系统。⑦放热反应可能失控的反应器出口切断阀上游的管道。⑧凝汽式汽轮机的蒸汽出口管道。⑨蒸汽发生器等产汽设备的出口管道系统。⑩低沸点液体(液化气等)容器出口管道系统。⑪管程可能破裂的热交换器低压侧出口管道。⑫减压阀组的低压侧管道。⑬设计认为可能产生超压的其他管道系统。

4)当采用安全阀不能可靠工作时,应当改用爆破片装置,或者采用爆破片与安全阀组合装置。采用组合装置时,应当符合GB 150.1~4—2011的有关规定。爆破片与安全阀串联使用时,爆破片在动作中不允许产生碎片。

5)以下放空或者排气管道上应当设置放空阻火器:①闪点小于等于43℃,或者物料最高工作温度大于等于物料闪点的储罐的直接放空管(包括带有呼吸阀的放空管道)。②可燃气体在线分析设备的放空总管。③爆炸危险场所内的内燃发动机的排气管道。

6)凡有以下情况之一者,一般应当在管道系统的指定位置设置管道阻火器;①输送有可能产生爆燃或者爆轰的混合气体管道。②输送能自行分解导致爆炸,并且引起火焰蔓延的气体管道。③与明火设备连接的可燃气体减压后的管道(特殊情况可设置水封装置)。④进入火炬头前的排放气管道。

7)可燃液化气或者可燃压缩气储运和装卸设施重要的气相或者液相管道应当设置紧急切断装置。紧急切断装置包括紧急切断阀、远程控制系统和易熔塞自动切断装置。远程控制系统的关闭装置应当装在人员易于操作的位置,易熔塞自动切断装置应当设在环境温度升高至设定温度时,能自动关闭紧急切断阀的位置。

8)安全泄放装置(包括安全阀和爆破片装置)的设计、制造和检验应当分别符合《安全阀安全技术监察规程》等有关安全技术规范和GB 150.1~4—2011的规定。

9)安全泄放装置(安全阀和爆破片装置)相关压力的确定应当符合GB/T 20801.1~6—2006的要求。安全阀的泄漏(密封)试验压力应当大于管道系统的最大工作压力,爆破片装置的最小标定爆破压力应当大于1.05倍的管道系统最大工作压力。所选用安全阀或者爆破片装置的额定泄放面积应当大于安全泄放量计算得到的最小泄放面积。

10)爆破片的爆破压力误差应符合GB 567—1999《爆破片与爆破片装置》的规定,或者按照设计技术要求的规定。爆破片的检查、抽样及其爆破试验应当符合GB 567—1999的要求。

11)可燃、有毒介质的管道应当在安全阀或者爆破片装置的排出口装设导管,将排放介质引至集中地点进行妥善安全处理,不得直接排入大气。

12)爆破片装置产品上应当标有永久性标志,永久性标志至少包括以下内容:①制造单位名称、制造许可证编号和特种设备制造许可标志。②爆破片的批次编号、型号、类型、规格(泄放口公称直径)、材质、适用介质、爆破温度、标定爆破压力或者设计爆破压力、泄放侧方向。③夹持器型号、规格、材质以及流动方向。④检验合格标志、监检标志。⑤制造日期。

13)爆破片产品必须附产品合格证和产品质量证明书,产品质量证明书除符合一般要求(适用的)外,还应当包括下列内容:①永久性标志的内容。②制造依据的标准。③制造范围和爆破压力允许误差。④检验报告(包括爆破试验报告)。⑤其他特殊要求。

14)紧急切断阀产品的阀体上应当设置金属铭牌,金属铭牌至少包括以下内容:①制造单位名称、制造许可证编号和特种设备制造许可标志。②型号。③公称压力、公称直径。④产品编号。⑤适用介质、温度。⑥额定流量、关闭响应时间。⑦易熔塞熔融温度。⑧检验合格标志、监检标志。⑨制造日期。

15)紧急切断阀产品必须附产品合格证和产品质量证明书,产品质量证明书除符合一般要求(适用的)外,还应当包括下列内容:①铭牌上的内容。②制造依据的标准。③检验报告。④其他的特殊要求。

16)安全阀安装时,应当满足《安全阀安全技术监察规程》的规定,并且符合以下要求:①压力管道与安全阀之间的连接管和管件的通孔,其横截面积不得小于安全阀的进口横截面积,其接管应当短而直,安全阀入口管道的压力降小于安全阀设定压力的3%。②安全阀出口管道设计需要考虑各种形式安全阀的背压限制规定,防止背压对安全阀开启性能和泄放量的影响。③往复压缩机排出管道上安装安全阀(爆破片装置)时,需要在紧靠压缩机处设置脉动阻尼器或者孔板,脉动阻尼器或者孔板至安全阀(爆破片装置)的直管段距离至少应为10倍的管道公称直径。④安全阀入口、出口管道和支架的设计与安装需要考虑安全阀自重、泄放反作用力、热应力机械应力、振动应力以及其他外部载荷的作用,安装时需要将应力减少至最低的程度。⑤考虑低沸点液体(液化气等)降压闪蒸导致骤冷而引起管道材料低温脆裂的作用。⑥管道与安全阀(爆破片装置)之间一般不宜设置切断阀。

17)爆破片装置安装时,应当满足以下要求:①爆破片装置的入口管短而直,管径不小于爆破片的公称直径。②爆破片装置的出口管有足够的支撑,考虑破裂时的反作用力和振动,出口管的管径要保证管内流速不大于0.5马赫数。③爆破片安装在相应的夹持器上,并且按照泄放侧箭头方向安装爆破片。安装时,爆破片保持清洁完好。④爆破片装置单独使用时,爆破片装置的入口管需要设置全通径的切断阀,以便更换爆破片用。切断阀在全开启状态锁定或者铅封。⑤爆破片装置与安全阀串联使用时,在爆破片与安全阀之间应设置压力表、压力开关,以及放空阀、过流阀、报警指示器。⑥安装爆破片时,采用扭矩扳手,根据制造单位安装说明中的安装扭矩数据表,按对角线均匀紧固螺栓。⑦未经制造单位同意,不得在爆破片两侧加装垫片、保护膜或者涂层。

18)阻火器安装时,应当满足下列要求:①管端型放空阻火器的放空端安装防雨帽。②工艺物料含有颗粒或者其他会使阻火元件堵塞的物质时,在阻火器进、出口安装压力表,监控阻火器的压力降。③工艺物料含有水汽或者其他凝固点高于0℃的蒸汽(如醋酸蒸汽等)时有可能发生冻结的情况,阻火器应设置防冻或者解冻措施,如电伴热、蒸汽盘管或者夹套和定期蒸汽吹扫等。对于水封型阻火器,可以采用连续流动水或者加防冻剂的方法防冻。④阻火器不得靠近炉子和加热设备,除非阻火元件温度升高不会影响其阻火性能。⑤单向阻火器安装时,阻火侧朝向潜在点火源。

19)安全保护装置实行定期检验制度,其定期检验按照压力管道定期检验等有关安全技术规范的规定进行。

进行安全阀在线检测和压力调整时,使用单位的管道安全管理人员应当到场确认。检测和调整合格的安全阀应当加铅封。检测和调整装置用压力表的量程应当为整定压力的1.5~3.0倍,精度应当不低于1.0级,而且压力表前不得装阻尼器。在检测和调整时,应当有可靠的安全防护措施。

20)安全阀有以下情况之一时,应当停止使用并且立即更换;即:①选型错误,性能不符合要求。②超过校验有效期或者铅封损坏。③阀芯和阀座密封面损坏。④导向零件、调节圈锈蚀严重。⑤阀芯与阀座粘死或者弹簧严重腐蚀、生锈。⑥附件不全。⑦历史记录丢失。

21)爆破片装置有以下情况之一时,应当立即更换;即:①超过规定使用期限。②标定爆破压力和工作温度不符合运行要求。③超过最大泄放压力而未爆破。

22)管道用压力表、温度计以及其他仪器仪表的精度等级、量程、安装位置等应当符合有关安全技术规范及其相应标准的要求。