工业蒸汽管道存在的问题及检验方式解析黄婷

工业蒸汽管道存在的问题及检验方式解析黄婷

黄婷

山西省工业设备安装集团有限公司山西太原030032

摘要：蒸汽管道的选材不当，设计不合理，受原缺陷影响蒸汽管道的正常运行，它还必须承受蒸汽热负荷、压力的负荷、交变温度、设备的振动和管道周期性负荷变化的干扰，可能存在材料的劣化、应力脆性断裂、疲劳破坏、腐蚀变薄、蠕变开裂等损伤形式；当蒸汽管道的轴向长度较大时，在外力和蒸汽的共同作用下，管壁热应力很容易失去稳定性。管道需要就地安装，质量难以保证。根据《在用工业管道定期检验规程》的要求，在压力管道的定期检查中，需要进行数据的验证、外观和布局的检查、承压构件的检查、振动和泄漏的检查、绝缘检查、管道壁厚度的测量、焊缝位置的无损检测、安全附件的检查等。本文根据工业蒸汽管道检验中的实际情况，进了相关的总结。

关键词：工业蒸汽管道；问题；检验方式

1蒸汽管道的设计要点

（1）对于蒸汽管道，在配置时应该特殊注意管道的直径，在设计时严格的执行相应的技术规范以及施工标准等，只要在蒸汽管道中，能够达到其介质流速的直径需求就可以了。一般来说，如果管道的直径很大，就会增加施工的成本，并且还会损失很多的蒸汽热量，对冷凝水的回收也会不理想。不过当直径的范围比较小时，在管道中蒸汽的流速就会加快，由于蒸汽的流速比较快，蒸汽压降会迅速的增强，很容易导致生产末端缺压。由此得知，在设计蒸汽管道时，应用管道的直径不要过大，也不要过小，其直径适中最好，进而保证管道直径的适应性。对管道进行安装时，应该结合压力的相关需求来设计蒸汽管道，这样有效防止了蒸汽管道的损坏问题。

（2）对于Ⅱ补偿器来说，在蒸汽管道中，Ⅱ型补偿器是一个十分重要的设备，且具有一定的特殊性，通过其合理的安装，可以充分吸收管道中的高温膨胀。对其进行设计时，应该准确计算出Ⅱ型补偿器的安装位置，还要科学的规划、布置。就小型的补偿设备来看，设备的安装位置应该达到相应的安装标准，设备的连接口连接于集箱的压管道，进而保证压力蒸汽管道设计的有效性，提高施工的质量、效率，尽可能避免出现水锤的现象。为了有效防止水锤问题，对分管道进行连接时，要利用主管道中顶端的蒸汽管，从保证工业企业的工艺装置的质量，其设计的蒸汽管道配管的合理性，在根本上，确保生产产品的质量。例如：1.6MPa中等压力蒸汽管道内，其补偿器之间的距离为100米。就4.0MPa高压蒸汽的管道来说，每个补偿器间的距离应该保持75米。而13MP超高压蒸汽的管道，每个补偿器之间的距离要保持50米。

（3）对蒸汽管道的位置来说，在设计时，要尽量位于管廊的上层区域。若将管道位于下层的区域，那么就要避免接触到公用的管道、低温管道等，而且在蒸汽管道的上面，要设置保温层与其它的管道之间距离应该大于0.5米。

（4）在管廊中电气设备、仪表线路等，都要与蒸汽管道设置在同层的区域中，也可以位于更高层的区域中，以此来保证设备的正常运行。

2工业蒸汽管道存在的问题及检验方式

2.1设备档案、操作记录不齐全

档案数据的改进是衡量蒸汽管道管理水平的一项重要措施。通过建立技术档案，通过档案管理，可以掌握各管道在设计、制造、维护、检验和使用过程中的质量问题。根据相关要求，管道使用单位应当建立管道安全技术档案并妥善保管。在实际的检验中，使用单位建立了专门负责压力管道管理的工作机构，但是，由于管理人员和其它因素的变化，管道设计信息、管道系统安装和竣工验收以及技术条件和管道检查、维修、改造、变更数据往往会出现丢失现象，不能提供操作条件和工艺参数的记录情况，如管道操作的压力和温度、压力和温度新的波动幅度和频率等。

2.2管道布置及管道设计、安装问题

布局结构的不合理，经常存在于管道的安装方面。早期在进行一些管道安装工程时，因为建设的周期比较紧张，设计人员的业务水平或是经验有限，科学技术的局限，管道系统的原设计难免会存在一些瑕疵。如：蒸汽管道的整体走向设计存下不合理现象；某些管道的疏放水设置存在不合理现象，管径选择的尺寸过大等，蒸汽管道内部所产生的凝结水会引起冲蚀并有可能造成水锤的现象；部分工业企业没有经过监检手续就私自的更改管道的线路、随意的增加或减少弯头和阀门的数量，导致管路形成了死角或是管道的截面面积发生变化，影响到整体系统的稳定性；部分管道的安装质量较差，出现材料的错用、混用、管道表面的变形、焊缝成形不好、咬边和错边量的超标。

2.3管道支吊架设置不合理问题

支吊架的载荷和热位移对管道的安全可靠运行具有重要意义。本部分所要查看的内容包括，支吊架的弯曲、变形以及脱空等现象，活动支架的位移导向性能、固定支架的牢固性和可调支架的位置是否合适等。主要的问题有支吊架的连接件选择不合理；设置时没有考虑支座的数量以及间距所导致的管道机械振动加剧；有些没有考虑到管道的受热位移以及限位的作用；还有一些将支撑设置在平台或是栏杆上，影响了结构的稳固性。检查的过程中发现大部分工业企业的支吊架的日常工作状态记录并不完整，缺少支吊架系统的安全运行评估，支架锈死或是脱落的现象比较常见。

2.4焊缝无损探伤发现的问题

蒸汽管道的无损探伤检查的主要内容是管道的外弧面、三通首位肩部以及焊接缝等应力较高的部位以及绝热层被破损的部位，在宏观的检查中可以发现裂纹或是可疑的管道情况。实际的操作中进行表面探伤时应首先选用磁粉探伤，对于非铁磁性材料等不宜选用渗透探伤。内部的探伤可以采用超声波法。总结检验的案例可以发现，个别的焊缝以及热影响区域所存在的表面裂纹，焊缝的内部出现没有焊透、没有熔合、气孔、夹渣等缺陷的存在。如果在部分管道的焊接操作中焊边缘以及焊缝没有清理干净，焊道中会留下熔渣或是非金属杂质，层间焊接时杂质以及熔渣留在焊缝中会形成夹杂缺陷。

2.5腐蚀及减薄问题

（1）内部腐蚀减薄

相关的文献表明输送蒸汽管道内部的游离氢氧化物可以引起严重的点蚀或是苛性应力腐蚀。总结相关的检验案例可发现，蒸汽管道内的腐蚀集中发生在下半部分，为均匀的腐蚀和点腐蚀。这是主要是由于蒸汽管道在运行的过程中蒸汽冷凝，冷凝液中含有氧及氯、氢氧根离子等，内表面发生电化学腐蚀。

（2）管道外局部腐蚀

局部腐蚀经常发生在架空的蒸汽管道，由于补偿器、阀门、支吊架附近局部的管道多暴露在自然环境中，导致成局部船腐蚀。另外，保温材料和管道相接触的地方也会形成氧浓差电池，当管道出现间断运行时可以形成干湿交替的外部环境引起腐蚀加剧。

3结语：

工业蒸汽管道是压力管道中的常用类别，其运行管理与缺陷检查的工作是一项长期的工作。因此应从源头来控制蒸汽管道的质量，对于管道的设计、制作以及安装的环节应严把质量关，选择资质较强的设计单位和安装单位，选购质量过硬的管材、管件以及焊材。特种设备检验单位要仔细监督安装检验各个环节。管道使用单位要强化控制工艺操作指标和工艺纪律，坚持岗位责任制，认真执行巡回检查制度。在对管道定期检验中发现的安全隐患和问题，要及时处理，确保压力管道安全运行。

参考文献

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[3]张敬铭.主蒸汽管道振动分析[D].重庆：重庆大学，2003

[4]王景文.热力管道的腐蚀与防护[J].中州大学学报，2006，23（1）.