不銹鋼無縫鋼管是壓力管道的重要組成部分。質量狀態與制造、供應、價格、使用、使用和維護等因素有關。在石油化工行業,在高溫高壓、易燃、易爆、腐蝕、有毒的生產設備中使用有缺陷(先天性和后天性)的不銹鋼無縫鋼管對生產設備的安全構成了潛在的危害和威脅。設備。據權威部門統計,由于制造缺陷、腐蝕、檢查維護不善等原因造成事故的比例非常高。隨著壓力管道安全管理的法制化和規范化,壓力管道檢測更加制度化和普及。但也有一些情況需要謹慎,有的單位只注重不銹鋼無縫鋼管的采購和使用,忽視供應質量控制,只注重和忽視對在用管道的檢查。審查將使用的管道;只注意管道焊接。彎頭和其他零件的檢查優先于鋼管零件的檢查。本文論述了石油化工壓力管道用不銹鋼無縫鋼管質量檢驗的重要性,并簡要介紹了常見的缺陷類型、檢驗項目和檢驗方法。
2不銹鋼無縫鋼管的制造工藝及一般缺陷
21 制造工藝
不銹鋼無縫管主要采用鉆孔和擠壓等熱軋或冷拔無縫方法制造。沖孔法是將圓鋼用沖孔機軋制的同時開孔后,通過芯棒式軋機、減速機、定徑機等工序對圓鋼進行壓延、壓平的方法。在擠壓法中,管材的尺寸精度高,因為原材料直接從擠壓機中擠出,然后經過熱處理等工序。
22常見故障
不銹鋼無縫管的加工程度比較大,容易產生加工缺陷,缺陷的形狀和狀態與原材料的冶金缺陷、不同的成形工藝和熱處理條件有關。它們表現為主要沿管材軸向延伸并在橫截面上呈放射狀分布的缺陷,稱為縱向缺陷,多為裂紋、折疊、扭曲、夾雜、劃痕和剝落等嚴重缺陷。和皮膚經常被發現。
3宏觀檢查
31尺寸和形狀檢查
制造不銹鋼無縫鋼管時,外徑和壁厚、長度、曲率、端部形狀、橢圓形和壁厚不均勻性、交貨重量等合格鋼管。例如GB994888!石油裂解用不銹鋼無縫鋼管規定:鋼管的尺寸必須用卡尺或千分尺一一測量。不銹鋼無縫管安裝在設備中或使用幾年后,通常很少進行這些檢查。因此,在供應過程中需要對尺寸和形狀進行良好的質量控制,必要時還可以對供應的產品進行重新檢驗,以確保鋼管合格后方可使用。
32宏觀缺陷檢查
不銹鋼無縫鋼管的缺陷形式多樣,如裂紋、褶皺、厚皮、疤痕、發紋、水泡、夾雜物、夾層、縮孔、針孔等。大多數不銹鋼無縫鋼管產品標準不允許存在上述缺陷,但上述缺陷往往可以被發現,因此在產品使用前應在線進行必要的檢查。
在線檢測時,應注意不銹鋼無縫鋼管的表面腐蝕檢測。許多管道長期破損,腐蝕嚴重,降低了結構強度,成為壓力管道事故的主要隱患。例如,在液化氣站的液化石油氣管道中,外保溫層的裂縫和滴水在保溫層與管壁之間形成縫隙和空隙,形成長期儲存水分、雨水和露水,并形成腐蝕介質保護其他外表面,由此產生的腐蝕程度導致管道破裂事故[1]。鋼管的腐蝕常以致密坑、局部坑、明顯壁厚不均勻等形式出現,檢查時要小心。在線檢測時,還應注意鋼管是否有異常變形,如擴徑、局部膨脹、過度撓曲或下沉等。明顯的形狀變化通常是由超壓引起的,這是延展性的一個關鍵特征。失敗。
可以使用放大鏡和其他工具進行宏觀檢查。發現缺陷和可疑區域后,應仔細觀察。采取測厚儀、磁粉探傷、滲透探傷、超聲波探傷、材料探傷等對策。及時處理干擾檢測的表面沉積物,如氧化皮、鐵銹、灰塵、油漬等,可有效提高缺陷的檢出率。
4壁厚測量
41壁厚要求
各種用途的不銹鋼無縫鋼管的產品標準對壁厚的允許偏差有明確規定。例如,GB994888!石油裂化用不銹鋼無縫鋼管規定公稱厚度20mm以下的熱軋管允許偏差為5%。
如果不銹鋼無縫鋼管某一部位的壁厚偏差達不到可接受的負偏差,就成為結構強度的弱點。在高溫高壓長期配管的情況下,如果有超壓等外部條件導致管道破裂,管道會在這樣的脆弱點處破裂,造成事故。例如,某化工廠發生火災,因管道變薄無法及時更換而引發火災,導致兩臺主塔設備損毀,機組停產一半的重大事故。年。
42壁厚測量部分
不銹鋼無縫鋼管以下部位應重點測厚: (1) 有表面缺陷處理的部位(2) 有腐蝕或外壁損壞的部位(3) 有凹槽的部位內壁腐蝕嚴重的部位(4) 有嚴重腐蝕的部位嚴重的內壁腐蝕或介質磨蝕部分(5) 流量變化較大或復雜的中流部分(6) 冷凝水容易積聚的區域。由于環境惡化往往會加劇管道的腐蝕速度,因此需要進行定點測厚,在同一位置不同時間測厚可以有效監測壁厚減少情況。
如果發現壁厚變薄,則應增加測厚點以獲得減薄范圍和最小壁厚點。如果實際壁厚小于最小允許壁厚,用戶必須及時采取相應措施。
43壁厚測量方法
JB473094!壓力容器無損檢測使用超聲波測厚儀和超聲波探傷儀,按照規定的方法可以進行準確的厚度測量。
例如,如果鋼管外壁測厚部分不平整時,如果有密集腐蝕坑,則應將測厚部分平滑處理,使測厚數據真實反映該點的壁厚。內壁也有密集的腐蝕坑。然后可以輔以超聲檢測,使用聚焦探頭和其他方法可以獲得更準確的壁厚數據。
通常情況下,管道內壁材料的聲阻抗比管道小得多,因此對壁厚測量影響不大。但在石油煉制中,一些高聲阻抗的硫化物層附著在管壁上,在測量厚度時發現壁厚增加,從而提供了相對準確的數據。
用氫氣介質測量壓力管道時,如果壁厚異常增加,應注意管道內壁的氫腐蝕問題。
一些實驗研究表明,可以通過測量超聲波速度、衰減和反向散射來測試內墻的腐蝕情況。
5磁粉試驗或滲透試驗
磁粉探傷或穿透探傷可有效發現表面裂紋、皺紋、厚皮、發紋、針孔等表面缺陷。在鐵磁性材料的情況下,優選磁粉檢測法,因為其檢測靈敏度高,而在不銹鋼和不銹鋼無縫鋼管等非鐵磁性材料的情況下,采用滲透檢測法。
在制作不銹鋼無縫鋼管時,如果鋼管兩端的切除余量很小,由于檢測裝置的結構,兩端可能無法有效檢測,端部可能無法檢測到裂紋或其他缺陷的位置。如果端部容易出現潛在裂紋,則由于安裝過程中焊接熱的影響,潛在裂紋也會擴展。因此,還應注意對對接焊后的不銹鋼無縫鋼管一定區域的檢查,及時發現鋼管端部的缺陷膨脹處。
對于在線使用的奧氏體不銹鋼無縫鋼管,在保溫層破損或雨水可滲透的地方,必須進行滲透試驗,尋找應力腐蝕開裂或點蝕等缺陷。
表面裂紋的檢測不容忽視。例如,某石化煉油廠常壓爐采用進口不銹鋼無縫鋼管,僅在鋼管的一個表面發現了3條長度為120mm、100mm、90mm的裂紋,只能報廢最小允許壁厚。在另一個例子中,在安裝前對石化煉油廠加氫裂化裝置中使用的不銹鋼管的外表面進行滲透測試,發現在僅1 米的范圍內有30 多個裂縫。類似的情況還有很多,大家要注意了。但磁粉探傷或滲透探傷只能檢測鋼管的外表面,不能檢測內表面缺陷。內表面檢查,特別是裂紋檢查,應采用超聲波檢查。
6超聲波
超聲波檢測是不銹鋼無縫管重要的無損檢測方法。
61超聲檢查要求
對于石油化工壓力管用高溫、高壓不銹鋼無縫鋼管,大多數產品標準都規定需要進行超聲波檢測。例如,在GB9948-88石油裂化用不銹鋼無縫鋼管的“無損檢測”部分,只需要對:鋼管進行一一超聲波檢測。由于無縫不銹鋼管的缺陷大多為縱向缺陷,因此鋼管超聲波探傷的主要目的是檢測縱向缺陷。水平缺陷的檢測僅在消費者要求或供應商與消費者協商同意時進行。有關縱向和橫向缺陷檢測,請參見圖2。
62超聲的特點
超聲波探傷是檢測鋼管整個壁厚方向的探傷,最重要的是可以檢測出其他方法無法做到的內壁缺陷。超聲波可以檢測鋼管的內外壁缺陷以及材料的內部缺陷,不僅可以檢測縱向缺陷,還可以檢測橫向缺陷。對不銹鋼無縫鋼管的裂紋、分層、劃痕等主要缺陷類型具有較高的檢測靈敏度。
63檢測方法
不銹鋼無縫鋼管外形簡單,制造時基本采用自動浸入法超聲波探傷。在使用領域,浸沒法檢測一般是不可能的,檢測主要是橫波檢測的直接接觸法。采用直接接觸法進行橫波檢測時,必須保證聲束掃描管道的整個表面,探頭的移動必須在管道的兩個相反方向上進行。
不銹鋼無縫鋼管的規格多種多樣,根據規格的不同,檢測方法也不同,例如大口徑細管和小口徑粗管差別很大。
大量實踐經驗表明,合理選擇斜探頭,適當輔助使用直探頭、雙晶直探頭、測厚儀等,可以有效提高缺陷檢出率和檢測精度。
64測試標準
常用的不銹鋼無縫鋼管超聲波檢測標準是GB/T57771996!不銹鋼無縫鋼管超聲波檢測方法和JB473094壓力容器無損檢測高壓不銹鋼無縫鋼管超聲波檢測.作為國家標準,前者適用于各種用途的不銹鋼無縫鋼管的超聲波檢測,后者是行業標準,廣泛用于壓力容器行業的壓力管道檢測。
65對比樣品
對比樣品用于超聲波探傷儀的調試和驗證。
JB473094-高壓不銹鋼無縫鋼管在超聲波試驗%中規定,對比試樣應采用與被檢鋼管相同或相近的鋼管和相同或相近規格的鋼管制備。材料、熱處理工藝和表面狀況。對比樣品應無影響人工缺陷正常顯示的自然缺陷。
試樣被加工成縱向或橫向的銳V形槽,用于縱向和橫向缺陷檢測。標準規定樣品人工罐分三級尺寸,以適應不同的要求。樣品分別如圖3 和圖4 所示。
66探針的選擇和處理
使用傾斜探頭或焦點傾斜探頭的直接接觸方法。由于鋼管具有一定的曲率,常規探頭與管子的接觸面小,結合力差,降低了靈敏度。改善管道表面的連接。探針的選擇、有機玻璃塊的粘貼和研磨都會影響探針的性能和檢測精度,如果方法得當,缺陷檢測率和精度會大大提高。
67故障檢測器的調試與校準
為保證檢測的準確性,必須按照標準規定的方法對儀器進行適當的調整,使樣品內外壁尖銳凹槽的回波達到合適的檢測靈敏度。探傷儀每次再次使用時、檢查規格變更時、探頭更換時、長時間繼續檢測時、操作者對檢測結果有疑問時等。
檢驗時,檢驗員必須仔細監測,準確判斷和評估反射信號,避免漏檢缺陷。
68通過要求及結果評價
不銹鋼無縫鋼管報廢的判定要求按照適用的技術文件執行。如果缺陷回波幅度大于或等于控制試塊的人工缺陷回波,則認為不合格。不合格產品可以進行再加工,甚至在加工后,按照標準進行測試和評估。
69厚管超聲波探傷
橫波檢測的直接接觸法適用于壁厚與外徑(t/D)為02或更小的無縫不銹鋼管。壁厚與外徑之比大于02的不銹鋼無縫鋼管稱為厚壁管,僅靠簡單橫波和特殊鋼管是不可能完全檢測出內外壁缺陷的。 應使用波轉換法進行檢測。
超聲波檢測610夾心缺陷
夾層和褶皺等缺陷與管軸平行,上述超聲波檢驗標準不適用。這些缺陷的檢測可以通過單直探頭或雙直探頭的垂直入射方法進行。
7材料檢驗
不銹鋼無縫鋼管產品標準對不同牌號鋼的冶煉方法、化學成分和力學性能有明確規定。用于不同用途的鋼材種類也不同。因此,在供需談判、鋼管制造和產品供應過程中必須對材料性能進行質量控制。
但是,壓力管采用不銹鋼無縫鋼管后,從材料的角度來看存在安全隱患。例如,不銹鋼無縫鋼管本身的材料性能不合適或材料不明,例如在安裝管材時,出現管材誤用、盲目更換,使材料性能達不到要求的情況。工藝條件的要求,高溫、高壓和由于材料降解引起的中度腐蝕,如果在使用中(如脫碳、氫腐蝕、氫脆、應力腐蝕、晶間腐蝕、蠕變損傷等)。由于上述原因,壓力管道腐蝕、泄漏和爆裂,導致火災和有毒介質的擴散,有時會造成人身和設備損壞事故。例如,某地的兩家化肥廠的壓力管道因材料誤用,導致一系列管道爆炸,造成重大事故,造成13人死亡。對此,需要根據不同情況,針對可能導致管道失效或損壞的風險因素,通過硬度判斷、金相檢驗、化學成分分析等目標材料性能測試來區分優劣。和不足,分析隱患,確保安全。
8結論
(1)在供應不銹鋼無縫鋼管的過程中,用戶必須注意并嚴格把關制造質量控制,確保不合格品不進廠使用。對不銹鋼無縫管進行復檢,發現或懷疑有問題時,必須及時進行,以保證不銹鋼無縫管的質量。
(2)壓力管安裝焊接完成后,除焊接接頭等重要部位的檢查外,還應注意熱影響區不銹鋼無縫鋼管的檢查。及時檢查焊縫是否存在鋼管末端的潛在缺陷。
(3)在壓力管道的定期檢查中,應對壓力管道進行綜合檢查,注意不銹鋼無縫鋼管的檢查。