化工厂关键管道系统检测与评估的挑战

介绍

关键厂内管道系统的检查和适用性评估是化工行业关注的问题。这提出了一个潜在的不可克服的任务和发现的一些领域的情况是有风险的。最近发生在化工设备上的故障表明管道系统存在严重的风险。许多厂内管道系统历史上一直无法清管，因为它们的直径小，阀门和弯头固有的障碍，以及直径的变化。然而，许多此类管道系统都可以通过先进的智能清管技术进行检测，该技术可100%覆盖管道内外表面。通过分析这些先进的在线检测工具获取的高分辨率检测数据，可以确定管道潜在腐蚀的位置和程度，以及管道的变形。使用API 579适用于服务的方法评估腐蚀和变形损害，极大地提高了工厂理解和提高这些系统的机械完整性的能力，并更好地管理环境、安全和操作风险。

工厂管道的设计和损坏

化工厂内的工艺管道通常按照ASME B31.3 -工艺管道设计¹标准。围栏外操作的管道和相互连接的管道通常按照ASME B31.4 -液体碳氢化合物和其他液体的管道运输系统设计²或ASME B31.8 -气体输送和分配管道系统^3.代码。这些产品分销、原材料供应或中间运输管道也可能属于管道和危险材料安全管理局(PHMSA)的管辖范围，该管理局是负责管道安全和执行的主要联邦机构。

图1总结了管道中发生严重事故的原因。由开挖破坏引起的事故比例有所下降，不再是管道事故中最重要的因素。其他原因，如与挖掘无关的机械损坏(车辆事故、故意破坏等)、腐蚀和材料失效也是潜在的问题。

管道和管道的失效通常是由于关键缺陷的发展，如裂缝、腐蚀(包括壁变薄、侵蚀、侵蚀-腐蚀和点蚀)、机械疲劳和机械损伤。一旦启动，在设备运行期间，管道中的缺陷可能会继续增长，从而导致管道泄漏或破裂。有了泄漏，缺陷的长度通常不会延长。破裂在失效之前会向外膨胀，然后缺陷在传播或阻止之前会延伸到周围的材料中，这取决于材料、压力和物理状态(液体或气体)。

一些例子包括:

• 局部墙体缺陷(腐蚀、开裂等)最终失效，成为贯穿墙体的缺陷。
• 当腐蚀或缺陷达到临界点时，管道剩余的韧带或部分承受的压力过大，材料无法承受负载，管道就可能泄漏。
• 管道穿壁缺陷小、压力低时可能发生泄漏。穿壁缺陷可能不会传播到周围的材料和线可能泄漏。
• 当管道穿壁缺陷较大或较长，压力较大时，管道可能发生破裂。