化工企业压力管道检验规程

　　1 总则

　　1.1. 为了确保化工管道的安全运行，保护人民生命财产的安全，依据《化工企业压力管道管理规定》，特制定本规程。

　　1.2. 本规程是化工压力管道检验的基本要求，化工生产企业必须遵守本规程。

　　1.3. 本规程适用于同时具备下列条件的管道

　　1、进口压力Pw≥0.1MPa;

　　2、公称直径Dg≥50MM;

　　3、输送化工介质的工艺管道及化工生产用蒸汽管道。

　　(对于有重大危害的最高工作压力小于0.1MPa或公称直径小于50MM的化工管道可参照执行。)

　　本规定不适用于下列管道：

　　1、非金属管道;

　　2、仪表管道;

　　3、设备本体所属管道;

　　4、衬里管道;

　　5、非易燃介质、无毒或毒性为轻度危害介质的管道。如：水、空气、惰性气体等。

　　1.4. 管道的分级表示如下：(略)

　　1、输送极度或高度危害毒性介质的管道属A级管道。

　　2、物料为易燃可燃介质，工作温度大于450℃的合金钢及不锈钢管道，工作温度大于370℃的碳素钢管道属A级管道。

　　3、工作温度高于或等于介质自燃点的管道属B级管道。

　　4、输送甲类火灾危险气体(爆炸下限<10%)介质的管道，级别应提升二级。

　　5、输送中度危害毒性介质、乙类火灾危险气体(爆炸下限≥10%)、闪点小于28℃的易燃液体介质的管道，级别应提升一级。

　　6、原设计腐蚀速率大于0.25毫米/年的管道，级别应提升一级。

　　7、同一介质按其特性(如闪点与爆炸下限)分别不同管道级别时，应以较高级为准。

　　8、混合介质，以其中危害程度最大的介质为分级依据。

　　2. 检验

　　化工企业压力管道的检验分为：役前检验、在线检验和全面检验。

　　2.1. 役前检验

　　役前检验应由用户委托专业检验单位(或专业技术人员)进行，对化工管道的制造和安装质量进行全面验收检验(若已委托专业检验单位对管道安装过程中的质量进行监检，则役前检验可免。)

　　2.1.1. 审查设计技术资料包括：设计规范、工艺参数、施工图纸及施工技术规范或要求等。

　　2.1.2. 审查管材、管件及阀门等制造合格证明书及质量检验报告书，内容包括外观检验、化学成分机械性能报告及复验报告、无损探伤报告、试验报告和其他设计技术要求报告。制造质量应符合GBJ235-82《工业管道工程施工及验收规范》或设计要求质量规范。对质量检验报告书中及抽检中不合格项目和缺项必须进行补充检验。

　　2.1.3. 审查加工、安装记录及施工质量检验报告，内容应包括机加工检验、焊接工艺评定、安装检验、无损探伤报告、返修记录、热处理、耐压试验、安全阀调试、酸洗、吹扫、防腐、保温等施工记录、试验报告及质量检验报告。安装质量应符合GBJ236-82《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》或设计规定执行的检验及验收要求。

　　2.1.4. 工程质量抽检：内容包括外观检查、几何尺寸检查、安装质量检查、无损探伤、防腐保温等项目质量检查。抽检比例A、B级管道不低于10%，C、D级管道抽检不低于5%。无损探伤抽检：A、B级管道不低于整条管线焊接焊缝的10%，C、D级管道不低于5%。

　　2.2. 在线检验

　　2.2.1. 在线检验是使用单位在运行条件下进行的检验。每年至少检验一次。

　　2.2.2. 在线检验项目

　　a.泄漏检查

　　检查管道及其接口法兰、接头、焊缝、阀门填料等泄漏情况;

　　B.振动检查

　　检查管道的振动情况、活动支架位移情况和导向性能，固定支架是否牢固可靠，可调支架调整合适，管与管、管与相邻物件之间应无磨擦;

　　C.检查绝热层或防腐层完好情况

　　D.检查附件完好情况

　　阀门操作灵活，安全附件有效，输送易燃、易爆介质的管道法兰间的接地电阻应小于0.03Ω，管道对地电阻不得大于100Ω。

　　e.壁厚测定

　　重要的监控管道，必要时可用超声波测厚仪进行在线测定壁厚。高温管道检测必须用高温探头。

　　2.3. 全面检验

　　2.3.1. 化工压力管道的全面检验是在装置(系统)停车大检修时进行的较为全面的检验，检验周期一般是每六年至少进行一次。

　　属下列情况之一者，检验周期应适当缩短：

　　a.新管道投用后的首次检验;

　　B.腐蚀速率大于0.25毫米/年的A级和B级管道;

　　C.有可能遭受应力腐蚀、孔蚀等局部腐蚀的管道;

　　D.有可能产生疲劳(由于振动、脉动压力、温度循环等可能受到反复应力)的管道;

　　e.有可能产生材质劣化(见2.3.2.4节)的管道;

　　f.检验中发现焊接接头的埋藏缺陷超过施工验收规范或维护检修规程规定的质量标准的管道。

　　管道检验后，经评定为能长期安全使用者，检验周期可适当延长，但最长不得超过九年。

　　2.3.2. 化工压力管道的全面检验以宏观检查和测厚为主，必要时进行无损探伤和理化检验。

　　2.3.2.1. 宏观检查项目

　　a.在线检验的全部项目

　　B.管道表面裂纹、褶迭、重皮、局部腐蚀、碰伤变形、局部过热等;

　　C.焊接接头裂纹、凹陷、错边、咬边情况;

　　D.弯头及弯管的异常变形;

　　2.3.2.2. 壁厚测定

　　a.管道测厚采用超声波测厚仪，执行JB4730-94标准。

　　B.对管道的弯头及三通部位进行测厚，各级管道的抽检比例是：A级>50%，B级>30%，C级>10%，D级>5%。

　　C.测厚点的位置应根据管内介质的物理状况(气相、液相，有无悬浮物等)及流向，选在易受介质冲刷的部位及可能积液的部位。一般弯头与三通的测厚点数应符合表2规定。

　　表2. 弯头与三通的测厚点数(略)

　　d.对于曲率半径较小或内表面有大量点蚀的管道，应采用小直径探头测定或用超声波探伤仪进行辅助测定。

　　e.测厚中如发现异常值时，则须在该点前后左右各5MM处增测四个点，如仍有异常，则须进一步扩大测厚范围，找出异常厚度的区域，同时对该管道的全部弯头、三通及直管部位均须按适当比例进行扩大测定。

　　2.3.2.3. 无损探伤

　　a.对宏观检查发现裂纹(或裂纹迹象)及可疑部位进行表面探伤检查;

　　B.对保温层破损有可能渗入雨水的不锈钢管道，应在该处的管道外表面进行渗透探伤，以检查是否有应力腐蚀裂纹产生;

　　C.对有可能产生疲劳的管道，应在其焊缝及管端丝扣等容易造成应力集中处进行表面探伤，以检查是否有疲劳裂纹产生;

　　D.对A级管道焊缝进行至少10%，B级管道至少5%的射线探伤(RT)或超声波探伤(UT)抽查。其他管道由检验人员视具体情况确定是否需要进行RT或UT抽查及抽查比例。若管道在制造、安装中执行有在规程、标准情况较好时，则RT或UT抽查比例可减半。抽查中，若发现有超标(指本规程评定标准，下同)缺陷，应适当扩大检查比例;若继续发现有超标缺陷，则应根据缺陷状况和管道使用条件进行处理。

　　e.无损探伤方法执行JB4730-94标准。

　　2.3.2.4. 理化检验

　　下列管道，在全面检验时进行理化检验：

　　a .工作壁温大于370℃的碳钢和铁素体不锈钢管道;

　　B.工作壁温大于430℃的低合金钢和奥氏体不锈钢管道;

　　C.工作壁温大于220℃的临氢介质碳钢和低合金钢管道;

　　D.工作壁温大于320℃的钛及钛合金管道;

　　e.工作介质含湿H2S的碳钢和低合金钢管道。

　　检验内容包括内表面表层及不同深度层的化学成份分析、硬度测定和金相组织检查，机械性能(抗拉、抗弯及冲击韧性)试验。对于上述类型管道，为便于取样，最好在投用前在管道中设置可拆卸的监测管道，以便定期查明材质劣化程度。

　　对于在应力腐蚀敏感介质中使用的管道，应进行焊接接头的硬度测定，以查明焊缝热处理(消除焊接残余应力)效果，从而判定管道的应力腐蚀破裂倾向的大小，硬度测定点的部位如图1所示。

　　图1. 焊接接头硬度测定点(略)

　　2.3.3. 用法兰连接的高压管道，进行全面检验;

　　a.去除绝热层、防腐层及表面锈垢，对外表面进行全面的宏观检查;

　　B.逐段测定壁厚，每段管道的测厚点不少于3点;

　　C.对管端丝扣及不少于20%的表面进行表面探伤抽检，如发现裂纹等危害性缺陷，则须扩大比例，直至100%检查。必须将裂纹等缺陷消除后，方可继续投入使用。

　　2.3.4. 管道的耐压试验与严密性试验，一般随装置贯通试压一并进行，参照HG25002-91《管道阀门维护检修规程》的有关规定。

　　3. 评定

　　3.1. 管道表面不允许存在裂纹、重皮、褶迭及严重变形，焊缝表面不允许存在裂纹。对此类危害较大的缺陷，必须进行消除、补焊或更换处理。

　　3.2. 对于因泄漏而采用的临时性管道堵漏措施(为维持连续生产)，在停车检修时必须予以拆除，同时对该管道进行全面仔细检测，然后彻底修复。

　　3.3. A、B级管道中，凡承受交变应力的管道及振动较严重的管道，其对接焊缝的咬边及表面凹陷允许存在的限度为：深度≤0.5MM，长度≤焊缝全长的10%，且小于100MM。若超过此限度时，则应修复。

　　3.4. A、B级管道对接焊缝的错边量应小于壁厚的20%且不大于3MM，否则亦应修复。

　　3.5. 管件、阀门等附件存在危害安全使用缺陷时，均应进行修理或更换。

　　3.6. 无损探伤缺陷评定

　　3.6.1. 表面探伤缺陷评定

　　表面探伤(磁粉探伤和渗透探伤)检出的所有裂纹均不允许存在。

　　3.6.2. 射线探伤缺陷评定

　　Ⅳ级片中的裂纹缺陷不允许存在;Ⅳ级片中的未熔合、未焊透、条状夹渣等是否允许存在，应视被检管道的工况、应力复杂程度，应力水平高低，缺陷的自身高度等诸多因素，因检验人员确定。

　　3.6.3. 超声波探伤缺陷评定

　　a.不允许存在检测人员判定为裂纹等危害性的缺陷。

　　B.A级管道不允许存在，反射波幅位于Ⅲ区的缺陷。

　　3.7. 理化检验的评定

　　3.7.1. 破坏性检验凡发现较明确的材质劣化现象，如化学成份改变(脱碳、增碳等)，强度降低(氢腐蚀等)，塑性及韧性降低(湿H2S介质中的氢脆等)，金相组织改变(珠光体严重球化或石墨化，晶间腐蚀等)，则该管道必须判废。

　　3.7.2. 焊缝的硬度值对碳钢管不应超过母材最高硬度的120%;对合金钢管不应超过母材最高硬度的125%。在含湿H2S介质中，要求HRC<22。

　　3.8. 强度核算当检验发现管道有全面腐蚀减薄或大面积损伤(腐蚀、磨蚀、冲刷等)减薄，其减薄量超过名义壁厚的10%时，则应进行强度核算。

　　3.8.1. 中低压管道(最大工作压力P<10MPa)

　　中低压管道的强度核算公式(略)

　　金属管材在各种温度下的许用应力值见GB150-89《钢制压力容器》。如果材质不明，则用同类材料中最低级材料的许用应力值。

　　3.8.2. 高压管道(最大工作压力P≥10MPa)

　　高压管道的强度核算公式(略)

　　3.9. 遭受局部腐蚀的管道最大容许纵向腐蚀长度的确定连成一片的腐蚀区域，其最大深度大于管子壁厚的10%，但小于80%者，在管子纵轴向的延伸距离不宜超过下式计算结果：(略)

　　本方法适用于评定外形平滑、低应力集中的管道本体上的局部腐蚀缺陷。不宜用于评定被腐蚀的焊缝(环向或纵向)及其热影响区、机械损害引起的缺陷(如凹陷和沟槽)以及在管子制造过程中产生的缺陷(如裂纹、褶皱、疤痕、夹层等)。当管道承受第二有效应力(如弯曲应力)，尤其是腐蚀有较大的横向成分时，本方法不宜作为唯一准则。另外，本方法也不能预测泄漏和破裂事故。图-2. 用于分析的腐蚀参数(略)图-3. 确定B值的曲线(略)

　　4. 其他

　　4.1. 化工压力管道经检验确定必须进行修理或更换时，应参照HG25002-91《管道阀门维护检修规程》及GBJ235-82《工业管道工程施工及验收规范》-(金属管道篇)的要求执行。

　　4.2. 化工压力管道安全附件的检验，参照《在用化工压力容器检验规程》的要求执行。

　　附录：化工企业压力管道检验报告书格式

　　相关标准与规程

　　1. GB150-89《钢制压力容器》

　　2. JB4730-94《压力容器无损检测》

　　3. 《在用化工压力容器检验规程》

　　4. HG25002-91《管道阀门维护检修规程》

　　5. GBJ235-82《工业管道工程施工及验收规范》(金属管道篇)

　　6. GBJ236-82《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》

　　附加说明：

　　本规程由中华人民共和国化学工业部提出

　　本规程主要起草人：穆树人、董建岳、高文、黄兰芳、杨钢、戈耀滇

　　本规程自颁布之日起执行

　　附录: 化工企业压力管道检验报告书

　　检验项目

　　1企业压力管道检验结论报告(略)

　　2管道检验明细表(略)

　　3管道宏观检查报告(略)

　　4管道空视图(焊缝编号图)(略)

　　5管道测厚报告(略)

　　6管道磁粉探伤报告(略)

　　7管道渗透探伤报告(略)

　　8管道射线探伤报告(略)

　　9管道超声波探伤报告(略)

　　10管道理化检验报告(略)

　　11管道检验报告(略)

　　注：对已检项目打圈，未检项目空缺

　　编制说明

　　1. 总则部分

　　在用化工压力管道的检验管理是化工企业设备管理的薄弱环节，长期以来，有相当多的化工企业对管道未能做到有成效的检验。甚至只用不管，致使化工压力管道存在问题较多，时有爆炸事故发生，对化工生产的发展、人民生命财产的安全，造成巨大影响。为改变现状，强化压力管道的管理，特制定《化工企业压力管道检验规程》。

　　本规程编制的基点主要是考虑管道内大多是易燃易爆有毒的化工介质，一旦泄漏，往往造成火灾、二次爆炸及人员中毒，后果极为严重。一些危害不大的介质(如惰性气体等)泄漏造成的危害不大，故此类管道未列入本规程的管理范围。如果某些企业的此类管道的安全对生产影响大，万一失效，会造成装置停车，经济损失巨大，企业也可将其纳入本规程管理范围。

　　化工压力管道的分级，不是以压力等级为唯一原则，而是综合考虑压力、温度、介质的危害程度。危害愈大，管理愈严。

　　介质毒性程度参照GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》的规定分为四级，其最高容许浓度分别为：

　　Ⅰ(极度危害)<0.1Mg/M3

　　Ⅱ(高度危害)0.1～<1.0Mg/M3

　　Ⅲ(中度危害)1.0～<10Mg/M3

　　Ⅳ(轻度危害)≥10Mg/M3

　　举例：

　　Ⅰ、Ⅱ级--氟、氢氰酸、光气、氟化氢、碳酰氟、氯等。

　　Ⅲ级--二氧化硫、氨、一氧化碳、氯乙烯、甲醇、氧化乙烯、硫化乙烯、二硫化碳、乙炔、硫化氢等。

　　Ⅳ级--氢氧化钠、四氟乙烯、丙酮等。

　　甲类火灾危险气体系一级易燃气体，爆炸下限小于10%，如氢、甲烷、乙烯、乙炔、环氧乙烷、硫化氢等，占多数。

　　乙类火灾危险气体系二级易燃气体，爆炸下限大于等于10%，如氨、一氧化碳、溴甲烷等，占少数。

　　可燃液体的闪点是指引起闪燃时的温度。当可燃液体温度高于其闪点时则随时都有被火点燃的危险。可见闪点低，火险大。通常，闪点小于28℃者称为一级易燃液体，如汽油、酒精、丙酮、苯等。

　　为便于管道分级，将一些可燃气体的爆炸极限列于附表1，将一些易燃液体和可燃液体的闪点列于附表2，一些气体和液体的自燃点列于附表3。

　　2. 检验部分

　　目前在用化工压力管道的安全状况，差别很大。大型的现代化企业状况较好，但为数甚少，多数的中、小型企业，特别是老企业，管道的安全状况较差。危及安全的主要问题，一是制造、安装质量差，遗留下许多缺陷，如材质本身缺陷，焊接缺陷等所谓“先天缺陷”;二是随着运行时间的推移，也产生了损伤(如腐蚀冲刷减薄)和材质老化等所谓“后天缺陷”。

　　役前检验是很重要的一环，企业把住了这一关，则化工压力管道因先天缺陷，如材料用错，(本来是不锈钢或低合金钢的材质，错用了碳素钢等)或使用了质量不合格的管子(成份、机械性能、表面质量或内部质量等不合格)而引发的事故，就可基本避免。役前检验也是对安装质量的一次检查，安装中的严重质量问题，(如焊接接头存在严重超标缺陷)无疑成了事故的隐患，在开车前查出并消除是十分必要的。

　　企业应认真执行役前检验，役前检验应委托专业检验单位进行。如发现管道在制造和安装中存在漏检项目或数据不可信时，应及时进行补充检验。另外，应按适当比例进行抽检。

　　在线检验是要求管道的管理或操作人员对管道在运行中进行的安全检查，应列入企业设备管理的重要内容认真执行。需要指出的是，检验人员必须认真填写检验报告，如发现危及安全的重大问题(泄漏、振动等)必须书面报告主管领导，建议采取措施及时解决。

　　全面检验的目的除检查制造、安装时遗留下的缺陷外，更主要的是检查管道在运行中产生的缺陷。以宏观检查和测厚为主的检验方法是根据管道的实际情况来确定的。实际上，凡是表面上存在明显的宏观缺陷，或者是管道壁厚已腐蚀很薄，只要经过认真负责的宏观检查和有效的测厚，大多数的事故是可以预防，避免发生的(提前发现隐患并及时消除)。

　　测厚虽然是一种简单的常规检验手段，但只要运用得当，还是很有效的。本规程规定的测厚部位在弯头，是因为这里腐蚀冲刷较重，同时拆除及恢复绝热层的工作量也最小。弯头上的测厚点位置的选定原则是物料冲刷较重处及易积存凝液而造成的腐蚀处。这些地方如发现有减薄现象，再将测厚扩大到整根管线。

　　对于奥氏体不锈钢管道，在保温层破损处进行渗透探伤，是因为该处由于雨水渗入，溶解了保温层中的可溶性Cl-，Cl-的不断积累有可能造成不锈钢管道的应力腐蚀裂纹。

　　管道的疲劳裂纹，是管道在循环工作条件下产生的。循环条件应包括压力变化、热变化及位移应力。其中热疲劳不容忽视，如果温度变化在50℃以上，管子材质就会遭受周期地疲劳作用，经受106个周期以后，将出现疲劳裂破。

　　材质劣化大多发生在高温管道。碳钢在370℃以上长期工作将会产生蠕变，珠光体球化及石墨化。铁素体不锈钢在370℃以上长期工作可能会产生脆化，低合金钢在430℃以上长时间工作时，其碳化物有可能转化为石墨。温度在220℃以上临氢介质中工作的碳钢和低合金钢可能会产生氢腐蚀等氢损伤。奥氏体不锈钢在430℃以上长期工作会产生敏化作用，即对晶间腐蚀具有敏感性，在有机酸等酸性介质中产生晶间腐蚀(强度丧失)。在低温下也能使材质劣化的典型事例是钢管在湿H2S介质中的氢脆。

　　对于有可能产生材质劣化的情况，破坏性检验是必要的。

　　对于应力腐蚀敏感体系测硬度是有用的，一般来说，硬度愈高，愈易发生应力腐蚀破裂。应力腐蚀敏感体系详见《在用化工压力容器检验规程》附录A。

　　对于钢质管道产生脱碳变化的情况，则硬度测定值将会降低。

　　对于制造、安装质量不明的情况，特别是压力较高的管道，射线探伤或超声波探伤是必要的。如果不能进行射线探伤，也应进行表面探伤。

　　3. 评定部分

　　在宏观缺陷中，对危害程度较大的缺陷，如表面裂纹、重皮、错边等，要求严格，不允许存在。但对危害程度一般的缺陷，如焊缝咬边、错边等，则有所放宽。

　　磁粉探伤检查和渗透探伤检查仅用于检测表面裂纹，检出的所有裂纹都是不允许存在的，这与ASME/ANSIB31.3规定是一致的。

　　射线探伤的评定与GBJ236-82标准相比，有较大的幅度放宽。

　　对于有些制造缺陷在评定时有所放宽，是根据在用管道的实际情况，体现最低安全使用的原则。显然，这种放宽对于制造和安装是不适用的，后者应执行施工验收规范。

　　对检验结果的评定，必须重视运行中产生的缺陷，如腐蚀、疲劳、蠕变和材质劣化，因为它们往往导致突发事故。

　　碳钢、低合金钢在湿H2S介质中使用要求HRC<22，是美国NACE(腐蚀工程师协会)标准规定的。

　　强度核算公式是参照HGJ8-87《化工管道设计规范》和《化工管路手册》(85)中的设计公式，结合在用管道检验的特点提出的。

　　如果按照ASMEB31.11990《化工厂和炼油厂管道》，当T 

　　对于高压管道，强度计算公式(略)

　　相应於在用管道的强度核算公式(略)

　　由于应用起来较为麻烦而未被本规程采用，仅在此列出，以供参考。

　　遭受局部腐蚀的管道最大允许纵向腐蚀长度的确定方法是引自《ASMEB31G-1991》即《ASME压力管道规范B31的补充》。该方法的研究是由美国天然气协分(AGA)管线研究委员会完成的。研究的目的在于通过确定缺陷尺寸与导致破裂的内压水平的关系，研究不同尺寸的腐蚀缺陷破裂的引发特征。他们用原型的现场样品就地或在原型试验坑内作试验，即把真实的腐蚀管子加压爆破，作为本方法的依据。针对这些广泛的试验和完善的断裂力学原理，推出计算腐蚀管材承压强度的数学关系式。

　　随后又用数种规格的管子作47次压力试验，来评估确定腐蚀区域强度的数学关系式的有效性。用受腐蚀的管子进行的试验表明，管材都有足够的韧性;钝形腐蚀缺陷的破裂受其尺寸和材料的屈服应力的控制;凡能承受屈服应力的腐蚀缺陷均可被接受。除数学关系式外，研究者还提出了《腐蚀限度表》及计算机程序，本规程仅引用了数学关系式。

　　本规程是对化工企业压力管道检验提出的最基本要求。表1. 一些可燃物的爆炸极限性质(略)表2. 易燃液体和可燃液体的闪点(略)表3. 某些气体及液体的自燃点(略)