嚴(yán)正聲明：未經(jīng)本人允許，同行請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載！

編 輯 | 化工活動(dòng)家

來 源 | 煉油技術(shù)與工程 中石化洛陽工程公司

作 者 | 王金富等

關(guān)鍵詞 | 裝置  管道  泄漏試驗(yàn)

共 2467 字 | 建議閱讀時(shí)間 11 分鐘

導(dǎo) 讀

石油化工裝置加工的原料和生產(chǎn)的產(chǎn)品多是易燃易爆物質(zhì)，操作溫度和操作壓力都比較高，為保證管道系統(tǒng)的安全運(yùn)行，國(guó)家法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等對(duì)管道施工階段的管道系統(tǒng)泄漏試驗(yàn)均作出了規(guī)定和要求。TSGD 0001-2009《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程——工業(yè)管道》（以下簡(jiǎn)稱《管規(guī)》）第九十三條規(guī)定：輸送極度危害、高度危害流體以及可燃流體的管道應(yīng)當(dāng)進(jìn)行泄漏試驗(yàn)。泄漏試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)符合以下要求：試驗(yàn)在耐壓試驗(yàn)合格后進(jìn)行，試驗(yàn)介質(zhì)宜采用空氣，也可以按照設(shè)計(jì)文件或者相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，采用鹵素、氨氣或者其他敏感氣體進(jìn)行較低試驗(yàn)壓力的敏感性泄漏試驗(yàn)。GB/T 20801.5-2020，GB 50235-2010，GB 50517-2010和SH 3501-2011等國(guó)家和行業(yè)管道施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管道系統(tǒng)的泄漏試驗(yàn)均做出了規(guī)定。根據(jù)這些規(guī)定，石油化工裝置中的絕大多數(shù)工藝管道都需要在管道壓力試驗(yàn)合格后進(jìn)行泄漏試驗(yàn)，其目的是在管道安裝完成后對(duì)管道系統(tǒng)靜密封點(diǎn)進(jìn)行泄漏檢查，為裝置進(jìn)料開車做準(zhǔn)備。泄漏試驗(yàn)檢查重點(diǎn)是閥門填料函、法蘭或者螺紋連接處、放空閥、排氣閥、排水閥等靜密封點(diǎn)。在目前的施工過程中，采用管道設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行管道泄漏試驗(yàn)時(shí)，存在一些難以實(shí)施的問題。

管道泄漏試驗(yàn)要求

根據(jù)《管規(guī)》的規(guī)定，國(guó)內(nèi)現(xiàn)行管道施工及驗(yàn)收規(guī)范均對(duì)管道的泄漏試驗(yàn)作出相應(yīng)的規(guī)定。表1是國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管道泄漏試驗(yàn)的具體規(guī)定。

從表1中各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)管道泄漏試驗(yàn)的規(guī)定可以看出，對(duì)于管道泄漏試驗(yàn)，除GB/T 20801.5-2020外，其他規(guī)范均要求試驗(yàn)介質(zhì)為空氣，試驗(yàn)壓力為管道設(shè)計(jì)壓力，即為通常所說的氣密性試驗(yàn)。事實(shí)上，GB/T 20801.5-2020修改前版本對(duì)管道泄漏試驗(yàn)的規(guī)定與GB 50235-2010，GB 50517-2010和SH 3501-2011等規(guī)范基本一致，也要求采用空氣按照管道設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行泄漏試驗(yàn)。2021年6月1日開始實(shí)施的GB/T20801.5-2020對(duì)該條款進(jìn)行了較大的修改。所以，長(zhǎng)期以來設(shè)計(jì)文件對(duì)石油化工裝置管道的泄漏試驗(yàn)的要求是按照施工驗(yàn)收規(guī)范要求采用空氣介質(zhì)按管道設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行試驗(yàn)的。

泄漏性試驗(yàn)存在的問題

在施工過程中按照相關(guān)施工規(guī)范進(jìn)行泄漏性試驗(yàn)時(shí)，存在著諸多的問題。

 

（1）裝置建成后，工藝系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的組成體，包含壓力容器、管道、安全附件、動(dòng)設(shè)備等，其設(shè)計(jì)壓力各不相同，對(duì)系統(tǒng)靜密封點(diǎn)的泄漏性試驗(yàn)無法完全按照設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行，同時(shí)可操作性差，存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

 

根據(jù)石油化工裝置管道設(shè)計(jì)規(guī)范，管道的設(shè)計(jì)壓力一般遠(yuǎn)高于正常工作壓力，同時(shí)不低于管道的最高工作壓力；而管道系統(tǒng)的安全泄放裝置（如安全閥）設(shè)定壓力一般小于或等于管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力。即管道設(shè)計(jì)壓力高于或等于管道系統(tǒng)安全裝置的泄放壓力，且高于管道的最高工作壓力。因此，當(dāng)管道的泄漏試驗(yàn)中的試驗(yàn)壓力采用管道的設(shè)計(jì)壓力時(shí)，其試驗(yàn)壓力大于或等于安全泄放裝置的設(shè)定壓力，這就會(huì)造成泄漏試驗(yàn)時(shí)安全泄放裝置開啟泄壓，從而無法達(dá)到規(guī)范規(guī)定的試驗(yàn)壓力。同時(shí)安全泄放裝置也必須參與泄漏試驗(yàn)，這就出現(xiàn)了矛盾。即使根據(jù)SH 3501-2011的規(guī)定，管道和設(shè)備組成的系統(tǒng)其泄漏性試驗(yàn)壓力為管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力或設(shè)備試驗(yàn)壓力兩者的較小者，一般說來設(shè)備試驗(yàn)壓力往往低于管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力。安全泄放裝置（如安全閥）一般設(shè)在設(shè)備上，若設(shè)備試驗(yàn)壓力高于安全閥的設(shè)定壓力，則按照設(shè)備試驗(yàn)壓力進(jìn)行泄漏性試驗(yàn)，也存在安全泄放裝置開啟泄壓的情況發(fā)生，從而無法達(dá)到規(guī)范規(guī)定的泄漏性試驗(yàn)壓力。

（2）以管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行管道泄漏試驗(yàn)，檢查人員需要長(zhǎng)時(shí)間、近距離接近管道系統(tǒng)的每一對(duì)法蘭、螺紋、填料等管道接頭進(jìn)行觀察是否存在泄漏，存在很高的安全風(fēng)險(xiǎn)。特別是對(duì)于高壓工藝管道，如高壓加氫裂化裝置，高壓工藝管道的設(shè)計(jì)壓力可達(dá)到20MPa左右，若采用設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行管道泄漏試驗(yàn)，其試驗(yàn)過程的安全風(fēng)險(xiǎn)非常大，同時(shí)為了滿足規(guī)范的要求，此類安全風(fēng)險(xiǎn)就難以規(guī)避。

 

（3）采用空氣按照管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行泄漏試驗(yàn)相當(dāng)于對(duì)管道系統(tǒng)按照氣壓試驗(yàn)的程序進(jìn)行，而管道的氣壓試驗(yàn)在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中有諸多限制，GB 50235-2010就規(guī)定只有管道設(shè)計(jì)壓力小于或等于0.6MPa時(shí)可采用氣體為試驗(yàn)介質(zhì)，SH 3501-2011則規(guī)定氣壓試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力不宜大于1.6MPa，并應(yīng)符合一定的條件。同時(shí)氣壓試驗(yàn)時(shí)需采取安全可靠的措施，程序復(fù)雜，危險(xiǎn)性大。

 

正因?yàn)槿绱耍瑖?guó)外標(biāo)準(zhǔn)ASME B31.3-2012規(guī)定采用敏感性泄漏試驗(yàn)來達(dá)到管道泄漏試驗(yàn)的目的，而其試驗(yàn)壓力取值為不小于105kPa或設(shè)計(jì)壓力的25%兩者中的較小值，從而使管道系統(tǒng)的泄漏試驗(yàn)具有了試驗(yàn)壓力低、可操作性好、檢測(cè)靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，可以很好地滿足管道施工驗(yàn)收的要求。

 

由于泄漏性試驗(yàn)是一個(gè)系統(tǒng)性試驗(yàn)，每臺(tái)設(shè)備和每根管道的設(shè)計(jì)壓力各不相同，系統(tǒng)無法采用設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行泄漏性試驗(yàn)，并且存在風(fēng)險(xiǎn)較高等問題，在以往已建工程項(xiàng)目中，結(jié)合實(shí)際情況，管道的泄漏試驗(yàn)一般是在管道壓力試驗(yàn)合格后，結(jié)合裝置試車過程，在裝置系統(tǒng)氣密階段以工藝系統(tǒng)的操作壓力作為試驗(yàn)壓力進(jìn)行泄漏試驗(yàn)。國(guó)外工程公司的開車規(guī)定也是采取這種操作方法進(jìn)行的，但嚴(yán)格來說，這種做法并不完全符合國(guó)內(nèi)規(guī)范和設(shè)計(jì)文件的要求。在部分項(xiàng)目中，該問題已經(jīng)引起有關(guān)部門的高度重視，并采取了相應(yīng)的措施。

敏感性泄漏試驗(yàn)

2021年6月1日實(shí)施的GB/T 20801.5-2020第9.2條規(guī)定，對(duì)于GC1級(jí)（毒性），GC1和GC2級(jí)（易燃性）的管道應(yīng)進(jìn)行敏感性泄漏試驗(yàn)，經(jīng)業(yè)主、設(shè)計(jì)者以及安裝、檢驗(yàn)者同意，可采用第9.2.2條氣密性試驗(yàn)代替敏感性泄漏試驗(yàn)。而第9.2.2條氣密性試驗(yàn)規(guī)定，氣密性試驗(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力，試驗(yàn)介質(zhì)可采用空氣。經(jīng)業(yè)主或設(shè)計(jì)者同意，氣密性試驗(yàn)可按最高工作壓力或結(jié)合試車一并進(jìn)行。同時(shí)規(guī)定除另有規(guī)定外，敏感性泄漏試驗(yàn)應(yīng)符合NB/T 47013.8-2012附錄A規(guī)定的氣泡泄漏試驗(yàn)——直接加壓技術(shù)，試驗(yàn)介質(zhì)可采用空氣，根據(jù)業(yè)主或設(shè)計(jì)者要求，試驗(yàn)壓力應(yīng)不小于105kPa或25%設(shè)計(jì)壓力（取較小值）。

 

GB/T 20801.5-2020對(duì)管道的泄漏性試驗(yàn)首選的是敏感性泄漏試驗(yàn)，其試驗(yàn)壓力低，檢測(cè)靈敏度高，安全可靠。如果要進(jìn)行傳統(tǒng)的氣密性試驗(yàn)，不但要經(jīng)過業(yè)主、設(shè)計(jì)者的同意，還要經(jīng)過安裝、檢驗(yàn)者的同意。考慮到試驗(yàn)的危險(xiǎn)性，強(qiáng)調(diào)除試驗(yàn)壓力外，氣密性試驗(yàn)應(yīng)按照氣壓試驗(yàn)的相關(guān)要求進(jìn)行。經(jīng)業(yè)主或設(shè)計(jì)者同意，氣密性試驗(yàn)可按最高工作壓力或結(jié)合試車一并進(jìn)行。

建議

根據(jù)相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，石油化工裝置中大多數(shù)管道均需要進(jìn)行泄漏性試驗(yàn)，而現(xiàn)有的施工技術(shù)規(guī)范的規(guī)定使泄漏試驗(yàn)實(shí)施起來可操作性較差，且具有安全風(fēng)險(xiǎn)。建議：

①結(jié)合工程實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)及國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定，盡快修訂相關(guān)管道施工驗(yàn)收規(guī)范，及時(shí)對(duì)該部分內(nèi)容進(jìn)行修訂；

②實(shí)際工程項(xiàng)目中對(duì)于GC1級(jí)（毒性），GC1和GC2級(jí)（易燃性）的管道，采用敏感性泄漏試驗(yàn)；

③氣密性試驗(yàn)是一個(gè)系統(tǒng)試驗(yàn)，作為裝置開車的部分程序，可結(jié)合裝置的工藝流程采用最高工作壓力進(jìn)行試驗(yàn)。