保護(hù)生產(chǎn)過程中的生命線

      化工和制藥企業(yè)在生產(chǎn)廠中都會涉及到若干長的管道，這些管道能夠為生產(chǎn)設(shè)備提供原材料，并排出生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物，這些管道就是流程工藝設(shè)備的“生命線”。如何才能保證流程設(shè)備管道的可靠性和可用性？PROCESS雜志對管道系統(tǒng)的故障診斷和維護(hù)保養(yǎng)進(jìn)行了報道。

      工業(yè)介質(zhì)具有多樣性，需要在生產(chǎn)過程中控制壓力和溫度，這些對化工領(lǐng)域中使用的管道提出了極為苛刻的要求。化工企業(yè)在具體的應(yīng)用場所中對管道系統(tǒng)提出了許多特殊的要求，例如：加熱管道、真空管道、輸送固體物質(zhì)的管道或者衛(wèi)生消毒的管道等。

      怎樣才能*地利用這些設(shè)備資產(chǎn)呢？Franke+Pahl公司項目負(fù)責(zé)人Mathias Dönnecke根據(jù)自己設(shè)計的預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)計劃經(jīng)驗，總結(jié)道：“當(dāng)管道系統(tǒng)所使用的材料不是適合于被輸送介質(zhì)的*材料時，那么這會在實際應(yīng)用過程中留下隱患。而在出現(xiàn)問題時人們通常會把注意力集中到被輸送的介質(zhì)，往往會忽略周圍的土壤和氣體環(huán)境對管道的腐蝕和影響。設(shè)備所處的環(huán)境能夠帶來從外向內(nèi)的腐蝕。”

      在流程設(shè)備的現(xiàn)代化技術(shù)改造工作中，人們往往容易忽視老的管道是否滿足目前流程工藝介質(zhì)的變化。Dönnecke補(bǔ)充說道：“要真正避免這些問題，維修人員必須掌握相關(guān)的流程工藝知識。”

      為了能夠制定*的管道維修方案，更好地滿足管道系統(tǒng)的使用要求，首先必須盡快地了解管道系統(tǒng)的整體情況。盡管常規(guī)的管道系統(tǒng)計算能夠提供很多的詳細(xì)信息，但這項計算工作耗時耗力。根據(jù)多年來在管道系統(tǒng)評判分析中積累的經(jīng)驗，TüV Süd公司的專家開發(fā)出了一整套節(jié)約時間和資金的檢測評判管道系統(tǒng)的方法和步驟。

      圖1 在Leuna煉油廠工作的Jan Wegner表示，管道系統(tǒng)技術(shù)服務(wù)公司負(fù)責(zé)該廠700km管道的監(jiān)控、監(jiān)測和維護(hù)保養(yǎng)

      即便是設(shè)計的管道系統(tǒng)的使用壽命也是有限的，它們會隨著時間的推移慢慢老化，需要進(jìn)行定期的維護(hù)，必要時還需要進(jìn)行維修和改造。“利用無損探傷技術(shù)可以有效地發(fā)現(xiàn)人眼不易發(fā)現(xiàn)的問題和隱患。”Tectrion公司工業(yè)技術(shù)服務(wù)部門的負(fù)責(zé)人Reiner Lemke說道。這種射線檢驗方法是一種利用圖像顯示材料不同特性的方法。利用這種方法可以檢查出管道系統(tǒng)中有缺陷的焊縫、裂紋或者材料強(qiáng)度的差異。為了能夠清楚地界定和區(qū)分不同的材料，專家們使用了X射線熒光分析法。

      Karl檢測儀器儀表制造公司為管道技術(shù)和檢測人員設(shè)計和制造了在線監(jiān)測的超聲波腐蝕和/或者銹蝕檢測系統(tǒng)。為了避免地下的管道因銹蝕而損傷，V&C公司建議采取陰極保護(hù)防腐措施。陰極保護(hù)防腐措施能夠減少管道與土壤之間的電勢差，把腐蝕的速度降低到無需采取保護(hù)措施的程度。V&C公司專門對此進(jìn)行了成本核算，核算結(jié)果得出陰極保護(hù)多投入的資金僅占管道系統(tǒng)投資的4%~15%。Rolf Weber公司認(rèn)為，紅外熱成像技術(shù)是zui有價值的管道系統(tǒng)無損和非接觸式檢驗方法。通過這種熱成像檢測技術(shù)能夠檢測到大多數(shù)情況下人眼看不到的隱患，從而及時采取有效措施、避免代價高昂的停產(chǎn)和事故損失，可以很快收回使用這一技術(shù)的投資成本。

      管道系統(tǒng)的使用壽命和工作可靠性與生產(chǎn)過程動態(tài)變化相關(guān)。例如，由零部件（例如泵）以及內(nèi)部壓力（壓力沖擊）引起的激烈振動。因為振動幅度和頻率對材料的疲勞速度起著決定性的作用。在使用了管道減振器之后，可以明顯減小震動的振幅和頻率。例如，使用Gerb公司研發(fā)生產(chǎn)的Visco減振器。

      BIS Maintenance Südwest公司致力于設(shè)備維護(hù)軟件的設(shè)計和開發(fā)，能夠提供移動維護(hù)、動態(tài)監(jiān)控和損壞或然率計算以及進(jìn)一步提高能源利用率的一體化集成解決方案。他們成功推出了蒸汽管道監(jiān)控系統(tǒng)（SPM）。利用這一軟件系統(tǒng)可以連續(xù)在水平方向和垂直方向?qū)艿赖呢?fù)載情況按照應(yīng)力-位置檢測方法進(jìn)行測定。通過對管道系統(tǒng)中承載較大應(yīng)力部位的在線檢測可以確定管道系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。

      當(dāng)管道系統(tǒng)中出現(xiàn)泄露的情況時，Bardenhagen公司能夠為用戶提供有效的。他們的技術(shù)人員會對管道系統(tǒng)的泄露點(diǎn)進(jìn)行檢測，并在泄露點(diǎn)處做一個合適的罩殼，或者為密封不嚴(yán)的法蘭連接做一個密封罩。用這些罩殼、密封罩把泄露的部位封起來，向罩殼內(nèi)灌入與泄露介質(zhì)性質(zhì)和壓力、溫度相適應(yīng)的密封膠。密封膠自行干燥固化，這樣就能夠堵住泄露，直到下一次設(shè)備檢修時再進(jìn)行管道、法蘭的*修復(fù)。Insituform公司研發(fā)了一種管道內(nèi)襯技術(shù)，可以作為“內(nèi)用堵漏劑”。這種技術(shù)通過把一種與軟管形狀相適應(yīng)的浸漬襯片——涂有樹脂材料的纖維增強(qiáng)材料，貼到管道的內(nèi)壁，這種材料自動固化、固定從而實現(xiàn)“堵漏”。據(jù)這家公司介紹，這種襯里貼片技術(shù)是修復(fù)壓力管道、輸送腐蝕性介質(zhì)管道或者地?zé)峁艿赖慕鉀Q方案。

      在清理管道時，操作人員也有許多不同的管道清理技術(shù)可供選用。Hammann公司研發(fā)的Comprex管道清理技術(shù)是一種清理復(fù)雜液體輸送管道系統(tǒng)的理想解決方案。這種脈沖式的沖洗方法是通過向緩慢流動的水流中吹入受控的壓縮空氣來實現(xiàn)清理管道的。這樣就會在管道系統(tǒng)中出現(xiàn)“水流塊”和“空氣塊”，這些“塊體”以20m/min的速度沖洗管道。它們對管壁產(chǎn)生的沖刷力很大，能夠把粘附在管壁上的沉積物沖刷下來，并送出管道系統(tǒng)。當(dāng)管的附著的固體物質(zhì)非常頑固時，還可以輸入具有剝蝕作用的固體輔料，從而把全部的固體附著物都清理干凈。

      小結(jié)

      在進(jìn)行流程設(shè)備管道系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)時，必須從整體角度考慮管道系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)。只有全面了解和考察了可能影響管道系統(tǒng)的所有因素之后，才能保證流程設(shè)備管道系統(tǒng)一直連續(xù)地正常工作。