保護(hù)生產(chǎn)過(guò)程中的生命線

      化工和制藥企業(yè)在生產(chǎn)廠中都會(huì)涉及到若干長(zhǎng)的管道，這些管道能夠?yàn)樯a(chǎn)設(shè)備提供原材料，并排出生產(chǎn)過(guò)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(duì)管道系統(tǒng)的故障診斷和維護(hù)保養(yǎng)進(jìn)行了報(bào)道。

      工業(yè)介質(zhì)具有多樣性，需要在生產(chǎn)過(guò)程中控制壓力和溫度，這些對(duì)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(chǎng)所中對(duì)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(xiàng)目負(fù)責(zé)人Mathias Dönnecke根據(jù)自己設(shè)計(jì)的預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃經(jīng)驗(yàn)，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(shí)，那么這會(huì)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中留下隱患。而在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)人們通常會(huì)把注意力集中到被輸送的介質(zhì)，往往會(huì)忽略周圍的土壤和氣體環(huán)境對(duì)管道的腐蝕和影響。設(shè)備所處的環(huán)境能夠帶來(lái)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(shuō)道：“要真正避免這些問(wèn)題，維修人員必須掌握相關(guān)的流程工藝知識(shí)。”

      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(jì)算能夠提供很多的詳細(xì)信息，但這項(xiàng)計(jì)算工作耗時(shí)耗力。根據(jù)多年來(lái)在管道系統(tǒng)評(píng)判分析中積累的經(jīng)驗(yàn)，TüV Süd公司的專家開(kāi)發(fā)出了一整套節(jié)約時(shí)間和資金的檢測(cè)評(píng)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(cè)和維護(hù)保養(yǎng)

      即便是設(shè)計(jì)的管道系統(tǒng)的使用壽命也是有限的，它們會(huì)隨著時(shí)間的推移慢慢老化，需要進(jìn)行定期的維護(hù)，必要時(shí)還需要進(jìn)行維修和改造。“利用無(wú)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(wèn)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(shuō)道。這種射線檢驗(yàn)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(cè)儀器儀表制造公司為管道技術(shù)和檢測(cè)人員設(shè)計(jì)和制造了在線監(jiān)測(cè)的超聲波腐蝕和/或者銹蝕檢測(cè)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(shì)差，把腐蝕的速度降低到無(wú)需采取保護(hù)措施的程度。V&C公司專門對(duì)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(jià)值的管道系統(tǒng)無(wú)損和非接觸式檢驗(yàn)方法。通過(guò)這種熱成像檢測(cè)技術(shù)能夠檢測(cè)到大多數(shù)情況下人眼看不到的隱患，從而及時(shí)采取有效措施、避免代價(jià)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(guò)程動(dòng)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(dòng)。因?yàn)檎駝?dòng)幅度和頻率對(duì)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(dòng)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(jì)和開(kāi)發(fā)，能夠提供移動(dòng)維護(hù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)控和損壞或然率計(jì)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(cè)方法進(jìn)行測(cè)定。通過(guò)對(duì)管道系統(tǒng)中承載較大應(yīng)力部位的在線檢測(cè)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(shí)，Bardenhagen公司能夠?yàn)橛脩籼峁┯行У摹Ｋ麄兊募夹g(shù)人員會(huì)對(duì)管道系統(tǒng)的泄露點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，并在泄露點(diǎn)處做一個(gè)合適的罩殼，或者為密封不嚴(yán)的法蘭連接做一個(gè)密封罩。用這些罩殼、密封罩把泄露的部位封起來(lái)，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(shí)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(guò)把一種與軟管形狀相適應(yīng)的浸漬襯片——涂有樹(shù)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(dòng)固化、固定從而實(shí)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(shí)，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(guò)向緩慢流動(dòng)的水流中吹入受控的壓縮空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)清理管道的。這樣就會(huì)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(duì)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(lái)，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(shí)，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(shí)，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。