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《精細(xì)石油化工進(jìn)展》2017年第3期
摘要:本文針對(duì)石油化工碼頭使用輸油軟管進(jìn)行裝卸作業(yè)時(shí)存在的問(wèn)題,在總結(jié)實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合軟管相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),提出了石油化工碼頭輸油軟管安全使用規(guī)范,供同行業(yè)參考。
關(guān)鍵詞:石油化工碼頭;輸油軟管;安全使用
一、前言
石油化工碼頭裝卸工藝流程以“船←→裝卸臂←→岸”為主,但部分碼頭受船型、泊位、作業(yè)密度等因素所限,經(jīng)常也會(huì)使用“船←→輸油軟管←→岸”的裝卸工藝為補(bǔ)充,而小型石油化工碼頭則經(jīng)常用此工藝進(jìn)行裝卸,另外海上錨地過(guò)駁作業(yè)則完全采用“船→輸油軟管→船”的裝卸工藝。目前,關(guān)于輸油軟管的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有GB/T9572,9573,9576,9577等,如GB/T9576《橡膠和塑料軟管及軟管組合件選擇、貯存、使用和維護(hù)指南》標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)軟管的選擇、使用等作了指導(dǎo)性的規(guī)定,交通運(yùn)輸行業(yè)目前只有中國(guó)港口協(xié)會(huì)制定的試行標(biāo)準(zhǔn)《復(fù)合軟管及軟管總成標(biāo)準(zhǔn)(試行)》,暫未頒布正式的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),國(guó)外有如BS5842和EN13765等關(guān)于軟管的規(guī)范。但標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范中未明確軟管報(bào)廢、使用年限、適用范圍、使用期間的檢測(cè)等問(wèn)題。本文結(jié)合某石油化工碼頭進(jìn)口橡膠軟管和國(guó)產(chǎn)復(fù)合軟管使用情況和經(jīng)驗(yàn),并應(yīng)用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析,探討輸油軟管安全使用規(guī)范。
二、軟管使用情況分析
(一)軟管的結(jié)構(gòu)
石油化工碼頭使用的輸油軟管一般分為橡膠軟管和復(fù)合軟管兩大類(lèi)。橡膠軟管一般由法蘭(接頭)、短接管(法蘭與膠管的連接介質(zhì))、膠管(多層復(fù)合)組成;復(fù)合軟管是一種柔性輸液管,由鋼絲纏繞構(gòu)成管體內(nèi)外骨架,用高分子聚合材料加工而成。
(二)使用工況
石油化工碼頭使用的輸油軟管一般以汽油、柴油、航空煤油以及甲苯等成品油和化工品為主,專(zhuān)管專(zhuān)用,其使用溫度一般為常溫,使用壓力一般在0.1-0.7MPa。錨地過(guò)駁使用的輸油軟管一般以燃料油、原油為主,最高溫度視油品情況可達(dá)60℃,使用壓力一般在0.1-0.6MPa。碼頭錨地均以使用橡膠軟管為主,復(fù)合軟管為輔,復(fù)合軟管不適用錨地。
(三)軟管報(bào)廢情況分析
本文統(tǒng)計(jì)了某石油化工碼頭2007年至2017年軟管報(bào)廢情況,共計(jì)139條,其中,進(jìn)口橡膠軟管130條,國(guó)產(chǎn)復(fù)合軟管9條。
1、橡膠軟管報(bào)廢原因統(tǒng)計(jì)分析。內(nèi)膽損壞(內(nèi)膽起泡、內(nèi)膽離殼脫落、內(nèi)膽腐蝕等情況);外壁損壞(管身開(kāi)裂、鋼線(xiàn)銹蝕、外皮破損等情況);其他(管身變形、打折等情況)。據(jù)統(tǒng)計(jì),十年間共報(bào)廢了130條橡膠軟管,其中,內(nèi)膽損壞27條,占21%;外壁損壞92條,占71%;其他情況11條,占8%。
2、復(fù)合軟管報(bào)廢原因統(tǒng)計(jì)分析。內(nèi)膽損壞(主要為內(nèi)膽層破裂);外壁損壞(主要為外皮磨損、開(kāi)裂);其他(主要為鋼絲錯(cuò)位、管頭打折、伸長(zhǎng)率超標(biāo)等)。據(jù)統(tǒng)計(jì),十年間共報(bào)廢了9條橡膠軟管,其中,內(nèi)膽損壞3條,占56%;外壁損壞5條,占33%;其他情況1條,占11%。
(四)軟管使用年限分析
1、橡膠軟管。在報(bào)廢的130條橡膠軟管中,最短的使用時(shí)間為3.3年,最長(zhǎng)的使用時(shí)間長(zhǎng)達(dá)21.1年,長(zhǎng)度跨越較大,利用正態(tài)分布。
(五)定期檢測(cè)分析
軟管在使用期間是否需要定期檢測(cè)、如何進(jìn)行檢測(cè),沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。從某石油化工碼頭實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)來(lái)和已進(jìn)行的大量檢測(cè)結(jié)果來(lái)看,通常要進(jìn)行外表檢測(cè)(有否明顯變形、磨損、銹蝕、鋼絲裸露、嚴(yán)重打折以及老化現(xiàn)象)、內(nèi)膽檢測(cè)(有無(wú)無(wú)起泡、破損、老化等現(xiàn)象)、試壓檢測(cè)(使用水為試壓介質(zhì),在1.5~2.4Mpa的壓力下做10~15分鐘的靜壓試檢,測(cè)算軟管的伸長(zhǎng)率),一般情況下不做破性試驗(yàn)。關(guān)于定期檢測(cè)的間隔時(shí)間、是否每條軟管都需做靜壓試驗(yàn),從實(shí)際且有效的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,作者認(rèn)為按每批次抽樣檢測(cè),每年檢測(cè)一次較合適,同一條軟管不重復(fù)抽樣。
(六)適用范圍分析
通用,軟管要按輸送的介質(zhì)、溫度、壓力要求專(zhuān)管專(zhuān)用,對(duì)適用船型、軟管吊裝與連接等工況有什么安全要求,相關(guān)規(guī)范中未涉及。
1、輸送介質(zhì)。原油、成品油的裝卸作業(yè)盡量選用橡膠軟管;而裝卸化工品,通常選用復(fù)合軟管。
2、作業(yè)地點(diǎn)。海上錨地船過(guò)船過(guò)駁作業(yè)因風(fēng)浪等原因,工況較差,母船與子船干舷差軟大,若使用復(fù)合軟管進(jìn)行裝卸作業(yè),易導(dǎo)致軟管變形、伸長(zhǎng)率超標(biāo)。因此,復(fù)合軟管僅適合碼頭作業(yè)。
3、船型。萬(wàn)噸級(jí)及以上船舶碼頭裝卸作業(yè)時(shí),船上軟管連接處與碼頭面差距大,若使用復(fù)合軟管進(jìn)行裝卸作業(yè),因介質(zhì)重量易導(dǎo)致易導(dǎo)致軟管變形、伸長(zhǎng)率超標(biāo)。因此,萬(wàn)噸級(jí)及以上船舶碼頭裝卸作業(yè)應(yīng)選用橡膠軟管。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,對(duì)于進(jìn)口橡膠軟管和和國(guó)產(chǎn)復(fù)合軟管的安全使用,建議如下:
(一)軟管使用年限
橡膠軟管:建議使用時(shí)間不超過(guò)7年。復(fù)合軟管:建議使用時(shí)間不超過(guò)4年。
(二)軟管的報(bào)廢
1、靜壓檢測(cè)不合格的,該軟管應(yīng)報(bào)廢,同時(shí)建議該批次軟管也報(bào)廢。
2、輸油軟管的兩個(gè)管接頭之間的電阻小于GB/T9572中所規(guī)定的最大允許電阻2×106Ω/m的,該軟管應(yīng)報(bào)廢;同時(shí)應(yīng)對(duì)該批次所有軟管進(jìn)行導(dǎo)電率檢測(cè)。
3、軟管外表磨損嚴(yán)重、有深度裂縫或鋼絲暴露生銹。
4、軟管內(nèi)膽起泡、脫落。
5、軟管打折、變形。
6、作業(yè)過(guò)程中軟管有異響。
(三)軟管的定期檢測(cè)
1、檢測(cè)內(nèi)容。(1)外表檢測(cè):無(wú)變形、磨損、銹蝕、鋼絲裸露、嚴(yán)重打折以及老化等現(xiàn)象。(2)內(nèi)膽檢測(cè):無(wú)起泡、破損、老化等現(xiàn)象。(3)靜壓檢測(cè):按軟管采購(gòu)批次抽樣,每年檢測(cè)一次。檢測(cè)時(shí),使用水為試壓介質(zhì),在1.5~2.4Mpa的壓力下做10~15分鐘靜壓力試驗(yàn),測(cè)算軟管的伸長(zhǎng)率。(4)導(dǎo)電率檢測(cè)。
2、靜壓檢測(cè)。(1)將軟管平放擺直,測(cè)量其長(zhǎng)度L0。(2)將軟管的一端封好盲板,另一端與試壓設(shè)備連接。(3)使用水為介質(zhì),將軟管升壓至1.5MPa,保持10分鐘,測(cè)量軟管長(zhǎng)度L1;將軟管降壓至零,間隔至少15分鐘,測(cè)量軟管長(zhǎng)度L2。
(4)伸長(zhǎng)率=(L1-L0)/L0×100%;永久后伸長(zhǎng)率=(L-2-L0)/L0×100%。
3、導(dǎo)電率檢測(cè)。用萬(wàn)用表檢測(cè)軟管兩年接頭之間的電阻。
4、合格標(biāo)準(zhǔn)。
(1)軟管在試驗(yàn)壓力下,保持10~15分鐘,無(wú)滲漏、鼓泡、變形等現(xiàn)象。
(2)伸長(zhǎng)率小于或等于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。永久伸長(zhǎng)率作為參考。
(3)軟管的兩個(gè)管接頭之間的電阻大于GB/T9572中所規(guī)定的最大允許電阻2×106Ω/m。
(四)軟管適用范圍
1、輸送介質(zhì):原油、成品油的裝卸作業(yè)通常選用橡膠軟管,裝卸化工品的裝卸作業(yè)通常選用復(fù)合軟管。
2、作業(yè)地點(diǎn):復(fù)合軟管僅適合碼頭作業(yè),不適合海上錨地船過(guò)船過(guò)駁作業(yè)。
3、船型:萬(wàn)噸級(jí)及以上船舶碼頭裝卸作業(yè)應(yīng)選用橡膠軟管。
(五)軟管安全操作要求
1、軟管的搬運(yùn)。應(yīng)避免在地面摩擦軟管表面或接頭,避免過(guò)度彎曲軟管;建議使用軟管專(zhuān)用推車(chē)進(jìn)行搬運(yùn)。
2、作業(yè)前檢查。作業(yè)前檢查確認(rèn)其表面無(wú)變形、磨損或嚴(yán)重打折等現(xiàn)象;確認(rèn)其內(nèi)膽無(wú)起泡、破損等現(xiàn)象;確認(rèn)其接頭無(wú)松動(dòng)、變形等現(xiàn)象。
3、軟管的連接。兩管之間連接口要放入墊片,所有螺栓孔都應(yīng)裝上螺栓,并用對(duì)角平衡方式擰緊;軟管連接的長(zhǎng)度應(yīng)能滿(mǎn)足船/岸差的變化和位移,避免出現(xiàn)過(guò)度的應(yīng)力損壞軟管。
4、吊接作業(yè)。吊裝軟管時(shí)應(yīng)使用避免軟管產(chǎn)生變形的專(zhuān)用吊具(如扁帶式排吊)。
5、作業(yè)中的檢查。定時(shí)記錄管線(xiàn)、介質(zhì)溫度、壓力等工作參數(shù),避免超溫、超壓使用;根據(jù)船舶吃水變化、潮汐、水流、風(fēng)向等因素,及時(shí)適當(dāng)調(diào)整軟管,保持適度彎曲度,防止軟管打折、拉斷或磨損。
6、作業(yè)后存放。在碼頭存放時(shí),應(yīng)避免陽(yáng)光照射和水浸、雨淋,防止軟管加速老化縮短其使用壽命。
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作者:程國(guó)金 單位:廣州港股份有限公司石油化工港務(wù)分公司