煉油行業(yè)泄漏檢測方法

原油精煉廠是敏感的工業(yè)設(shè)施，數(shù)百萬原油在此被精煉成不同的石油餾分。煉油廠的原油加工是在高壓下進(jìn)行的。為此，煉油廠會(huì)進(jìn)行壓力測試，以確保生產(chǎn)過程的安全。壓力測試對于石油餾分的儲(chǔ)存和運(yùn)輸也同樣重要。通常，煉油廠的管道系統(tǒng)和儲(chǔ)罐最容易發(fā)生生產(chǎn)故障。本文討論了幾種泄漏測試方法、規(guī)劃流程、測試準(zhǔn)備、壓力測試的執(zhí)行、記錄以及測試標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)收。
管道系統(tǒng)的壓力測試是根據(jù)管道規(guī)范進(jìn)行的。測試的目的是確保新安裝或現(xiàn)有修復(fù)后的管道系統(tǒng)能夠承受系統(tǒng)所需的壓力，并檢測系統(tǒng)是否具有防泄漏功能。
國際監(jiān)管機(jī)構(gòu)已制定壓力測試標(biāo)準(zhǔn)，以確保壓力測試的質(zhì)量。壓力測試遵循監(jiān)管機(jī)構(gòu)制定的管道規(guī)范。這些規(guī)范是通過在原型設(shè)備上執(zhí)行測試程序生成的。測試過程包括將壓力提升到可測量屈服點(diǎn)或原型達(dá)到破裂點(diǎn)的極限。根據(jù)獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)系統(tǒng)中指定的規(guī)范定義壓力等級(jí)。
1.1 壓力測試所需的管道規(guī)范
管道規(guī)范繁多，不同的管道系統(tǒng)適用不同的規(guī)范。然而，在壓力測試中，通常有兩個(gè)規(guī)范非常重要。這些規(guī)范由美國機(jī)械工程學(xué)會(huì) (ASME) 定義。它們是 ASME B31 壓力管道規(guī)范和 ASME 鍋爐和壓力容器規(guī)范。這些規(guī)范通常適用于所有管道系統(tǒng)；然而，某些管道系統(tǒng)需要由設(shè)計(jì)部門和行業(yè)調(diào)試部門定義的其他規(guī)范。其他此類規(guī)范包括 AWWA 輸配管道標(biāo)準(zhǔn)和 ASME B31 壓力管道規(guī)范。下表列出了管道規(guī)范的詳細(xì)列表。
煉油廠管道和儲(chǔ)罐的2種可用且常用的壓力測試方法：
煉油廠使用不同的壓力測試方法來檢測管道和儲(chǔ)罐的泄漏。以下列出了常用的方法
每種方法的詳細(xì)信息如下：
2.1 靜水壓力泄漏測試：
這是壓力測試中最常用的方法。與其他測試方法相比，水壓測試更受歡迎，因?yàn)樗葰鈮簻y試方法相對安全。由于水壓測試使用水，其不可壓縮的特性使其成為比空氣更安全的介質(zhì)。此外，這是一個(gè)節(jié)能過程，因?yàn)樗畨簻y試所消耗的能量低于氣壓測試中空氣壓縮的能量。在水壓測試中，能量以勢能的形式儲(chǔ)存，如果測試過程中出現(xiàn)故障，可以輕松釋放。然而，在水壓測試期間，管道中滯留空氣的可能性仍然很高。因此，在進(jìn)行水壓測試時(shí)必須采取最高級(jí)別??的預(yù)防措施。
2.2 氣壓測試：
在氣壓測試中，使用的流體介質(zhì)是壓縮空氣，如果氣源是瓶裝氣體，則為氮?dú)?。但是，氮?dú)庵荒苡糜诠艿馈Ｓ捎趬毫y試涉及密閉空間，且氮?dú)鈺?huì)迅速取代工作環(huán)境中的氧氣，因此應(yīng)避免使用氮?dú)鉁y試罐。如果在氣壓測試期間未持續(xù)監(jiān)測氧氣水平，工人可能會(huì)在幾秒鐘內(nèi)失去意識(shí)并暈倒。對于某些管道規(guī)范，氣壓測試的壓力低于水壓測試的壓力，以進(jìn)行泄漏檢測。這是因?yàn)闅鈮簻y試中受傷的可能性大于水壓測試。例如，在 ASME B31.1 管道系統(tǒng)中，整個(gè)操作過程中的壓力保持在 100psig 以下。
2.3 水壓-氣壓試驗(yàn)：
水壓氣動(dòng)測試結(jié)合了氣動(dòng)和水壓測試。與其他兩種方法相比，這種方法被認(rèn)為是安全的。在這種方法中，首先進(jìn)行低壓（例如 25psig）的氣動(dòng)測試，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中是否存在任何重大泄漏。這種方法在檢測管道泄漏時(shí)特別有用。如果發(fā)生任何泄漏，則在進(jìn)行水壓測試之前進(jìn)行必要的維修。這種方法不僅更安全，而且耗時(shí)更少。單獨(dú)進(jìn)行水壓測試時(shí)，需要將整個(gè)系統(tǒng)注滿水才能發(fā)現(xiàn)任何泄漏。
另一種液壓氣動(dòng)測試方法采用水氣系統(tǒng)組合。這種方法尤其適用于同時(shí)涉及液體和氣體系統(tǒng)的管道和儲(chǔ)罐系統(tǒng)。在煉油廠中，由于石油產(chǎn)品同時(shí)以液相和氣相流動(dòng)，因此對系統(tǒng)進(jìn)行液氣相測試非常重要。因?yàn)橛袝r(shí)系統(tǒng)可能不會(huì)報(bào)告液體介質(zhì)的泄漏，但會(huì)報(bào)告氣體介質(zhì)的泄漏。
2.4 初次使用泄漏測試：
根據(jù)規(guī)范，初始服務(wù)泄漏測試僅適用于特定條件。ASME B31.3 將其限制在 D 類流體服務(wù)中，該服務(wù)對人體無害，且在低于 150 psi 的壓力和規(guī)定溫度下運(yùn)行。此外，該規(guī)范不允許對外部鍋爐管道進(jìn)行此類測試，但允許對其他管道系統(tǒng)進(jìn)行此類測試。根據(jù) ASME 鍋爐和壓力容器規(guī)范第 XI 節(jié)，此類測試也可用于檢查核電站。該測試在運(yùn)行初期進(jìn)行。該方法會(huì)逐漸升壓至正常工作壓力，然后保持該壓力以檢查泄漏，符合 ASME B31.3 的要求。
2.5 真空泄漏測試：
這是一種確保系統(tǒng)是否存在泄漏的有效方法。該方法是對系統(tǒng)進(jìn)行真空抽真空，并將真空困在系統(tǒng)中。如果系統(tǒng)中的真空導(dǎo)致大氣壓力升高，則可能存在泄漏。該測試通常被各種組件制造商用作生產(chǎn)泄漏測試。雖然該測試可以顯示泄漏，但幾乎不可能突出顯示泄漏的位置。為此，可以使用煙霧發(fā)生器。然而，煙霧發(fā)生器不適用于較小的泄漏，因?yàn)樾⌒孤┎粫?huì)將煙霧吸入管道。因此，該方法不適用于壓力高于工作壓力的管道測試。
2.6靜壓頭泄漏測試
靜態(tài)水頭泄漏測試也稱為跌落測試，因?yàn)樵诒３炙鑹毫Φ那闆r下，豎管內(nèi)水位下降表示存在泄漏。當(dāng)向沙管和系統(tǒng)注水時(shí)，記錄水位。在特定時(shí)間后再次測量水位，并記錄水位下降情況（如有）。然后通過目視檢查確定泄漏位置。
2.7鹵素和氦氣泄漏測試
鹵素和氦氣泄漏測試使用示蹤氣體來檢測泄漏位置和強(qiáng)度。在泄漏檢測的情況下，系統(tǒng)充滿鹵素氣體。檢測器探