Mặc dù kỹ thuật tập trung nhiều vào việc lắp ráp mặt bích tối ưu, việc ngắt kết nối có kiểm soát các mối nối chịu áp suất thể hiện một giai đoạn quan trọng không kém—và thường nguy hiểm hơn—trong việc bảo trì hệ thống đường ống. Việc tháo rời mặt bích đúng cách đòi hỏi phương pháp luận nghiêm ngặt, dụng cụ chuyên dụng và giảm thiểu rủi ro toàn diện để đảm bảo an toàn cho nhân viên đồng thời bảo toàn tính toàn vẹn của thiết bị.
Lý do kỹ thuật để tháo rời có kiểm soát
1. Yêu cầu bảo trì
• Thay thế các bộ phận làm kín bị suy giảm (gioăng, bộ bu lông)
• Tiếp cận để kiểm tra trong quá trình vận hành (kiểm tra độ dày UT, kiểm tra bề mặt PT/MT)
• Các hoạt động cải tạo (bổ sung kết nối nhánh, lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng)
2. Rủi ro vận hành khi ngắt kết nối không đúng cách
• Giải phóng năng lượng đột ngột từ áp suất hệ thống còn lại (hơn 50% sự cố xảy ra trong quá trình tháo rời)
• Sụp đổ cấu trúc do phân bổ lại tải trọng không đúng cách
• Phát thải khí thải từ chất lỏng quy trình bị mắc kẹt (HC, H₂S, chất ăn da)
Kiểm soát kỹ thuật trước khi tháo rời
1. Quy trình cách ly hệ thống
| Bước | Yêu cầu kỹ thuật | Phương pháp xác minh |
| Cách ly thủy lực | Cấu hình van khóa kép và xả | Xác minh vô hiệu đồng hồ đo áp suất |
| Cách ly điện | LOTO của tất cả các van/bơm được truyền động | Kiểm tra tính liên tục của đồng hồ vạn năng |
| Cân bằng nhiệt | Làm mát đến<60°C đối với hệ thống nóng | Quét nhiệt hồng ngoại |
2. Quản lý chất lỏng nguy hiểm
• Phương pháp xả:
• Hệ thống hydrocarbon: Xả nitơ đến<10% LEL
• Dịch vụ axit: Xả trung hòa (xác minh pH 6-8)
• Chất lỏng trùng hợp: Rửa dung môi (ví dụ: toluene đối với cặn polyetylen)
Trình tự ngắt kết nối cơ học
Giai đoạn 1: Tiêu tán tải trọng bu lông
• Bôi dầu thấm (tuân thủ MIL-PRF-32073) 24 giờ trước
• Sử dụng cờ lê nhân lực (tỷ lệ 10:1) để phá vỡ ban đầu
• Nới lỏng theo trình tự đường kính (Phụ lục K ASME PCC-1) để ngăn chặn sự cong vênh của mặt bích
Giai đoạn 2: Tách khớp có kiểm soát
| Loại công cụ | Lực tách | Ứng dụng |
| Máy trải mặt bích thủy lực | 20-100 tấn | Hệ thống khí áp suất cao |
| Hệ thống bu lông nêm | 5-15 tấn | Đường ống nước biển bị ăn mòn |
| Mảng vít kích | 2-10 tấn | Các khớp quan trọng về độ thẳng hàng chính xác |
Các thông số quan trọng trong quá trình tách:
• Tốc độ mở khe: ≤1mm/phút (được theo dõi bằng cảm biến khe laser)
• Dung sai song song: <0,5mm/m trên các mặt bích
Xác minh tính toàn vẹn sau khi tháo rời
1. Đánh giá bề mặt mặt bích
• Kiểm tra độ hoàn thiện bề mặt: Ra ≤ 3,2μm (Bảng 5 ASME B16.5)
• Kiểm tra hư hỏng rãnh: Không có vết xước sâu >0,1mm (theo API 6A)
2. Phân tích tình trạng bu lông
• Đo độ căng bu lông siêu âm (ASTM E797)
• Kiểm tra độ cứng để phát hiện sự giòn do hydro (HRC tối đa 22)
Các tình huống tháo rời nâng cao
Trường hợp 1: Dịch vụ đông lạnh (-196°C đường ống LNG)
• Cần có găng tay nhiệt để ngăn ngừa bỏng lạnh
• Gia nhiệt bu lông đến nhiệt độ môi trường trước khi nới lỏng (ngăn ngừa gãy giòn)
Trường hợp 2: Hydro áp suất cao (>5000psi)
• Giám sát H₂ liên tục (<1% LEL) trong quá trình vận hành
• Bắt buộc sử dụng các công cụ bằng đồng beryllium-đồng không phát ra tia lửa
Trường hợp 3: Bu lông bị khóa ăn mòn
• Làm lạnh bằng nitơ lỏng (-196°C) để co giãn khác biệt
• Loại bỏ gỉ điện phân (DC 12V, chất điện phân natri cacbonat)
Giảm thiểu rủi ro thống kê
Việc thực hiện phương pháp này làm giảm:
• 92% thương tích mất thời gian liên quan đến mặt bích (dữ liệu OSHA 1910.147)
• 75% sự cố hư hỏng bề mặt mặt bích (ASME PVP Vol. 438)
• 60% thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch trong các sự kiện quay vòng
Cách tiếp cận được thiết kế này biến việc tháo rời mặt bích từ một hoạt động hiện trường không thể đoán trước thành một quy trình kỹ thuật có kiểm soát, đảm bảo cả an toàn cho nhân viên và bảo tồn tài sản. Việc thực hiện đúng cách đòi hỏi kiến thức liên ngành bao gồm kỹ thuật cơ khí, khoa học vật liệu và quản lý an toàn quy trình.
Mặc dù kỹ thuật tập trung nhiều vào việc lắp ráp mặt bích tối ưu, việc ngắt kết nối có kiểm soát các mối nối chịu áp suất thể hiện một giai đoạn quan trọng không kém—và thường nguy hiểm hơn—trong việc bảo trì hệ thống đường ống. Việc tháo rời mặt bích đúng cách đòi hỏi phương pháp luận nghiêm ngặt, dụng cụ chuyên dụng và giảm thiểu rủi ro toàn diện để đảm bảo an toàn cho nhân viên đồng thời bảo toàn tính toàn vẹn của thiết bị.
Lý do kỹ thuật để tháo rời có kiểm soát
1. Yêu cầu bảo trì
• Thay thế các bộ phận làm kín bị suy giảm (gioăng, bộ bu lông)
• Tiếp cận để kiểm tra trong quá trình vận hành (kiểm tra độ dày UT, kiểm tra bề mặt PT/MT)
• Các hoạt động cải tạo (bổ sung kết nối nhánh, lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng)
2. Rủi ro vận hành khi ngắt kết nối không đúng cách
• Giải phóng năng lượng đột ngột từ áp suất hệ thống còn lại (hơn 50% sự cố xảy ra trong quá trình tháo rời)
• Sụp đổ cấu trúc do phân bổ lại tải trọng không đúng cách
• Phát thải khí thải từ chất lỏng quy trình bị mắc kẹt (HC, H₂S, chất ăn da)
Kiểm soát kỹ thuật trước khi tháo rời
1. Quy trình cách ly hệ thống
| Bước | Yêu cầu kỹ thuật | Phương pháp xác minh |
| Cách ly thủy lực | Cấu hình van khóa kép và xả | Xác minh vô hiệu đồng hồ đo áp suất |
| Cách ly điện | LOTO của tất cả các van/bơm được truyền động | Kiểm tra tính liên tục của đồng hồ vạn năng |
| Cân bằng nhiệt | Làm mát đến<60°C đối với hệ thống nóng | Quét nhiệt hồng ngoại |
2. Quản lý chất lỏng nguy hiểm
• Phương pháp xả:
• Hệ thống hydrocarbon: Xả nitơ đến<10% LEL
• Dịch vụ axit: Xả trung hòa (xác minh pH 6-8)
• Chất lỏng trùng hợp: Rửa dung môi (ví dụ: toluene đối với cặn polyetylen)
Trình tự ngắt kết nối cơ học
Giai đoạn 1: Tiêu tán tải trọng bu lông
• Bôi dầu thấm (tuân thủ MIL-PRF-32073) 24 giờ trước
• Sử dụng cờ lê nhân lực (tỷ lệ 10:1) để phá vỡ ban đầu
• Nới lỏng theo trình tự đường kính (Phụ lục K ASME PCC-1) để ngăn chặn sự cong vênh của mặt bích
Giai đoạn 2: Tách khớp có kiểm soát
| Loại công cụ | Lực tách | Ứng dụng |
| Máy trải mặt bích thủy lực | 20-100 tấn | Hệ thống khí áp suất cao |
| Hệ thống bu lông nêm | 5-15 tấn | Đường ống nước biển bị ăn mòn |
| Mảng vít kích | 2-10 tấn | Các khớp quan trọng về độ thẳng hàng chính xác |
Các thông số quan trọng trong quá trình tách:
• Tốc độ mở khe: ≤1mm/phút (được theo dõi bằng cảm biến khe laser)
• Dung sai song song: <0,5mm/m trên các mặt bích
Xác minh tính toàn vẹn sau khi tháo rời
1. Đánh giá bề mặt mặt bích
• Kiểm tra độ hoàn thiện bề mặt: Ra ≤ 3,2μm (Bảng 5 ASME B16.5)
• Kiểm tra hư hỏng rãnh: Không có vết xước sâu >0,1mm (theo API 6A)
2. Phân tích tình trạng bu lông
• Đo độ căng bu lông siêu âm (ASTM E797)
• Kiểm tra độ cứng để phát hiện sự giòn do hydro (HRC tối đa 22)
Các tình huống tháo rời nâng cao
Trường hợp 1: Dịch vụ đông lạnh (-196°C đường ống LNG)
• Cần có găng tay nhiệt để ngăn ngừa bỏng lạnh
• Gia nhiệt bu lông đến nhiệt độ môi trường trước khi nới lỏng (ngăn ngừa gãy giòn)
Trường hợp 2: Hydro áp suất cao (>5000psi)
• Giám sát H₂ liên tục (<1% LEL) trong quá trình vận hành
• Bắt buộc sử dụng các công cụ bằng đồng beryllium-đồng không phát ra tia lửa
Trường hợp 3: Bu lông bị khóa ăn mòn
• Làm lạnh bằng nitơ lỏng (-196°C) để co giãn khác biệt
• Loại bỏ gỉ điện phân (DC 12V, chất điện phân natri cacbonat)
Giảm thiểu rủi ro thống kê
Việc thực hiện phương pháp này làm giảm:
• 92% thương tích mất thời gian liên quan đến mặt bích (dữ liệu OSHA 1910.147)
• 75% sự cố hư hỏng bề mặt mặt bích (ASME PVP Vol. 438)
• 60% thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch trong các sự kiện quay vòng
Cách tiếp cận được thiết kế này biến việc tháo rời mặt bích từ một hoạt động hiện trường không thể đoán trước thành một quy trình kỹ thuật có kiểm soát, đảm bảo cả an toàn cho nhân viên và bảo tồn tài sản. Việc thực hiện đúng cách đòi hỏi kiến thức liên ngành bao gồm kỹ thuật cơ khí, khoa học vật liệu và quản lý an toàn quy trình.
