浅议热力管道检验和安全评价

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1、浅议热力管道检验和安全评价摘要：本文首先介绍了热力管道的标准构成及失效模式，然后分析了热力管道检验方法和在用热力管道检验的前景分析，最后阐述了热力管道缺陷的安全评价。关键词：热力管道；检验；安全评价中图分类号：R151.4+4文献标识码：A文章编号：随着我国经济和社会不断发展，无论在生产和生活中，热能的应用越来越广泛。搞好热能生产、输送和使用，对于提高城市基础设施的载体功能、改善环境质量、推进城市建设；对于节约能源、改善环境、促进工业生产、方便群众生活具有重要的现实意义。城市集中供热系统，是城市经济和社会发展的重要基础设施，其发展水平是城市现

2、代化的标志。发展城市集中供热区已成为我国城市建设的一项基本政策。因此，发展城市集中供热是树立科学发展观，坚持可持续发展战略的重大举措。城市集中供热由热源、热网、热用户三个部分组成。热力管网的敷设可以采用以下几种方法：地上敷设、管沟敷设和直埋敷设。热力管网主要分布于各街道、工厂等人口密集区，因此热力管网安装质量的好坏对于集中供热系统的安全正常运行有着非常重要的影响。热力管道检验的重点是在于确保管道的安全运行和保障公民生命及财产的安全的前提下，在尽量满足使用单位停汽时间，如何作好热力管道的检验及安全等级的评价。1热力管道的标准构成及失效模式1.1

3、热力管道的标准构成城市热力管道是输送高温具有较高压力的蒸汽与热水管道，属于公用GB2类压力管道。我国供热管网标准由设计标准、材料标准、产品标准、零部件制造及工艺标准、检验和试验方法标准、施工及验收标准、检验维修改造标准等方面组成。供热管网是指由热源向用户输送和分配供热介质的管线系统，其构成包括：管道、管件（弯头、折角、三通、异径管、阀门、补偿器）、放水、放气及安全阀等。1.2失效模式1.2.1强度失效强度失效包括内压和持续外载引起一次应力产生的塑性蠕动，温度变化引起二次应力产生的循环变形，在温度变化过程中由于应力集中在弯头、折角、三通、异径管

4、、阀门等管件处引起峰值应力产生的疲劳破坏。1.2.2定性失效1.2.2.1整体失稳整体失稳是直埋管道在运行工况下的轴向应力最大，由于压杆效应可能引起管线整体失稳。特别对温升较高的无补偿器冷安装方式，温升作用全部转化为很高的轴向应力，极易出现整体失稳破坏•埋深较浅时，极易产生整体纵向失稳,管线附近平行开沟时，极易产生整体水平失稳。为了防止整体失稳，应通过加大埋深增加管道上的作用载荷。1.2.2.2局部失稳局部失稳是从管道局部看，管道属于薄壁壳体，在轴向应力作用下，管壁存在受压局部失稳。试验表明，局部失稳可随管壁增厚而减小，随钢管平均半径的增大而

5、增加。因此,对于运行温度较高且管径较大的直埋管道，为了防止管道局部失稳，应加大管壁厚度。2热力管道检验方法目前国内外在热力管道检验上都进行了深入的研究，比较值得大家认可的主要有RBI（Risk-BasedInspection一基于风险的检验）和2003年由国家质监总局颁布的《在用工业管道定期检验规程（试行）》。RBI分析方法有定性分析、半定量分析、定量分析三种。在制定检修计划的不同阶段，所有方法都是有用的。定性法能呈现出风险依时间改变的现象，半定量法提供以意见和建议为主的结果，定量法提供计算后的结果，可稳定呈现检查效益成本。定性分析用来确定一

6、个企业风险的可能性和后果等级。定性分析方法不能对最坏情况进行分析从而会产生较为保守的结论。而且在其评估分析的范围越大时，其结果就越保守。所以定性分析只被用来作为风险的显示，而不是对风险进行评估。由于定性分析所需装置及设备的信息甚少，它的区别能力就很有限，但它可以对操作装置迅速按风险高低进行排队，以便作进一步的风险分析。按照不同的等级做出不同的反应。半定量的RBI方法采用了简化的假设，是一种80/20的RBI方法(即使用其20%的时间可得出定量RBI方法的80%的结果)。半定量方法的失效可能性并不包括过程安全管理(PSM)和设备完整性计划(MI

7、)的所有方面。其数据采集和后果的计算也采用对设备进行分类的方法进行简化，而不是对设备、管道、流量加以详细计算。需作详细的RBI分析即作定量分析。只有定量分析方法才能对各个设备进行风险等级评定，因此被认为是制定详细的检验计划的基础。定量分析方法需提供详细的基础数据，包括工艺流程数据、历年维检修记录、失效分析记录、工艺介质分析数据、设备设计资料等，在这些数据的基础上，利用专业的RBI软件进行分析，从而得出检验计划并实施之，检验完后更新资料库，对基础数据进行更新，再作下一轮的RBI分析循环。而《在用工业管道定期检验规程(试行)》适合在用的工业管道及

8、附属设施，主要规定和采用的都是常规性的检验手段，而本文的重点是研究工作压力p