在役油气输送管道体积型缺陷安全评定方法.pdf

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1、第38卷第3期化工机械269在役油气输送管道体积型缺陷安全评定方法夏锋社¨淡勇2陈聪2(1．陕西省锅炉压力容器检验所；2．西北大学化工学院)摘要针对在役油气输送管道体积型缺陷评定问题．重点分析了我国现有的两个缺陷评定规范的特色和创新点，并进行了对比。对比分析结果显示，《在用含缺陷压力容器安全评定》规范方法简单，运算简便，适用缺陷类型广，易于掌握和操作，应为缺陷译定首选执行标准。采用该规范对一案例进行评定，评定结果显示，缺陷的存在是安全可接受的。关键词管道油气输送体积型缺陷安全评定中图分类号TQ055．8+l文献标识码A文章编号0254-6094(2011)03-0269-04由于制

2、造、安装、使用及管理等因素，在役油气输送管道上常常存在着超过制造及安装验收标准的缺陷，这些缺陷的存在必然会使管道承载能力降低，甚至导致管道泄漏，尤其是腐蚀坑和机械损伤这类体积型缺陷。对于制造、运输和安装过程中在管道表面造成的凿痕、槽痕、刻痕和凹痕等有害缺陷，可按照质量验收标准GB9711《石油天然气输送管道用螺旋埋弧焊钢管》、GB50251《输油管道工程设计规范》、GB50253《输油管道工程设计规范》及设计技术文件的规定进行修磨、修补或更换。但对在役油气输送管道，无论是腐蚀坑、机械损伤还是其它表面缺陷打磨后形成的凹坑，虽然比裂纹安全得多，但由于壳体几何上的不连续，使管道原来的应力

3、分布状态发生改变，因此，对这些体积型缺陷不能简单地采用剩余壁厚进行强度校核的方法来确定是否允许其存在。由于油气输送管道具有埋地敷设、长距离输送及管理难度大的特点，如果这些超标的体积型缺陷一律不允许存在，进行返修或更换管段不但需要付出大量的人力、物力，还会因施工前排放介质、中断油气输送而造成巨大的经济损失。随着科学技术的进步，以断裂力学、塑性力学为基础，以合乎使用为原则的一种全新的评价方法逐步得到认可和应用¨订o。它是在对管道缺陷定量评价的基础上，通过力学计算，按照合乎使用原则，评价管道在最大允许工作压力下，缺陷是否危害管道的安全性和可靠性，并对其发展及可能造成的危险作出判断。对于不

4、会对安全生产造成危害的缺陷将允许存在；对于虽不能构成威胁但可能会进一步发展的缺陷，允许监控使用或降级使用；至于对安全生产构成威胁的含缺陷管段，必须立即采取措施，进行返修或更换。目前国际上用于管道安全评价的技术规范有很多H1，影响较大的有美国ASMEB31G《腐蚀缺陷管道剩余强度评价指南》、英国CEGB／R／H／R6《含缺陷结构完整性评价标准》、欧洲SINTAP(欧洲工业结构完整性评定方法》、美国石油学会APIRP579{适用性评价推荐做法》、挪威船级社DNVRP一101《腐蚀管道评价的推荐方法》等，加拿大、澳大利亚等国也都有相应的技术标准。我国对含体积型缺陷的油气输送管道进行合乎使

5、用评价方法有两种技术规范：一种是GB／T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》”1(以下简称GB／T19624)中的压力管道直管段体积缺陷安全评定方法；另一种是SY／T6477-2000(含缺陷油气输送管道剩余强度评价方法》[61(以下简称SY／1"6477)中的管道剩余强度评价方法。笔者在介绍GB／T19624和SY／T6477两个标准的基础上，·夏锋社，男，1962年11月生，高级工程师，高级检验师。陕西省西安市，710048。270化工机械2011年对其进行了对比分析，并应用于一个案例的缺陷评定中。案例缺陷评定过程和结果表明，按照GB／T19624对在役管道直管段

6、所存在的体积型缺陷进行安全性评定，运算简便，易于操作，在确认其安全可靠的前提下，允许缺陷存在，这不失为一种科学、经济的处理方法川。1GB／T19624和SY／T6477标准对比分析1．1标准简介与含凹坑缺陷的压力容器安全评定相比，含局部减薄压力管道的安全评定更为复杂。首先，压力管道除承受内外压外，同时还承受拉弯等组合载荷；其次，安全评定所需要的管系内力和管道应力数值一般只能通过数值计算分析方法求得，这对普通评定人员来说具有很大的难度。为此，GB／T19624采用了国家“九五”科技攻关专题提出的以塑性极限载荷理论和含局部减薄压力管道塑性极限载荷拟合计算公式为基础的工程评定方法，并采用

7、了无需进行复杂的管系内力和管道应力计算的、应用极为简便的免于评定条件。因此，GB／T19624提出的安全评定方法，适用于在内压和弯矩的组合载荷下含气孔、夹渣和局部减薄等体积缺陷及失效模式为塑性失稳的钢制在役压力管道直管段的安全评定。该评定方法理论严谨、方法简单，能使大部分缺陷免于焊补，避免了因焊补促使新裂纹产生的危险，有重大的现实意义。SY／T6477标准规定了含均匀腐蚀和局部金属损失两种体积型缺陷管道的剩余强度评价方法，适用于原设计标准与GB50251或GB5025