管道检测与安全评价技术课件.ppt

1、2022年年8月月6日日1一、管道检测与安全评价的意义一、管道检测与安全评价的意义二、管道缺陷检测与安全评价的技术领域二、管道缺陷检测与安全评价的技术领域 三、管道检测技术三、管道检测技术 四、管道适用性评价技术四、管道适用性评价技术五、管道补强修复技术五、管道补强修复技术2022年年8月月6日日2一、一、管道检测与安全评价的意义管道检测与安全评价的意义v油气输送管线油气输送管线:造价很高造价很高穿越地域广阔穿越地域广阔涉及的地域类型复杂涉及的地域类型复杂a.人员伤亡人员伤亡b.环境污染环境污染 c.油气输送中断油气输送中断 等严重事故等严重事故 参见参见图图1.1 至图至图1.4 2022年

2、年8月月6日日3图图1.1 1.1 茂名石化输油管爆破抢险现场茂名石化输油管爆破抢险现场2022年年8月月6日日4图图1.2 1.2 美国某一天然气管线爆破事故现场美国某一天然气管线爆破事故现场2022年年8月月6日日5图图1.3 1.3 地下输油管线腐蚀破裂，大量原油泄漏情况地下输油管线腐蚀破裂，大量原油泄漏情况2022年年8月月6日日6图图1.4 1.4 原油泄漏造成农田毁坏和环境污染情况原油泄漏造成农田毁坏和环境污染情况2022年年8月月6日日7l我国目前有油气长输管线我国目前有油气长输管线3 3万多公里万多公里，许多，许多管线运管线运行二三十年，接近使用寿命，进入事故多发期行二三十年，

3、接近使用寿命，进入事故多发期。2022年年8月月6日日8SSCC裂纹SSCC裂纹图图1.5 1.5 四川佛两线管道解剖所得应力腐蚀裂纹示意图四川佛两线管道解剖所得应力腐蚀裂纹示意图2022年年8月月6日日9SSCC裂纹图图1.6 1.6 佛两线管道由于噘嘴在内焊趾造成的佛两线管道由于噘嘴在内焊趾造成的SSCCSSCC裂纹裂纹在内焊趾根部起裂裂纹裂纹在内焊趾根部起裂2022年年8月月6日日1022#26#27#30#2022年年8月月6日日11v开展管道检测与安全评价开展管道检测与安全评价一、一、管道检测与安全评价的意义管道检测与安全评价的意义2022年年8月月6日日12爆炸断裂泄漏过量变形表面

4、损伤、金属损失材料性能退化物理爆炸：物理原因（温度、内压）使应力超过强度物理爆炸：物理原因（温度、内压）使应力超过强度化学爆炸：异常化学反应使压力急剧增加超过强度化学爆炸：异常化学反应使压力急剧增加超过强度脆性断裂：应力腐蚀、氢致开裂、持久（蠕变）断裂、低温脆断脆性断裂：应力腐蚀、氢致开裂、持久（蠕变）断裂、低温脆断韧性断裂韧性断裂疲劳断裂：应力疲劳、应变疲劳、高温疲劳、热疲劳、腐蚀疲劳、蠕变疲劳疲劳断裂：应力疲劳、应变疲劳、高温疲劳、热疲劳、腐蚀疲劳、蠕变疲劳密封泄漏：充装过量（冒顶）密封泄漏：充装过量（冒顶）腐蚀穿孔、穿透的裂纹或冶金、焊接缺陷（满足腐蚀穿孔、穿透的裂纹或冶金、焊接缺陷（满

5、足LBBLBB条件）条件）过热、过载引起的鼓胀、屈曲、伸长、凹坑（过热、过载引起的鼓胀、屈曲、伸长、凹坑（dentdent）蠕变、亚稳定相的相变蠕变、亚稳定相的相变电化学腐蚀：均匀腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、沉积物下腐蚀、溶解电化学腐蚀：均匀腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、沉积物下腐蚀、溶解氧腐蚀、碱腐蚀、硫化物腐蚀、氯化物腐蚀、硝酸盐腐蚀氧腐蚀、碱腐蚀、硫化物腐蚀、氯化物腐蚀、硝酸盐腐蚀冲蚀、气蚀冲蚀、气蚀高温氧化腐蚀、金属尘化或灾难性渗碳腐蚀、环烷酸腐蚀高温氧化腐蚀、金属尘化或灾难性渗碳腐蚀、环烷酸腐蚀外来机械损伤：油气长输管线的主要失效模式之一外来机械损伤：油气长输管线的主要失效

6、模式之一辐照损伤脆化辐照损伤脆化金相组织变化：珠光体球化、石墨化、金相组织变化：珠光体球化、石墨化、S S相析出长大、渗碳、渗氮、脱碳、回相析出长大、渗碳、渗氮、脱碳、回火脆化与敏化、应变时效火脆化与敏化、应变时效氢致损伤：氢腐蚀、氢脆（微裂纹）、堆焊层的氢致剥离氢致损伤：氢腐蚀、氢脆（微裂纹）、堆焊层的氢致剥离2022年年8月月6日日13责责任任事事故故设设备备事事故故违反操作规程、介质超标违反操作规程、介质超标缺少现代安全管理体系、职工素缺少现代安全管理体系、职工素质教育差质教育差严重损伤未能被检测发现或缺少严重损伤未能被检测发现或缺少科学评价、不合理的维修工艺科学评价、不合理的维修工艺（

7、尤其是停工状态的维修）（尤其是停工状态的维修）设计缺陷、选材不当、用材错误、设计缺陷、选材不当、用材错误、存在超标焊接或冶金缺陷、焊接或存在超标焊接或冶金缺陷、焊接或组装残余应力过大组装残余应力过大外来机械损伤、地震、洪水、雷击、外来机械损伤、地震、洪水、雷击、大风等大风等运行操作：运行操作：检测维修：检测维修：设计制造：设计制造：外来损伤：外来损伤：管理：管理：2022年年8月月6日日14管管道道检检测测与与安安全全评评价价的的技技术术范范畴畴缺缺陷陷检检测测安安全全评评价价缺陷内检测技术缺陷内检测技术缺陷外检测技术缺陷外检测技术剩余强度评价剩余强度评价剩余寿命预测剩余寿命预测智能内检测技术

8、智能内检测技术防腐层检测防腐层检测+挖坑挖坑基于风险的检测基于风险的检测回答现有设备是否安全、是回答现有设备是否安全、是否需要更换、安全裕度如何否需要更换、安全裕度如何回答设备能用多久、确定检回答设备能用多久、确定检测周期与检修周期测周期与检修周期管道风险评估管道风险评估为检测方案制定提供为检测方案制定提供决策依据决策依据二、二、管道检测与安全评价的技术领域管道检测与安全评价的技术领域2022年年8月月6日日15 三、三、管道检测技术管道检测技术2022年年8月月6日日16u采用多频管中电流法（采用多频管中电流法（PCMPCM）、皮尔逊法等测）、皮尔逊法等测量方法和防腐层检漏仪（量方法和防腐层

9、检漏仪（RD-PCMRD-PCM）等仪器对）等仪器对埋地管道外防腐层进行在线不开挖地面检测。埋地管道外防腐层进行在线不开挖地面检测。u对开挖坑点管道外防腐层进行外观状况、测厚、对开挖坑点管道外防腐层进行外观状况、测厚、剥离强度、电火花检漏等项目检测，复核其性剥离强度、电火花检漏等项目检测，复核其性能是否达到标准。能是否达到标准。u通过专用评价软件对防腐层性能进行评价，确通过专用评价软件对防腐层性能进行评价，确定防腐层的绝缘电阻定防腐层的绝缘电阻RgRg，再通过，再通过RgRg的大小来判的大小来判断防腐层的老化程度断防腐层的老化程度(或性能状态或性能状态)及破损点位及破损点位置置2022年年8月

10、月6日日172022年年8月月6日日182022年年8月月6日日19环焊缝质量抽查，确定焊缝缺陷尺寸环焊缝质量抽查，确定焊缝缺陷尺寸u环焊缝部位沟腐蚀检测环焊缝部位沟腐蚀检测 采用采用X X射线探伤仪或超声波射线探伤仪或超声波C C扫描方法进扫描方法进行检测焊缝腐蚀后体积性缺陷行检测焊缝腐蚀后体积性缺陷2022年年8月月6日日20l管道内检测技术（管道内检测技术（Smart Pig 技术）技术）2022年年8月月6日日2111GE PII 的的系系列列化化检检测测器器金金属属损损失失类类缺缺陷陷检检测测器器TranScanMagneScanUltraScan WM裂裂纹纹类类缺缺陷陷检检测测器

11、器UltraScan CDElastic WaveEmatScanCD通通径径检检测测器器CalScanScoutScan Solo2022年年8月月6日日22MFLMFL通径检测通径检测超声裂纹检测器超声裂纹检测器超声壁厚检测器超声壁厚检测器金属损失和变形检测金属损失和变形检测Tuboscope Varco 的内检测技术的内检测技术2022年年8月月6日日23l检测技术发展趋势检测技术发展趋势2022年年8月月6日日24四、四、管道适用性评价技术管道适用性评价技术l国际上现有标准和规范国际上现有标准和规范 2022年年8月月6日日25l尽管国际上对管道安全评估已经开展了大量研究，但尽管国际上

12、对管道安全评估已经开展了大量研究，但目前仍然是管道工程研究的热点问题目前仍然是管道工程研究的热点问题2022年年8月月6日日2601020304050607080901994199519961997199819992000时间论文数图图4.1 管道安全评价论文美国石油文摘检索结果管道安全评价论文美国石油文摘检索结果 2022年年8月月6日日27l国际上的研究趋势主要集中在两个方面国际上的研究趋势主要集中在两个方面2022年年8月月6日日28lTGRCTGRC在管道安全评估领域的研究成果在管道安全评估领域的研究成果 2022年年8月月6日日292022年年8月月6日日30用现用现场监场监测积测积

13、累数累数据进据进行预行预测测用实用实验室验室试验试验数据数据进行进行预测预测剩余寿剩余寿命预测命预测体积型体积型缺陷缺陷平面型平面型缺陷缺陷弥散损弥散损伤型缺伤型缺陷陷冲刷腐蚀冲刷腐蚀点蚀及槽状局部腐蚀点蚀及槽状局部腐蚀片状腐蚀片状腐蚀应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹氢致宏观裂纹氢致宏观裂纹焊缝裂纹缺陷焊缝裂纹缺陷疲劳裂纹疲劳裂纹疲劳萌生微裂纹疲劳萌生微裂纹氢鼓泡氢致微裂纹氢鼓泡氢致微裂纹蠕变损伤微裂纹蠕变损伤微裂纹冲刷速率冲刷速率局部腐蚀速率局部腐蚀速率全面腐蚀速率全面腐蚀速率亚临界亚临界裂纹扩裂纹扩展速率展速率损伤损伤速率速率预测数据预测数据缺陷类型缺陷类型缺陷名称缺陷名称速率类型速率类型腐蚀速率

14、腐蚀速率数据库数据库提供基提供基础数据础数据剩余强剩余强度评价度评价临界缺临界缺陷尺寸陷尺寸剩余寿剩余寿命预测命预测能否安全运能否安全运行、可靠度行、可靠度确定检测、确定检测、维修周期维修周期数据测试、收数据测试、收集和录入集和录入数据检索、数据检索、填加填加安全评价安全评价案例库案例库322022年年8月月6日日2022年年8月月6日日332022年年8月月6日日34图图2.5 评价软件典型界面评价软件典型界面22022年年8月月6日日352022年年8月月6日日362022年年8月月6日日372022年年8月月6日日382022年年8月月6日日392022年年8月月6日日402022年年8月月6日日412022年年8月月6日日422022年年8月月6日日43五、五、腐蚀管道补强修复技术腐蚀管道补强修复技术2022年年8月月6日日44l现场应用现场应用2022年年8月月6日日45不同规格缠绕带卷片样品不同规格缠绕带卷片样品2022年年8月月6日日46靖西天然气输气管线现场补强施工靖西天然气输气管线现场补强施工