1、2 23引言 美国国会于美国国会于2019年年11月通过了专门的月通过了专门的H.R.3609号法案，号法案，该法案于该法案于2019年年12月月17日经总统签署后生效。日经总统签署后生效。该法案的英文全称为：该法案的英文全称为：“H.R.3609:The Pipeline Safety Improvement Act of 2019”中文译为中文译为“增进管道安全性法案增进管道安全性法案”，在该法案的第十，在该法案的第十四章中，四章中，明确要求管道运营商要在后果严重地区实施管道明确要求管道运营商要在后果严重地区实施管道完整性管理计划完整性管理计划。这是美国法律对开展完整性管理的强制。这是美国
2、法律对开展完整性管理的强制性要求。性要求。为什么为什么?4美国目前运行的输气管道情况美国目前运行的输气管道情况 据有关文献，美国据有关文献，美国10010010104 4kmkm的在用管道中，超过的在用管道中，超过50%50%已已使用了使用了4040年以上。这些管道在使用中会出现大量的问题。年以上。这些管道在使用中会出现大量的问题。使用多年的在用老管道可能存在的问题使用多年的在用老管道可能存在的问题（1 1）使用材料一般强度低、韧性差、缺陷多。）使用材料一般强度低、韧性差、缺陷多。（2 2）当年施工技术水平低、质量保证体系不完善、焊缝缺陷）当年施工技术水平低、质量保证体系不完善、焊缝缺陷多。多
3、。（3 3）防腐涂层因时间长而老化。）防腐涂层因时间长而老化。（4 4）产品质量水平波动较大，有些缺陷会导致产生腐蚀。）产品质量水平波动较大，有些缺陷会导致产生腐蚀。（5 5）质量文件不全或遗失，事故发生后无法追溯。）质量文件不全或遗失，事故发生后无法追溯。（6 6）缺少维护检修记录。）缺少维护检修记录。5油气长输管道事故统计：欧洲输气管道事故数据组织（EGIG）：1970-2019年，管线平均失效概率以及每前五年的管线平均失效概率总体上呈逐年下降趋势；管线失效频率从1970年的0.87次/1000km-yr逐年下降至2019年的0.41次/1000km-yr；欧洲输气管道失效因素有：外部影响
4、、施工和材料缺陷、腐蚀、地层运动、带压维修失误及其它未知原因，分别占49.7%、16.7%、15.1%、7.1%、4.6%、6.7%，外部影响是导致气体泄漏的主要原因，其次为施工或材料缺陷。67 前苏联：每1000公里年的失效频率由1981年的0.71次/1000km-yr逐年下降到1990年的0.26次/1000km-yr ；腐蚀、焊接和管材缺陷、外部干扰是排在前三位的失效原因，分别占总数的39.9%、16.9%、10.8%。8美国运输部（DOT）：各种失效原因分为五大类，分别是：外力、腐蚀、焊接和材料缺陷、设备和操作及其它；外力是第一位的，约占失效总数的43.6%；其次是腐蚀，占22.2%
5、；设备和操作居第三位，占15.3%；焊接和材料缺陷引起的失效较少，约占8.5%。加拿大：19751982年事故率为2次/1000公里年；大部分为泄漏，断裂事故发生较少。910 油气管道的主要失效模式油气管道主要失效模式断裂过量变形表面损伤脆性断裂：低温脆断、应力腐蚀、氢致开裂韧性断裂疲劳断裂：应力疲劳、应变疲劳、腐蚀疲劳等腐蚀：内腐蚀（输送介质引起）、外腐蚀（外部环境引起）机械损伤：表面划伤、凹坑等过载引起的鼓胀、屈曲、伸长，外力引起的压扁、弯曲等11典型失效案例 迄今为止，破裂裂缝最长的管道失效事故是1960年美国的Trans-Western公司的一起输气管道脆性破裂事故，这条管道管径30i
6、n，钢级X56，裂缝长度达13km；损失最惨重的是1989年前苏联乌拉尔山隧道附近的输气管道爆炸事故，烧毁两列列车，伤亡1024人（其中约800人死亡）；1965年美国路易斯安纳州发生一起严重的输气管道爆裂事故，当场炸死17人，钢管爆裂8m；2019年7月29日，加拿大TransCanada公司的一条干线输气管道，在Manitoba附近发生爆炸，造成三条天然气管道输气中断，爆炸产生的火球在30英里以外都可看见。12 1994年美国新泽西州发生了天然气管道破裂泄漏着火事故，400500英尺高的火焰毁坏了8幢建筑。破裂处曾发生过机械损伤，壁厚减薄。13 2019年美国华盛顿发生一起汽油管道破裂事故
7、，25万加仑汽油流入河中并着火燃烧，导致3人死亡。破裂是从有机械损伤处开始的。内检测曾检测出此缺陷，但未及时处理。事故前事故后14 2000年8月美国新墨西哥州发生天然气管道爆炸着火事故，造成12人死亡。这段管线于1950年建造，在破裂处可以发现明显的内腐蚀缺陷。15 2019年7月30日，比利时布鲁塞尔以南40公里处发生一起天然气管道爆炸着火事故，造成21人伤亡。管道钢级为X70，管径36inch,壁厚10mm。系第三方损伤引起。损伤尺寸为长280mm、深7mm，损伤处剩余壁厚3mm。（管道周边工程意外施工导致管道周边工程意外施工导致管线大量泄漏管线大量泄漏3030分钟左右，进而导致大分钟左
8、右，进而导致大规模的火灾和爆炸事故规模的火灾和爆炸事故 ）16针对管道事故统计情况所得到的结论针对管道事故统计情况所得到的结论 由上述管道事故统计情况可以看出，由外力和内外腐蚀引起的管道事故所占的比例是最大的。而外力和内外腐蚀引起的管道事故可以通过加强管理消除或减少。所以西方国家很早就开始了管道的完整性管理。17西方国家完整性管理发展情况西方国家完整性管理发展情况 管道完整性管理始于美国20世纪70年代，到90年代初期美国的许多油气管道就已应用了完整性管理技术。管道完整性技术在事件中降低了管道事故的发生率，避免了不必要的管道维修和更换，取得了显著的经济效益。随后，加拿大和墨西哥等国也先后在90
9、年代开始研究管道完整性技术。欧洲国家，例如，英国油气管网公司也于90年代初对管道进行了完整性管理。2019年，美国发生了“911”事件后，美国政府和民众对管道的管理提出了更高的要求。于是，美国便在2019年通过了中文译为中文译为“增进管道安全性法案增进管道安全性法案”的法案。的法案。18我国实施管道完整性管理的必要性我国实施管道完整性管理的必要性 1.1.我国东部油气管网自上个世纪我国东部油气管网自上个世纪7070年代建设以来，年代建设以来，至今已有三十多年了，大部分在役管道已老龄化，随着至今已有三十多年了，大部分在役管道已老龄化，随着时间的延长，这些管道会出现越来越多的问题。时间的延长，这些
10、管道会出现越来越多的问题。2.2.随着我国城镇化的加快，管道占压、施工造成的随着我国城镇化的加快，管道占压、施工造成的第三方破坏也越来越多，给管道造成了许多隐患。第三方破坏也越来越多，给管道造成了许多隐患。3.3.我国特有的我国特有的“盗油盗气的现象盗油盗气的现象”特别严重。特别严重。综上所述，我国急需加强对油气管道的管理。综上所述，我国急需加强对油气管道的管理。19我国发生的燃气管道事故 1、2019年7月28日上午10时左右，南京栖霞区一家工厂发生爆炸，有300多人受伤。此次爆炸是因为乙炔管道泄露而引起。2、四川泸州天、四川泸州天然气爆炸事故然气爆炸事故2021四川天然气管道爆裂事故 四川
11、天然气管道曾经发生多起硫化物应力腐蚀引起的爆裂事故，其中一起发生在2019年底，泄漏的天然气引起了火灾。管道为7208.16 mm 螺旋焊管，工厂压力1.92.5MPa。事故管段已经运行16年。爆口长度1440mm，沿焊缝扩展。管道内壁腐蚀轻微，断口无明显减薄现象。经过试验分析，结论为硫化物应力腐蚀引起，与天然气中含有H2S及补焊工艺不合理使焊缝产生了马氏体组织和高的残余应力有关。22偷盗气事故频发23我国的油气管道完整性管理情况我国的油气管道完整性管理情况 负责管理负责管理“陕京天然气管道陕京天然气管道”的北京华油的北京华油天然气管理公司，于天然气管理公司，于2019年最先从国外引年最先从国
12、外引进进“管道完整性技术管道完整性技术”，并实施于陕京管，并实施于陕京管道上。道上。2009年年1月，中国石油发布了我国首套月，中国石油发布了我国首套管管道完整性管理规范道完整性管理规范，成为我国第一套自，成为我国第一套自主研发编制的管道完整性管理企业标准。主研发编制的管道完整性管理企业标准。24 所谓完整，就是一事物保持其应有的各个部分，没有缺损。管道完整性则是指管道系统的各个部分在结构和功能上没有缺损，保持其整体性。所谓管道完整性管理，简言之，就是为使管道保持其完整性而进行的系统的管理活动。2525完整性管理 步循环6数据采集风险评价完整性评价效能评价维修与维护6 5 4 3 2 1HCA
13、识别 HCA:后果严重地区后果严重地区 High Consequence AreaHigh Consequence Area261.1 1.1 范围范围 本标准适用于陆上钢铁类输气管道系统。管道系统是指气体输送过程中所涉及到的所有部件。1 1 引言引言271.2 1.2 目的和目标目的和目标 保证输气管道系统的完整，向用户连续不断、安全可靠地供应天然气而不对员工、公众、用户或环境产生不利影响，达到无事故运行的目标。281.3 1.3 完整性管理原则完整性管理原则 完整性管理应该始于管道设计、选材和管道建设阶段 完整性管理程序是持续发展的，应具有灵活性 系统及其完整性管理程序本身的效能测试是管道
14、完整性管理程序的一部分 292.1 2.1 概要概要 本章介绍了完整性管理程序的各个要素。这些要素集中起来奠定了全面、系统和综合完整性管理的基础。2 2 完整性管理程序综述完整性管理程序综述30完整性管理系统组成质量控制质量控制方案方案变更管理变更管理方案方案联络方案联络方案效能测试效能测试方案方案完整性管完整性管理方案理方案312.2 2.2 影响完整性危险分类影响完整性危险分类 影响管道完整性的危险因素按照其性质和增长特点可划分为3组9类21种。32(a)与时间有关的危害 1)外腐蚀 2)内腐蚀 3)应力腐蚀开裂（SCC）SSC 硫化物所致的应力腐蚀开裂33(b)固有因素 1)与制造管子有
15、关的缺陷 管体焊缝缺陷管体焊缝缺陷 管体缺陷管体缺陷 2)与焊接/制造有关的缺陷 管体环焊缝缺陷管体环焊缝缺陷 制造焊缝缺陷制造焊缝缺陷 折皱弯头或屈曲折皱弯头或屈曲 螺螺纹磨损纹磨损/管子破损管子破损/管接头损坏管接头损坏 3)设备因素 O O型垫片损坏型垫片损坏 控制控制/泄压设备故障泄压设备故障 密封密封/泵填料失效泵填料失效 其他因素其他因素34(c)与时间无关的危害 1)第三方破坏/机械损伤 甲方、乙方或第三方造成的损坏甲方、乙方或第三方造成的损坏 以前损坏的管子以前损坏的管子 故意破坏故意破坏 2)误操作 操作程序不正确操作程序不正确 3)与天气有关的因素和外力因素 天气过冷天气过
16、冷 雷击雷击 暴雨或洪水暴雨或洪水 土体移动土体移动35管道潜在危险识别管道潜在危险识别完整性评价维护措施响应完整性评价维护措施响应完整性评价完整性评价 风险评价风险评价 数据收集、检查和综合数据收集、检查和综合所有危险所有危险 评评 价价未完成未完成2.3 2.3 完整性管理过程完整性管理过程36 对于天然气管线，潜在的影响区域的半径r：式中：d管道外径,in(英寸)；P 管段最大允许操作压力（MAOP）,lb/in2(英镑/平方英寸)；r 影响圆的半径,ft（英尺）。3 3 后果后果pd.r0990 注意：当注意：当d d的单位是的单位是mm，p p的单位是的单位是PaPa，r r的单位是
17、的单位是mm时公时公式应为：式应为：37输气管道高后果区HCA的判断Pmax6.9MPad762mm,r=305mPmax8.27MPad305mm,r=91.4mPmax=7MPa d=762mm,r=201m38需考虑的影响事故后果的因素在评价影响区内的事故后果时，运营公司至少应考虑下列因素在评价影响区内的事故后果时，运营公司至少应考虑下列因素:a)a)人口密度人口密度;b)b)靠近管道的大致人数靠近管道的大致人数(包括考虑人工或自然障碍物可提供的保护等级包括考虑人工或自然障碍物可提供的保护等级););c)c)活动范围受限制或制约的场所活动范围受限制或制约的场所(如医院、学校、幼儿园、养老
18、院、监如医院、学校、幼儿园、养老院、监狱、娱乐场所狱、娱乐场所)，特别是未加保护的外部区域内的大致人数，特别是未加保护的外部区域内的大致人数;d)d)财产损坏财产损坏;e)e)环境破坏环境破坏;f)f)未燃气体泄漏的影响未燃气体泄漏的影响;g)g)供气安全性供气安全性(如中断供气造成的影响如中断供气造成的影响););h)h)公共设施和设备公共设施和设备;i)i)次级事故的可能性。次级事故的可能性。39气体长输管道高后果区识别准则气体长输管道高后果区识别准则管道经过区域符合如下任何一条的区域为高后果区：管道经过区域符合如下任何一条的区域为高后果区：1)1)管道经过的四级地区；管道经过的四级地区；
19、(由城镇燃气设计规范确定由城镇燃气设计规范确定)2)2)管道经过的三级地区；管道经过的三级地区；(由城镇燃气设计规范确定由城镇燃气设计规范确定)3)3)如果管径如果管径 273mm273mm，并且最大允许操作压力，并且最大允许操作压力1.6MPa1.6MPa，其管道潜在影响半径，按照，其管道潜在影响半径，按照SY/T6621SY/T6621中中3.23.2节节公式计算；公式计算；（本标准中的公式）（本标准中的公式）4)4)如果管径如果管径711mm711mm，并且最大允许操作压力，并且最大允许操作压力6.4MPa6.4MPa，则管道两侧各则管道两侧各300m300m以内有特定场所的区域；以内有
20、特定场所的区域；5)5)其他管道两侧各其他管道两侧各200m200m内有特定场所的区域。内有特定场所的区域。中石油发布的“管道完整性管理规范”第2部分：管道高后果区识别规程404.1 4.1 概要概要 本章系统阐述了管道运营者为风险评价收集并有效利用数据的过程。4 4 数据的收集、检查与整合数据的收集、检查与整合414.2 4.2 数据要求数据要求 首先应收集进行风险评价所要求的数据。在执行完整性管理方案时，要求进行附加数据的收集和排序，以更多的了解并预防、减缓管道事故。42预定的管道完整性管理程序的数据构成预定的管道完整性管理程序的数据构成434.3 4.3 数据来源数据来源 建立完整性管理
21、程序所需的数据可从管道运营公司获得。现有管理信息系统（MIS）或地理信息系统（GIS）数据库以及以前的风险或危险评价结果也是数据的来源之一。从外界也可获得完整性管理所需要的资料。44管道完整性管理程序的典型数据来源管道完整性管理程序的典型数据来源454.4 4.4 数据的收集、检查和分析数据的收集、检查和分析 应制定数据收集、检查和分析的计划。数据的分辨率和单位也应确定。在时间方面，确定收集的数据对所要分析的危险是否适用。在完整性管理程序中，如果缺少对某种危险进行分析所需的数据，并不能因此排除这种危险存在的可能性。464.5 4.5 数据的整合数据的整合 完整性管理程序中，数据综合的工作之一就
22、是建立统一的参考系统和一致的计量单位。将收集到的单项数据综合在一起，并根据其相互关系进行分析，以实现完整性管理和风险评价的全部价值。47数据整合数据整合485.1 5.1 引言引言 进行风险评价有两个目的：第一是组织数据和信息，帮助运营者对管理活动进行排序和规划；第二是确定采取何种检测、预防或事故减缓措施以及在何时实施。5 5 风险评价风险评价495.2 5.2 定义定义 风险由两个主要因素的乘积来描述：事故发生的可能性（概率）和事故造成的后果。50计算风险的方法如下：对单个危险：Riski=PiCi 对 所 有 危 险：R i s k=P1 C1+P2C2+P9C9515.3 5.3 风险评
23、价的目的风险评价的目的(a)对要进行完整性评价和事故减缓活动的管道/管段进行优先排序。(b)评价事故减缓措施的效果。(c)确定对已识别危险最有效的减缓措施。(d)对调整检测周期对完整性的影响进行评价。(e)对备选检测方法的应用及必要性进行评价。(f)更有效配置资源。525.4 5.4 风险评价方法的建立风险评价方法的建立 实施得当的风险评价方法可成为强有力的分析手段。风险评价方法应当与知识渊博、经验丰富的人（专家和熟悉设备的人）的见解结合起来。535.5 5.5 风险评价方法风险评价方法（1）专家法（定性法）（2）相对评估模型法（半定量法）（3）方案评估法（事件树、事故树）（4）概率评估模型法
24、（定量法）54 失效后果严重性划分为失效后果严重性划分为、级。级。级级 灾难的：有人员死亡，引起公众不能食用的污染事件，大面积环灾难的：有人员死亡，引起公众不能食用的污染事件，大面积环境公害，设备损坏导致停工境公害，设备损坏导致停工9090天以上。天以上。级级 严重的：致伤人员丧失工作能力，给公众造成伤害，设备损坏导严重的：致伤人员丧失工作能力，给公众造成伤害，设备损坏导致致10109090天停工，区域性损失。天停工，区域性损失。级级 轻度的：人员受到不丧失工作能力的伤害，环境污染小，停工轻度的：人员受到不丧失工作能力的伤害，环境污染小，停工1 11010天。天。级级 轻微的：无人员伤害，设备
25、损坏轻微轻微的：无人员伤害，设备损坏轻微 失效可能性划分为失效可能性划分为A A、B B、C C、DD级级 A A 频繁发生：风险评价前频繁发生：风险评价前1010年发生年发生1 1次或次或1 1次以上事故，概率次以上事故，概率P10P10-1-1次次/a/a B B 很可能发生：很可能发生：2 21010-2-2/a/a概率概率P10P10-1-1次次/a/a C C 有时可能发生：有时可能发生：2 21010-3-3/a/a概率概率P2P21010-2-2次次/a/a D D 不大可能发生：概率不大可能发生：概率P2P21010-3-3次次/a/a 定性风险评价定性风险评价55 半定量风险
26、评价半定量风险评价 美国几家公司联合开发的美国几家公司联合开发的IAP(Integrity Assessment Program)IAP(Integrity Assessment Program)风险评价程序和软件，采用的是一种半定量的或称为相对的，风险评价程序和软件，采用的是一种半定量的或称为相对的，以风险指数为基础的风险评价方法，得到较广泛的应用。以风险指数为基础的风险评价方法，得到较广泛的应用。IAPIAP将管道的失效类型分为：将管道的失效类型分为：(1)(1)外部腐蚀（外部腐蚀（ECEC）；）；(2)(2)内部腐内部腐蚀蚀(IC)(IC)；(3)(3)外来外来(第第3 3者者)机械损伤
27、机械损伤(TP)(TP)；(4)(4)设计设计/材料错材料错误误(DM)(DM)；(5)(5)地层运动地层运动(GM)(GM)；(6)(6)操作或工艺问题操作或工艺问题(OP)(OP)，(7)(7)应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂(SCC)(SCC)IAPIAP将失效后果分为：将失效后果分为：(1)(1)对居民的影响；对居民的影响；(2)(2)对环境的影响；对环境的影响；(3)(3)对运营的影响。对运营的影响。评价结果将指出高风险的区域、高失效的概率区域和高失效后评价结果将指出高风险的区域、高失效的概率区域和高失效后果区域。对每一种失效类型和失效后果的影响因素果区域。对每一种失效类型和失效后果的影响因
28、素(变量变量)均要均要进一步分析评定，并加以权重处理，得到风险指数。进一步分析评定，并加以权重处理，得到风险指数。56操作条件下的环向应力操作条件下的环向应力576.1 概述 根据风险评价所确定的完整性评价排序，运营者应采用适当的方法进行完整性评价。可采用的完整性评价方法有内检测、试压、直接评价等。6 6 完整性评价完整性评价586.2 6.2 管道内检测管道内检测 内检测（IPI）是一种用于确定并初步描述缺陷特征的完整性评价方法。内检测的有效性取决于所检测管段的状况和内检测器对检测要求的匹配性。59管道内检测器的分类6.2.1 用于内、外腐蚀危险的金属损失检测器用于内、外腐蚀危险的金属损失检
29、测器 普通分辨率漏磁检测器普通分辨率漏磁检测器 超声斜波检测器超声斜波检测器 高分辨率漏磁检测器高分辨率漏磁检测器 横向漏磁检测器横向漏磁检测器 超声直波检测器超声直波检测器6.2.2 用于应力腐蚀开裂的裂纹检测器用于应力腐蚀开裂的裂纹检测器 超声斜波检测器超声斜波检测器 横向漏磁检测器横向漏磁检测器6.2.3 用于第三方损坏和机械损坏引起的金属损失和变形用于第三方损坏和机械损坏引起的金属损失和变形的检测器的检测器 测量清管器测量清管器 单通道测径器单通道测径器6011GE PII 的系列化检测器金属损失类缺陷检测器TranScanMagneScanUltraScanWM裂纹类缺陷检测器Ult
30、raScanCDElastic WaveEmatScanCD通径检测器CalScanScoutScanSoloGE PII GE PII 的系列化检测器的系列化检测器61Tuboscope Varco 的内检测技术MFL通径检测超声裂纹检测器超声壁厚检测器金属损失和变形检测62高清晰度检测器高清晰度检测器63 某管道实施管道内检测发现的机械损伤缺陷发现的机械损伤缺陷646.3 6.3 试压试压 压力试验长期以来是业界认可和接受的管压力试验长期以来是业界认可和接受的管道完整性验证方法。这种完整性评价方法可用道完整性验证方法。这种完整性评价方法可用来进行强度试验和泄漏试验。来进行强度试验和泄漏试验
31、。对已建管道，压力试验一般在换管、升压对已建管道，压力试验一般在换管、升压运行、输送介质发生改变、封存管道启用等情运行、输送介质发生改变、封存管道启用等情况下选用。况下选用。65试压应用的条件试压应用的条件压力试验压力试验661 1需要停输进行，并具有破坏性。需要停输进行，并具有破坏性。2 2试验用水需获得许可，对于油管道，试压造成的含油的污试验用水需获得许可，对于油管道，试压造成的含油的污水处理和排放也很复杂。水处理和排放也很复杂。3 3 对腐蚀缺陷，尤其是局部缺陷不是很有效。对腐蚀缺陷，尤其是局部缺陷不是很有效。4 4 不能定位不能定位压力试验的缺点压力试验的缺点676.46.4直接评价直
32、接评价 直接评价是一种利用结构化过程的完整性评价方法，通过该方法管道运营者可综合管道的物理特征、运行历史与管道检查、检测和评价的结果结合起来，直接评价管道完整性。一般包括外腐蚀直接评价（ECDA）和内腐蚀直接评价（ICDA）。附录B是标准给出的ECDA和ICDA的评价方法。68 外腐蚀直接评价（外腐蚀直接评价（ECDAECDA）步骤：）步骤：a)a)预评价预评价 b)b)检测检测 c)c)开挖检测和评价开挖检测和评价 d)d)后评价后评价 确定再检测的时间间隔，验证整个确定再检测的时间间隔，验证整个ECDA ECDA 过程的有效过程的有效性，对完整性管理程序进行效能测试。性，对完整性管理程序进
33、行效能测试。69直接评估（外腐蚀，内腐蚀，直接评估（外腐蚀，内腐蚀，应力腐蚀）应力腐蚀）70 直接评价只限于评价三种具有时效性的缺陷，即直接评价只限于评价三种具有时效性的缺陷，即外腐蚀、内腐蚀和应力腐蚀。外腐蚀、内腐蚀和应力腐蚀。直接评价一般在管道处于如下状况下选用：直接评价一般在管道处于如下状况下选用：1）不具备内检测或压力试验实施条件的管道；）不具备内检测或压力试验实施条件的管道；2）不能确认是否能够实施压力试验或内检测的）不能确认是否能够实施压力试验或内检测的管道；管道；3）使用其它方法评价需要昂贵改造费用的管道；）使用其它方法评价需要昂贵改造费用的管道；4）确认直接评价更有效，能够取代
34、内检测或压）确认直接评价更有效，能够取代内检测或压力试验的管道。力试验的管道。直接评价适用范围直接评价适用范围716.5 6.5 其它完整性评价方法其它完整性评价方法 在管道完整性管理中，可能还有其它已被证实的完整性评价方法。本标准允许管道运营者应用这些方法作为上述方法的备选方案对管道进行完整性管理。727.1 7.1 概述概述 本章包括：对检测到缺陷的响应计划、消除或减缓不安全因素的维修措施、消除或降低管道完整性危险的预防措施以及检测间隔的确定。7 7 事故减缓措施事故减缓措施737.2 7.2 对管道内检测结果的响应对管道内检测结果的响应 管道运营者应按照基于风险评价结果和内检测危险管道运
35、营者应按照基于风险评价结果和内检测危险的严重程度所确定的先后顺序时间表来完成响应工作。的严重程度所确定的先后顺序时间表来完成响应工作。建立响应计划时，应将响应分为三种：建立响应计划时，应将响应分为三种：立即响应：检测结果表明管道缺陷处于失效点；立即响应：检测结果表明管道缺陷处于失效点；计划响应：检测结果表明管道存在严重的缺陷，但不计划响应：检测结果表明管道存在严重的缺陷，但不处于失效点；处于失效点；进行监测：检测结果表明存在危险，但在进行下一次进行监测：检测结果表明存在危险，但在进行下一次检测之前，该危险不会导致管道失效。检测之前，该危险不会导致管道失效。74需要需要“立即响应立即响应”的危险
36、迹象的危险迹象 1.1.腐蚀造成的壁厚损失（金属损失）腐蚀造成的壁厚损失（金属损失）已知或意识到的、对管道强度有影响的、可能立即或已知或意识到的、对管道强度有影响的、可能立即或近期内导致管道泄漏或破裂的危险迹象，需立即响应。近期内导致管道泄漏或破裂的危险迹象，需立即响应。这类危险包括根据这类危险包括根据ASME B31GASME B31G或相应标准确定的、或相应标准确定的、预测失效压力小于预测失效压力小于1.11.1倍最大允许操作压力的腐蚀区，还包倍最大允许操作压力的腐蚀区，还包括对带缺陷的直流括对带缺陷的直流/低频电阻焊或闪光焊的轴向焊缝有影响低频电阻焊或闪光焊的轴向焊缝有影响的所有金属损失
37、。的所有金属损失。情况一旦确定，运营公司应在情况一旦确定，运营公司应在5 5天之内，对这些迹象进天之内，对这些迹象进行检查。在检查和评价之后，对需要维修或清除的任何缺行检查。在检查和评价之后，对需要维修或清除的任何缺陷，应立即维修或清除，除非降低操作压力，以减缓维修陷，应立即维修或清除，除非降低操作压力，以减缓维修或清除这种缺陷的必要。或清除这种缺陷的必要。75需要需要“立即响应立即响应”的危险迹象的危险迹象 所有应力腐蚀开裂的裂纹，均需立即响应。一旦发现所有应力腐蚀开裂的裂纹，均需立即响应。一旦发现有裂纹存在，运营公司应在有裂纹存在，运营公司应在5 5天之内，对这些裂纹进行检天之内，对这些裂
38、纹进行检查和评价。对需维修或清除的任何缺陷进行检查和评价之查和评价。对需维修或清除的任何缺陷进行检查和评价之后，应立即进行维修或清除，后，应立即进行维修或清除，或者降低操作压力以减轻危或者降低操作压力以减轻危险。险。2 2应力腐蚀开裂的裂纹应力腐蚀开裂的裂纹3 3 第三方破坏和机械损坏的金属损失第三方破坏和机械损坏的金属损失 对于已知或意识到对管道强度有影响、可能会立即对于已知或意识到对管道强度有影响、可能会立即或近期内造成管道泄漏或破裂的迹象，需立即响应。这或近期内造成管道泄漏或破裂的迹象，需立即响应。这类迹象包括带划痕的凹坑。一旦发现这种情况，运营公类迹象包括带划痕的凹坑。一旦发现这种情况
39、，运营公司应在司应在5 5天之内，对这类迹象进行确定。天之内，对这类迹象进行确定。76需要需要“计划响应计划响应”的危险迹象的危险迹象1.1.腐蚀造成的壁厚损失（金属损失）腐蚀造成的壁厚损失（金属损失）对于计划响应一类的危险迹对于计划响应一类的危险迹象，只要在按计划进行响应之前，象，只要在按计划进行响应之前，不会发展到临界尺寸，管道可以不会发展到临界尺寸，管道可以继续运行，而不需立即作出响应。继续运行，而不需立即作出响应。对预计的事故压力大于最大允对预计的事故压力大于最大允许操作压力许操作压力1.101.10倍的危险迹象，倍的危险迹象，应按图应按图4 4规定的时间进行检查和评规定的时间进行检查
40、和评价。价。对发现需要维修或清除的任何对发现需要维修或清除的任何缺陷、应立即维修或清除，否则缺陷、应立即维修或清除，否则应降低操作压力，以减少维修或应降低操作压力，以减少维修或清除这种缺陷的必要。清除这种缺陷的必要。772.2.第三方破坏和机械损坏导致的金属损失第三方破坏和机械损坏导致的金属损失需要需要“计划响应计划响应”的危险迹象的危险迹象 需要按计划响应的迹象，应包括在大于或等于规定最低需要按计划响应的迹象，应包括在大于或等于规定最低屈服强度屈服强度30%30%条件下运行的管道上的下述任何迹象条件下运行的管道上的下述任何迹象:超过公称管径超过公称管径6%6%的扁平凹坑、有或没有可见刻痕并存
41、的扁平凹坑、有或没有可见刻痕并存的机械损伤、带裂纹凹坑、深度超过公称管径的机械损伤、带裂纹凹坑、深度超过公称管径2%2%且影响韧性且影响韧性环焊缝或直线焊缝的凹坑，以及影响非韧性焊缝的任何深度环焊缝或直线焊缝的凹坑，以及影响非韧性焊缝的任何深度的凹坑的凹坑(有关其他信息，见有关其他信息，见ASME B31.8ASME B31.8的的851.4)851.4)。运营公司应在确定这种情况后的运营公司应在确定这种情况后的1 1年之内年之内，尽快对这些，尽快对这些迹象进行检查。在检查和评价后，对需要维修或清除的任何迹象进行检查。在检查和评价后，对需要维修或清除的任何缺陷，应立即维修或清除，除非降低操作压
42、力，以减缓维修缺陷，应立即维修或清除，除非降低操作压力，以减缓维修或清除这种缺陷的必要。或清除这种缺陷的必要。787.3 7.3 对压力试验的响应对压力试验的响应 未通过压力试验的缺陷应立即采取措施进行维修或换管。797.4 7.4 维修方法维修方法 管道完整性管理程序中应包含维修规程，所有维修用材料和过程必须符合管道的运行条件和ASME B31.8的要求。80规范推荐的规范推荐的“预测、探测和维修的方法预测、探测和维修的方法”表表4 481规范推荐的规范推荐的“预测、探测和维修的方法预测、探测和维修的方法”表表4 482规范推荐的规范推荐的“预测、探测和维修的方法预测、探测和维修的方法”表表
43、483 通过完整性评价，找出管道承载能力不足的地方，对管通过完整性评价，找出管道承载能力不足的地方，对管道进行维修或维护。道进行维修或维护。常用的维修方法有：常用的维修方法有：（1 1）换管）换管（2 2）加套管）加套管（3 3）采用打补丁、夹具、堆焊、夹具注环氧等方法补强。（4）复合材料碳纤维补强维修技术84复合材料碳纤维补强维修技术复合材料碳纤维补强维修技术85含缺陷管道本体的完整性评价技术含缺陷管道本体的完整性评价技术确定风险确定风险依据依据具体实施具体实施管道本体风险因素识别管道本体风险因素识别内外腐蚀缺陷内外腐蚀缺陷制管、焊接缺陷制管、焊接缺陷第三方机械损伤缺陷第三方机械损伤缺陷管道
44、变形管道变形公司完整性管理体系文件公司完整性管理体系文件国家法律法规、国内外标准国家法律法规、国内外标准内检测内检测缺陷评价缺陷评价缺陷维修缺陷维修有效性评价有效性评价风险分析与评价风险分析与评价风险评价风险评价举例867.5 7.5 预防策略预防策略/方法方法 管道完整性管理程序中，预防是一项重要的和积极的手段。所采用的预防策略应基于数据收集、危险识别和风险评价。877.6 7.6 预防措施的选择预防措施的选择 完整性管理程序应包括为防止、最大限度地减小泄漏后果而采取的措施。采取的预防活动主要有：(a)防止第三方破坏(b)控制腐蚀(c)泄漏探测(d)泄漏影响最小化(e)降低运行压力 88完整
45、性管理方案主要包括以下内容：1）数据收集、检查和整合；2）风险评估；3）完整性评价；4）维修维护措施。8 8 完整性管理方案完整性管理方案899.1 9.1 前言前言 本章介绍了完整性管理程序的效能测试要求。应至少每年进行一次评价，以衡量完整性管理程序随时间的有效性。对完整性管理程序的评价，有助于运营公司回答以下问题:a)完整性管理程序的所有目标是否达到?b)通过完整性管理程序，管道的完整性和安全性是否有效提高?9 9 效能测试效能测试909.2 9.2 效能测试的特点效能测试的特点 效能测试关注的是管道完整性管理的结果，以说明安全性的改进程度。所有效能测试都应是简单、可测定、可实现、具有相关
46、性，并且能进行及时的评价。919.2.1 9.2.1 过程或措施测试过程或措施测试 过程或措施测试可用于评价预防或减缓活动。测试过程或措施测试可用于评价预防或减缓活动。测试可确定运营公司实施完整性管理程序各步骤的好坏程度。可确定运营公司实施完整性管理程序各步骤的好坏程度。应仔细选择与过程和措施有关的测试方法，以确保能在应仔细选择与过程和措施有关的测试方法，以确保能在实际的时间框架内进行效能评价。实际的时间框架内进行效能评价。9.2.2 9.2.2 操作测试操作测试 操作测试包括操作和维护趋势的测试，确定系统对完整操作测试包括操作和维护趋势的测试，确定系统对完整性管理程序作出响应的好坏程度。例如
47、，可以测试实施性管理程序作出响应的好坏程度。例如，可以测试实施了更为有效的阴极保护后腐蚀速率的变化情况。又如，了更为有效的阴极保护后腐蚀速率的变化情况。又如，可测试在实施了预防措施可测试在实施了预防措施(如完善开挖通知的方法如完善开挖通知的方法)之后之后第三方损坏的次数。第三方损坏的次数。929.2.3 9.2.3 直接完整性测试直接完整性测试 直接完整性测试包括泄漏、破裂和伤亡测试。除上述几直接完整性测试包括泄漏、破裂和伤亡测试。除上述几类外，效能测试还可分为前期测试和后期测试。后期测试是类外，效能测试还可分为前期测试和后期测试。后期测试是指管道实施完整性管理程序之后，对取得的效果进行测试。
48、指管道实施完整性管理程序之后，对取得的效果进行测试。前期测试是指管道实施完整性管理程序之前，对预期效果进前期测试是指管道实施完整性管理程序之前，对预期效果进行测试。行测试。表表8 8是效能测试按上述情况分类的几个例子。是效能测试按上述情况分类的几个例子。939.3 9.3 效能测试方法效能测试方法 运营者可在系统内部也可通过与行业内其它系统比较来评价完整性管理程序的效能。949.4 9.4 效能测试效能测试系统内测试系统内测试 a)应定期选用效能度量标准，评价预定的和基于风险评价应定期选用效能度量标准，评价预定的和基于风险评价的两种完整性管理程序。这种度量标准应既适用于对局部的两种完整性管理程
49、序。这种度量标准应既适用于对局部条件和条件和“危险特性危险特性”条件的评价，也适用于对整个完整性条件的评价，也适用于对整个完整性管理程序的效能进行评价。管理程序的效能进行评价。b)实施预定完整性管理程序的运营公司，效能测试应包括实施预定完整性管理程序的运营公司，效能测试应包括附录附录A及表及表9中每一种危险的特性度量。此，应确定以下中每一种危险的特性度量。此，应确定以下信息，并形成文件。信息，并形成文件。1)已检测管道的里程与程序要求之比已检测管道的里程与程序要求之比;2)作为完整性管理检测的结果，已完成的立即维修的次数作为完整性管理检测的结果，已完成的立即维修的次数;3)作为完整性管理检测的
50、结果，已完成的按计划维修的次作为完整性管理检测的结果，已完成的按计划维修的次数数;4)泄漏、破裂和事故的次数泄漏、破裂和事故的次数(按原因分类按原因分类)。9596 c)实施基于风险评价的完整性管理程序的运营公司实施基于风险评价的完整性管理程序的运营公司 表表10列出了一个建议标准，但运营公司可以制定自己的标准。列出了一个建议标准，但运营公司可以制定自己的标准。97d)d)除了从完整性管理程序所涉及的管段直接收集效能度量数据外，还可使除了从完整性管理程序所涉及的管段直接收集效能度量数据外，还可使用内部标准检测程序，对相邻两个管段或同一管道系统的不同区段进行用内部标准检测程序，对相邻两个管段或同
