1、杨绪运 中国特种设备检测研究院 2022-10-82主要内容第一部分“管检规”编写背景现状第二部分“管检规”条文解析及应用第三部分 提高工业管道安全运行的方法及对策第一部分“管检规”编写背景现状2022-10-83特种设备安全监察条例压力管道安全管理与监察规定在用工业管道定期检验规程GB50316-2000工业金属管道设计规范GB50235-97工业金属管道工程施工 及验收规范GB50236-98现场设备、工业管道焊 接工程施工及验收规范GB-T20801-2006压力管道规范工 业管道 2022-10-8.四个层次法规标准2022-10-851.2国外主要工业管道技术标准、规范美国ASME
2、B31.3工艺管道美国ASME B31.1动力管道美国石油协会API 570工业管道检验规范1.3 在用工业管道定期检验规程 编写背景 管理起步晚：1996年原劳动部才颁布了压力管道安全管理与监 察规定，正式将工业管道列入安全监察范围 重容器、轻管道的思想。对管道事故的可能性认识不足，认为工 业管道的壁厚对于其承受的内压来说有非常大的安全裕度；没有 认识到与时间有关的破坏模式 多数工业管道存在设计、安装、制造、维修、管理整个环节缺乏 监督控制，标准不统一 对管道事故的后果严重程度认识不足：认为工业管道本身的价值 很低，而忽视了易燃易爆介质泄漏进而爆炸或有毒介质泄漏带来 的人身伤害和大量的停产损
3、失以及对环境造成的污染。实际上存 在很多安全隐患，管道事故时有发生，影响企业的经济正常发展2022-10-8719942002年部分国内压力管道事故的统计情况2022-10-881.4 工业管道目前主要存在的问题q设计、制造、安装以及使用管理的标准规范不统一、不齐全，甚至相互矛盾q设计工作疏于管理q组成件的制造过程中缺乏强制性的监督控制q安装队伍混乱，管理失控，过去也没有进行单位与人员资格认可q缺乏完整的压力管道事故统计报告资料q焊接接头超标缺陷比例高q使用管理人员缺少专业培训，管道事故的发生认识不足q定期检验的宣传需进一步加强q检验、检测与缺陷处理缺乏有效的依据q管检规存在检验“死角”，需进
4、一步完善 第二部分“管检规”条文解析及应用2022-10-82022-10-8102.12.1 编写原则编写原则l 贯彻“安全第一、预防为主、防治结合”的精 神，保障人身和财产的安全l 加强安全监察、规范检验工作、确保安全运行、保障人民生命和财产的安全2022-10-8112.2 适用范围适用范围以压力管道安全管理与监察规定适用范围的在用工业管道及附属设施为基础保持与特种设备安全监察条例一致，不适用最高工作压力小于0.1MPa的工业管道和公称直径小于等于25mm的工业管道非金属工业管道和最高工作压力大于42MPa的超高压工业管道，其设计、制造、检验均有特殊的要求，本规程也不适用2.3 管道分类
5、管道分类长输管道（GA）：产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质的管道公用管道（GB）：城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道工业管道（GC）：企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其它辅助管道p工业管道根据输送介质的毒性、温度、压力等分为：GC1、GC2、GC32022-10-8122022-10-8132022-10-8142022-10-815GB/T20801-2006管道分级压力管道按其危害程度和安全等级划分为压力管道按其危害程度和安全等级划分为GC1GC1、GC2GC2、GC3GC3三级。三级。（1 1）符合下列条件之一的压力管道应划分
6、为）符合下列条件之一的压力管道应划分为GC1GC1级：级：1.1.输送下列有毒介质的压力管道：输送下列有毒介质的压力管道：a)a)极度危害介质；极度危害介质；b)b)高度危害气体介质高度危害气体介质 c)c)工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质。工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质。2.2.输送下列可燃、易爆介质且设计压力大于或等于输送下列可燃、易爆介质且设计压力大于或等于4.0MPa4.0MPa的压力管道：的压力管道：a)a)甲、乙类可燃气体；甲、乙类可燃气体；b)b)液化烃液化烃 c)c)甲甲B B类可燃液体类可燃液体3.3.设计压力大于或等于设计压力大于或等于10.0MPa10.0M
7、Pa的压力管道和设计压力大于或等于的压力管道和设计压力大于或等于4.0MPa4.0MPa且设计温度且设计温度大于或等于大于或等于400400的压力管道。的压力管道。（2 2）符合下列条件的压力管道应划分为符合下列条件的压力管道应划分为GC2GC2级：级：除（除（3 3）条规定的）条规定的GC3GC3级管道外，介质毒性程度、火灾危险性（可燃性）、设计压级管道外，介质毒性程度、火灾危险性（可燃性）、设计压力和设计温度低于力和设计温度低于1 1 条规定（条规定（GC1GC1级）的压力管道。级）的压力管道。（3 3）符合下列条件的压力管道应划分为符合下列条件的压力管道应划分为GC3GC3级：级：输送无
8、毒、非可燃流体介质，设计压力小于或等于输送无毒、非可燃流体介质，设计压力小于或等于1.0MPa1.0MPa且设计温度大于且设计温度大于-20-20但不大于但不大于185185的压力管道。的压力管道。（4 4）当输送毒性或可燃性不同的混合介质时，应按其危害程度及其含量，由业主或设）当输送毒性或可燃性不同的混合介质时，应按其危害程度及其含量，由业主或设计者确定压力管道等级。计者确定压力管道等级。2022-10-816国内标准：国内标准：pSHSH 3501-20023501-2002石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范：SHASHA、SHBSHB
9、、SHCSHC、SHDSHDpDLDL 5031-94 5031-94 电力建设施工及验收技术规范电力建设施工及验收技术规范：高压、中压、低压：高压、中压、低压pSHSSHS 01005-199201005-1992工业管道维修检修规程工业管道维修检修规程：、p化工部化工部19951995-968-968号号化工企业压力管道检验规程化工企业压力管道检验规程:A:A、B B、C C、D D国外标准：国外标准：nASME B31.3ASME B31.3工艺管道工艺管道：D D、M M、高压类、其它类、高压类、其它类nAPI570API570工业管道检验规范工业管道检验规范：根据危害程度分为：根据危
10、害程度分为1 1、2 2、3 3类类2022-10-817管道分级总结管道分级总结1.1.各标准规范各标准规范分级原则分级原则基本一致：基本一致：a)a)温度；温度；b)b)压力；压力；c)c)介质；介质；d)d)危害程度危害程度。2.2.各标准规范各标准规范分级类别分级类别不统一：不统一：a)a)标准规范强调的侧重点不同；标准规范强调的侧重点不同；b)b)分级方法多种多样。分级方法多种多样。2022-10-8182.42.4 在线检验在线检验u定义：运行条件下进行的检验u周期：每年至少一次u手段：一般以宏观检查和安全附件检验为主，必要时进行测厚检查和电阻值测量u检验单位：使用单位或使用单位委
11、托的有资格的单位u检验人员：专业培训、备案u使用单位义务：制定检验计划和方案，安排检 验工作2022-10-819一般程序及检验内容检验前准备记录检查出具在线检验报告泄漏检查绝热层和防腐层检查振动检查壁厚测定电阻测量安全附属设备检验阴极保护装置检查阀门、法兰、膨胀节检查支吊架检查位置与变形情况检查检验后的处理现场宏观检查与其他检查蠕胀测点检查管道标识检查2022-10-820在线检验重点内容主要以宏观检查为主：主要以宏观检查为主：压缩机、泵的出口部位补偿器、三通、弯头（弯管）、大小头、支管连接及介质流动的死角等部位支吊架损坏部位附近的管道组成件以及焊接接头曾经出现过影响管道安全运行的问题的部位
12、处于生产流程要害部位的管段和与重要装置或设备相连接的管段工作条件苛刻及承受交变载荷的管段2022-10-821在线检验重点内容l发生事故的可能性较大的部位u压缩机、泵的出口部位，其振动比较严重u支吊架损坏部位附近的工业管道组成件以及主要受力焊接接头，由于支吊架的损坏，承受的应力远大于设计值u高温、高压等工作条件苛刻的管段，其发生事故的可能性较大u承受交变载荷的的管段，其容易发生疲劳u补偿器、三通、弯头（弯管）、大小头、支管连接及介质流动的死角等部位，使用经验表明，这些部位容易损坏u曾经出现过影响工业管道安全运行的问题的部位，这往往意味着该部位承受较大应力或腐蚀较严重，从而发生事故的可能性比较大
13、l事故后果比较严重的部位u处于生产流程要害部位的管段以及与重要装置或设备相连接的 管段事故的可能性较大的部位2022-10-822在线检验存在问题在线检验存在问题 部分在线检验人员对在线检验意义及重要性认识不足部分在线检验人员对在线检验意义及重要性认识不足 在线检验人员没有经过专业培训，检验内容、流程缺乏认识在线检验人员没有经过专业培训，检验内容、流程缺乏认识 用户单位管理不当用户单位管理不当,未开展在线检验未开展在线检验 对管道存在的问题对管道存在的问题“视而不见视而不见”，缺陷及缺陷原因不明，缺陷及缺陷原因不明 在线检验存在检验内容在线检验存在检验内容“偏少偏少”、检验质量、检验质量“不足
14、不足”，难以，难以 确保管道的安全运行确保管道的安全运行 管体本身缺陷难以有效发现管体本身缺陷难以有效发现2.52.5 全面检验全面检验u定义：按一定检验周期，在停车期间进行的检验u周期：根据检验结论制定检验周期，0至9年u检验单位：获得质量技术监督部门资格认可的检验单位（有自检资格的单位可以检验自有管道）u检验人员：考核合格、取得资格证书u使用单位义务：制定检验计划，安排检验工作，报检，检验的现场准备工作、辅助工作2022-10-824全面检验程序及检验内容检验前准备资料审查出具全面检验报告外部宏观检查材质检验壁厚测定泄漏性试验耐压强度校验和应力分析安全附件检验理化检验无损检测检验后的处理制
15、定检验方案压力试验2022-10-825资料审查资料审查意义资料审查意义:全面检验开展的基础及依据资料审查内容：资料审查内容：u压力管道设计单位资格、设计图纸、安装施工图及有关计算书等u压力管道安装单位资格、竣工验收资料（含安装竣工资料、材料检验等）u管道组成件、管道支承件的质量证明文件u在线检验要求检查的各种记录u该检验周期内的各次在线检验报告u检验人员认为检验所需要的其它资料2022-10-826资料审查总结u现有工业管道许多是尚未实行安全监察前设计、安装和制造u设计图纸、安装施工图、严重竣工验收资料遗失严重u一般工业管道、尤其使用年限久的管道未有计算书u一般用户方未能提供该检验周期内的各
16、次在线检验报告u约40%的用户不能提供管道运行参数，或参数失真u维修、改造的管道未有记录u资料管理、交接混乱2022-10-827宏观检查宏观检查主要内容p在线检验的宏观检查所包括的相关项目及要求p管道结构检查p检查管道组成件有无损坏、有无变形，表面有无裂纹、皱褶、重皮、碰伤等缺陷p检查焊接接头(包括热影响区)是否存在宏观的表面裂纹p检查焊接接头的咬边和错边量p检查管道是否存在明显的腐蚀，管道与管架接触处是否存在局部腐蚀2022-10-828宏观检查泄漏检查：主要检查管子及其它组成件泄漏情况 部分检验中宏观检查发现管体、管件泄漏情况角焊缝泄漏焊缝开裂管体穿孔支架焊接对接焊缝泄漏阀门泄漏阀门缩孔
17、泄漏法兰泄漏2022-10-829宏观检查绝热层、防腐层检查：绝热层、防腐层检查：主要检查管道绝热层有无破损、脱落、跑冷等情况；防腐层是否完好情况 部分检验中宏观检查发现绝热层、防腐层破损脱落情况绝热层破损防腐层破损、脱落2022-10-830宏观检查振动检查：振动检查：主要检查管道有无异常振动情况 原因分析：原因分析：管道结构设计不合理 支吊架间距设计不合理 管道输送介质压力不平稳 支吊架类型设计不合理 2022-10-831宏观检查位置与变形检查：位置与变形检查：u管道位置是否符合现行国家标准规范要求u管道与管道，管道与设备之间有无碰撞摩擦情况u管道是否存在挠曲、下沉以及异常变形等 部分检
18、验中宏观检查发现位置及变形情况氧气管泄漏液化石油气管道与植物碰撞摩擦下沉变形2022-10-832宏观检查支吊架检查：支吊架检查：u支吊架是否脱落、变形、腐蚀损坏或焊接接头开裂u支吊架与管道接触处有无积水现象u恒力弹簧支吊架转体位移指示是否越限u变力弹簧支吊架是否异常变形、偏斜或失载u刚性支吊架状态是否异常u吊杆及连接配件是否损坏或异常u转导向支架间隙是否合适，有无卡涩现象u阻尼器、减振器位移是否异常，液压阻尼器液位是否正常u承载结构与支撑辅助钢结构是否明显变形，焊接接头是否有宏观裂纹u支吊架间距是否合理 u管道固定点与固定支架是否采用自然补偿或其它补偿结构 2022-10-833宏观检查支吊
19、架检查：支吊架检查：部分检验中宏观检查发现支吊架异常情况腐蚀脱离下沉变形2022-10-834宏观检查支吊架检查注意事项：支吊架检查注意事项：u 审查工艺图，支吊架类型及间距是否符合设计、建造规范u管道是否存在振动u管道是否存在挠曲、下沉以及异常变形等 u进行管系应力计算，持续应力及位移应力是否满足设计规范 2022-10-835宏观检查阀门、法兰及膨胀节检查：阀门、法兰及膨胀节检查：开裂2022-10-836宏观检查其他宏观检查：其他宏观检查：u阴极保护装置检查u蠕胀测点检查u管道标示检查u输送易燃、易爆介质管道防静电接地阻和法兰间接触电阻检查u安全保护装置检查2022-10-837宏观检查
20、总结u全面检查是在停车状态下检验，泄漏及振动检查无法进行u需要进行管系应力计算确认支吊架类型、间距是否合理，宏观 检查难以现场直接发现u有保温层、超高架空管道难以实现100%宏观检查，存在天然 “漏检”u宏观检查主要针对管体外部，管体内腐蚀状况难以检查2022-10-838管道材质检测材质问题材质问题u设计、建造时间早，材质不明u改造、更换的管道与原材质不一致u材料性能在建造、使用过程中发生改变检验方法检验方法u化学分析u光谱分析2022-10-839管道材质检测管道改造：碳钢更换为不锈钢，管道产生轴向位移约10cm，造成结构变形2022-10-840剩余壁厚检测选择原则选择原则u一般选择易受
21、介质腐蚀和冲蚀的弯头、三通和直径突变部位，测厚位置不少于3处。u根据管道的类别规定了抽查比例，抽查比例是对于每种管件数量，而不是各种管件的总数而言的u一旦检查发现管道有异常情况，应在附近增加测点，并确定异常区域大小，并可适当提高整根管线的抽查比例u不锈钢管道、介质无腐蚀性管道可适当减少抽查比例管道级别GC1GC2GC3每种管件的抽查比例50%20%5%2022-10-841剩余壁厚检测背景工业管道的厚度减薄通常是由于腐蚀和冲刷引起的。所以，一般选择弯头、三通、直径突变处（俗称大小头）、以及上述被抽查管件与直管段相连的焊接接头的直管段一侧进行厚度测量根据管道的类别规定了抽查比例，抽查比例是对于上
22、述每种管件数量，而不是各种管件的总数而言的2022-10-842测厚位置测厚点位置选择2022-10-843剩余壁厚检测总结问题问题u 其他部位也可能发生腐蚀减薄，抽查位置具有“概率性”u 发现异常区域和位置，应扩大抽查比例u 直管道抽查的位置及比例受技术条件的限制未明确规定u 实际检验（导波、漏磁）直管段腐蚀检测，近40 50%的管道存 在严重腐蚀减薄举例举例u 2008年天津某石化企业装置全面检验，导波和漏磁检测发现多处 直管段严重腐蚀减薄，最大减薄量超过壁厚的50%;u 2007年4月份某石化企业大检修期间，应用导波技术发现直管段u 2007年9月份对上海某企业的煤气检验中，发现直管段泄
23、漏u 2008年1月份上海某钢铁企业中压蒸汽管道直管段发生破裂事故u 2008年8月份某化工企业无水氨管道直管段发生腐蚀泄漏2022-10-844典型颗粒在管道中的运动2022-10-845表面无损检测选择原则选择原则宏观检查中发现裂纹及可疑情况的管道，对相应部位进行表面无损检测绝热层破损或可能渗入雨水的奥氏体不锈钢管道，对相应部位进行外表面渗透检测处于应力腐蚀环境中的管道，进行抽查对长期承受明显交变载荷的管道，应在焊接接头及容易造成应力集中的部位进行表面无损检测检验员认为有必要时，对支管角焊缝等部位进行表面无损检测2022-10-846超声波或射线检测比例（根据我国工业管道量大面广及中石化与
24、化工部经验）GC1级管道的探伤比例为：u一般情况：焊接接头数量的15%且不少于2条u耐热钢管道或温度、压力循环变化和振动较大的管道：30%且不少于4条GC2级管道的探伤比例为：u一般情况：焊接接头数量的10%且不少于2条u耐热钢管道或温度、压力循环变化和振动较大的管道：20%且不少于4条GC3级管道一般不进行超声波或射线检测抽查u若发现导致安全状况等级为3级或4级的缺陷，应增加比例，所增加比例数量由检验员与使用单位结合管道运行参数和运行经验协商确定2022-10-847超声波或射线检测重点部位安装、制造中返修过的焊接接头和安装时固定口的焊接接头错边、咬边严重超标的焊接接头表面检测发现裂纹的焊接
25、接头泵、压缩机进出口第一道或相近的焊接接头支撑损坏部位附近的管道焊接接头异种钢焊接接头硬度检验中发现的硬度异常的焊接接头使用中发生泄漏的部位附近的焊接接头检验员和使用单位认为需要检查的其它焊接接头注：当重点部位需抽查而上述抽查比例不适应检查需要时，检验员与使用单位协商确定比例2022-10-848无损检测无损检测问题：目前超声波探伤t4mm成熟，t4mm管道磁粉可代替缺陷深度难以精确测量，多以对比试块或经验判断在役高温管道无损检测技术不成熟小管径承插旱接头无法进行超声或射线，应以表面代替超高架空管道、现场条件不允许，抽查比例难以达到2022-10-849检测位置（温度、材质）工作温度大于370
26、的碳素钢和铁素体不锈钢管道（蠕变开裂）工作温度大于450的钼钢和铬钼钢管道（蠕变开裂）工作温度大于430的低合金钢和奥氏体不锈钢管道（低合金钢:蠕变开裂+奥氏体不锈钢:敏化及晶间裂纹）工作温度大于220的输送临氢介质的碳钢和低合金钢管道(氢腐蚀及氢致裂纹)金相和硬度检查2022-10-850金相和硬度检查检测位置（介质、寿命）介质含湿H2S或介质可能引起应力腐蚀的碳钢或低合金管道（应力腐蚀）使用寿命接近或超过设计寿命的管道（材质劣化）注意事项硬度值 HB200，无损检测和金相分析（裂纹、晶粒）HB200仅是一个参考值，是一定浓度与应力水平下的经验值使用寿命接近或超过设计寿命,力学性能试验或化学
27、成分分析发现异常，考虑缩短检验周期或监控使用2022-10-851安全保护装置检查安全保护装置组成压力表校检日期、精度等级、表盘直径、刻度范围、安装位置、外观检查（安排停车前检查）测温仪表校检日期、精度等级、量程、安装位置、外观检查、必要时红外抽查（安排停车前检查）安全阀解体检查，修理调整，耐压和密封试验，开启压力（可拆换）;校验报告、外观检查（不可拆）爆破片是否定期更换，是否满足有关规定紧急切断装置解体检查，修理调整，耐压和密封试验，开启压力,外观检查2022-10-852安全保护装置检查外观检查表面锈蚀状况同一系统指针是否一致铅封完好状况刻度是否清晰安装位置是否便于察看表盘是否完好校验或更
28、换日期，是否在使用期限内2022-10-853安全保护装置检查外观检查测温仪压力表安装位置进液体表壳不清锈蚀损坏2022-10-854安全保护装置检查安全保护装置举例：中压蒸汽管道运行参数：u管道规格：2197.1mmu设计压力：4.35MPau设计温度：260u管道材质：20#事故分析：2008年02月份该管道发生爆破事故，破裂长度约2米。2008年11月份进行全面检验，红外线测温，发现管道外壁温度358 374,远高于设计温度（汽源出口减温阀后温度计损坏，在线检测难以发现）2022-10-855耐压强度校验和应力分析耐压强度校验：u减薄量大于10%公称壁厚u强度校核参照GB 50316 工
29、业金属管道设计规范 P：最高工作压力MPa；D0：管子外径mm；t：最高工作温度下管子材料的许用应力MPa；C：至下一检验周期的腐蚀裕度mm；：焊缝系数注：只能校核内压引起的强度不足问题，不能解决弯曲应力，但起到“筛选作用”无法确认材质，为保证安全，其许用应力取低一级钢材2022-10-856管管系应力计算系应力计算检验思路：根据资料审查、现场管线图的测绘，应用国外先进有限元软件进行管系应力分析计算，确定出管系受力较大的区段；针对分析结果重点开展宏观检查、剩余壁厚检测等2022-10-857耐压强度校验和应力分析应力分析背景：n前期建造的管道设计时未进行应力计算或未达到要求n建造中未按设计进行
30、n结构不合理、柔性不足及振动异常破坏后果严重管道应力分析：u无强度计算书，并且t0D0/6或P0/t0.385的管道;u检验中发现管道存在下列情况较大变形，挠曲法兰经常性泄漏，破坏管段应设而未设置补偿器或补偿器失效支吊架异常损坏严重的全面减薄等现象2022-10-858压力试验强调做压力试验：n经重大修理改造的n使用条件变更的n停用2年以上重新投用的代替压力试验方法：u无所有焊接接头和角焊缝用液体渗透法或磁粉法进行表面无损检测u焊接接头用100射线或超声检测；u泄漏性试验2022-10-859压力试验压力试验注意事项n脆性材料管道必须用液体；n韧性材料管道设计压力小于或等于0.6MPa时，可采
31、用气体；n压力试验应采取有效的安全措施n管道液压试验压力较低时，按管道试验压力进行试验n管道液压试验压力较高时，若设备的试验压力不低于管道最高工作压力的1.15倍，可按照设备的试验压力进行试验n气压试验压力为最高工作压力的1.15倍压力试验总结u停车检验造成巨大经济损失，用户倾向不停车全面检验u高压管道现场条件难以提供压力试验条件u可能会造成可降压使用的管道“报废”2022-10-860缺陷处理超标缺陷定义l超过制造和验收规范的缺陷l超过“管检规”评定为3级的缺陷缺陷处理方法u修复使用单位制定修复方案，相关记录存档按规范要求修复原检验单位确认合格后方可投入使用u安全评定必须由质检总局锅炉局核准
32、的单位进行评定单位对评定结果负责2022-10-861安全状况等级评定原则l根据全面检验的结果，以其中各评定项目中等级最低者作为评判级别l如果在检验中发现的问题已经处理，则按照处理后的状态确定安全状况等级l本规程并未将技术资料是否齐全作为评定安全状况等级的依据分级u1级的工业管道的状况相当于标准状态u2级满足合乎使用条件u3级则是监控使用状态，即工业管道办理注册登记手续后允许在满足检验报告所限定的使用条件和检验周期内继续使用u4级则予以整改或更换2022-10-862安全状况等级评定项目位置和结构管道材料全面减薄局部减薄裂纹焊接缺陷（不含裂纹）管道组成件缺陷支吊架附属设施压力试验或泄漏性试验2
33、022-10-863安全状况等级评定位置与结构 检验、维修不便 失效后果严重 直接产生缺陷（如碰撞、摩擦、柔性不足等）调整暂时无法调整 不影响定级未发现新生缺陷，不承受交变载荷 23级安全评定 不影响使用 2级否则 34级2022-10-864安全状况等级评定管道材料 材质与原设计不符合 材质清楚，满足使用要求，不影响定级；否则定为4级 材质不明 进行材质分析，满足使用要求，定2 3级;否则定为4级 材料劣化及损伤 包括：球化、石墨化、蠕变损伤、氢腐蚀、晶间腐蚀、应 力腐蚀及疲劳损伤 焊接接头的硬度值超标 湿H2S环境下工作的碳钢及低合金钢管道焊接接头硬度值 超过HB200但未发生应力腐蚀的定
34、2 3级2022-10-865安全状况等级评定管道材料 材料劣化及损伤材料发生材料发生轻度球化，可评为2级，当发生中度球化或更严重球化时则评为3级或4级；材料球化程度的评定参照现行行业标准火电厂用20号钢珠光体球化评级标准DL/T 674、火电厂用12Cr1MoV钢球化评级标准DL/T 773材料发生轻度石墨化，可评为3级，当发生中度石墨化或更严重石墨化时，则评为4级；材料石墨化程度的评定参照现行行业标准碳钢石墨化检验及评级标准DL/T 786执行蠕变损伤、氢腐蚀、晶间腐蚀未发现裂纹，定为3级；否则定为4级 应力腐蚀与疲劳损伤检验中发现裂纹定为4级2022-10-866安全状况等级评定全面减薄
35、定义在面积为LL的腐蚀区域内至少选取15个厚度测试点，若测试数据的标准偏差与平均值之比（即协方差）小于20，定为全面腐蚀，否则定为局部腐蚀。协方差计算公式1)(112,NtttCOVNiamirdam2022-10-867安全状况等级评定全面减薄评级n实测壁厚扣除至下一检验周期的腐蚀量的2倍后，不小于管道设计最小壁厚，则不影响定级n耐压强度校验不合格，安全状况等级为4级n应力分析结果符合有关规范的要求，则不影响定级；否则，定为4级全面减薄解评u工业管道承受的载荷很复杂，内压载荷往往不是其承受的主要载荷。判断工业管道的壁厚是否满足要求时，必须综合考虑各种载荷的影响u工业管道的应力分析全面、详细地
36、计算工业管道的应力状况，如果应力分析的结果满足有关规范的要求，则表明工业管道的安全性能良好，不影响工业管道的定级2022-10-868安全状况等级评定局部减薄成因：局部减薄时间有关时间无关腐蚀冲蚀机械损伤缺陷打磨凹坑制造缺陷相互影响相互促进2022-10-869安全状况等级评定高压氧气管道机械损伤泄漏363.7mm29182.4mm2022-10-870安全状况等级评定局部减薄评级：u制造验收规范所允许的范围内，不影响定级u超过制造或验收规范所允许的范围时，一般定为4级，但同时满足以 下条件时可放宽，按局部减薄公式再定级管道结构符合设计规范或管道的应力分析结果满足有关规范在实际工况下，材料韧性
37、良好，并且未出现材料性能劣化及劣化趋向局部减薄及其附近无其它表面缺陷或埋藏缺陷局部减薄处剩余壁厚大于2mm管道不承受疲劳载荷2022-10-871安全状况等级评定局部减薄评级公式：GC2或GC3级管道按下表定级03.0LPP 005.03.0LLPPP2 级3 级2 级3 级B/(D)0.250.33 t-C0.40 t-C0.20 t-C0.25 t-C0.25B/(D)0.750.25 t C0.33 t C0.75B/(D)1.000.20 t-C0.25 t-C0.15 t C0.20 t C注：D 为缺陷附近管道外径实测最大值，mm，以下同；t 为缺陷附近壁厚的实测最小值减去至下一检
38、验周期的腐蚀量的 2 倍，mm，以下同；B 为缺陷环向长度实测最大值，mm；P 为管道最大工作压力，MPa，以下同；0LP管道极限内压，)2/(2/ln320tDDPsL，以下同；s为管道材料的屈服强度，MPa，以下同；C 为至下一检验周期局部减薄深度扩展量的估计值，mm，以下同。2022-10-872安全状况等级评定局部减薄评级公式：GC1级管道按下表定级03.0LPP 005.03.0LLPPP2 级3 级2 级3 级B/(D)0.250.30 t-C0.35 t-C0.15 t-C0.20 t-C0.25B/(D)0.750.20 t C0.30 t C0.75B/(D)1.000.15
39、 t-C0.20 t-C0.10 t C0.15 t C2022-10-873安全状况等级评定局部减薄评级公式应用条件：1.管道结构符合设计规范或管道的应力分析结果满足有关规范，表明待评价的局部减薄处的应力不大于材料的许用应力2.在实际工况下，材料韧性良好，并且未出现材料性能劣化及劣化趋向，表明管道的材料性能良好3.局部减薄及其附近无其它表面缺陷或埋藏缺陷，表明该局部减薄不会诱发其他更危险的缺陷，也没有其它缺陷受到该局部减薄的影响而变得更危险4.局部减薄处剩余壁厚大于2mm5.管道不承受疲劳载荷，不会发生疲劳失效2022-10-874安全状况等级评定裂纹缺陷评级：p更换管段p打磨消除，打磨凹坑
40、按局部减薄的规定定级p在特殊情况下，一时无法进行打磨消除或更换的，需通过安全评定确定管道的安全状况裂纹缺陷安全评定主要应用FAT失效评估图（2008年检验发现3处裂纹性缺陷）2022-10-875安全状况等级评定焊接缺陷类型：p咬边p气孔（圆形缺陷）p夹渣（条形缺陷）p未焊透p未熔合p错边p裂纹（单独划分）2022-10-876焊接缺陷评级：p制造验收规范所允许的范围内，不影响定级p超过制造验收规范所允许的范围时，若满足下列条件，再进行定级；否则，定为4级l管道结构符合设计规范或管道的应力分析结果满足有关规范l焊接缺陷附近无新生裂纹类缺陷l管道材料的抗拉强度小于540MPal在实际工况下，材料
41、韧性良好，并且未出现材料性能劣化及劣化趋向l管道最低工作温度高于-20，或管道最低工作温度低于-20但管道材料为奥氏体钢l管道不承受疲劳载荷安全状况等级评定2022-10-877安全状况等级评定焊接缺陷气孔：l工检规：若气孔率不大于5%，并且单个气孔的长径小于0.5t与6mm二者中的较小值，则不影响定级；否则定为4级lJBT 4730：缺陷点数大于级或缺陷长径大于T/2，定为4级2022-10-878安全状况等级评定焊接缺陷夹渣：GC2或GC3级管道中夹渣自身高度或宽度的最大值不大于0.4t，并且不大于6mm，GC1级管道中夹渣自身高度或宽度的最大值不大于0.3t，并且不大于5mm时，按下表定
42、级，否则定为4级2级3级0.50 D1.00 D 注：D为 缺 陷 附 近 管 道 外 径 实 测 最 大 值，mm，以 下 同。79安全状况等级评定焊接缺陷夹渣：u夹渣是一种体积型缺陷，对焊接接头强度的影响较小。“九五”课题的研究成果表明，夹渣这种轴向长度较小的体积型缺陷，在环向长度不限、自身高度达到管道壁厚的40%时，不影响工业管道的安全性能。u夹渣的自身高度较难测量，在工程实践中通常用其宽度代替自身高度进行评价，这也符合PD6493的规定。2022-10-880安全状况等级评定焊接缺陷未焊透：“九五”期间作了大量研究 窄间隙未焊透按面型缺陷对待以断裂判据控制为主 宽间隙未焊透按体积型缺陷
43、对待以塑性极限理论控制为主 以20#、16Mn或奥氏体不锈钢做了大量的试验与理论计算u未焊透通常被认为是一种面型缺陷，含未焊透缺陷的工业管道的潜在失效模式为弹塑性断裂或者塑性极限载荷控制的失效。本规程规定，未焊透通常按照未熔合进行处理u当工业管道材料为20钢，16MnR或奥氏体不锈钢时，工业管道材料的塑性很好，即使存在未焊透，工业管道的潜在失效模式也是塑性极限载荷控制的失效，可以按局部减薄处理2022-10-881安全状况等级评定焊接缺陷未焊透：u未焊透自身高度测量超声波检测经验估计端点衍射法射线检测 可以采用未焊透对比块或沟槽对比块2022-10-882安全状况等级评定焊接缺陷未焊透：大量的
44、计算表明,未焊透及未熔合焊接缺陷比气孔焊接缺陷危害性大未焊透或未熔合在疲劳载荷等情况下易衍生裂纹缺陷气孔缺陷为”死缺陷”,基本上不会发生扩展或衍变JBT 4730缺陷未焊透及未熔合比气孔定级严格“工检规”定级标准气孔比未焊透和未熔合”严格”注:在检验中发现多起未焊透衍生裂纹缺陷,造成管道破裂泄漏.例如:某新建氧气管道,工作压力2.7MPa,运行5个月,在疲劳载荷作用下未焊透衍生裂纹,直接导致管体泄漏 2022-10-883安全状况等级评定焊接缺陷未熔合：p未熔合：GC2或GC3级管道，未熔合的长度不限，根据其自身高度按下表定级；GC1级管道，当未熔合的总长度不大于焊接接头长度的50%时，根据其
45、自身高度按下表定级；否则定为4级壁厚2 级3 级t2.5mm存在未熔合时，定为 4 级2.5mmt4mm不超过 0.15 t 且不超过 0.5mm 不影响定级；否则定为 4 级4mmt8mm0.15 t 与 1.0mm 中的较小值0.20 t 与 1.5mm 中的较小值8mmt12mm0.15 t 与 1.5mm 中的较小值0.20 t 与 2.0mm 中的较小值12mmt20mm0.15 t 与 2.0mm 中的较小值0.20 t 与 3.0mm 中的较小值t20mm3.0mm0.20 t 与 5.0mm 中的较小值2022-10-884安全状况等级评定焊接缺陷未熔合：u未熔合是一种面型缺陷
46、，其危害性相对较大u“九五”课题96-918-02采用可靠性分析的方法，通过计算150万例工业管道的广义失效率，求出各级工业管道所允许的上述缺陷的极限尺寸，进行偏保守的圆整化得到，GC2或GC3级工业管道按此进行定级uGC1级工业管道的失效后果很严重，因此本规程偏保守的规定，GC1级工业管道中所含未熔合的长度不能大于焊接接头长度的50%2022-10-885安全状况等级评定焊接缺陷错边：n一般按下表定级n超过上表若管道经过长期使用且该部位在全面检验中未发现较严重的缺陷时，管道的安全状况等级可定为23级若伴有裂纹、未熔合、未焊透等严重缺陷，则定为4级注：GB 50236错边量规定：0.2t，且5
47、mm管道级别错边量 (mm)安全状况等级GC1外壁错边量小于壁厚的 20%且不大于 3mm2 级GC2、GC3外壁错边量小于壁厚的 25%且小于 5mm，2 级2022-10-886安全状况等级评定管道组成件、支吊架和安全附件：n一般发现异常，应进行修复或更换，不影响使用，不影响定级n如一时无法进行修复或更换的，则应对管道进行应力分析或安全评定（支吊架）n“支吊架异常”，是指支吊架本身存在损坏等情况，而不是支吊架间距过大（间距检测无法在现场直接检验）2022-10-887全面检验总结全面检验总结缺陷特点缺陷特点:u腐蚀缺陷比例高，输送介质腐蚀性加剧,内腐蚀情况增多u应力腐蚀危害大，常常会造成管
48、道断裂u焊接缺陷数量多，尤其早期建造的管道u第三方破坏严重，维修或建造新管道造成在役管道损伤u缺陷类型复杂化，在线检验与全面检验应结合开展2022-10-888全面检验总结全面检验总结常规全面检验不足之处常规全面检验不足之处:u直管段的缺陷常规检验方法难以实现100%的管体腐蚀检测u管道结构合理性常规检验方法难以发现u高温管道、薄壁管道焊缝质量难以有效检测u易燃易爆管道常规检验方法“人、物”存在危险性2022-10-889全面检验总结全面检验总结焊接缺陷材质缺陷腐蚀缺陷应力开裂机械损伤结构缺陷其他全面检验缺陷比例（检验缺陷统计）2022-10-890原因分析:q目前输送介质腐蚀性加剧,复杂多样
49、（腐蚀缺陷）q早期建造的管道安装队伍混乱,缺乏焊接质量监控（焊接缺陷）q维修、改建施工不规范（机械损伤）q缺少或设计不合理（应力开裂、结构缺陷）q材料选用或施工工艺不合理（材质缺陷）q管道元件生产制造缺乏监管、用户管理不当（其它缺陷）全面检验总结全面检验总结2022-10-891第三部分 提高工业管道安全运行的方法及对策2022-10-892u统一设计、安装、验收及检验规范标准u进一步宣传并加强工检规执行力度，改变“重容器、轻管道”的思想u进一步推广工检规全面检验的开展3.13.1加强国家工业管道标准规范执行力度加强国家工业管道标准规范执行力度2022-10-8933.23.2检验新技术、新方
50、法、新设备的应用实施检验新技术、新方法、新设备的应用实施u引进新设备，实现管体100%检验u应用新技术，实现高温高压管道不停输全面检验u加强有限元计算同全面检验的结合，实现高效检验u研制高温、薄壁管UT和RT技术，弥补无损检测“短缺”3.33.3加强工业管道施工质量监督检验加强工业管道施工质量监督检验2022-10-894u严把管道设计、制造、安装、检修等环节质量关u严把参与单位及人员资质关u深入开展安装建造的第三方监检u运行后进行必要的全面检验3.4加强压力管道投用前的检查验收加强压力管道投用前的检查验收 2022-10-895q管道竣工图是否符合设计要求 q管道配件，阀门的质保书的可信度，
