长输管道合于使用评价常见问题总结*

2023-07-04孙占强

云南化工 2023年6期

孙占强，余磊

（浙江安防职业技术学院，浙江温州 325016）

合于使用评价作为压力管道内外检验检测报告中不可缺少的一项内容，也是报告中最具有技术能力的的章节。如何能够将合于使用评价准确的、精确的展示现场压力管道的实际情况，是目前行业内较难解决的问题之一。

合于使用评价主要是针对检测后数据进行分析，分析检测的压力管道段是否存在金属损失缺陷、焊缝缺陷和凹陷缺陷数据，以及相应缺陷是否超过标准中所要求的指标；再进行剩余强度、剩余寿命和超标缺陷等方面适用性评价，评估检测的压力管道段是否可以正常安全的运营到下一检验周期。

1 合于使用评价常用标准

1）国外相关评价标准

从二十世纪六十年代开始，国外就已经对含有腐蚀缺陷的钢质管道进行了剩余强度研究，并制订了一系列评价准则和标准，如表1所示。

表1 钢质管道剩余强度国外相关评价标准

2）国内相关评价标准

国内也在国外评价准则和标准的基础上，相应的翻译并改进了国外先进剩余强度标准内容，以便更适用于国内油气管道的相关评价标准。比如，参考ASME B 31G的《基于风险的埋地钢质管道外损伤检验与评价》（GB／T 30582-2014），参考API 579的《承压设备合于使用评价》（GB/ T 35013-2018），参考BS 7910的《在用含缺陷压力容器安全评定》（GBT 19624-2019）。

又比如，参考DNV-RP-F101的《腐蚀管道评估的推荐作法》（SY／T 10048-2016），参考ASME B 31G的《钢质管道管体腐蚀损伤评价方法》（SY／T 6151-2009），参考API579的《含缺陷油气管道剩余强度评价方法》（SY／T 6477-2017）。国内相关标准的汇总如表2。

表2 国内相关评价标准

目前已经有很多学者对标准的适用性进行相关的研究。例如，黄志强等［1］对ASME B31G-2009和SY／T 6151-2009两种方法进行了对比分析，证明两种方法都具有一定的保守性：ASME B31G-2009采用分级评价方法便于评价人员根据现场实际情况和评价要求选择不同进行评价，具有很强的工程实用价值，对评价人员提出了更高的要求；SY／T 6151-2009计算过程较复杂，所需参数较难测量，使得评价结果的精确度降低。王战辉和马向荣［2-5］等以X70、X80、X100高钢级油气管道为研究对象，利用ASME B31G标准、RSTRENG标准、DNV RP-F101标准、PCORRC标准剩余强度评价方法对其进行剩余强度预测，并与爆破压力比较，分析不同评价方法在高钢级油气管道中的保守性和准确性。结果表明：DNV RPF101标准预测结果变化幅度小，集中性好，准确性优，最适合含缺陷腐蚀缺陷的X70、X80、X100高钢级油气管道的剩余强度评价。张楠［6］介绍ASME B31G、API RP579、DNV RP-F101、SY／T6151-2009等评价标准，评价标准计算的管道失效压力和收集文献中管道爆破压力对比得出结论ASME B31G更加适合评价低强度钢级，而DNV RP-F101更加适合评价中高强度钢级。肖国清等［7］对X80管道进行了失效评估研究，证明了DNV RP-F101、PCORRC两种评价方法更适用于X80管道。

但随着铺设管道管材材质的提高和管道敷设环境的复杂，不同的评价标准的适用性还待进一步研究。

2 合于使用评价常见问题

在结合上述标准对含缺陷的长输（油气）管道进行合于使用评价过程中，依然会遇到很多问题。

2.1 内检测数据的准确性

长输（油气）管道在进行内检测工作之后，对其检测数据进行分析，分析的主体主要体现于三个方面：金属损失缺陷、焊缝缺陷和凹陷缺陷。

1）金属损失缺陷数据对缺陷类别的区分准确性。

金属损失缺陷根据产生缺陷原因分为制造缺陷和腐蚀缺陷两种。制造缺陷是管材在生产、运输和安装过程中产生的缺陷，不随时间的变化而变化。腐蚀缺陷是管材在运营过程中，因管道受到敷设的周围环境等其它因素影响而产生腐蚀，随着时间的变化而变化。金属损失缺陷根据缺陷所处位置又分为内部腐蚀和外部腐蚀两种。目前在内检测数据统计报告中，确实已经对上述缺陷进行区分，但缺陷区分类别的准确性还待商榷，也是对评价报告适用性的一大考验。

2）焊缝异常深度的准确性。

目前内检测技术对焊缝检测，对其缺陷深度无法准确定义，只能以“较严重”“严重”等程度描述，也对“较严重”和“严重”的区分界限有些模糊。

有些检测公司出具的内检测技术报告中，提供焊缝缺陷的深度和长度，按照相关的评价标准采用平面缺陷评价方法进行评价，比对FAD图确定焊缝异常点是否通过评价，但评价结果并不能得到甲方单位的认可，主要原因还是焊缝检测提供的焊缝异常点深度的准确性。因此在评价报告中，对焊缝缺陷的评价一直都是薄弱章节，对评价报告的结论有着非常大的影响，尤其是确定下一次检验周期。

3）凹陷缺陷数据准确性。

凹陷是由于管壁永久塑性变形而使管道横截面发生的总的变形，是管道几何缺陷的常见形式之一［8］。其可以发生在管道施工建设期间，由于搬运、回填过程中的碰撞或岩石障碍等原因导致；也可以发生在管道服役期间，由于挖掘设备、岩石等外物的压砸（陆地管道），拖船、拖网的破坏（海底管道）等原因导致［9］。

British Gas提出，当凹陷深度小于8%管径时，凹陷对管道爆破强度的影响很小。

Europe Pipeline Research Group（EPRG）认为，当凹陷深度达到7%管径时，需要修理或移除。但是随着输送管道管材钢级的不断提高，钢的韧性越来越大，再用基于凹陷深度的方法进行强度评估是不恰当的。ASME B31.8提出基于应变的评估标准，认为当凹陷区的最大应变达到6%时（6%是在3%和12%之间选取的数值，3%时ASME B31.4和ASME B31.8种允许的弯曲应变极限，）需修理或移除［10］。

目前在凹陷问题的研究方面比较薄弱，不同的标准也都对此提出了相应的评价方法，也涉及到凹陷和沟槽、腐蚀等其他种类缺陷联合工况，但未能完全的体现其适用性，所以在现场实际中未能得到很好的应用，因此内检测数据中的凹陷数据的准确性和评价方法的适用性还需要重视。

2.2 评价标准的选择

合于使用评价主要是针对缺陷的剩余强度、剩余寿命和超标缺陷3个方向，来评价管道在这些缺陷下能不能在设计工况或操作工况下安全、正常运营到下一次检验周期。

但从上述内容可知，国内外已经出版了很多评价标准，每个标准都存在着优势，也有着保守性，也存在对某方面进行针对性和适用性的评价方法。因此检验单位的工作人员选取合适的评价标准来评价，是有着不小的困难的，而当委托单位要求检验单位以某一标准进行评价，但其并不是最合适标准，若后续有事故发生，检验单位很难规避风险。

2.3 合于使用评价报告的适用性

一条长输管道途径区域比较多，所以敷设环境也是不同的。而在内检测数据中是不能将其体现，且内检测报告也未对其进行描述，所以依据内检测报告中的数据进行合于使用评价时，只能根据普通情况下完成评价，不能对现场特殊工况评价。比如，长输管道检验，剩余寿命样本数据未考虑架空部分（跨越或长距离的架空敷设），结论部分未明确架空部分检验周期，与埋地段的总结论是否写一致，未对架空段评级进行描述，如果给结论的话，架空部分与埋地段评级结果如何协调等等。

有时在内检测过程中，因其他原因造成某段未能得到很好识别或此段数据丢失，然后根据内检测报告中的数据进行合于使用评价，此时评价结果是否适用于整条管道，还需得到进一步的商讨。