天然气煤气管道安全评价与寿命分析理论研究与实践（新PPT课件

1、报告提纲报告提纲 第一部分 管道破坏和失效原因 第二部分 管道完整性管理概述 第三部分 埋地管道外防腐层综合 检测与安全评估技术 第四部分 管道安全评价技术与实践 第五部分 管道的寿命预测技术 第六部分第六部分 技术思路总结技术思路总结 第一部分第一部分 管道破坏和失效原因管道破坏和失效原因 焊缝质量引起破坏焊缝质量引起破坏 管道的腐蚀破坏管道的腐蚀破坏 管道缺陷类型管道缺陷类型 含缺陷管道的失效过程含缺陷管道的失效过程 其他因素：其他因素： 管道地质位移破坏管道地质位移破坏 其他因素：其他因素： 施工机械引起的破坏施工机械引起的破坏 产生的后果：管道的失效引起爆炸产生的后果：管道的失效引起爆

2、炸 产生的后果：管道的失效危及城镇安全产生的后果：管道的失效危及城镇安全 产生的后果：管道的失效引起大火产生的后果：管道的失效引起大火 产生的后果：管道失效开裂产生的后果：管道失效开裂 管道失效概率（不同时期）管道失效概率（不同时期） 管道安全评价的定义管道安全评价的定义 上述事故的发生如果经过安全评价是完全可以避免的。 管道结构安全性评价是对含有缺陷结构的管道能否继续使用做定量 的、科学的工程评价。 安全性评价也是对管道结构中的缺陷或管道运行工况依据严格的理 论分析，判定缺陷或运行工况对安全可靠性的影响，并对缺陷或裂 纹的形成、扩展及管道的失效过程、后果等作出判断。及早处理所 存在的隐患,预

3、防事故的发生. 根据评价结果，按照国际通用的标准，最后根据评价结果，按照国际通用的标准，最后 可按四种情况分别处理：可按四种情况分别处理： 对管道安全生产不造成危害的缺陷或不影响生产运行的情况允 许存在（例如，可能检测到的小于1/8壁厚的缺陷） 对管道安全性虽不造成危害，但对于会进一步发展的缺陷或危 害安全的情况要进行寿命预测，并允许在监控下使用。 对于含有缺陷的管道，如果不是主干线、不经常使用、或很少带 压使用的管道（如放空管道、排污管道），使用时可保证管道安 全可靠性要求，可以继续使用，但要严密监视其发展情况 对含有缺陷，并对管道安全可靠性构成危胁的带有缺陷的管段或 危害管道的情况发生，应

4、立即采取措施，返修或停用。 第二部分第二部分 管道完整性管理概述管道完整性管理概述 管道完整性管理是经过近10年的研究和实践发现起来的。管道的完整性是 指管道要始终处于完全可控的工作状态，管理人员可不断采取措施防止管道事 故的发生。完整性是与管道的设计、安装、运行、维护、检修的各过程密切相 关。 在用管道的完整性管理要求管道公司要不断识别运行中面临的风险因素， 制定相应的控制对策。对可能使管道失效的危险因素进行检测，对其进行适应 性评价，不断改善识别到的不利因素，将运行的风险水平控制在合理的可接受 范围内。 管道完整性是一个连续过程、循环进行管道监控的管理过程，需要在一定 的明间间隔后，再次进

5、行管道检测、风险评价及采取措施减轻风险，以达到持 续减少和预防事故的发生、经济合理地保证安全运行。 完整性管理的特点： ASME B31.8S-2002(输气管道的完整性管理)和 API1160-2001（有害液体管道系统的完整性管理： 1）管道完整性管理标准是一种过程标准，它描述了管道公司在进行完整性管理时可 能涉及到的过程，为管道系统完整性管理提供一个系统的、广泛的、完整的过程方法。 2）管道完整性管理标准提供了一种管道运行管理的先进模式和理念。管道的完整性 管理始于管道合理的设计、选材和施工。按照标准的提供的管理模式的要求，能够保证管 道安全、有效、经济的运行。 3）管道完整性管理标准是

6、一种管理体系标准。它不是一个单纯的、具体的技术标准， 而是建立在众多基础的、单一的技术规范基础之上的一种综合的管道管理规范体系，在实 施管道的完整性管理时，根据其要求将会涉及到许多相应的技术性的标准和规范，如在设 计、施工、运行、改造等阶段，实施完整性管理均应遵循相应的技术标准和规范。 管道完整性管理的要素包括五个方面： 完整性管理方案： 执行每一步骤和进行支持性分析的文件。方案应包括预防、探测和减缓措施，措施实施的时 间表。首先应对那些风险最大的管道系统或管段进行评价。该方案还应考虑可能确定多种危险的那 些活动。 效能测试方案： 是完整性管理程序提高管道安全性的效果。应收集管理方案实施后的信

7、息，并定期评价完整性 评价方法、管道维修活动以及风险控制活动的有效性。对其管理体制和方法在完整性管理正确决策 方面的有效性进行评价。 联络方案： 为使公众了解在完整性管理方面所做工作，运营公司应制定并实施与员工、公众、应急人员、 当地公务人员及管理部门进行有效联络的方案。 变更管理方案： 管道系统及其所处的环境不是静止不变的。在完整性管理方案实施前，应采用一种系统方法， 确保对管道系统的设计、操作或维护发生变更所带来的潜在风险进行评估，并确保对管道运行所处 环境的变化进行评价。在变更发生之后，适当时，应将其纳入以后的风险评估中，以保证风险评估 方法针对的是当前配置、操作和维护的管道系统。 质量

8、控制方案： 是“运营公司满足其完整性管理程序所有要求的文件证明。” 包括以质量控制为目的的完整 性管理程序的评价和完整性管理程序所需的文件和对完整性管理程序的审核程序及其文件。 已完成 数据收集、检查和综合 风险评估 各种危害评 价 完整性检测与评价 对完整性评价的响应和减缓 措施 识别危害因素对管道可能造成 的影响 图1 ASME B31.8S输气管道完整性管理流程图 未完成 确定管道对HCA的潜在 影响 原始数据的采集、分析和 综合 原始风险评估 开发基线计划 完成情况检查和/或降低 程序评估 修正检查和减缓 计划 更新、综合和检索 数据 风险再评估管理改变 图2 API1160 液体管道

9、完整性管理程序框架 数据收集、归纳、分析 特定管段/特定失效 风险评价 可靠性评价、后果严重性 评价 是否所有管段/缺陷已评价？ 完整性检测评价 在线检测 水压试验 直接评价 其它检测技术 维修、调整、预防措施确定再评价周期 运行安全指标 YES NO I、管道完整性管理的管理标准和法规 输气管道系统完整性管理 （ASME B31.8 S-2001） 有害液体管道完整性管理（API1160-2001） II、管道完整性管理评估技术标准（即管道的完整性评估标准） 确定腐蚀管线剩余强度手册（ASME B31.G） 管道外腐蚀检测与直接评价标准（ECDA,NACE RP-0502-2002） 内腐蚀

10、直接评估技术 NACE-T0340 ICDA 腐蚀管道缺陷评价标准 (DNV-RP-F101) 管道安全评价、几何机械损伤评价标准（API 579） III、管道完整性检测技术标准 NACE RP0102-2002：管道内检测的推荐实践标准 API 1163：管道内检测系统标准 NACE pub 35100-2000：管道内检测(报告) ASNT ILI-PQ-2003：管道内检测员工的资格 API RP580 基于风险的检测 API RP 581 基于风险的检测基础源文件 IV、管道完整性管理修复与维护技术标准 API 570-1998管道检验规范在用管道系统检验,修理,改造和再定级 API

11、 RP2200-1994石油管道,液化石油管道、成品油管道的修理 V、其它完整性管理标准、法规或规定 风险管理程序标准（草案）-1996 美国联邦法典第49部运输 第191部分天然气和其他气体的管道运输 年度报告、事故报告以及相关安全条件 报告 第192部分天然气和其他气体的管道运输的联邦最低标准 第194部分陆上石油管道应急方案 第195部分危险液体的管道运输 关于增进管道安全性的法案（美国HR.3609） ASNI/ASNT 无损检测人员资格评定导则 API RP1120-1995 液体管道维修人员的培训与认证 API 1129-1996 危险性液体管道系统完整性的保证措施 API RP

12、1162-2003 管道操作者的公共注意项 有关腐蚀检测技术有关腐蚀检测技术 在线检测（内检测，ILI），常用的是智能猪检测。可检测几何 尺寸变形、金属损失（腐蚀、划伤）、裂纹 常用的技术为漏磁（MFL）、超声波检测。可GPS一体化技术。 有关腐蚀检测技术有关腐蚀检测技术 压力试验：许多管道不能采用ILI技术，可用压力试验来完成。 但实用性有限。 直接评价：外腐蚀直接评价方法ECDA和内腐蚀直接评价方法 ICDA、管道应力腐蚀评价方法、外防腐层有效性评价方法、阴极 保护有效性评价方法、以及其它方法。 管道风险评估管道风险评估 管道风险管理软件 维护计划 风险数据维护方法风险后果失效概率 风险数

13、据 检测 设计 运行 环境 安全 经济 失效机理 历史数据 维修 更换 监视 第二部分第二部分 埋地管道外腐蚀检测与安全评价技术埋地管道外腐蚀检测与安全评价技术 管道外腐蚀检测管道外腐蚀检测 管道外腐蚀是一种可以评估的危险。可以识别及处理已经发生、正在发生 和将要发生的管道外部腐蚀部位。它的优越性在于能确定缺陷将在哪里形 成，而不只是确定已存在缺陷的位置。应用ECDA的结果能提高管道完整性 的置信度，提高管道的安全性。 分为4个阶段：预评 价、间接检测（非开挖检测）、直接检测、再评价（确定适用性与下一次评价 周期） 1、外防腐层检测的意义（管道非开挖检测） 天然气、煤气埋地管道腐蚀与防护越来越

14、引起人们的重视， 埋 地管道防腐层因施工建设出现的破损、剥离、脱落等原因，以 及未补口或补口质量较差，将造成管道的腐蚀、穿孔、泄漏， 给企业带来严重的财产损失。为解决和防范类似的事件发生， 许多管道技术公司经多年的研究，结合国外检测腐蚀规范 (NACE)的方法，有效地解决了埋地管道在非开挖状况下，对防 腐层状况进行评估和破损点定位，并有效定性分析破损点性质 与破损点大小，为管道的维修提供了科学的依据。 埋地钢制管道的腐蚀防护系统是外防腐层加阴极保护， 防护 效果的好坏与管道的安全运行密切相关。为了增加管道运行 的安全系数，减少潜在的隐患，按照国际惯例必须对新建及 在线运行的管道定期实施防护状况

15、检测，即进行防腐层和阴 极保护状况检测。 1.1 埋地管道外防腐层检测的目的 确定管道具体走向和埋深 对新敷设管道防腐层施工质量进行等级划分及定量评估 对管道阴极保护系统效果进行评估，含电位分布检测与有效性 评判 建立一套完整的管道防腐层、阴极保护检测资料，为业主提供 正确有效的科学决策依据 1.2 检测数据报告内容 通过防护状况的检测，可以为业主提供详尽的数据报告， 对整条管线的防腐层破损点定位并确定其面积的大小，并对全 线的防腐层绝缘性能量化，确定管道阴极保护系统的实效性， 为管道业主科学惯例和维护管道提供有价值的第一手资料，为 决策层提供科学依据。 检测数据包括： 管道埋深、管道坐标、防

16、腐层绝缘电阻率、 管地电位(on/off)防腐层缺陷定位及缺陷面积大小的确定等。 1.3 防腐层检测采用的方法 AC CURRENT ATTENTUATION(电流衰减法)测量技术 ，常用仪器有 RD400-PCM、C-SCAN Pearson（SL系列仪器） DCVG(直流电位梯度)技术 CIPS(近间距电位测试)技术 2、外腐蚀检测评价技术 随着国家对管道安全运行的重视，各管道业主加强了对管道的科学管理，逐渐开展了管道的检测工作。 目前许多地方管网、集输管网和城市燃气管网，由于目前技术的局限性，都将外腐蚀检测和评价作为保障 生产运行的重要手段之一，得出目前管道运行的最新状况。 通过外腐蚀检

17、测得到的是综合评价内容。因此，检测数据的 后处理是一个综合的评价技术，其包括了多种技术，管材性 能、土壤特性、防腐层情况、防腐层腐蚀缺陷、管体缺陷、 管体剩余强度、剩余强度计算评估、风险评估 2.1 完整性检测评价报告的技术内容 腐蚀环境调查与检测 阴极保护状况检测 防腐层状况非开挖与开挖检测 外壁腐蚀状况检测 内壁腐蚀及防护状况监测 焊缝和关键部位无损探伤 管道材料理化性能测试，失效分析 管道剩余强度评价和寿命预测（可通过外防腐层检测所取 得的数据评价和预测） 风险评估 2.2 2.2 土壤腐蚀性检测 土壤剖面描述 土壤腐蚀电流密度与土壤平均腐蚀速度检测 土壤理化性质测试 土壤腐蚀性评价 2

18、.3 2.3 阴极保护状况检测 标准管地电位测试 阴极保护保护率、运行率，保护度统计 阴极保护参数测试 干扰电位测试 IR降检测 DCVG/CIPS 阴极保护状况检测 阴极保护有效性评价 SY/T6063-94 埋地管道防腐绝缘层电阻率现场测量技术 SY/T0023-97 埋地钢制管道阴极保护参数测试方法 2.4 2.4 防腐层地面检测 PCM防腐层地面检测检漏 CIPS防腐层地面检测检漏 皮尔逊法、密间隔电位测试法等防腐层地 面检测方法 防腐层有效性评价 依据 SY/T0023-97 标准：埋地管道阴极保护参数测试方法 依据 SYJ0036-2000 标准：埋地钢制管道强制电流阴极保护设计规

19、范 依据 SY/T0063-1999标准： 管道防腐层检漏试验方法 2.5 2.5 防腐层状况检测 防腐层外观检测 防腐层厚度检测 防腐层粘接力检测 电火花检测 防腐层性能指标检测 根据SY/T 00650074 管道防腐层高温阴极剥离、环状弯曲、衬片材料 试验方法、耐冲击试验方法、防腐层厚度无损检测等 2.6 2.6 外壁腐蚀状况检测 表面检测 腐蚀产物分析 腐蚀类型分析,(细菌型腐蚀,PH值腐蚀) 腐蚀类型确定 腐蚀坑检测及腐蚀面积测量（可采用导波检测技术与脉冲涡流检测技术） 2.7 2.7 内壁腐蚀及防护状况检测 管内输送天然气气质分析 天然气腐蚀性分析 管道内壁腐蚀及防护状况相关参数统

20、计 管道壁厚测量 管道内壁腐蚀状况现场监测 安装腐蚀与冲蚀监测系统 管道腐蚀与磨蚀监测预测分析及内腐蚀控制技术研究 内壁腐蚀产物分析 依据SY/T 0078-93 管道内腐蚀控制标准 2.8 2.8 焊缝和关键部位无损探伤 射线无损探伤 超声波无损探伤 磁粉探伤 管道硬度检测 SY4065-93 石油天然气钢制管道对接焊缝超声探伤质量分级 SY4056-93 石油天然气钢制管道对接焊缝射线照相及质量分级 2.9 2.9 管道材料理化性能测试、失效分析 化学成分分析 拉伸性能测试 断裂韧性确定 夏比冲击性能测试 硬度测试 管道运行失效分析 SY/T6328 石油天然气工业-套管、油管、输送管道材

21、料计算和试验。 2.10 2.10 管道剩余强度评价和寿命预测 平面型缺陷剩余强度评价 体积型缺陷剩余强度评价 国际ASMEB31.G，RESTRENG，LPC， IPRS-2001，RP-F101标准安全评价。 城市、集输管网和长输管道的升压可行性评价。 管道运行安全评价，包括管道的砸压、变形等 可通过外防腐层检测和内检测取得的数据 评价和预测 根据国际ASMEB31.G、DNV RP-F101等标准、以及SY/T6151-95 钢制管道管体 腐蚀评价方法，SY/T6477-2000 含缺陷油气管道剩余强度评价方法。 3. 管道外腐蚀综合评价 上述分析中，外腐蚀层检测的综合评价包括对管道经过

22、地区环 境、管道腐蚀防护系统、管体腐蚀状况、管道焊接缺陷等的检 测，以及对腐蚀防护系统有效性评价、管道剩余强度评价、剩 余寿命评价、超标缺陷的安全评定、风险评估，以及管道安全 状况等级综合评定等。从而获得当前管道状况的科学评价。 管道安全评价技术与实践管道安全评价技术与实践 第三部分 第一章： 管道的力学模型 第二章： 含缺陷管道承压能力 第三章： 含缺陷管道失效评定 第一章第一章 管道的力学模型管道的力学模型 1、管道载荷分析、管道载荷分析 按载荷的性质分：静载荷、动载荷 按载荷的来源分：固有载荷、使用载荷、安装载荷和偶然载荷 1.1 管道的固有载荷管道的固有载荷() 对于埋地管道来说，固有

23、载荷包括管子自重、管内输送介质重量、管子防腐层重以及回填土载荷等 1.2 管道的固有载荷管道的固有载荷() 埋地管道土压力分布相当复杂，必须综合考虑管道与土壤的物理力学参数，以及埋地管道和管沟的边界几 何形状、施工方式等因素 沟埋式管道受力示意图沟埋式管道受力示意图 H 地面 B D0 z dzh h v+dv 上埋式管道受力示意图上埋式管道受力示意图 原地面 D0 z dzh h v+dv H v a b c d 沉降后的地面 1.3 管道的使用载荷管道的使用载荷 埋地管道的使用载荷，包括管道工作压力、管道温度作用力以及土壤的摩擦力等埋地管道的使用载荷，包括管道工作压力、管道温度作用力以及土

24、壤的摩擦力等 1.4 地面的活载荷地面的活载荷 管道位于道路、铁路或其它场地土下，必须考虑地面上可能出现的车辆载荷，火车载荷或其它临时堆放载管道位于道路、铁路或其它场地土下，必须考虑地面上可能出现的车辆载荷，火车载荷或其它临时堆放载 荷荷 单轮压力分布图单轮压力分布图 PP H q ba 单轮情况，路面活载作用在管道上的压力单轮情况，路面活载作用在管道上的压力 00 452452HtgbHtg P q l 汽车载荷主要技术指标汽车载荷主要技术指标 一排轮子情况，路面活载作用在管道上的压力一排轮子情况，路面活载作用在管道上的压力 00 4528 .123 .1452 4 HtgbHtg P q

25、l 按弹性半无限体法分析路面活载荷按弹性半无限体法分析路面活载荷 2 5 22 3 2 3 rH PH q l 1.5 载荷组合载荷组合 埋地管道载荷组合 穿越河流管道载荷组合 穿越公路管道载荷组合 埋地管道载荷组合埋地管道载荷组合 管道结构自重载荷 管内输送介质载荷 管道防腐材料载荷 管子的工作压力 管道温度作用力 回填土载荷 土壤摩阻力 穿越河流管道载荷组合穿越河流管道载荷组合 管道结构自重载荷 管内输送介质载荷 管道防腐材料载荷 管子的工作压力 管道温度作用力 回填土载荷 土壤摩阻力 静水压力 河床局部下沉的附加力 穿越公路管道载荷组合穿越公路管道载荷组合 管道结构自重载荷 管内输送介质

26、载荷 管道防腐材料载荷 管子的工作压力 管道温度作用力 回填土载荷 土壤摩阻力 路面活载荷 2 2、 管道沉陷（降）应力计算 y o K 沉陷系数与地基的物理性质、压力持续时间、 结构的水平尺寸等因素有关。 管道的沉陷应力 3、管道地震应力、管道地震应力 管与土体之间的相互作用模式管与土体之间的相互作用模式 土弹簧 土弹簧 管道位移 f 管道轴向变形模式管道轴向变形模式 U1g(x) U1p(x) 管土间的轴向应变和管道中的应力管土间的轴向应变和管道中的应力 11max 11 11 cos cos AE xAE xA 管道弯曲变形模式管道弯曲变形模式 U1g(x) U2p(x) 管道几何变形管

27、道几何变形 2 1 纵向管 横向管 A1 1 管道受力图管道受力图 M s2 横向管 s1 s2 s1 M Fmax fm 纵向管 u1g(x) 地震应力计算方程组地震应力计算方程组 2 11 2 2 112 1 2 2 112 2 1 2 2 1 2 1 EIEJ Rk FE Lf FE LS A M EIEJ Rk k FE L FE Lf FE LS A EIEJ Rk k S mmm sm mmms 4、管道断层应力 埋地管道承受断层运动时的外形示意图埋地管道承受断层运动时的外形示意图 第二章第二章 含缺陷管道承压能力含缺陷管道承压能力 作用载荷作用载荷 只受内压作用 内压与纵向压应力

28、共同作用 适用的缺陷适用的缺陷 母材的内部腐蚀 母材的外部腐蚀 焊缝上的腐蚀 环缝焊接的腐蚀 相互作用的腐蚀缺陷群 为了修理而磨损缺陷所形成的金属损失 许用应力法许用应力法 此方法着重考虑到有关缺陷深度尺寸和材料性质的不确定性，使用概率修正方程来确定腐蚀管道的许用操 作压力。这些方程是按照载荷和阻力系数设计（LRFD)方法得到的 分安全系数法分安全系数法 此方法是建立在许用应力设计(ASD)法之上的，计算了腐蚀缺陷管道的失效压力（承载能力），此失效压力 需乘以一单个安全系数 单个缺陷许用压力公式单个缺陷许用压力公式 )/( 1 )/(1( )( 2 * * Q td td tD tSMTS p

29、 d d mcorr 单个缺陷尺寸单个缺陷尺寸 轴 A d l t d t t Ac 相互作用的缺陷尺寸相互作用的缺陷尺寸 轴 缺陷1 缺陷2 sl2l1 d1 d2 合成缺陷内重叠的外部缺陷和内部缺陷在单个投影线合成缺陷内重叠的外部缺陷和内部缺陷在单个投影线 上的投影上的投影 投影线 通过投影线的部分 d2 d1 li 组合相互作用的缺陷组合相互作用的缺陷 lnm lnsnln+1sm-1 lm dn dn+1 dm 复杂形状缺陷划分为理想扁平缺陷和理想凹槽复杂形状缺陷划分为理想扁平缺陷和理想凹槽 si li dj te de,jdj dpatch ltotal 当前深度增量dj 复杂形状中

30、理想扁平缺陷和理想凹槽的定义复杂形状中理想扁平缺陷和理想凹槽的定义 dj 当前深度增量dj t 扁平缺陷 凹槽缺陷 第三章第三章 含缺陷管道失效评定含缺陷管道失效评定 研究目的研究目的 分析含缺陷管道的安全程度 评价管道完整性和安全裕度对于管道的安全运行具有重要的实际工程意义 评价方法的发展评价方法的发展 1976年发表“含缺陷结构的完整性评定”的R/H/R6报告 1977年第一次修订 1980年第二次修订 1986年第三次修订推出新R6失效评定曲线 管道完整性评定方法管道完整性评定方法 新R6方法是目前国际上较为先进的标准，能够判别含缺陷结构的潜在失效模式，以及能进行结构的脆性断 裂、弹塑性

31、断裂和塑性失稳分析 失效评定曲线失效评定曲线 结构完整性的评定是通过失效评定图得以进行的。失效评定图的建立则是失效评定图技术的关键之一。 失效评定曲线一般形式失效评定曲线一般形式 Lr 0 Lr max Kr Kr=f(Lr) A B 评定点的计算评定点的计算 对于通用曲线待评定点的坐标用(Lr、Kr)表示 Lr是失效评定图的横坐标，表示有裂纹的结构接近塑性屈服程度的度量 Kr是失效评定图的纵坐标，表示接近断裂失效程度的度量 管道的完整性评定管道的完整性评定 将评定点标在适合的失效评定图上 评定点在曲线以外，结构不安全 评定点在曲线以内，结构安全 安全系数安全系数(F.S.) OA OB SF

32、. 安全裕度安全裕度(M.S.) 1.).(.SFSM 第四部分第四部分 含缺陷管道剩余寿命分析含缺陷管道剩余寿命分析 1. 影响管道寿命的因素 管道运行压力的疲劳影响 气质对管道材料的腐蚀影响 土壤对管道的外腐蚀影响 人为因素影响 2. 引起疲劳破坏的原因 管道调峰压力变化的影响，产生压力波动。 调峰压力变化的小幅日波动、月、年大幅波动引起含裂纹管道的疲劳破坏。 末站压力、首站压力变化幅值的不同，管段材料的疲劳影响不同。 3. 疲劳破坏疲劳破坏 具有初始裂纹或缺陷的构件，即使这些初裂纹或缺陷未达到失稳扩展的临界尺寸，但在交变应力作用下， 将会逐渐扩展，导致疲劳破坏。 缺陷疲劳微观扩展模型 3

33、.1 Pairs经验公式经验公式 n Kc dN da 3.2 剩余寿命的计算公式剩余寿命的计算公式 c a a n Kc da N 0 4. 变幅情况下管道疲劳寿命的预测变幅情况下管道疲劳寿命的预测 对于天然气、煤气管道，并非只存在一种压力变化，一种是管道正常运行时，另一种是管道在检修或其它意 外情况时，停止输送. 4.1 所有载荷应力强度因子范围的几何平均值所有载荷应力强度因子范围的几何平均值 i ii rms N NK K 2 5. 寿命分析的局限性 管道的寿命分析，由于影响因素和不可预见因素较多，该种方法可给出寿命的一般范围，供管道运行和维护 提出建议。 第五部分第五部分 技术思路总结

34、技术思路总结 技术思路技术思路 评价的实例： 2003年对广东省珠海市64KM的城市LPG管网进行外腐蚀检测 以及无损检测，对发现的超标缺陷进行了安全评定，选择有代 表性的管件进行力学性能试验与爆破试验。使投资近亿年的管 道得以安全运行。 天津市燃气集团公司高压燃气管道管线普查、外腐蚀检测、安 全评价与风险评估 。以国外管道外腐蚀检测以及管道完整性管 理等标准为基础，利用国家“九五”和“十五”科技攻关成果 开展工作。是国内首次在城市高压燃气管道上进行的最为全面 的管道外腐蚀检测与安全评定工作 可承担安全评价的具体内容包括 油气管道及设备的内部缺陷检测及评价 油气管道腐蚀监测与腐蚀评价 腐蚀监测

35、方案 管道年度生产运行方案中强度的安全评价 对管道冲（腐）蚀磨损壁厚的承压能力评价 管道重载车辆的长期作用引起管道的承压能力评价 管道地震因素引起的强度破坏、失稳影响评价 管道地质运动及断层引起的管道强度破坏的评价 管道沉陷、位移引起的管道强度，以及对焊接位置的影响评价 焊接管道的残余应力影响评价 穿跨越河流管道的强度安全评价。 管道表面机械损伤而引起管道的凹陷强度 提出管道维修决策的合理化方案 无损探伤获得管道中存在的裂纹信息，可进 行的缺陷评价 埋地防腐层检测，对管道的外腐蚀缺陷进行的缺陷评价 对管道智能内检测技术获得的管道金属损失的数据进行安全评价和寿命预测 管道操作运行工况下腐蚀疲劳进行寿命分析 通过管道气质、腐蚀检测数据的统计进行寿命分析 建立腐蚀机理的模型进行寿命预测分析 总结总结 对天然气、煤气管道进行科学的、有理论根据的安全评价是非常 必要的，并在评价的基础上，及时对管道作出维修决策，及时预 防事故的发生，将事故消灭在萌芽之中，这对于管道科学的管理 和安全运行意义重大。 上述分析方法和技术思路代表了当今世界安全评价的最新进展。 有能力进行该项目的评价研究工作。 有关腐蚀检测技术有关腐蚀检测技术 在线检测（内检测）、压力试验、直接评价（外腐蚀直接评价