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文档简介
1、10压力管道定期检验规则公用管道一、综合知识二、年度检查三、全面检验与合于使用评价四、全面检验报告、合于使用评价报告与问题处理五、附录A公用管道年度检查项目及要求六、附录B公用管道全面检验项目及要求第一条为了规范公用管道检验工作,根据特种设备安全监察条例、国务院对确需保留的行政审批项目设定行政许可的决定和压力管道安全管理与监察规定,制定本规则。本条阐明了制定压力管道定期检验规则一公用管道的目的和依据。第二条本规则适用于特种设备安全监察条例、压力管道安全管理与监察规定规定的公用管道(以下简称管道)的定期检验。本条规定了该规则的适用范围。公用管道定义:公用管道系指城市或乡镇范围内的用于公用事业或民
2、用的燃气管道和热力管道。目前,公用管道中燃气管道占较大比例。高压天然气管道一般与长输管道的设计标准是一致的,但中、低压市政管网建设和运行中执行标准与长输管道有很大的区别,管道的通过能力和清管维护的标准也不一致。燃气管道有以下特点:(1)城市燃气管道多为环状、枝状,阀门、三通及凝液缸等管件密布,管道变径较普遍;(2)城市燃气管道则随着城市建设的进展逐步形成,且不断拓展。由于投资来源复杂,设计、施工和验收标准往往参差不齐,质量缺陷相对较多。(3)城市燃气管道周边环境复杂,环境的改变有时为突变,另外,城市杂散电流干扰很普遍且严重。(4)国内城市燃气管道管理相对薄弱,日常管理侧重于巡线检漏,即使发现问
3、题,由于涉及市政管理诸多方面,处理手续较为繁杂,隐患往往无法及时消除。(5)燃气管道周边人员活动复杂,施工开挖等活动频繁,造成第三方破坏的可能性大。且燃气管道通常位于人口密集区,一旦发生泄漏爆炸事故,同样的爆炸威力,造成的后果比长输管道严重。第三条按照定期检验方式和要求,GB1级管道依据设计压力(P,MPa)划分为以下级别:(1)GB1-I级(2.5VPW4.0)、GB1-II级高压燃气管道(1.6VPW2.5);(2)GB1-III级(0.8VPW1.6)、GB1-IV级次高压燃气管道(0.4VPW0.8);(3)GB1-V级(0.2VPW0.4)、GB1-级中压燃气管道(0.1VPW0.2
4、)。本条将GB1级公用管道分表6.16城镇燃气设计压力(表压)分为6个等级。本规则压力等级划分和GB50028表6.16城镇燃气设计压力(表压)分名称压力(Mpa)高压燃气管道A2.5VPW4.0B1.6VPW2.5次高压燃气管道A0.8VPW1.6B0.4VPW0.8中压燃气管道A0.2VPW0.4B0.01VPW0.2低压燃气管道P1可1K的檢测采取城规港轴柞检擒牛完it性暫專计创的一網分呻属产后期评价图B-L內腐蚀直接评价流程图1.预评价预评价的目的是确定DG-ICDA的可行性,以及确定实施DG-ICDA的区域。他包括以下三个步骤:数据收集,DG-ICDA可行性评价和确定实施DG-ICD
5、A的管段。检验机构至少要收集表B-1中所列的数据。类别数据操作历史气体流向改变、气质类型、取消分流、安装年限等。管线是否输送过原油或其他液体介质。定义的评价长介质流入/流出之间的长度度断面图上的特道路、河流、水渠、阀门、集液器等征点直径和壁厚公称管径和壁厚压力最小和最大操作压力流速流速对所有流入和流出位置在最大和最小操作压力下的最大流速和最小流速。温度例如,除特殊环境中外(如穿越河流,架空管线),压缩机出口管线周围土壤温度达到54C(130F)水蒸汽水蒸汽露点信息流入/流出确认当前和以往所有的流入和流出点的位置腐蚀抑制剂注入信息、化学成分、用量干扰频率、干扰的特性(间歇性的或长期的),干扰液体
6、流量(如果能知道),液体的特性脱水类是否用乙二醇脱水型水压试过去是否有水出现,水压试验用水介质的特性数据验信息维修/是否有固体或异物出现;维修和更换的管段;以往检测数据;NDE数据。任何扫线清管器的位置、频维护数率和数据。当使用扫线清管器时所清除的淤渣分析数据,或使用液体分离器、水化器时所分离的残渣据分析数据,以及对其进行的化学特性和腐蚀性分析,包括是否存在微生物细菌。泄漏/泄漏/失效的位置和特征失效气体特气体和液体的分析,细菌测试结果,气体供应和分配位置的细菌测试结果。气质分析与管道位置的关性系腐蚀监腐蚀监测数据,包括监测方法(如腐蚀挂片法、电阻(EZ)/线性极化电阻探极法),以及管线监测测
7、位置和记录/计算的腐蚀速率数据以及他们之间的关系,数据精度。任何可用的非破坏性检测结果。内涂层是否有内涂层和位置其他内由操作者确定腐蚀数据在预评价过程中收集的数据可能部分与其他危险的直接评价过程相同,所以该阶段可以与ECDA或其他危险评价过程结合进行。如果某类数据缺失,检测机构应根据经验和相同状况下的其它数据进行保守地假设,同时应记录下进行假设的依据。检测机构应当仔细检查上面收集的数据,确定DG-ICDA或间接检测工具是否能够应用。判断DG-ICDA的可行性。2间接检测间接检测的目的是确定最有可能首先聚集电解液的区域。该步骤是内腐蚀直接评价方法的关键。要确定这些区域,需了解预评价中确定的管段内
8、的多相流特性。DG-ICDA间接检测阶段对于每个管段应当包括以下步骤:步骤1:利用收集的数据进行多相流计算,确定液滴停留的临界倾斜角度;步骤2:生成管段倾角断面图;步骤3:结合步骤1和步骤2确认可能出现内腐蚀的位置。3.详细检查详细检查的目的是确定在间接检测步骤中选择的点是否存在内腐蚀以及利用检查结果评价DG-ICDA管段的整体安全状况。开挖和详细检查的优先顺序应当由流体模拟计算结果和管道倾角断面图分析比较确定。4.后期评价该步骤包括分析前三步骤中收集的数据资料,评价直接评价过程的有效性,并确定再评价时间间隔。用于输气管道的ICDA是基于间歇干扰这一前提条件,并且满足这一条件的大多数管道上有少
9、量腐蚀或没有发生腐蚀。如果在多处区域发现大量腐蚀,认为ICDA是无效的。可能以后会研究出一种用于湿气管道的ICDA方法,能解决这一问题。B1.2外腐蚀直接检测埋地管道的外腐蚀是威胁管道完整性的主要因素之一,有效的控制外腐蚀是建立在科学的检测手段和准确地评价方法基础之上的。国内实施管道外检测技术始于20世纪80年代中期,其检测参数大都是管地电位的测量和管内电流的测量,主要是针对外覆盖层及阴极保护有效性的检测,而后再通过探坑检验检测和管道缺陷的非开挖检验检测,以达到摸清管道安全状况的目的。这种方法对于目前大多数不具备内检测条件的管道是有效的。国外针对管道外腐蚀推出了一种建立在间接检测评价和直接检测
10、验证基础上的外腐蚀直接评价法(即ECDA),并且已经形成了标准,即PipelineExternalCorrosionDirectAssessmentMethod(NACERP0502-2008)。外腐蚀直接评价方法(ECDA)是通过评价和降低外腐蚀对管道完整性的影响,提高管道安全性的一种结构化过程。该方法是一种评价管道完整性的新方法,可用来代替在线检测和压力试验,或作为在线检测和压力试验的辅助工具,评价管道的完整性。外腐蚀直接评价(ECDA)的主要目的是防止未来出现的外部腐蚀或损伤,它可用于许多由于管道结构或运行要求,内检测和压力试验无法应用的管线。该方法比内检测和压力试验费用更经济,被广泛地
11、用于评价和降低外腐蚀对管道完整性的影响。该评价方法是一个不断发展的结构化过程,可以识别并处理已经发生、正在发生和将要发生腐蚀的管道部位。其优点就在于不仅能够确定己经存在缺陷的腐蚀区域,而且能够确定将要发生腐蚀的区域。ECDA除了评价管道及附件的外腐蚀外,还可用于确定影响管道完整性的其它危险,如机械破坏、应力腐蚀开裂(SSCC)、微生物腐蚀(MIC)等。一旦检查出这些危险,必须使用其它评价方法及或检测手段来进行验证。ECDA过程分为以下四个步骤:预评价。预评价步骤的目的是确定ECDA对所评价管道是否可行,选择间接检测工具及划分ECDA评价区域。预评价步骤要对大量数据加以采集、整合和分析。数据资料
12、来源于大量野外调查、管道基本物性及操作历史等。主要包括:施工记录、运行和维修历史、调试记录、腐蚀测量记录、其它地面检测记录和过去完整性评价或维修工作的检测报告等。间接检测。间接检测步骤包括地面检测,和(或)为了识别和确定防腐层缺陷、其它异常情况和可能已经发生腐蚀或正在发生腐蚀区域的严重程度,而进行的地表检测。管道沿线环境有较大变化时,为提高检测可靠性,需在整个管道使用两种或两种以上的间接检测工具。直接检查。直接检查步骤包括分析间接检测数据以选择进行开挖和管道评价的区域。将直接检查所得数据资料与预评价和间接检测数据资料结合起来,通过分析可确定和评价外腐蚀对管道的影响。另外,本步骤还包括对管道防腐
13、层性能、腐蚀缺陷修复和防腐蚀措施的评价。后期评价。后期评价步骤包括分析以上三个步骤所得数据资料,评估ECDA过程的有效性,并确定再次评价的时间间隔。该步骤放在本规则的合于使用评价中。B1.2.1管线敷设环境调查管线敷设环境调查一般包括环境腐蚀性检测和大气腐蚀性调查。B环境腐蚀性检测环境腐蚀性检测包括土壤腐蚀性测试和杂散电流测试,基本要求如下:(1)根据管道经过地区土壤类型选择有代表性的位置测试土壤腐蚀性,当地物地貌环境和土壤无较大变化时,土壤腐蚀性数据可采用工程勘察或者上次全面检验报告的数据;(2)进行杂散电流测试时,特别需要注意有轨道交通、并行电缆线、以及其他易产生杂散电流的地方,杂散电流的
14、测试数量依据干扰源的数量确定。B大气腐蚀性调查对可能存在大气腐蚀环境的跨越段与露管段,应当按照相应标准的要求进行大气腐蚀性调查。该项检测项目属于间接检测的内容,包括环境腐蚀性检测和大气腐蚀性调查。1.环境腐蚀性检测土壤腐查。蚀性测试土壤腐蚀性测试的主要参数是土壤电阻率。必要时还可以测量其他参数,如有土壤腐蚀电流密度、氧化还原电位等。土壤电阻率对于评价土壤腐蚀性是很有用的,但如作为完全依赖的标准可能不完全正确。根据土壤电阻率划分土壤的腐蚀性,各国都有各自的标准,如表B-2所示。表B-2土壤电阻率与土壤腐蚀性(Qm)腐蚀性中国前苏联英国日本美国1美国2美国3法国极强597.55强205109232
15、010502010050100456010010004560很弱1001006010001006010030等距法、不等距法I等距法土壤电阻率测试方法有两种。本方法适用于从地表至深度为a的平均土壤电阻率的测量。测量步骤如下:在测量点使用接地电阻测量仪(常用仪器为ZC-8,误差不大于3%),采用四极法进行测试,测量接线见图B-2;测量仪的四个电极以等间距a布置在一条直线上,电极入土深度应小于a/20;转动接地电阻测量仪的手柄,使手摇发电机达到额定转速,调节平衡旋钮,直至电表指针停在黑线上,此时黑线指示的度盘值乘以倍率即为接地电阻值。从地表至深度为a的平均土壤电阻率按下式计算。P=2naR式中:P
16、测量点从地表至深度a土层的平均土壤电阻率,Qm;a相邻两电极之间的距离,m;R接地电阻仪示值,m;R接地电阻仪示值,Q。II.不等距法本方法主要用于测深不小于20m情况下的土壤电阻率测量。测量步骤如下:不等距法测量接线见图B-3;采用不等距法应先计算确定四个电极的间距,此时ba。a值通常情况可取510m,b值根据测深计算确定,计算见下式。b=h-a/2式中:b为外侧电极与相邻内侧电极之间的距离,m;h测深,m。a相邻两内侧电极之间的距离,m;1亍式中:P测量点从地表至深度h土层的平均土壤电阻率,Qm;R接地电阻仪示值,Q。杂散电流测试杂散电流主要有直流杂散电流、交流杂散电流、大地电流三种状态,
17、其中以直流杂散电流的危害性最大。直流杂散电流的干扰源主要为直流电力输配系统、直流电气化铁路、直流电焊设备、阴极保护系统或其它直流干扰源等,但以直流电气化铁路最具代表性。它对埋地管道造成的干扰影响和危害最大。直流干扰腐蚀的机理是由于电解作用,处于腐蚀电池阳极区的金属管道被腐蚀。交流杂散电流主要来源于交流电气化铁路、输配电线路及其系统,通过阻抗、感抗、容抗耦合而对相邻的埋地管道或金属体造成干扰,使管道中产生流进、流出的交流杂散电流,从而导致腐蚀,称为交流腐蚀或交流干扰。交流干扰所引起的腐蚀与直流干扰相比不太严重。杂散电流的第三种状态是大地电流。大地中存在自然的地电流,主要是由地磁场的变化感应产生。
18、除此以外,由于大气中离子的移动,产生空中至地面的空地电流,地中的物质和温度不均匀引起的电动势,以及各种宏电池形成的电位差等,都能导致地电流。下面介绍常见的4种杂散电流干扰的检测方法。I、管地电位偏移方法II、电位梯度法III、杂散电流测绘IV、b曲线干扰测试II、电位梯度法杂散电流干扰影响也可以按照下表的指标进行判定。如有杂散电流干扰,则采用十字交叉法测量杂散电流的大小与方向。杂散电流干扰程度小中大土壤电位梯度(mV/m)5.0III、杂散电流测绘杂散电流测绘仪(SCM)与PCM系统相似,能够快速地评价从地表至管线间的杂散电流,经确定出IV、B曲线干扰测试该方法为NACE0169推荐的多种方法
19、中的一种。曲线是以动态(波动)干扰电流或相应的电压为纵坐标,以被干扰构筑物上选定的位置处的相对应的构筑物对地电位为横坐标所绘制的曲线图。2大气腐蚀性调查大气腐蚀主要分在海边或工业区,调查的主要对象为跨越段和露管段。金属材料的大气腐蚀机制主要是材料受大气中所含的水分、氧气和腐蚀性介质(包括雨水中杂质、烟尘、表面沉积物等)的联合作用而引起的破坏。按腐蚀反应可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种,除在干燥无水分的大气环境中发生表面氧化、硫化造成失泽和变色等属于化学腐蚀外,在大多数的情况下均属于“电化学腐蚀”。但它又别于全浸电解液中的电化学腐蚀,而是在电解液薄膜下的电化学腐蚀。空气中的氧气是电化学腐蚀阴极过程
20、中的去极化剂,水膜的厚度及干湿交变频率、氧的扩散速度,直接影响着大气腐蚀的过程。大气腐蚀的主要形态:金属腐蚀破坏的形态一般分为9种,即均匀腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、磨损腐蚀、应力腐蚀和氢脆。除均匀腐蚀外,其他8种形态均属于局部腐蚀。在一般情况下,大气腐蚀多数表现为均匀腐蚀,但随着材料的不同和所处环境差异及应用工况的不同,往往也出现其他类型的局部腐蚀。有人认为大气腐蚀的破坏形态只是表面的均匀腐蚀,这实际上是一种误解。从腐蚀工程的角度出发,均匀腐蚀是可以预测也容易采用有效的防护措施的,相对而言,危险性较小,但局部腐蚀的发生往往在没有预兆的情况下而突然发生,危害性很大,因
21、此,在考虑大气腐蚀与防护时,应引起特别的重视。可按照GB/T19242.GB/T15957等标准进行大气腐蚀性调查和评估。为了尽量减少不必要的测量,本条最后规定,“当地物地貌环境和土壤无较大变化时,土壤腐蚀性数据可采用工程勘察或者上次检验报告的数据。B1.2.2防腐(保温)层状况不开挖检测对防腐(保温)层与腐蚀活性区域采用不开挖检测方法进行检测,主要检测方法有直流(交流)电位梯度法、直流电位(交流电流)衰减法。检测过程中至少选择两种相互补充的检测方法。1交流电位梯度法(ACVG)交流电位梯度法简称ACVG法,需要信号发生器产生交流信号于管线,信号在漏点处漏处,从而在地表产生交流电位梯度。它是目
22、前较准确的涂层缺陷定位技术(定位精度可达到土15cm)。皮尔逊法(PEARSON)是交流电位梯度法的一种,该方法是由美国人Pearson提出,是早期管道检测中广泛应用的一种检测管道外防腐层局部连续或不ConstantdlstaneeGwnGwn连续破损点的技术。管中电流测绘(PCM)法+A字架定位涂层破损点的原理也是交流电位梯度法。以一定间隔将A字架触地测量,箭头指示无反转说明无破损点,接近破损点时分贝(dB)值增大,当走过破损点时,箭头会指反向指向破损点。1.交流电位梯度法(ACVG)由dB值判断覆盖层破损程度准则dB值80100dB65dB80dB50dB65dB50dB破损程度类别严重较
23、严重一般轻微破损程度覆盖层缺陷很大,应立即覆盖层有较大的缺陷,可以考有较小破损,短期内可以不覆盖层良好,无描述开挖修复虑开挖修复开挖修复缺陷2.直流电位梯度法(DCVG)在施加了直流电源或有阴极保护的埋地管线上,电流经过土壤介质流入管道防腐层破损点裸漏的钢管处时,会在管道防腐层破损处的地而上形成一个电位梯度场。根据土壤电阻率的不同,电压场的范围将在12.245.8m范围变化。对于较大的涂层缺陷,电流流动会产生200500mV的电压梯度,缺陷较小时,也会有50200mV。电压梯度主要在离电场中心较近的区域(0.91.8m)。通常,随着防腐层破损面积越大和越接近破损点,电压梯度会变的越大、越集中。
24、集中。防腐层破损大小计算阴极保护是与防腐层相辅相成的埋地管道防腐蚀方法,其基本原理是形成一个从周围土壤环境到防腐层破损点处裸露钢管间的电流网。在外加阴极保护的管线上的电位差或电压降包括管道到土壤的电压降VI和管线边的土壤到远大地点的电压降VS,因此在管线上外加电压后,它们之间的关系可由下式表示:其中:VT管道到远大地点的电位差;V管道到土壤的电位差;V管道边的土壤到远大地点的电位差。S1远大地点远大地点在埋地管道阴极保护电压降中,V是最最重要的一部分电压,V是外加阴极保护电压中真正起到保护管线作用的一部分11电压,V是为克服土壤阻抗而损失的电压,对保护管线并没有作用。因此要获得较好的阴极保护效
25、果,V应该较大V而较小,S1S阴极保护的水平可以用V的作用来衡量。13交流衰减法交流衰减法主要用来评价涂层整体质量、检测和比较不连续的涂层异常。国内目前常用雷迪公司的PCM、以及C-Scan仪器进行交流衰减检测。4.直流衰减法(CIPS)密间隔电位测量是国外评价阴极保护系统是否达到有效保护的首选标准方法之一。该方法是目前比较复杂、科学、准确的一种检测技术,可记录被测管道的阴极保护状态,同时它能够测定防腐层破损面积的大小,并具有较高的检测精度。B1.2.3管道阴极保护有效性检测对采用外加电流阴极保护或者可断电的牺牲阳极保护的管道,应当采用相应检测技术测试管道的真实阴极保护极化电位;对阴极保护效果
26、较差的管道,应当采用密间隔电位测试技术。本款仍属于间接检测的内容,对采用外加电流阴极保护或者可断电的牺牲阳极阴极保护的管道,应当采用相应技术手段测试管道的真实阴极保护极化电位;对阴极保护效果较差的管道,应当采用加密间距测试,即直流衰减方法测试。测试方法前文已说明。B1.2.4开挖直接检验B开挖点确定原则根据B1.2.1至B1.2.3检测结果,按照一定比例选择开挖检验点。开挖点数量的确定原则见表B-1。开挖点的选取应当结合资料调查中的错边、咬边严重的焊接接头以及碰口支连头焊口,风险较高的管段,使用中发生过泄漏、第三方破坏的位置。表B-1开挖点数量确定原则压力等级腐蚀防护系统质量等级压力等级123
27、4次高压(处/km)0.050.10.60.81.21.5中压(处/km)不开挖0.050.30.60.8B开挖直接检验的方法和内容(1)土壤腐蚀性检测,检查土壤剖面分层情况以及土壤干湿度,必要时可以对探坑处的土壤样品进行理化检验;(2)防腐(保温)层检查和探坑处管地电位测试,检查防腐(保温)层的物理性能以及探坑处管地电位,必要时收集防腐(保温)层样本,按照相应国家标准或者行业标准的要求进行防腐(保温)层性能分析;(3)管道腐蚀状况检测,包括金属腐蚀部位外观检查、腐蚀产物分析、管道壁厚测定、腐蚀区域的描述;(4)阀井(室)、调压站(室)内管道以及阀体检查;(5)管道焊缝无损检测,对开挖处的管道
28、对接环焊缝进行无损检测,必要时还应对焊接钢管焊缝进行无损检测。无损检测一般采用射线或者超声方法,也可采用质检总局认可的其他无损检测方法。B1.3穿、跨越段检查应当对穿越段进行重点检查或者检测。对跨越管道的检查参照工业管道定期检验的有关要求进行,并且按照相应国家标准或者行业标准对跨越段附属设施进行检查。B1.4其他位置的无损检测除对B1.2.4条规定的检测位置进行无损检测外,必要时对下述位置的裸露管段也应当进行无损检测抽查:(1)阀门、膨胀器连接的第一道焊接接头;(2)跨越部位、出土与入土端的焊接接头;(3)检验人员和使用单位认为需要抽查的其他焊接接头。B1.5理化检验对有可能发生HS腐蚀、材质劣化、材料状况不明的管道,或者使用年限已经超过15年并且进行过2与腐蚀、
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