2023氢气输送管道完整性管理规范

氢气输送管道完整性管理规范目 次前 言 III范围 1规性用1术和2基规定 2危因素 4数管理 5风评价 6检和12完性18险20能23急24效25用废弃 26录文管、和变管理 26训技能 27II氢气输送管道完整性管理规范范围本文件不适用于城镇、工艺站场内和海底敷设的输氢管道的完整性管理。（）GB36894GB50057GB50251GB/T16805输送石油天然气及高挥发性液体钢质管道压力试验GB/T19285埋地钢质管道腐蚀防护工程检验GB/T19624在用含缺陷压力容器安全评定GB/T27699钢质管道内检测技术规范GB/T28704无损检测磁致伸缩超声导波检测方法GB/T29639生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则GB/T30582基于风险的埋地钢质管道外损伤检验与评价GB/T31211无损检测超声导波检测总则GB/T34349GB/T34350GB/T34542.3氢气储存输送系统第3部分：金属材料氢脆敏感度试验方法GB/T35013承压设备合于使用评价GB/T36676埋地钢质管道应力腐蚀开裂(SCC)外检测方法SY/T0087.1钢质管道及储罐腐蚀评价标准第1部分：埋地钢质管道外腐蚀直接评价SY/T6151SY/T6477SY/T6825SY/T68591SY/T6996SY/T7413SY/T10048TSGD7003压力管道定期检验规则-长输（油气）管道TSGD7005压力管道定期检验规则-工业管道下列术语和定义适用于本文件。3.1一区案 OneplanforoneHCA每一个高后果区段编制一个风险管控方案的形式。3.2氢致伤 hydrogen-induceddamage;HID。3.3氢脆hydrogenembrittlement;HE氢原子进入金属材料后，引起金属塑性下降、延展性丧失的现象。3.4氢致开裂hydrogen-inducedcracking;HIC（3.5氢鼓泡hydrogenblisters;HB与氢致开裂的形成机制类似，但发生在金属晶格与晶格（或层与层）之间，聚集后无法扩散的氢气在金属表面显现为鼓泡的一种现象。3.6氢应力开裂hydrogenstresscracking;HSC金属在有氢和应力（残留的或施加的）同时作用的情况下出现裂纹，并最终导致开裂的过程。常见于高强度合金。12图1。寸等发生大幅波动。施工阶段应收集、记录所有与氢气管道设计、材料/设备采购和施工等相关的信息数据；竣3SY/T741331表1分类风险因素子因素与时间相关的因素外腐蚀管道、设施组件外部腐蚀内腐蚀/磨蚀管道、设施组件内部腐蚀应力腐蚀开裂/氢致损伤应力腐蚀裂纹，氢损伤裂纹凹陷、疲劳损伤静电聚集固有因素制管有关的缺陷管体焊缝缺陷管体缺陷与介质有关的缺陷氢脆或氢鼓泡惰化工艺不合理与焊接/施工相关的缺陷管道环焊缝缺陷；包括支管和T型接头焊缝制造焊缝缺陷褶皱弯管或屈曲螺纹磨损、管子破损或接头失效阀门和垫片泄漏在所有操作条件下使用不兼容的材料和设备与时间无关的因素机械损伤甲方、乙方，或第三方造成的损坏（瞬时或立即失效）管道旧伤（如凹陷、划痕的滞后性失效）4分类风险因素子因素蓄意破坏误操作超压控制不当误关断管道操作和维护不当自然与地质灾害低温或高温雷击或闪电暴雨或洪水土体移动其他公路、铁路穿越引起的异常荷载高压输电线路或电气化铁路等其他构筑物影响并行管道事故带来的破坏地面管道附近发生道路事故或火灾喷射火或火球的热辐射d）或h）管道企业内部、管道企业与施工方、周边公众信息沟通不畅。5录和评价报告等。管道附属设施和周边环境数据应基于环焊缝信息或其他拥有唯一地理空间坐标的实体a）d）风险消减措施完成后再评价，反映管道的最新风险状况、确定措施的有效性；e）根据最新的检测结果、运行维护和环境数据，对风险评价结果进行更新。1d）依据风险评价结果进行设计、施工和投产优化。62图23a）管材、管径、防腐层类型、管道附属设施和起止里程；b）管体、防腐层和附属设施状况的评价；c）管道运行参数，包括输送介质、运行压力和温度等；d）管道沿线自然环境。7图3（如每）a）气体性质，如点火性、易燃性、毒性、反应性、扩散模式等；b）管道特性，如管道直径、壁厚、防腐层类型、压力等；e）f）限制泄漏的缓解措施，如泄漏检测、使用远程操作截断阀；g）扩散模式；k）应急响应。8a）对人的影响，如人口密度、人员组成、人员年龄等；b）对环境的影响，如环境敏感区、水源地等；c）对生产的影响，如停输、声誉、社会影响、维修等。2表2识别项分级管道经过的四级地区III级管道经过的三级地区II级管径大于762mm、最大允许操作压力大于6.9MPa，其管道潜在影响区域内有特定场所的区域III级管径小于273mm、最大允许操作压力小于1.6MPa，其管道潜在影响区域内有特定场所的区域I级管道两侧各200m内有特定场所的区域I级除三级、四级地区外，管道两侧各200m内有加油站、油库等易燃易爆场所II级注：I级表示最小的严重程度，III级表示最大的严重程度。200m。50m应按照统一格式填写。I：9II：301001005000500030010050003000100100（等。5000R1R2热辐射潜在影响半径R1d2Rd2

（1）式中：R1；d—管道外径，mm；p一管段最大允许操作压力，MPa。R22 1RRRP14WTNT4.3WTNT31.1WTNT3RRR

（2）式中：

3 22 2 2ΔP—空气冲击波超压的安全允许强度（即人体耳膜破裂概率为1%时），ΔP=0.02×105，Pa；R2—爆炸点距防护目标的距离，m；WTNT—单次爆炸的TNT炸药当量，kg；氢气管道爆炸时，泄漏出来的氢气以TNT当量计算，蒸气云爆炸的计算公式如下：W WfQf

（3）QTNTQTNT式中：10α—蒸汽云的TNT当量系数，取4%；Wf—蒸汽云爆炸燃烧掉的总质量，kg；Qf—气体的燃烧热，kJ/kg；QTNT—TNT的爆炸热，46754kJ/kg；WTNT—蒸汽云的TNT当量，kg。a）5SY/T68592a）国家的法律、法规和标准规范；b）管道的重要性；d）与其他已经认可的活动和事件的风险可接受标准进行比较。11定量风险评价的个人风险和社会风险可接受准则应符合国家安全生产监督管理总局2014年第13号公告和GB36894的相关要求。a）b）d）危害因素识别结果；e）失效可能性分析结果；f）失效后果分析结果；g）风险评价结果和风险消减措施建议；h）敏感性和不确定性分析；i）结果讨论；j）结论和建议；k）参考资料；l）风险分析人员的姓名和资历。a）b）d）e）f）g）h）312（或检测3表3检测方法潜在危险损伤模式检测项目依据标准内检测内外腐蚀腐蚀减薄金属损失GB/T27699应力腐蚀环境开裂裂纹管材制造缺陷制造缺陷金属损失、裂纹焊缝缺陷制造缺陷金属损失、裂纹外力破坏机械损伤金属损失、裂纹、几何尺寸变形外检测外腐蚀外检测外腐蚀腐蚀减薄腐蚀防护系统有效性、管体金属损失GB/T30582GB/T19285外力破坏机械损伤路由环境、地面标识、埋深、管体金属损失和几何尺寸变形内腐蚀外检测内腐蚀腐蚀减薄多相流计算高程测绘管体金属损失GB/T34349GB/T34350GB/T31211GB/T28704应力腐蚀开裂外检测应力腐蚀开裂环境开裂腐蚀防护系统有效性管体金属损失和裂纹GB/T36676其他检测埋深检测极端低温机械损伤（冰涨）管道位置和埋深GB/T19285防雷检测雷击（电流过大）-接地电阻等GB50251GB50057不良地质条件检测管道位移（暴雨、洪水及机械损伤管道位置和几何变形GB/T3058213土体移动）4：表4检测技术检测方法主要适用范围目视检查表观情况、偏离、振动和泄漏迹象渗透检测表面缺陷磁粉检测铁磁性管道的表面和近表面缺陷涡流检测管体和焊缝缺陷射线技术射线测厚管道壁厚射线检测表面和埋藏缺陷超声技术超声测厚管壁厚度超声检测表面和埋藏缺陷C扫描表面和埋藏缺陷相控阵表面和埋藏缺陷超声导波管体横截面积变化内检测技术几何内检测几何变形漏磁内检测铁磁性管道的金属损失超声测厚内检测有液体耦合管道的金属损失超声裂纹内检测有液体耦合管道的裂纹电磁超声内检测裂纹和防腐层剥离惯性测绘内检测中心线坐标、弯曲应变压力试验强度、严密性和泄漏量埋地管道地面间接检测技术CIPS法缺陷与电解质（土壤、水）接触管道的腐蚀活性点ACVG、DCVG法缺陷与电解质（土壤、水）接触管道的防腐层破损点皮尔逊法缺陷与电解质（土壤、水）接触管道的防腐层破损点PCM法缺陷与电解质（土壤、水）接触的管道埋深、位置、分支、外部金属构筑物搭接、防腐层破损等内检测14c）f）g）检测器的长度、重量、速度范围和单次所能检测的长度；h）被检测管道的输送介质、壁厚范围、温度范围、压力范围；i）可通过牵拉试验、开挖或其他有效方法验证；j）输送介质的物性、管道清管质量和管道壁厚对收集数据质量的影响。4所示，清管质量应满足内检测的需求。GB/T27699SY/T682515图416外检测a）应能定位管道中线和埋深，能定位管道金属损伤的位置和尺寸。b）内腐蚀外检测的流程宜符合GB/T34349的相关要求。c）应对检测结果进行开挖验证。应能定位管道中线和埋深，管道金属本体外壁损伤的位置和尺寸；能评价管道外防腐层质GB/T30582检测。GB/T36676TSGD7003SMYS的90%。3.0MPa317监测5TSGD7003TSGD7005表5操作条件下的环向应力水平（σ）＞50%SMYS30%SMYS＜σ≤50%SMYS≤30%SMYS10年15年20年已在低于设计的MAOPMAOP18e）停输超过一年以上再启动的管道。f）实施了换管的管道。GB/T16805c）d）确认直接评价更有效，能够取代内检测或压力试验的管道。6表6缺陷类型评价标准腐蚀（内、外）SY/T6151SY/T10048SY/T6477GB/T19624GB/T30582GB/T35013划痕SY/T6151SY/T6477制造缺陷SY/T6151SY/T6477分层SY/T6477凹陷SY/T6996GB/T19624GB/T30582GB/T35013环焊缝缺陷GB/T30582SY/T647719缺陷类型评价标准GB/T19624制管焊缝缺陷GB/T30582SY/T6477GB/T19624裂纹SY/T6477GB/T19624GB/T30582环境开裂氢致开裂氢脆SY/T6477GB/T34542.3GB/T19624d）管道的完整性信息或运行参数发生变化时，应重新进行剩余寿命评价。a）选用与氢气相容性良好的材料；b）增大埋深；20e）f）设置警示带；g）设置视频监控；h）提高焊缝无损检测验收要求；i）管道惰性化；l）m）设置地质灾害监测系统；n）优化管道路由；o）降低管道设计压力。表7失效模式原因：钢管本体/焊缝/失效表现形式缺陷类型监测、检测方法消减措施立即失效：划痕凹陷不圆度蓄意破坏目视内检测NDT监测管道保护流量限制/修复技术泄漏/破裂质量管控材料机械破坏现场识别工艺加大宣传介质增大埋深环境因素设置监控人为因素目视阴极保护外腐蚀相关外腐蚀内检测NDT合理选择材料和防腐层设置防护涂层监测修复技术21失效模式原因：钢管本体/焊缝/失效表现形式缺陷类型监测、检测方法消减措施将来失效：流量限制/泄漏/破裂ECDA压力试验内腐蚀相关内腐蚀内检测NDT监测ICDA严控产品质量使用抑制剂合理选择材料和内涂层修复技术压力试验清管操作不当裂纹屈曲褶皱氢脆密封失效垫片失效目视泄漏检测SCADA压力试验严控产品质量修复技术降压维修计划管体/焊缝缺陷打磨氢脆硬点平面/体积缺陷内检测NDT目视质量控制修复技术压力试验降压裂纹氢致开裂SCC疲劳裂纹SSC腐蚀疲劳钩状裂纹目视内检测NDTSCADA输送过程的管道保护（循环频率和振幅涂层修复温度调节修复技术质量控制压力试验天气相关外部腐蚀目视内检测NDT监测管道保护地质灾害凹陷不圆度钩状裂纹应变集中目视内检测NDTSCADA监测管道保护修复技术压力试验开挖22）5图5231）应根据GB/T29639324a）生产设施的损坏程度；b）潜在的人员伤亡情况；c）对社会和环境的影响程度，需要转移和疏散的人口数量；d）直接经济损失。25a）d）a）d）e）穿越铁路、公路且具备拆除条件的管段；f）便于拆除的其他管