管道检测与安全评价技术.ppt
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1、2019年6月30日,1,管道检测与安全评价技术,一、管道检测与安全评价的意义 二、管道缺陷检测与安全评价的技术领域 三、管道检测技术 四、管道适用性评价技术 五、管道补强修复技术,2019年6月30日,2,一、 管道检测与安全评价的意义,油气输送管线: 造价很高 穿越地域广阔 涉及的地域类型复杂 一旦发生爆破 ,就会造成 人员伤亡 环境污染 油气输送中断 等严重事故 参见图1.1 至图1.4,2019年6月30日,3,图1.1 茂名石化输油管爆破抢险现场,2019年6月30日,4,图1.2 美国某一天然气管线爆破事故现场,2019年6月30日,5,图1.3 地下输油管线腐蚀破裂,大量原油泄漏
2、情况,2019年6月30日,6,图1.4 原油泄漏造成农田毁坏和环境污染情况,2019年6月30日,7,我国目前有油气长输管线3万多公里,许多管线运行二三十年,接近使用寿命,进入事故多发期。 如四川输气管网投产后,H2S含量偏高,加上材质和制造质量不佳,SSCC 破裂事故频频发生。如图1.5和图1.6所示。 如早期管道的石油沥青层,已达到寿命年限,涂层严重老化,图1.7示出港沧线涂层破坏的情况,2019年6月30日,8,SSCC裂纹,SSCC裂纹,图1.5 四川佛两线管道解剖所得应力腐蚀裂纹示意图,2019年6月30日,9,SSCC裂纹,图1.6 佛两线管道由于噘嘴在内焊趾造成的 SSCC裂纹
3、裂纹在内焊趾根部起裂,2019年6月30日,10,图1.7 港沧输气管线典型现场测试结果,2019年6月30日,11,开展管道检测与安全评价 “盲目维护” “视情维护” 减少事故发生率 避免不必要和无计划的维修和更换 避免管线打压试验带来的巨大花费,一、 管道检测与安全评价的意义,2019年6月30日,12,爆炸,断裂,泄漏,过量变形,表面损伤、金属损失,材料性能退化,物理爆炸:物理原因(温度、内压)使应力超过强度,化学爆炸:异常化学反应使压力急剧增加超过强度,脆性断裂:应力腐蚀、氢致开裂、持久(蠕变)断裂、低温脆断,韧性断裂,疲劳断裂:应力疲劳、应变疲劳、高温疲劳、热疲劳、腐蚀疲劳、蠕变疲劳
4、,密封泄漏:充装过量(冒顶),腐蚀穿孔、穿透的裂纹或冶金、焊接缺陷(满足LBB条件),过热、过载引起的鼓胀、屈曲、伸长、凹坑(dent),蠕变、亚稳定相的相变,电化学腐蚀:均匀腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、沉积物下腐蚀、溶解氧腐蚀、碱腐蚀、硫化物腐蚀、氯化物腐蚀、硝酸盐腐蚀,冲蚀、气蚀,高温氧化腐蚀、金属尘化或灾难性渗碳腐蚀、环烷酸腐蚀,外来机械损伤:油气长输管线的主要失效模式之一,辐照损伤脆化,金相组织变化:珠光体球化、石墨化、S相析出长大、渗碳、渗氮、脱碳、回火脆化与敏化、应变时效,氢致损伤:氢腐蚀、氢脆(微裂纹)、堆焊层的氢致剥离,管道主要失效模式,2019年6月30日,13,管道主
5、要失效原因,责任事故,设备事故,违反操作规程、介质超标,缺少现代安全管理体系、职工素质教育差,严重损伤未能被检测发现或缺少科学评价、不合理的维修工艺(尤其是停工状态的维修),设计缺陷、选材不当、用材错误、存在超标焊接或冶金缺陷、焊接或组装残余应力过大,外来机械损伤、地震、洪水、雷击、大风等,运行操作:,检测维修:,设计制造:,外来损伤:,管理:,2019年6月30日,14,管道检测与安全评价的技术范畴,缺陷检测,安全评价,缺陷内检测技术,缺陷外检测技术,剩余强度评价,剩余寿命预测,智能内检测技术,防腐层检测+挖坑,基于风险的检测,回答现有设备是否安全、是 否需要更换、安全裕度如何,回答设备能用
6、多久、确定检测周期与检修周期,图2.1 检测与评价技术领域及其关系图,管道风险评估,为检测方案制定提供 决策依据,二、管道检测与安全评价的技术领域,2019年6月30日,15,三、管道检测技术,管道外检测技术 PCM技术 CIPS技术 DCVG技术 开挖+超声、磁粉、射线等无损检测手段,2019年6月30日,16,防腐层检测与评价,采用多频管中电流法(PCM)、皮尔逊法等测量方法和防腐层检漏仪(RD-PCM)等仪器对埋地管道外防腐层进行在线不开挖地面检测。 对开挖坑点管道外防腐层进行外观状况、测厚、剥离强度、电火花检漏等项目检测,复核其性能是否达到标准。 通过专用评价软件对防腐层性能进行评价,
7、确定防腐层的绝缘电阻Rg,再通过Rg的大小来判断防腐层的老化程度(或性能状态)及破损点位置,2019年6月30日,17,图3.1 PCM 在线检测技术,2019年6月30日,18,图3.2 CIPS/DCVG在线检测仪器,2019年6月30日,19,焊缝检测与评价(抽查),环焊缝质量抽查,确定焊缝缺陷尺寸 采用X射线探伤仪未焊透、未熔合、气孔、夹渣等缺陷; 超声波探伤仪检测裂纹、未焊透、未熔合、气孔、夹渣等。 环焊缝部位沟腐蚀检测 采用X射线探伤仪或超声波C扫描方法进行检测焊缝腐蚀后体积性缺陷,2019年6月30日,20,管道内检测技术(Smart Pig 技术) 检测器类型 通径检测器(主要
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