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1、L o g o工业管道定期检验与案例分析工业管道定期检验与案例分析（压力管道检验员培训）（压力管道检验员培训）张张张张 智智智智2017-10-152017-10-15L o g o第一部分 工业管道定期检验规程L o g o2024/7/273工业管道定义工业管道定义工业管道（GC）：企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其它辅助管道工业管道根据输送介质的毒性、温度、压力、腐蚀性和火灾危险性等分为：GC1、GC2、GC3L o g o在用工业管道定期检验规程 编写背景 管理起步晚：1996年原劳动部才颁布了压力管道安全管理与监 察规定，正式将工业管道列入安全监察范围
2、重容器、轻管道的思想。对管道事故的可能性认识不足，认为工 业管道的壁厚对于其承受的内压来说有非常大的安全裕度；没有 认识到与时间有关的破坏模式 多数工业管道存在设计、安装、制造、维修、管理整个环节缺乏 监督控制，标准不统一 对管道事故的后果严重程度认识不足：认为工业管道本身的价值 很低，而忽视了易燃易爆介质泄漏进而爆炸或有毒介质泄漏带来 的人身伤害和大量的停产损失以及对环境造成的污染。实际上存 在很多安全隐患，管道事故时有发生，影响企业的经济正常发展L o g o2024/7/275工业管道目前主要存在的问题q设计、制造、安装以及使用管理的标准规范不统一、不齐全，甚至相互矛盾q设计工作疏于管理
3、q组成件的制造过程中缺乏强制性的监督控制q安装队伍混乱，管理失控，过去也没有进行单位与人员资格认可q缺乏完整的压力管道事故统计报告资料q焊接接头超标缺陷比例高q使用管理人员缺少专业培训，管道事故的发生认识不足q定期检验的宣传需进一步加强q检验、检测与缺陷处理缺乏有效的依据q管检规存在检验“死角”，需进一步完善 L o g o2024/7/276编写原写原则l 贯彻“安全第一、预防为主、防治结合”的精 神，保障人身和财产的安全l 加强安全监察、规范检验工作、确保安全运行、 保障人民生命和财产的安全L o g o2024/7/277适用范围适用范围以压力管道安全技术监察规程工业管道适用范围的在用工
4、业管道及附属设施为基础保持与中华人民共和国特种设备安全法一致，最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压），介质为气体、液化气体、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体，且公称直径大于或者等于50mm的管道。公称直径小于150mm，且其最高工作压力小于1.6MPa（表压）的输送无毒、不可燃、无腐蚀性气体的管道和设备本体所属管道除外。非金属工业管道和最高工作压力大于42MPa的超高压工业管道，其设计、制造、检验均有特殊的要求，本规程也不适用L o g o2024/7/278GC类级别划分示意（管划分示意（管检规）L o g o2024/7/279GC类级别划分
5、示意（管划分示意（管检规）L o g oGC类级别划分示意（划分示意（监察察规程）程）L o g oGC类级别划分示意（划分示意（监察察规程）程）L o g o2024/7/2712穿跨越铁路干线、重要桥梁、住宅及工厂重要设施输送火灾危险性为甲、乙类介质毒性程度为中度危害以上 GC2 、GC3级工业管道穿跨越部分按GC1级要求进行检验L o g o2024/7/2713TSG-D0001-2009管道分级L o g o2024/7/2714GB/T20801-2006管道分级压力管道按其危害程度和安全等级划分为压力管道按其危害程度和安全等级划分为GC1、GC2、GC3三级。三级。（1）符合下列
6、条件之一的压力管道应划分为）符合下列条件之一的压力管道应划分为GC1级：级：1.输送下列有毒介质的压力管道：输送下列有毒介质的压力管道： a)极度危害介质；极度危害介质； b)高度危害气体介质高度危害气体介质 c)工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质。工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质。2.输送下列可燃、易爆介质且设计压力大于或等于输送下列可燃、易爆介质且设计压力大于或等于4.0MPa的压力管道：的压力管道： a) 甲、乙类可燃气体；甲、乙类可燃气体； b) 液化烃液化烃 c) 甲甲B类可燃液体类可燃液体3.设计压力大于或等于设计压力大于或等于10.0MPa的压力管道和设计压力大于或等于
7、的压力管道和设计压力大于或等于4.0MPa且设计温度且设计温度大于或等于大于或等于400的压力管道。的压力管道。（2） 符合下列条件的压力管道应划分为符合下列条件的压力管道应划分为GC2级：级： 除（除（3）条规定的）条规定的GC3级管道外，介质毒性程度、火灾危险性（可燃性）、设计压级管道外，介质毒性程度、火灾危险性（可燃性）、设计压力和设计温度低于力和设计温度低于1 条规定（条规定（GC1级）的压力管道。级）的压力管道。（3） 符合下列条件的压力管道应划分为符合下列条件的压力管道应划分为GC3级：级： 输送无毒、非可燃流体介质，设计压力小于或等于输送无毒、非可燃流体介质，设计压力小于或等于1
8、.0MPa且设计温度大于且设计温度大于-20但但不大于不大于185的压力管道。的压力管道。（4）当输送毒性或可燃性不同的混合介质时，应按其危害程度及其含量，由业主或设）当输送毒性或可燃性不同的混合介质时，应按其危害程度及其含量，由业主或设计者确定压力管道等级。计者确定压力管道等级。L o g o2024/7/2715国内标准：国内标准：pSH 3501-2002石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范：SHA、SHB、SHC、SHDpDL 5031-94 电力建设施工及验收技术规范电力建设施工及验收技术规范：高压、中压、低压：高压、中压、低压pS
9、HS 01005-2004工业管道维修检修规程工业管道维修检修规程：、p化工部化工部1995-968号号化工企业压力管道检验规程化工企业压力管道检验规程:A、B、C、D国外标准：国外标准：nASME B31.3工艺管道工艺管道： D、M 、高压类、其它类、高压类、其它类nAPI570工业管道检验规范工业管道检验规范：根据危害程度分为：根据危害程度分为1、2、3类类L o g o2024/7/2716管道分级总结管道分级总结1.各标准规范各标准规范分级原则分级原则基本一致：基本一致： a)温度；温度； b)压力；压力； c)介质；介质； d)危害程度。危害程度。2.各标准规范各标准规范分级类别分
10、级类别不统一：不统一： a)标准规范强调的侧重点不同；标准规范强调的侧重点不同； b)分级方法多种多样。分级方法多种多样。 L o g o2024/7/2717工业管道在线检验检测技术工业管道在线检验检测技术u定义：运行条件下进行的检验u周期：每年至少一次u手段：一般以宏观检查和安全附件检验为主，必要时进行测厚检查和电阻值测量u检验单位：使用单位或使用单位委托的有资格的单位u检验人员：专业培训、备案u使用单位义务：制定检验计划和方案，安排检 验工作L o g o2024/7/2718一般程序及检验内容检验前准备记录检查出具在线检验报告泄漏检查绝热层和防腐层检查振动检查壁厚测定电阻测量安全附属设
11、备检验阴极保护装置检查阀门、法兰、膨胀节检查支吊架检查位置与变形情况检查检验后的处理现场宏观检查与其他检查蠕胀测点检查管道标识检查L o g o2024/7/2719在线检验重点内容主要以宏观检查为主：主要以宏观检查为主：压缩机、泵的出口部位补偿器、三通、弯头（弯管）、大小头、支管连接及介质流动的死角等部位支吊架损坏部位附近的管道组成件以及焊接接头曾经出现过影响管道安全运行的问题的部位处于生产流程要害部位的管段和与重要装置或设备相连接的管段工作条件苛刻及承受交变载荷的管段L o g o2024/7/2720在线检验重点内容l发生事故的可能性较大的部位u压缩机、泵的出口部位，其振动比较严重u支吊
12、架损坏部位附近的工业管道组成件以及主要受力焊接接头，由于支吊架的损坏，承受的应力远大于设计值u高温、高压等工作条件苛刻的管段，其发生事故的可能性较大u承受交变载荷的的管段，其容易发生疲劳u补偿器、三通、弯头（弯管）、大小头、支管连接及介质流动的死角等部位，使用经验表明，这些部位容易损坏u曾经出现过影响工业管道安全运行的问题的部位，这往往意味着该部位承受较大应力或腐蚀较严重，从而发生事故的可能性比较大l事故后果比较严重的部位u处于生产流程要害部位的管段以及与重要装置或设备相连接的 管段事故的可能性较大的部位L o g o2024/7/2721在线检验存在问题在线检验存在问题 部分在线检验人员对在
13、线检验意义及重要性认识不足部分在线检验人员对在线检验意义及重要性认识不足 在线检验人员没有经过专业培训，检验内容、流程缺乏认识在线检验人员没有经过专业培训，检验内容、流程缺乏认识 用户单位管理不当用户单位管理不当,未开展在线检验未开展在线检验 对管道存在的问题对管道存在的问题“视而不见视而不见”，缺陷及缺陷原因不明，缺陷及缺陷原因不明 在线检验存在检验内容在线检验存在检验内容“偏少偏少”、检验质量、检验质量“不足不足”，难以，难以 确保管道的安全运行确保管道的安全运行 管体缺陷难以发现管体缺陷难以发现L o g o工业管道全面检验检测技术工业管道全面检验检测技术u定义：按一定检验周期，在停车期
14、间进行的检验u周期：根据检验结论制定检验周期，0至6年u检验单位：获得质量技术监督部门资格认可的检验单位（有自检资格的单位可以检验自有管道）u检验人员：考核合格、取得资格证书u使用单位义务：制定检验计划，安排检验工作，报检，检验的现场准备工作、辅助工作L o g o2024/7/2723全面检验程序及检验内容检验前准备资料审查出具全面检验报告外部宏观检查材质检验壁厚测定泄漏性试验耐压强度校验和应力分析安全附件检验理化检验无损检测检验后的处理制定检验方案压力试验L o g o2024/7/2724资料审查资料审查意义资料审查意义: 全面检验开展的基础及依据资料审查内容：资料审查内容：u压力管道设
15、计单位资格、设计图纸、安装施工图及有关计算书等u压力管道安装单位资格、竣工验收资料（含安装竣工资料、材料检验等）u管道组成件、管道支承件的质量证明文件u在线检验要求检查的各种记录u该检验周期内的各次在线检验报告u检验人员认为检验所需要的其它资料L o g o2024/7/2725资料审查总结u现有工业管道许多是尚未实行安全监察前设计、安装和制造u设计图纸、安装施工图、严重竣工验收资料遗失严重u一般工业管道、尤其使用年限久的管道未有计算书u一般用户方未能提供该检验周期内的各次在线检验报告u约40%的用户不能提供管道运行参数，或参数失真u维修、改造的管道未有记录u资料管理、交接混乱L o g o2
16、024/7/2726宏观检查宏观检查主要内容在线检验的宏观检查所包括的相关项目及要求管道结构检查检查管道组成件有无损坏、有无变形，表面有无裂纹、皱褶、重皮、碰伤等缺陷检查焊接接头(包括热影响区)是否存在宏观的表面裂纹检查焊接接头的咬边和错边量检查管道是否存在明显的腐蚀，管道与管架接触处是否存在局部腐蚀L o g o2024/7/2727宏观检查泄漏检查： 主要检查管子及其它组成件泄漏情况 部分检验中宏观检查发现管体、管件泄漏情况角焊缝泄漏焊缝开裂管体穿孔支架焊接对接焊缝泄漏阀门泄漏阀门缩孔泄漏法兰泄漏L o g o2024/7/2728宏观检查绝热层、防腐层检查：绝热层、防腐层检查： 主要检查
17、管道绝热层有无破损、脱落、跑冷等情况；防腐层是否完好情况 部分检验中宏观检查发现绝热层、防腐层破损脱落情况绝热层破损防腐层破损、脱落L o g o2024/7/2729宏观检查振动检查：振动检查： 主要检查管道有无异常振动情况 原因分析：原因分析：管道结构设计不合理支吊架间距设计不合理管道输送介质压力不平稳支吊架类型设计不合理 L o g o2024/7/2730宏观检查位置与变形检查：位置与变形检查：u管道位置是否符合现行国家标准规范要求u管道与管道，管道与设备之间有无碰撞摩擦情况u管道是否存在挠曲、下沉以及异常变形等 部分检验中宏观检查发现位置及变形情况氧气管泄漏液化石油气管道与植物碰撞摩
18、擦下沉变形L o g o2024/7/2731宏观检查支吊架检查：支吊架检查：u支吊架是否脱落、变形、腐蚀损坏或焊接接头开裂u支吊架与管道接触处有无积水现象u恒力弹簧支吊架转体位移指示是否越限u变力弹簧支吊架是否异常变形、偏斜或失载u刚性支吊架状态是否异常u吊杆及连接配件是否损坏或异常u转导向支架间隙是否合适，有无卡涩现象u阻尼器、减振器位移是否异常，液压阻尼器液位是否正常u承载结构与支撑辅助钢结构是否明显变形，焊接接头是否有宏观裂纹u支吊架间距是否合理 u管道固定点与固定支架是否采用自然补偿或其它补偿结构 L o g o2024/7/2732宏观检查支吊架检查：支吊架检查： 部分检验中宏观检
19、查发现支吊架异常情况腐蚀脱离下沉变形L o g o2024/7/2733宏观检查支吊架检查注意事项：支吊架检查注意事项：u 审查工艺图，支吊架类型及间距是否符合设计、建造规范u管道是否存在振动u管道是否存在挠曲、下沉以及异常变形等 u进行管系应力计算，持续应力及位移应力是否满足设计规范 L o g o2024/7/2734宏观检查阀门、法兰及膨胀节检查：阀门、法兰及膨胀节检查： 开裂L o g o2024/7/2735宏观检查其他宏观检查：其他宏观检查：u阴极保护装置检查u蠕胀测点检查u管道标示检查u输送易燃、易爆介质管道防静电接地阻和法兰间接触电阻检查u安全保护装置检查L o g o2024
20、/7/2736宏观检查总结u全面检查是在停车状态下检验，泄漏及振动检查无法进行u需要进行管系应力计算确认支吊架类型、间距是否合理，宏观 检查难以现场直接发现u有保温层、超高架空管道难以实现100%宏观检查，存在天然 “漏检”u宏观检查主要针对管体外部，管体内腐蚀状况难以检查L o g o2024/7/2737管道材质检测材质问题材质问题u设计、建造时间早，材质不明u改造、更换的管道与原材质不一致u材料性能在建造、使用过程中发生改变检验方法检验方法u化学分析u光谱分析L o g o2024/7/2738管道材质检测管道改造：碳钢更换为不锈钢，管道产生轴向位移约10cm，造成结构变形L o g o
21、2024/7/2739剩余壁厚检测选择原则选择原则u一般选择易受介质腐蚀和冲蚀的弯头、三通和直径突变部位，测厚位置不少于3处。u根据管道的类别规定了抽查比例，抽查比例是对于每种管件数量，而不是各种管件的总数而言的u一旦检查发现管道有异常情况，应在附近增加测点，并确定异常区域大小，并可适当提高整根管线的抽查比例u不锈钢管道、介质无腐蚀性管道可适当减少抽查比例L o g o2024/7/2740剩余壁厚检测背景工业管道的厚度减薄通常是由于腐蚀和冲刷引起的。所以，一般选择弯头、三通、直径突变处（俗称大小头）、以及上述被抽查管件与直管段相连的焊接接头的直管段一侧进行厚度测量根据管道的类别规定了抽查比例
22、，抽查比例是对于上述每种管件数量，而不是各种管件的总数而言的L o g o2024/7/2741测厚位置测厚点位置选择L o g o2024/7/2742p 冲刷：介质对管壁的剪切力造成,剪切力影响因素为力F和剪切角FL o g o2024/7/2743典型颗粒在管道中的运动L o g o2024/7/2744剩余壁厚检测总结问题问题u 其他部位也可能发生腐蚀减薄，抽查位置具有“概率性”u 发现异常区域和位置，应扩大抽查比例u 直管道抽查的位置及比例受技术条件的限制未明确规定u 实际检验（导波、漏磁）直管段腐蚀检测，近40 50%的管道存 在严重腐蚀减薄举例举例u 2012年某石化企业装置全面
23、检验，导波和漏磁检测发现多处 直管段严重腐蚀减薄，最大减薄量超过壁厚的50%;u 2013年某石化企业大检修期间，应用导波技术发现直管段u 2008年1月份上海某钢铁企业中压蒸汽管道直管段发生破裂事故u 2009年8月份某化工企业全面检验直管段发生腐蚀泄漏u 2007年9月份对上海某企业的煤气检验中，发现直管段泄漏L o g o2024/7/2745南亚浅冷管道直管段壁厚检测L o g o2024/7/2746鼓胀开裂：开口长度约150mm、最宽处约2mm 造气车间 LS1312 蒸汽管道 L o g o2024/7/2747表面无损检测选择原则选择原则宏观检查中发现裂纹及可疑情况的管道，对相
24、应部位进行表面无损检测绝热层破损或可能渗入雨水的奥氏体不锈钢管道，对相应部位进行外表面渗透检测处于应力腐蚀环境中的管道，进行抽查对长期承受明显交变载荷的管道，应在焊接接头及容易造成应力集中的部位进行表面无损检测检验员认为有必要时，对支管角焊缝等部位进行表面无损检测L o g o2024/7/2748超声波或射线检测比例GC1级管道的探伤比例为：u一般情况：焊接接头数量的15%且不少于2条u耐热钢管道或温度、压力循环变化和振动较大的管道：30% 且不少于4条GC2级管道的探伤比例为：u一般情况：焊接接头数量的10%且不少于2条u耐热钢管道或温度、压力循环变化和振动较大的管道：20% 且不少于4条
25、GC3级管道一般不进行超声波或射线检测抽查u若发现导致安全状况等级为3级或4级的缺陷，应增加比例，所增加比例数量由检验员与使用单位结合管道运行参数和运行经验协商确定L o g o2024/7/2749超声波或射线检测重点部位安装、制造中返修过的焊接接头和安装时固定口的焊接接头错边、咬边严重超标的焊接接头表面检测发现裂纹的焊接接头泵、压缩机进出口第一道或相近的焊接接头支撑损坏部位附近的管道焊接接头异种钢焊接接头硬度检验中发现的硬度异常的焊接接头使用中发生泄漏的部位附近的焊接接头检验员和使用单位认为需要检查的其它焊接接头注：当重点部位需抽查而上述抽查比例不适应检查需要时，检验员与使用单位协商确定比
26、例L o g o2024/7/2750无损检测无损检测问题：目前超声波探伤t4mm现场精度低缺陷深度难以精确测量，多以对比试块或经验判断在役高温管道无损检测技术不成熟小管径承插旱接头无法进行超声或射线，应以表面代替超高架空管道、现场条件不允许，抽查比例难以达到L o g o2024/7/2751检测位置（温度、材质）工作温度大于370的碳素钢和铁素体不锈钢管道（蠕变开裂）工作温度大于450的钼钢和铬钼钢管道（蠕变开裂）工作温度大于430的低合金钢和奥氏体不锈钢管道（低合金钢:蠕变开裂+奥氏体不锈钢:敏化及晶间裂纹）工作温度大于220的输送临氢介质的碳钢和低合金钢管道(氢腐蚀及氢致裂纹)金相和硬
27、度检查L o g o2024/7/2752金相和硬度检查检测位置（介质、寿命）介质含湿H2S或介质可能引起应力腐蚀的碳钢或低合金管道（应力腐蚀）使用寿命接近或超过设计寿命的管道（材质劣化）注意事项硬度值 HB200，无损检测和金相分析（裂纹、晶粒）HB200仅是一个参考值，是一定浓度与应力水平下的经验值使用寿命接近或超过设计寿命,力学性能试验或化学成分分析发现异常，考虑缩短检验周期或监控使用L o g o2024/7/2753安全保护装置检查安全保护装置组成压力表校检日期、精度等级、表盘直径、刻度范围、安装位置、外观检查（安排停车前检查）测温仪表校检日期、精度等级、量程、安装位置、外观检查、必
28、要时红外抽查（安排停车前检查）安全阀解体检查，修理调整，耐压和密封试验，开启压力（可拆换）;校验报告、外观检查（不可拆）爆破片是否定期更换，是否满足有关规定紧急切断装置解体检查，修理调整，耐压和密封试验，开启压力,外观检查L o g o2024/7/2754安全保护装置检查外观检查表面锈蚀状况同一系统指针是否一致铅封完好状况刻度是否清晰安装位置是否便于察看表盘是否完好校验或更换日期，是否在使用期限内L o g o2024/7/2755安全保护装置检查外观检查测温仪压力表安装位置进液体表壳不清锈蚀损坏L o g o2024/7/2756安全保护装置检查安全保护装置举例：中压蒸汽管道运行参数：u管
29、道规格：2197.1mmu设计压力：4.35MPau设计温度：260u管道材质：20#事故分析：2008年02月份该管道发生爆破事故，破裂长度约2米。 2008年11月份进行全面检验 ，红外线测温，发现管道外壁温度358 374 ,远高于设计温度（汽源出口减温阀后温度计损坏 ，在线检测难以发现）L o g o2024/7/2757耐压强度校验和应力分析耐压强度校验：u减薄量大于10%公称壁厚u强度校核参照GB 50316 工业金属管道设计规范 P：最高工作压力MPa； D0 ：管子外径mm； t ：最高工作温度下管子材料的许用应力MPa； C ：至下一检验周期的腐蚀裕度mm； ：焊缝系数注：只
30、能校核内压引起的强度不足问题，不能解决弯曲应力，但起到“筛选作用” 无法确认材质，为保证安全，其许用应力取低一级钢材L o g o2024/7/2758耐压强度校验和应力分析应力分析背景：n前期建造的管道设计时未进行应力计算或未达到要求n建造中未按设计进行n结构不合理、柔性不足及振动异常破坏后果严重管道应力分析：u无强度计算书，并且t0D0/6或P0/t0.385的管道;u检验中发现管道存在下列情况较大变形，挠曲法兰经常性泄漏，破坏管段应设而未设置补偿器或补偿器失效支吊架异常损坏严重的全面减薄等现象L o g o2024/7/2759压力试验强调做压力试验：n经重大修理改造的n使用条件变更的n
31、停用2年以上重新投用的代替压力试验方法：u无所有焊接接头和角焊缝用液体渗透法或磁粉法进行表面无损检测u焊接接头用100射线或超声检测；u泄漏性试验L o g o2024/7/2760压力试验压力试验注意事项n脆性材料管道必须用液体；n韧性材料管道设计压力小于或等于0.6MPa时，可采用气体；n压力试验应采取有效的安全措施n管道液压试验压力较低时，按管道试验压力进行试验n管道液压试验压力较高时，若设备的试验压力不低于管道最高工作压力的1.15倍，可按照设备的试验压力进行试验n气压试验压力为最高工作压力的1.15倍压力试验总结u停车检验造成巨大经济损失，用户倾向不停车全面检验u高压管道现场条件难以
32、提供压力试验条件u可能会造成可降压使用的管道“报废”L o g o2024/7/2761安全状况等级评定原则l根据全面检验的结果，以其中各评定项目中等级最低者作为评判级别l如果在检验中发现的问题已经处理，则按照处理后的状态确定安全状况等级l本规程并未将技术资料是否齐全作为评定安全状况等级的依据分级u1级的工业管道的状况相当于标准状态u2级满足合乎使用条件u3级则是监控使用状态，即工业管道办理注册登记手续后允许在满足检验报告所限定的使用条件和检验周期内继续使用u4级则予以整改或更换L o g o2024/7/2762安全状况等级评定项目位置和结构管道材料全面减薄局部减薄裂纹焊接缺陷（不含裂纹）管
33、道组成件缺陷支吊架附属设施压力试验或泄漏性试验L o g o2024/7/2763安全状况等级评定位置与结构 检验、维修不便 失效后果严重 直接产生缺陷（如碰撞、摩擦、柔性不足等） 调整暂时无法调整 不影响定级未发现新生缺陷，不承受交变载荷 23级安全评定 不影响使用 2级否则 34级L o g o2024/7/2764安全状况等级评定管道材料 材质与原设计不符合 材质清楚，满足使用要求，不影响定级；否则定为4级 材质不明 进行材质分析，满足使用要求，定2 3级;否则定为4级 材料劣化及损伤 包括：球化、石墨化、蠕变损伤、氢腐蚀、晶间腐蚀、应 力腐蚀及疲劳损伤 焊接接头的硬度值超标 湿H2S环
34、境下工作的碳钢及低合金钢管道焊接接头硬度值 超过HB200但未发生应力腐蚀的定2 3级L o g o2024/7/2765安全状况等级评定管道材料 材料劣化及损伤材料发生材料发生轻度球化，可评为2级，当发生中度球化或更严重球化时则评为3级或4级；材料球化程度的评定参照现行行业标准火电厂用20号钢珠光体球化评级标准DL/T 674、火电厂用12Cr1MoV钢球化评级标准DL/T 773材料发生轻度石墨化，可评为3级，当发生中度石墨化或更严重石墨化时，则评为4级；材料石墨化程度的评定参照现行行业标准碳钢石墨化检验及评级标准DL/T 786执行蠕变损伤、氢腐蚀、晶间腐蚀未发现裂纹，定为3级；否则定为
35、4级 应力腐蚀与疲劳损伤检验中发现裂纹定为4级L o g o2024/7/2766安全状况等级评定全面减薄定义在面积为LL的腐蚀区域内至少选取15个厚度测试点，若测试数据的标准偏差与平均值之比（即协方差）小于20，定为全面腐蚀，否则定为局部腐蚀。协方差计算公式L o g o2024/7/2767安全状况等级评定全面减薄评级n实测壁厚扣除至下一检验周期的腐蚀量的2倍后，不小于管道设计最小壁厚，则不影响定级n耐压强度校验不合格，安全状况等级为4级n应力分析结果符合有关规范的要求，则不影响定级；否则，定为4级全面减薄解评u工业管道承受的载荷很复杂，内压载荷往往不是其承受的主要载荷。判断工业管道的壁厚
36、是否满足要求时，必须综合考虑各种载荷的影响u工业管道的应力分析全面、详细地计算工业管道的应力状况，如果应力分析的结果满足有关规范的要求，则表明工业管道的安全性能良好，不影响工业管道的定级L o g o2024/7/2768安全状况等级评定局部减薄成因：局部减薄时间有关时间无关腐蚀冲蚀机械损伤缺陷打磨凹坑制造缺陷相互影响相互促进L o g o2024/7/2769安全状况等级评定高压氧气管道机械损伤泄漏363.7mm29182.4mmL o g o2024/7/2770安全状况等级评定局部减薄评级：u制造验收规范所允许的范围内，不影响定级u超过制造或验收规范所允许的范围时，一般定为4级，但同时满
37、足以 下条件时可放宽，按局部减薄公式再定级管道结构符合设计规范或管道的应力分析结果满足有关规范在实际工况下，材料韧性良好，并且未出现材料性能劣化及劣化趋向局部减薄及其附近无其它表面缺陷或埋藏缺陷局部减薄处剩余壁厚大于2mm管道不承受疲劳载荷L o g o2024/7/2771安全状况等级评定局部减薄评级公式： GC2或GC3级管道按下表定级L o g o2024/7/2772安全状况等级评定局部减薄评级公式： GC1级管道按下表定级L o g o2024/7/2773安全状况等级评定局部减薄评级公式应用条件：1.管道结构符合设计规范或管道的应力分析结果满足有关规范，表明待评价的局部减薄处的应力
38、不大于材料的许用应力2.在实际工况下，材料韧性良好，并且未出现材料性能劣化及劣化趋向，表明管道的材料性能良好3.局部减薄及其附近无其它表面缺陷或埋藏缺陷，表明该局部减薄不会诱发其他更危险的缺陷，也没有其它缺陷受到该局部减薄的影响而变得更危险4.局部减薄处剩余壁厚大于2mm5.管道不承受疲劳载荷，不会发生疲劳失效L o g o2024/7/2774安全状况等级评定裂纹缺陷评级：p更换管段p打磨消除，打磨凹坑按局部减薄的规定定级p在特殊情况下，一时无法进行打磨消除或更换的，需通过安全评定确定管道的安全状况裂纹缺陷安全评定主要应用FAT失效评估图L o g o2024/7/2775安全状况等级评定焊
39、接缺陷类型：p咬边p气孔（圆形缺陷）p夹渣（条形缺陷）p未焊透p未熔合p错边p裂纹（单独划分）L o g o2024/7/2776焊接缺陷评级：p制造验收规范所允许的范围内，不影响定级p超过制造验收规范所允许的范围时，若满足下列条件，再进行定级；否则，定为4级l管道结构符合设计规范或管道的应力分析结果满足有关规范l焊接缺陷附近无新生裂纹类缺陷l管道材料的抗拉强度小于540MPal在实际工况下，材料韧性良好，并且未出现材料性能劣化及劣化趋向l管道最低工作温度高于-20，或管道最低工作温度低于-20但管道材料为奥氏体钢l管道不承受疲劳载荷安全状况等级评定L o g o2024/7/2777安全状况
40、等级评定焊接缺陷咬边：l工检规： GC2或GC3 0.8mm，GC1 0.5mm不影响定级；否则按局部减薄定级lGB50236-98 ： 不大于壁厚的0.05倍，且不大于0.5mm，长度不大于100mm（不超过焊缝长度的10%）lPD6493-1991 ： s450MPa、k40J钢中，允许1mm且 0.1tl美国API1104 ：长12英寸（304.8mm）焊缝中，总长不超过2英寸（50.8mm） 内咬边总长不超过焊缝长的1/6 咬边深度不大于1/32英寸（0.79mm），且不应大于壁厚的 12.5% 若咬边深度不大于0.4mm，且小于壁厚的6%时，长度不限L o g o2024/7/277
41、8安全状况等级评定焊接缺陷气孔：l工检规：若气孔率不大于5%，并且单个气孔的长径小于0.5t与6mm二者中的较小值，则不影响定级；否则定为4级L o g o2024/7/2779安全状况等级评定焊接缺陷夹渣：GC2或GC3级管道中夹渣自身高度或宽度的最大值不大于0.4t，并且不大于6mm，GC1级管道中夹渣自身高度或宽度的最大值不大于0.3t，并且不大于5mm时，按下表定级，否则定为4级L o g o80安全状况等级评定焊接缺陷夹渣：u夹渣是一种体积型缺陷，对焊接接头强度的影响较小。“九五”课题的研究成果表明，夹渣这种轴向长度较小的体积型缺陷，在环向长度不限、自身高度达到管道壁厚的40%时，不
42、影响工业管道的安全性能。u夹渣的自身高度较难测量，在工程实践中通常用其宽度代替自身高度进行评价，这也符合PD6493的规定。L o g o2024/7/2781安全状况等级评定焊接缺陷未焊透： “九五”期间作了大量研究 窄间隙未焊透按面型缺陷对待以断裂判据控制为主 宽间隙未焊透按体积型缺陷对待以塑性极限理论控制为主 以20#、16Mn或奥氏体不锈钢做了大量的试验与理论计算u未焊透通常被认为是一种面型缺陷，含未焊透缺陷的工业管道的潜在失效模式为弹塑性断裂或者塑性极限载荷控制的失效。本规程规定，未焊透通常按照未熔合进行处理u当工业管道材料为20钢，16MnR或奥氏体不锈钢时，工业管道材料的塑性很好
43、，即使存在未焊透，工业管道的潜在失效模式也是塑性极限载荷控制的失效，可以按局部减薄处理L o g o2024/7/2782安全状况等级评定焊接缺陷未焊透：u未焊透自身高度测量超声波检测经验估计端点衍射法射线检测 可以采用未焊透对比块或沟槽对比块L o g o2024/7/2783安全状况等级评定焊接缺陷未焊透：大量的计算表明,未焊透及未熔合焊接缺陷比气孔焊接缺陷危害性大未焊透或未熔合在疲劳载荷等情况下易衍生裂纹缺陷气孔缺陷为”死缺陷”,基本上不会发生扩展或衍变NB/T 47013缺陷未焊透及未熔合比气孔定级严格“工检规”定级标准气孔比未焊透和未熔合”严格”注:在检验中发现多起未焊透衍生裂纹缺陷
44、,造成管道破裂泄漏.例如:某新建氧气管道,工作压力2.7MPa,运行5个月,在疲劳载荷作用下未焊透衍生裂纹,直接导致管体泄漏 L o g o2024/7/2784安全状况等级评定焊接缺陷未熔合：p未熔合：GC2或GC3级管道，未熔合的长度不限，根据其自身高度按下表定级；GC1级管道，当未熔合的总长度不大于焊接接头长度的50%时，根据其自身高度按下表定级；否则定为4级L o g o2024/7/2785安全状况等级评定焊接缺陷未熔合：u未熔合是一种面型缺陷，其危害性相对较大u“九五”课题96-918-02采用可靠性分析的方法，通过计算150万例工业管道的广义失效率，求出各级工业管道所允许的上述缺
45、陷的极限尺寸，进行偏保守的圆整化得到，GC2或GC3级工业管道按此进行定级uGC1级工业管道的失效后果很严重，因此本规程偏保守的规定，GC1级工业管道中所含未熔合的长度不能大于焊接接头长度的50%L o g o2024/7/2786安全状况等级评定焊接缺陷错边：n一般按下表定级n超过上表若管道经过长期使用且该部位在全面检验中未发现较严重的缺陷时，管道的安全状况等级可定为23级若伴有裂纹、未熔合、未焊透等严重缺陷，则定为4级注：GB 50236错边量规定：0.2t，且5mmL o g o2024/7/2787安全状况等级评定管道组成件、支吊架和安全附件：n一般发现异常，应进行修复或更换，不影响使
46、用，不影响定级n如一时无法进行修复或更换的，则应对管道进行应力分析或安全评定（支吊架）n“支吊架异常”，是指支吊架本身存在损坏等情况，而不是支吊架间距过大（间距检测无法在现场直接检验）L o g o2024/7/2788全面检验总结全面检验总结缺陷特点缺陷特点:u腐蚀缺陷比例高，输送介质腐蚀性加剧,内腐蚀情况增多u应力腐蚀危害大，常常会造成管道断裂u焊接缺陷数量多，尤其早期建造的管道u第三方破坏严重，维修或建造新管道造成在役管道损伤u缺陷类型复杂化，在线检验与全面检验应结合开展L o g o2024/7/2789全面检验总结全面检验总结常规全面检验不足之处常规全面检验不足之处:u直管段的缺陷常
47、规检验方法难以实现100%的管体腐蚀检测u管道结构合理性常规检验方法难以发现u高温管道、薄壁管道焊缝质量难以有效检测u易燃易爆管道常规检验方法“人、物”存在危险性u返修缺陷处理L o g o2024/7/2790全面检验总结全面检验总结焊接缺陷材质缺陷腐蚀缺陷应力开裂机械损伤结构缺陷其他全面检验缺陷比例（检验缺陷统计）L o g o2024/7/2791原因分析:q目前输送介质腐蚀性加剧,复杂多样（腐蚀缺陷）q早期建造的管道安装队伍混乱,缺乏焊接质量监控（焊接缺陷）q维修、改建施工不规范（机械损伤）q缺少或设计不合理（应力开裂、结构缺陷）q材料选用或施工工艺不合理（材质缺陷）q管道元件生产制造
48、缺乏监管、用户管理不当（其它缺陷）全面检验总结全面检验总结L o g o第二部分 工业管道定期检验案例分析L o g o2024/7/27931.典型缺陷展示典型缺陷展示裂纹是一种危害性很大的面状缺陷，从焊接的角度讲，属于焊接缺陷。裂纹延伸方向分为纵向裂纹、横向裂纹、辐射状裂纹；裂纹尺度分为宏观裂纹、微观裂纹；裂纹产生机理及时机分为热裂纹、冷裂纹、层状撕裂和再热裂纹；热裂纹出现在焊缝中，冷裂纹可能出现在焊缝也可能出现在热影响区，再热裂纹一般出现在焊接热影响区的粗晶区。1.1裂纹L o g o在用工业管道检验时除了可能存在上面所讲到的焊接裂纹外：（1）可能会出现因使用环境（介质、材料、应力）导致
49、的开裂，如氯化物应力腐蚀开裂、碱应力腐蚀开裂等，这种开裂可能出现在接头中，也可能出现在管道本体上；（2）可能出现因承受疲劳载荷而出现的疲劳断裂，这种疲劳裂纹一般出现在几何结构的不连续处；（3）可能出现因长期服役在高温状态下而出现的蠕变裂纹；（4）可能出现碳钢和低合金钢在高温临氢环境中因氢腐蚀而出现的开裂等等。1.1裂纹1.典型缺陷展示典型缺陷展示在用工业管道检验时还要结合管道材质、制造时的技术条件、使用工况（温度、压力、介质、工况等）等分析可能出现的裂纹（开裂），而且这种在一定工况下可能产生的裂纹（开裂）也应是我们的检验重点所在。L o g o1.1裂纹1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.1a
50、碳钢管道焊缝裂纹L o g o1.1裂纹1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.1b 不锈钢管道应力腐蚀开裂L o g o1.1裂纹1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.1c 不锈钢钢管道晶间腐蚀开裂L o g o1.1裂纹1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.1d 二级减温水管道表面裂纹图1.1e 微合金化控轧钢管道焊缝裂纹L o g o1.1裂纹1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.1f 表面裂纹图1.1g CrMo钢焊接热影响区再热裂纹L o g o1.1裂纹1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.1h 管道接头内表面焊趾线开裂L o g o1.2 腐蚀1.典型缺陷展示典型缺陷展示化学腐蚀：是金属表面与环境介质
51、发生化学作用而产生的损坏，它的特点是腐蚀在金属的表面上，腐蚀过程中有电子得失但没有电流的产生。例如金属的高温氧化、内部及表面脱碳、高温高压临氢环境中金属的氢腐蚀等。电化学腐蚀：是金属与电解质溶液间产生电化学作用所发生的腐蚀。它的特点是在腐蚀过程中有电流产生。例如应力腐蚀、晶间腐蚀等。金属的电化学腐蚀必须存在电解质、被腐蚀区域（电位低，为阳极）与其他区域（电位高，为阴极）存在电位差。阳极金属失去电子成为金属离子，从而造成腐蚀。工业管道使用过程中发生的腐蚀类型有：全面腐蚀（均匀腐蚀）、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、氢腐蚀等L o g o1.2 腐蚀1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.2a 碳钢管道本体点
52、蚀穿孔L o g o1.2 腐蚀1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.2b 碳钢管道点蚀（水处理设备介质泄漏滴至管道表面）图1.2c 管道上压力表表盘锈蚀L o g o1.2 腐蚀1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.2d 隔热层下腐蚀图1.2e 保温层脱落导致管道腐蚀L o g o1.2 腐蚀1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.2f 全面腐蚀 L o g o1.2 腐蚀1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.2g 局部腐蚀L o g o1.2 腐蚀1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.2h 导淋管与主管连接处局部腐蚀 L o g o1.2 腐蚀1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.2i 焊接接头腐蚀 L o g o
53、1.3 焊接缺陷1.典型缺陷展示典型缺陷展示在管道定期检验过程中，存在大量的焊接缺陷，这些焊接缺陷绝大部分是安装时在接头中遗留的原始缺陷，在缺陷处会造成截面尺寸变化，一方面会降低接头的强度，另一方面在一定的工况作用下，有些原始缺陷比如未熔合、未焊透可能会诱发为裂纹。 L o g o1.3 焊接缺陷1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.3a 未熔合图1.3b 未焊透L o g o1.3 焊接缺陷1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.3c 未焊透图1.3d 气孔L o g o1.3 焊接缺陷1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.3e 气孔 图1.3f夹渣L o g o1.4 典型宏观缺陷1.典型缺陷展示典型缺
54、陷展示定期检验过程中宏观缺陷很多，比如泄漏、异常振动、变形、结构不合理、补偿装置失效等。 图1.4a 对接焊缝间距过小L o g o1.4 典型宏观缺陷1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.4b 补偿装置限位拉杆已约束到位图1.4c 补偿装置变形L o g o1.5 非法修理1.典型缺陷展示典型缺陷展示压力管道安全技术与监察规程-工业管道TSG D0001-2009中给出了重大维修（修理）的定义，所谓重大维修（修理）是指“对管道不可机械拆卸部分受压元件的维修，以及采用焊接方法更换管段及阀门、管子矫形、受压元件挖补与焊补、带压密封堵漏等”。重大维修外的其他维修为一般维修。管道的重大维修应当由有资格的
55、安装单位进行施工。使用单位和安装单位在施工前应当制订重大维修方案，重大维修方案应当经过使用单位技术负责人批准。而在实际的工业管道运行中，很少有单位按照上述要求来做，所以称为“非法修理”，作为检验人员应关注此方面的问题。L o g o1.5 非法修理1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.5a 受压管子的焊补 L o g o1.5 非法修理1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.5b 受压阀门的焊补 L o g o1.5 非法修理1.典型缺陷展示典型缺陷展示图1.5c 管子的挖补 L o g o2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷在定期检验过程中存在着大量的缺陷：宏观缺陷，比如阀
56、门泄漏、腐蚀、管道结构不合理、异常变形、机械接触损伤等；焊接缺陷，比如裂纹、未熔合、未焊透、气孔、内凹等缺陷；跟服役环境等有关的缺陷，比如应力腐蚀、疲劳裂纹、过载等；安全保护装置方面存在超期未检、指示不灵等；存在耐压强度校核不合格、压力试验不合格等；存在电性能测试超标、接地装置失效等情形；以下列举了部分缺陷，并从缺陷的原因分析、对该缺陷有效的检验方法以及缺陷处理角度进行讲述，仅供参考。L o g o2.1安装几何缺陷2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷 安装几何缺陷顾名思义是指安装时遗留下来的缺陷，比如对口错边、咬边、余高超标、棱角度、未焊满、直管段同轴度、端面斜度
57、等，在定期检验过程中主要采用宏观检查及使用辅助测量工具如游标卡尺、千分尺、焊缝检验尺等测量。图2.1a 对口错边L o g o2.1安装几何缺陷2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷图2.1b 焊缝未焊满L o g o2.1安装几何缺陷2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷原因分析：原因分析：属于安装时遗留缺陷。有效检验方法：有效检验方法：宏观检查发现此类缺陷后，再借助有关测量工具进行检测。比如错边、余高、咬边、未焊满可以用焊缝检验尺进行测量错边量、余高高度、深度等指标。缺陷处理思路：缺陷处理思路：对错边缺陷，按照定检规第四十九条定级；对于余
58、高超标，可以进行打磨消除至规定范围；对于外咬边，按照定检规第四十九条定级，当定为4级时，应进行打磨消除或圆滑过渡，并按照局部减薄定级；对于未焊满缺陷，应补焊至保证焊缝表面不低于母材，补焊按相关安全技术规范的要求进行。L o g o2.2腐蚀减薄2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷 腐蚀减薄是指在腐蚀性介质作用下金属发生损失造成的壁厚减薄。从上述描述可以看出，腐蚀减薄跟介质（包括具体的介质的名称、介质的相态、温度、浓度等）关系密切，但同时又受所使用的材料等相关（不同的材料对同一腐蚀工况的敏感性不同）。L o g o2.2腐蚀减薄2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管
59、道定期检验过程中典型缺陷输送硝酸用碳钢管道点蚀原因分析原因分析：属于酸性及雨水环境下的局部点蚀，检验时用检验锤轻轻敲击便造成了孔洞；有效检验方法有效检验方法：借助焊缝检验尺和测厚仪等工具进行剩余厚度的测量。缺陷处理思路缺陷处理思路：在孔洞周边进行剩余厚度测定，发现厚度仅为0.96mm，已不满足定检规中关于局部减薄定级的前提条件，所以定级为4级；建议更换管道元件。涉及到重大修理的，按照相关安全技术规范的要求进行。L o g o2.2腐蚀减薄2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷图2.2b 输送气氨用20钢点蚀原因分析原因分析：为隔热层下大气腐蚀；有效检验方法有效检验方法
60、：用焊缝检验尺测得最大腐蚀坑深为0.8mm，再用测厚仪测定最大腐蚀坑周边剩余厚度为3.9mm，则腐蚀坑处的最大剩余厚度为3.1mm，然后按照局部减薄定级。缺陷处理思路缺陷处理思路：对局部减薄定级为2级或3级的，按定检规规定给出下次检验周期；定级为4级的，建议更换管道元件。涉及到重大修理的，按照相关安全技术规范的要求进行。L o g o2.2腐蚀减薄2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷图2.2c贫胺液管线冲刷腐蚀 原因分析原因分析：由于贫胺液对管道的腐蚀是比较轻微的，贫胺液管线的直管和管件发生腐蚀的主要原因为出口部位突然介质流向发生改变造成流型的变化，形成腐蚀和冲蚀的
61、共同作用。另外，本身这条管道的流型为湍流，所以不光弯头部位容易形成局部腐蚀，在直管部位也会形成冲蚀，这点在现场检验中也得到了验证。 有效检验方法有效检验方法：用测厚仪对冲蚀严重部位进行壁厚测定，经检测左边铁素体钢管道壁厚减薄5.19mm，右边不锈钢管道壁厚减薄5.03mm。 缺陷处理思路缺陷处理思路：对局部减薄定级为2级或3级的，按定检规规定给出下次检验周期；定级为4级的，建议更换管道元件。涉及到重大修理的，按照相关安全技术规范的要求进行。L o g o2.2腐蚀减薄2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷图2.2d 液化石油气管道腐蚀（左图为腐蚀穿孔，右图为腐蚀坑）
62、1）管道基础比较低，甚至有些管道贴着地面铺设，不利于检查及维护保养；2）管道防腐工作不到位，一是忽视了管道底部等观察盲区和操作不方便的位置的防腐，二是防腐工作间隔时间比较长，有些单位一个全面检验周期才做一次防腐，三是防腐工作质量不高，腐蚀产物没有清除干净就涂上防腐油漆，油漆鼓泡后水进入油漆内部形成电化学腐蚀。3）液相管壁温比较低，冷凝水长期在管道底部凝聚而加速腐蚀。有有效效检检验验方方法法：外部宏观检查+测厚仪测厚。缺缺陷陷处处理理思思路路：建议更换管道元件。涉及到重大修理的，按照相关安全技术规范的要求进行。 L o g o2.3裂纹2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型
63、缺陷图2.3a 输送脱盐水用304钢角焊缝裂纹原因分析原因分析：脱盐水管道在使用过程中焊缝发生了介质泄漏，在不停机的情况下对泄漏的焊缝进行了包箍处理，在包箍与原三通的角焊缝处出现了宏观裂纹，经现场对包箍进行光谱检测发现，包箍材质为普通碳钢，普通碳钢与原304材质在焊接的过程中出现了热裂纹；有效检验方法有效检验方法：对不锈钢管道角焊缝处的裂纹，要借助于宏观检查和渗透检测；缺陷处理思路缺陷处理思路：对不锈钢角焊缝上的裂纹进行打磨消除后再采用渗透检测方法确认裂纹有没有完全消除干净。L o g o2.3裂纹2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷图2.3b 输送液氨用碳钢焊缝开
64、裂原因分析原因分析：液氨管道因在介质及应力的作用下沿焊缝中的固有未焊透缺陷诱发的裂纹。有效检验方法有效检验方法：对碳钢管道的应力腐蚀裂纹，当管道不可进入时，应采用有效的内部无损检测方法进行检测。缺陷处理思路缺陷处理思路：对上述碳钢焊缝中裂纹应进行焊接修复等处理。L o g o2.3裂纹2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷图2.3c奥氏体不锈钢压力管道表面开裂原因分析原因分析：由于该管线运行温度小于60，奥氏体不锈钢对H2S、CO2腐蚀不敏感，现场宏观检查不应该为外力所致，所以最大的可能性为焊接施工完成后，未按要求进行快速冷却，造成焊缝和熔合区的敏化，进而由于氯离子或
65、者其它酸性环境腐蚀造成开裂。有效检验方法有效检验方法：进行表面渗透检测。缺陷处理思路缺陷处理思路：进行打磨消除后再采用渗透检测方法确认裂纹有没有完全消除干净，对于打磨凹坑按定检规局部减薄定级。L o g o2.4变形2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷图2.4a 液体排放管线扭曲变形原因分析原因分析：液体排放管道因存在较大的温差变化以及压力频繁变化，造成扭曲变形及支架位移。有效检验方法有效检验方法：因扭曲变形可能导致塑性流动致壁厚减薄，所以应进行测厚；因扭曲变形处存在较大应力集中，所以应对扭曲变形处或附近的焊缝进行无损检测；必要时对管系进行柔性分析。缺陷处理思路缺陷
66、处理思路：建议在停车检修期间对扭曲变形处进行更换，更换前应充分考虑到管系的柔性及补偿措施。L o g o2.4变形2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷图2.4b 蒸汽管道扭曲变形原因分析原因分析：因为存在较大的热位移，而补偿又不够有效检验方法有效检验方法：因扭曲变形可能导致塑性流动致壁厚减薄，所以应进行测厚；因扭曲变形处存在较大应力集中，所以应对扭曲变形处或附近的焊缝进行无损检测；必要时对管系进行柔性分析。缺陷处理思路缺陷处理思路：建议在停车检修期间对扭曲变形处进行更换，更换前应充分考虑到管系的柔性及补偿措施。 L o g o2.5泄露2.工业管道定期检验过程中典型
67、缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷图2.5a管道阀门连接法兰泄漏L o g o2.5泄露2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷图2.5b 脱盐水管道焊缝泄漏L o g o2.5泄露2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷原因分析原因分析：因个别紧固螺栓松动导致压紧力低于内压作用于垫片上的力致使垫片密封性能下降而泄漏；焊缝泄漏主要是因为脱盐水脱盐不彻底导致氯离子在局部浓缩和内压产生的薄膜应力的双重作用最终致使焊缝中的原气孔缺陷穿孔。 有效检验方法有效检验方法：对输送介质为气相的管道，可以用发泡剂等检漏；对输送介质为液相的管道可以采用宏观检查、利用
68、介质的特性进行物理或化学检漏等方法检漏。另外要对泄漏部位及附近的焊接接头重点做好无损检测、结构检查等工作。缺陷处理思路缺陷处理思路：建议在停车检修期间对紧固螺栓，必要时更换螺栓和垫片；对焊缝泄漏部位应进行焊接修复等工作。L o g o2.6机械损伤2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷承压设备损伤模式识别GB 50379-2014关于机械损伤的定义：机械损伤是指材料在机械载荷或垫载荷作用下，发生的承载能力下降。机械损伤的涵义很广，比如管道上的碰伤等也属于机械损伤，如图2.6b所示。定检规上规定：对于管子的碰伤，应打磨消除，其打磨凹坑按局部减薄定级；对于其他管道组成件的
69、碰伤，不影响管道安全使用的，可定为2级，反之可定为3级或4级。L o g o2.6机械损伤2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷图2.6a Cr-Mo-V钢管道角焊缝裂纹 原因分析原因分析：经了解得知，该条管道上支管上是安全阀，因超压导致安全阀经常起跳，导致在应力较为集中的角焊缝处出现了裂纹。有效检验方法有效检验方法：对角焊缝进行磁粉检测。缺陷处理思路缺陷处理思路：打磨消除裂纹后再用磁粉检测方法进行检测，对于这种材质焊后应及时进行局部消除应力退火处理。 L o g o2.6机械损伤2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷图2.6b 管子碰伤 L
70、 o g o2.7非法修理2.工业管道定期检验过程中典型缺陷工业管道定期检验过程中典型缺陷图2.7a 灰水管道非法修理原因分析原因分析：因灰水管道中的固体物质沉积导致该管道堵塞，致使工艺上不能连续运转，导致无法正常生产。因生产的连续性，使用单位在生产期间进行了非法修理（在弯头上焊补，因没有按照压力管道安全技术监察规程-工业管道的要求，由有资格的安装单位进行施工，且没有制定重大维修方案等，所以定性为非法）。有效检验方法有效检验方法：应对焊补贴块进行壁厚测定，因焊补处存在较大应力集中，应对焊补焊缝进行无损检测等。缺陷处理思路：建议在停车检修期间对该弯头进行更换，可以将弯头更换为曲率半径更大的弯管，
71、以减少固体物的沉积和冲刷。L o g o3.1丙烷管道定期检验案例分析3.案例分析案例分析 某公司一条丙烷管线概况如下：2013年9月建成并投入使用，安装时经监督检验，2016年9月进行首次全面检验。已知该条管道长度为415m，管道规格为573.5，管道材质为304不锈钢，设计温度为0.4MPa，设计温度为常温，工作压力为0.3MPa，工作温度为常温，管道级别为GC2级。该管道起点为丙烷站，终点为2#、4#车间设备，无绝热层。管道单线图如图3.3所示。L o g o3.1丙烷管道定期检验案例分析3.案例分析案例分析1）方案制定方案制定：本次检验为首次全面检验，应检查其安装监督检验报告、检修及管
72、道故障处理记录等资料，并根据实际制定检验方案。由于丙烷是易燃、易爆介质，应加强对管道的电阻值测量和外部宏观检查中的泄漏检查。除了泄漏检查，外观宏观检查还应包括防腐层检查、振动检查、位置与变形检查、支吊架检查、阀门和法兰检查、管道标识检查、管道结构检查、管道组成件检查、焊接接头宏观检查等（对于管道图中有2处近20米的直埋段，通过检查资料等推断此直埋段防腐状况良好，免于开挖抽查）；管道上存在安全保护装置，应对该压力表进行外观检查以及确认是否在校验有效期，包括铅封是否损坏、指示是否准确、刻度是否清晰等检查；管道等级为GC2级，壁厚测定时应按照20%比例进行管件厚度测量，并对壁厚两侧的直管进行测量；内
73、部无损检测按照10%比例进行焊接接头射线检测抽查，焊接接头选择应优先选择重点检查部位；压力试验应按照GB20235-2010检验。 L o g o3.1丙烷管道定期检验案例分析3.案例分析案例分析2）检验实施检验实施：外部宏观检查：未见管道标识；电阻值测量：实测法兰间跨接电阻1处，电阻值为2.2m；防静电接地电阻为5.4；安全保护装置检验：2块压力表均超期使用；壁厚测定：现场测量R1至R6共6处弯头壁厚在3.10mm3.64mm之间， D1大小头壁厚在4.23mm4.45mm之间，弯头及大小头两侧的直管壁厚在3.31mm3.83mm之间；未见局部减薄； 无损检测：抽查10个焊口，并发现2个焊口
74、均存在整口未焊透，其最大深度为1.2mm。L o g o3）缺陷分析及处理缺陷分析及处理：压力表是一种重要的监控管道内压力的装置，如果压力表的指示等不准，就会给工艺及安全上带来问题；未焊透缺陷应为焊缝中的原始安装缺陷，这些原始缺陷处存在较大的应力集中，如果不加修复的话，这些缺陷可能会在一定的条件下扩展为裂纹，造成更大安全隐患。从上述检验结果来看，2块压力表超期未检，应在开车前校验合格或更换；2个焊口均存在整口未焊透，其最大深度为1.2mm，根据定检规第四十九条规定，由此导致的安全状况等级为4级，应在开车前整改合格。对此检验机构出具了检验意见通知书,如图3.4所示。此外，根据定检规第三十条的规定
75、，超声波或射线检测抽查时若发现安全状况等级3级或4级的缺陷，应增加抽查比例，增加量由检验人员与使用单位结合管道运行参数和运行经验协商确定。据此规定，经和使用单位协商，决定增加抽查2道焊口（抽查的2道焊口已标记在单线图上，并记为RT+1、RT+2）。3.1丙烷管道定期检验案例分析3.案例分析案例分析L o g o3.1丙烷管道定期检验案例分析3.案例分析案例分析L o g o3.1丙烷管道定期检验案例分析3.案例分析案例分析4）处理结果的追踪处理结果的追踪： 使用单位在规定期限内并于开车前对检验意见书罗列的问题进行了整改，整改内容如下：对2个压力表进行了更换且经校验合格；对标记为RT-2、RT-
76、5的2道焊口按有关安全技术规范的规定进行了焊接修复；以上整改结果均经原检验单位确认合乎要求。此外对新增加的2道焊口经射线检测合格。后又进行了耐压试验，结论为合格。L o g o3.1丙烷管道定期检验案例分析3.案例分析案例分析1）未焊透缺陷情况概述栏内还应填写“具体的深度指标”，否则根据定检规将无法评判由此导致的安全状况等级；2）错边缺陷填写“抽查未见”不太合适，“抽查未见”一般适合于宏观检查看不见的缺陷，而小口径管道且管壁较薄的情况下内错边一般不存在，所以此处一般情况下应填写“外观检查未见或具体的错边量指标”； 3）从进行检验的项目来看，一般情况下发现不了材料劣化和损伤，所以此处填“合格”不
77、适合，应填写“未检查或/”等之类的字样；4）本次检验未进行硬度抽查，填写错误；应填写“未检查或/”等之类的字样。L o g o3.1丙烷管道定期检验案例分析3.案例分析案例分析图3.6原始资料审查记录1）不锈钢管道无须防腐，现场也未见防腐层，防腐层材料栏应填写“无此项”或“/”；2）该管道存在两处埋地段，敷设方式应填写“架空及埋地”；3）GB50236-2011为现场设备、工业管道焊接工程施工规范，应选用50184-2011 工业金属管道工程施工质量验收规范。 L o g o图3.7 宏观检查记录1）该管道无保绝热层和防腐层，不存在阴极保护装置和蠕胀测点装置，均不应勾选完好项，且应在备注栏中填
78、写“无此项”等字样；2）该管道检验发现无管道标识，检验结果应勾选“无标识”项，备注栏应填写“/”等字样。 L o g o3.2氨制冷管道定期检验案例分析3.案例分析案例分析某公司一条氨制冷管道，2008年12月建成并投入使用，安装时经过监督检验，2012年进行首次全面检验，2015年进行第二次全面检验。已知设计压力：2.5MPa，工作压力：0.2MPa，设计温度：常温，使用温度：-15，管道级别：GC2，长度：134m，管道材质：20钢，管道规格：573.5。该管道起点为泵，终点为循环桶，单线图如图3.8所示。L o g o3.2氨制冷管道定期检验案例分析3.案例分析案例分析1）方案制定方案制
79、定：本次检验为首次全面检验，应检查其安装监督检验报告、检修报告、管道故障处理记录等资料，并根据实际制定检验方案。外观宏观检查应包含对管道全长度的检查，包括泄漏检查、防腐层检查、振动检查、位置与变形检查、支吊架检查、阀门和法兰检查、管道标识检查、管道结构检查、管道组成件检查、焊接接头宏观检查以及是否存在明显腐蚀现象。重点检查防腐层，检查有无跑冷现象。气氨作为可燃介质，应进行防静电接地电阻和法兰间接触电阻值的测定。管道中一处压力表，应对其进行外观检查，检查是否在检验有效期、是否有泄漏及锈蚀情况等。管道级别为GC2，壁厚测定时按照20%比例对弯头抽查进行厚度测量，并对壁厚两侧的直管进行测量。内部无损
80、检测按照10%比例进行焊接接头射线检测抽查，并对泵进出口的第一道焊缝重点抽查。由于该管道不属于定检规第三十六条（二）款所述管道，现场条件不允许使用液体或气体进行压力试验，经使用单位和检验单位同意，因此采用泄漏性试验代替压力试验，试验压力为设计压力，以液体为介质。L o g o3.2氨制冷管道定期检验案例分析3.案例分析案例分析2）检验实施：外部宏观检查：防腐层完好，未见管道变形异常、位置异常、结构异常，未见支吊架损坏，宏观检查合格；电阻值测量：实测法兰间跨接电阻1处，电阻值为3.5m，防静电接地电阻为4.7；安全保护装置检验：压力表在检验有效期，外观合格。按照定检规“安全保护装置检验记录”要求
81、，记录压力表相关信息。壁厚测定：R1至R4四处弯头壁厚在3.34mm3.56mm之间，弯头两侧的直管以及射线抽查焊接接头附近直管壁厚在3.51mm3.64mm之间；未见全面减薄及局部减薄；无损检测：抽查数量为4道焊口，管子焊接缺陷安全状况等级为2级；泄漏性试验：试验压力为2.5MPa，检验阀门、法兰等密封点处均无泄漏，结论为合格；L o g o3.2氨制冷管道定期检验案例分析3.案例分析案例分析图3.9 安全状况等级评定结果记录 气孔缺陷安全状况等级定级错误：根据第四十九条（二）款，单个气孔的长径小于0.5t与6mm二者中的较小级，不影响定级，记录中定为“2级”不合理。L o g o图3.10
82、 宏观检查记录 “法兰间接触电阻”和“对地电阻”备注栏最好写明具体电阻值。L o g o4.综合题解析综合题解析某燃气公司一站场内工业管道于2013年7月建成投用。管道设计标准为工业金属管道设计规范（GB 50316-2000（2008年版），施工标准为工业金属管道施工规范（GB 50235-2010），验收标准为工业金属管道工程施工质量验收规范(GB50184-2011）。该管道长度为45m，材质为20钢（GB/T8163，供货状态为热轧），已知管道主管规格为1596mm，支管规格为574mm，输送介质为天然气（介质中可能含有湿H2S成分），设计压力为2.0MPa，设计温度为-2050，最大
83、工作压力为1.6Mpa，工作温度为常温，该管道经安装监督检验且结论为合格。2017年9月对该管道进行首次全面检验。回答以下问题。L o g o4.综合题解析综合题解析1）根据）根据压力管道安全技术监察规程压力管道安全技术监察规程工业管道工业管道（TSG D0001-2009）的规定，请确定该管道级别。）的规定，请确定该管道级别。解析：天然气属于甲类可燃气体，设计压力为2.0MPa，设计温度为-2050，根据压力管道安全技术监察规程工业管道（TSG D0001-2009）附件A的规定，可判断该条管道级别为GC2级。 L o g o4.综合题解析综合题解析2）对该条管道一般应进行的全面检验项目有哪
84、些？）对该条管道一般应进行的全面检验项目有哪些？ 解析：根据定检规的规定，对该条管道进行全面检验时需要做的检验项目有外部宏观检查、壁厚测定、耐压试验（或泄漏性试验）、无损检测、电阻测量；可能需要做的检验项目有安全保护装置检验（如有）、耐压强度校验和应力分析（如需要）。 L o g o4.综合题解析综合题解析3）根据题目中所述回答该管道可能发生哪种损伤？发生这种损伤的要素有哪）根据题目中所述回答该管道可能发生哪种损伤？发生这种损伤的要素有哪些？些？ 针对该种损伤应重点进行哪些项目的检测？针对该种损伤应重点进行哪些项目的检测？解析：根据题目描述可能发生湿H2S应力腐蚀；要素有：拉应力、湿H2S腐蚀
85、环境、介质敏感的材料（20钢）；针对这种损伤应重点做好外部宏观检查（目视检测）、无损检测（可以采用湿法磁粉检测、涡流检测、漏磁检测、射线检测、超声检测等方法检测；必要时用声发射检测监测裂纹活性）。补充：发生湿H2S应力腐蚀三要素之一的湿H2S应力腐蚀环境是指同时符合以下条件的环境：1）温度小于或等于（60+2p）,p为压力（表压），单位为MPa；2）H2S分压大于或等于0.00035MPa，即相当于常温下在水中H2S溶解度大于或等于7.7mg/L；3）介质中含有液相水或处于水的露点温度以下；4）PH值小于7或氰化物（HCN）存在。L o g o4.综合题解析综合题解析4）发现：）发现：编号为编
86、号为1#的焊缝中存在未熔合缺陷，长的焊缝中存在未熔合缺陷，长45mm，最大自身高度为，最大自身高度为0.5mm；编号为编号为2#的焊缝中存在夹渣缺陷，长的焊缝中存在夹渣缺陷，长3mm，最大自身高度为，最大自身高度为0.5mm。未熔合和夹渣缺陷附近实测最小壁厚均为。未熔合和夹渣缺陷附近实测最小壁厚均为5.4mm，本次检验未发现其他缺陷，本次检验未发现其他缺陷，材料未出现性能劣化及劣化损伤，该管道结构符合设计规范且不承受疲劳载荷。材料未出现性能劣化及劣化损伤，该管道结构符合设计规范且不承受疲劳载荷。试问因焊接缺陷而导致的管道安全状况等级？试问因焊接缺陷而导致的管道安全状况等级？由题意得年腐蚀速率为
87、（6-5.4）/3=0.2mm/y;如果再按运行3年计算，则至下一检验周期腐蚀量的2倍为：0.2 mm/y3年2=1.2mm;则t=5.4-1.2=4.2mm；0.15t=0.63mm；0.20t=0.84mm ，0.35t=1.47mm 在这里需要注意的是：定检规中关于焊接缺陷以及局部减薄等定级中出现的“t”一律是指缺陷附近壁厚的实测最小值减去至下一检验周期腐蚀量的2倍。分别计算未熔合缺陷和夹渣缺陷的安全状况等级L o g o4.综合题解析综合题解析（1）因未熔合长度45mm0.5D=249.6mm，根据在用工业管道定期检验规程（试行）第四十九条规定：当4mmt=4.2mm8mm时，GC2级
88、管道2级允许的未熔合自身高度的最大值不超过0.15 t与1.0mm中的较小值：由已知得未熔合缺陷自身高度最大值0.5mm0.15 t=0.63mm；所以由未熔合缺陷确定的管道安全状况等级可定为2级，运行周期为3年；（2）根据在用工业管道定期检验规程（试行）第四十九条规定：对于GC2级管道，当夹渣自身高度或宽度的最大值不大于0.35t并且不大于6mm时，2级所允许的单个焊接接头中夹渣总长度的最大值不超过0.5D：由已知得夹渣缺陷自身高度最大值0.5mm0.35t=1.47mm；夹渣总长度3mm0.5D=249.6 mm；所以由夹渣缺陷确定的管道安全状况等级可定为2级，运行周期为3年；综上得出：因
89、焊接缺陷导致的管道安全状况等级可定为2级，运行周期可以定为3年。L o g o5）知支管连接处的焊接型式如下图所示，请判断接头型式及）知支管连接处的焊接型式如下图所示，请判断接头型式及焊缝型式？焊缝型式？4.综合题解析综合题解析解析： 接头形式为角接接头；焊缝形式为组合焊缝（全焊透）。L o g o6）场进行压力试验时，使用了）场进行压力试验时，使用了1块精度等级为块精度等级为2.5级、量程为级、量程为6.0MPa的的且已超期未检的压力表，试根据上述描述，指出错误之处。且已超期未检的压力表，试根据上述描述，指出错误之处。解析：错误有：压力表至少2块；精度等级不得低于1.6级；表的量程应为被测最大压力的1.52倍；应力表应校验合格且在有效期内。7）全面检验过程中已进行了压力试验且压力试验已合格，请问还需要）全面检验过程中已进行了压力试验且压力试验已合格，请问还需要进行泄漏性试验吗？进行泄漏性试验吗？解析：无需再做泄漏性试验。注意跟新安装管道的区别。4.综合题解析综合题解析L o g oTHAKNS!
