管道完整性管理.ppt

一、油气管道失效事故、失效模式和失效原因 二、油气管道完整性管理的概念、内涵和意义 三、油气管道风险评价 四、基于风险的管道检测 五、油气管道适用性评价 六、管道补强修复技术 七、GIS技术和数据库 八、管道地震和地质灾害评估技术 一、油气管道失效事故、失效原因和失效模式 1、油气管道失效事故 管道运输是石油、天然气最经济、合理的运输方式。 由于石油、天然气的易燃、易爆性和具有毒性等特点，管道的安全运行非常重要。 油气输送管道长时间服役后，会因外部干扰、腐蚀、管材和施工质量等原因发生失效事故，导致火灾、爆炸、中毒，造成重大经济损失、人员伤亡和环境污染。 国内某输油管线腐蚀破裂，大量原油泄漏情况 原油泄漏造成农田毁坏和环境污染情况 2、油气管道失效模式 失效模式是失效的表现形式。 油气管道的失效模式主要包括：断裂、变形、表面损伤三大类。 2、油气管道失效原因 国外在上世纪60年代末期就开始注意在役管道的检测和剩余强度评价，并逐步把它纳入压力管道标准。 上世纪90年代，随着国际上对管道运行经济性和安全性兼顾的要求越来越强烈，欧美等发达国家提出了管道适用性评价和风险评价的概念。 经过10余年的发展，已形成许多的评价标准和规范。之后，2001年，API和ASME提出管道完整性管理的概念，并颁布了有关的标准和规范。目前，油气管道完整性管理已成为管道工程领域的热点。 为了增进管道的安全性，美国国会于2002年11月通过了专门的H.R.3609号《关于增进管道安全性的法规》，2002年12月27日布什总统签署生效。 H.R.3609号法规第14章中要求管道公司在高风险区（HCA）实施管道完整性管理。 美国运输部制定了《在管道高风险区实施完整性管理》CFR42 PART195 ASME B31.8 S2001：是对ASME B31.8的补充，也是输气管道完整性管理的标准。 API RP1160：管理危险液体输送管道完整性管理推荐做法 定量风险评价 定量风险评价也称概率风险评价(PRA)，是将失效概率FS和失效后果值CS代入下式，求出整个系统的总风险值。 这种计算往往是一个相当复杂的、耗资巨大的过程，同时需要有价值的数据库作为支撑。 管材研究所在引进和借鉴加拿大PIRAMID风险评估技术基础上，结合我国管线的特点，进行二次开发，形成了TGRC-RISK管道风险评估软件。 软件采用以下两种方法计算管道失效概率 统计分析方法 可靠性理论 考虑以下三种失效后果 直接财产损失 人员伤亡 环境污染 西气东输管道风险评价结果 克轮输气管道风险评估部分结果 管道检测技术包括智能内检测技术和外检测技术。 国际上GE PII、TVI等管道完整性技术服务公司针对不同类型的管道缺陷，已开发出多种智能内检测设备和技术，包括用于管道变形检测的通径检测器，用于腐蚀缺陷检测的漏磁检测器，用于裂纹检测的超声检测器、弹性波检测器和电磁声能检测器等。 在国内，管道技术公司、新疆三叶公司等单位在借鉴国外技术的基础上开发了通径检测器和漏磁检测器，但在检测精度和系统配套性方面与国际先进技术相比还存在差距。 管道内检测技术（Smart Pig 技术） 检测器类型 通径检测器（主要检测变形） 金属损失检测器 类裂纹缺陷检测器 HIC及分层检测器 基本原理 漏磁原理 超声原理 射线原理 电磁声纳原理 涡流原理 检测技术发展趋势 高分辨率 尺寸规格系列化 针对不同类型的缺陷开发系列化检测器 缺陷三维尺寸 1、含缺陷管道剩余强度评价 体积型缺陷的评定：ASME B31G、CAN/CSA Z144-M86、 DNV RP F101、API RP 579的第5章、SY/T 6477等。 平面型缺陷的评定:EPRI方法、CEGB R6、BS7910、ASEM XI篇IWB－3640 附录C和IWB－3650 附录C等。 几何缺陷评定：API RP 579的第8章给出了管体不圆、直焊缝噘嘴和错边的评价方法。 弥散损伤型缺陷评定：API RP 579的第6章给出了点腐蚀损伤的评定方法 机械损伤缺陷的评定：尽管国际上从上世纪80年代末期以来已开展了不少研究，但尚未形成系统的评价规范和标准。 2、含缺陷管道剩余寿命预测 剩余强度评价主要是评价管道的现有状态，而剩余寿命预测则主要是预测管道的未来事态，显然后者的难度远大于前者，目前研究也确实没有前者成熟。 剩余寿命主要包括腐蚀寿命、亚临界裂纹扩展寿命和损伤寿命三大类。三者之中，除亚临界裂纹扩展寿命，尤其是疲劳裂纹扩展寿命的研究较为成熟，较易预测之外，腐蚀寿命和损伤寿命研究都远不成熟，预测难度很大。 难点在于：1）缺陷发展速率难以实现现场准确监测；2）实验室内加速试验数据与现场复杂多