1、在用压力管道在线、定期检验,江苏省特种设备安全监督检验研究院 陈 挺 2008年7月 于南京,一四点解释 1 关于在用工业管道检验规程的地位,在用工业管道检验规程是一部部颁法规性文件，依据压力管道安全管理与监察规定作为在用工业管道检验、定级和缺陷评定处理的基本技术要求（最低要求）。 在用工业管道检验规程不同于历史上其他类似文件，因为它是由归口特种设备安全管理部门（而非工业主管部门）制订。-2003年6月1日正式实施,以武汉市为例: 2001年时的工业管道累计长度粗略统计超过 10000Km，输送介质为空气、蒸气、氧气、 一氧化碳、氯气等，主要分布在工矿企业。 而当年的压力管道的发展态势评价为具
2、有五大特点：一，在用工业管道、公用管道铺设年代长、种类杂、数量多、分布广、 技术档案差、事故隐患多、危险大。二， 随着工业和城市建设的发展及人民生活水平 的不断提高，工业管道、公用管道、长榆管道发展速度快。三，管理多元化。压力管道安全监察、安全性能检验与一般设备检修 管理界限不清，质量技术监督部门与行业主管部门及企业自检单位性质混淆，行业保护，部门干预，使检验秩序受到干扰。 四，检验检测手段缺乏，检验装备老化、落后，缺乏建立压力管道检测系统的实力。五，近年来压力管道事故时有发生。,2在用工业管道检验规程的技术背景,华东理工大学、锅检中心“八六三”计划的研究成果，填补了国内在此领域的空白，并首次
3、建立了压力管道安全等级评级方法，为保障压力管道提供重要依据。国家质量监督检验检疫总局在该方法基础上编制在用工业管道定期检验规程。 特点：在用管道的安全评定方法 针对管道超标缺陷多， 国内无含缺陷管道安全评定规程的情况，通过对缺陷表征、载荷及应力分析、材料性能以及相关参数、体积型缺陷和面型缺陷评定方法和分析技术等问题的研究，在国内首次建立了完整的“在用含缺陷管道的评定方法“。研究中还首创了考虑缺陷几何因素的周向面型缺陷失效评定曲线族方法和可以同时进行塑性破坏和断裂分析的U因子方法，并首次提出和实现了缺陷免于安全评定的思想和方法。,历史上，曾有多个主管部门制定了在本行业的压力管道检验规程-化工部：
4、化工企业压力管道检验规程；中石化：工业管道维护检修规程；冶金部：冶金工业管道管理若干规定。所以在用工业管道检验规程意义：,统一了各部门间差异；统一名称；统一定性、定量的尺度；统一检验周期，利于检验和管理。,3 关于管道分类,工业管道由于用途太广泛，历史上分类繁多，如：化工部为AD，中石化分IV类，而设计、安装使用的规范不同也有不同的分类。 现在压力管道监察规定将管道按用途分了三类：长输管道 GA 公用管道 GB（GB1，GB2） 工业管道 GC（GC1，GC2，GC3） 对应在设计、安装资格也将其列为GA、GB、BC,4在用工业管道的级别划分,符合下列条件之一的工业管道为GC1级 ：1.输送现
5、行国家标准职业接触毒物危害程度分级GB5044中规定的毒性程 度为极度危害介质的管道；2.输送现行国家标准石油化工企业设计防火规范GB50160及建筑防火规范GBJl6中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体，并且设计压力4.0MPa的管道；3.输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力4.0MPa，并且设计温度400的管道；4.输送流体介质并且设计压力l0.0MPa的管道。,符合下列条件之一的工业管道为GC2级： 1.输送现行国家标准石油化工企业设计防火规范GB50160及建筑防火规范GBJ16中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体，并且设计压力4.0MPa的管道；2.输
6、送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力4.0MPa，并且设计温度400的管道； 3.输送非可燃流体介质、无毒流体介质，设计压力10.0MPa，并且设计温度400的管道； 4.输送流体介质，设计压力100MPa，并且设计温度400的管道。,符合下列条件之一的工业管道划分为GC3级： 1.输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力1.0MPa，并且设计温度400的管道；2.输送非可燃流体介质、无毒流体介质，设计压力4.0MPa并且设计温度400的管道。其中穿跨越铁路干线、重要桥梁、住宅及工厂重要设施的输送火灾危险性为甲、乙类介质或毒性程度为中度危害以上介质的GC2、GC3级工业管道，其穿跨越部分按G
7、C1级管道的检验要求进行检验。,二、定期检验,1检验分类： 在线检验 全面检验 2检验资质：机构 ： 由使用单位实施在线检验；由专有资质检验单位实施全面检验（含在线）。人员要求 ：在线检验要求专业培训，报相关监督部门备案；全面检验要求有相应检验资格、考核、发证，检验员。,3在线与全面检验在下列方面都不同：,运行状态-在线检验：开车全面检验：停车（介质清空、盲板隔离、拆除隔热层等）检验内容-在线检验：侧重开车状态下的泄漏，振动；全面检验：着重缺陷检测、强度校核以及整体的安全性评价。检验方法-在线检验：以宏观检查为主，辅以测厚、接地电阻 测量、保护装置的检查的方式；,3在线与全面检验在下列方面都不
8、同：,全面检验：在线检验的内容，加之焊缝无损检测、必要时的材质物理化学性能、安全装置校 验、压力试验或密封性试验。检验结论-在线结论：可以使用、监控使用、停用；全面检验：做出安全状况等级评定，14级。检验周期-在线检验：每年至少一次；全面检验：根据安全等级一般6年，最长可9年。,4在线检验的重点部位及主要内容 (程序，见管规第5页）,主要项目及内容(外观检查)泄漏检查：绝热层、防腐层检查：振动检查：位置与变形检查：,重点： 阀门、法兰等管件的联接处； 动力设备：如压缩机、泵的连接处； 补偿器、三通、变径等处； 运行中有异常响动、异味、变形处。,重点： 破损、脱落、跑冷等情况（奥氏 体、保温层破
9、损，有无积水）油漆、防腐层完好情况,主要检查在运行中是否有异常振动情况, 重点： 在运行中有异常响动 与动力设备的连接处 承受交变载荷管段,重点：是否符合技术规范及现行国家标准的要求；与相邻设备、管道有无碰撞及磨擦；是否挠曲、下沉及异常变形;重点部位，如测试点（中、高温管道要求）；发生过损坏、修复的部位；跨距大，受力复杂的管段是否完好。,支吊架检查：支吊架是管道系统组成的重要部件，在检查中应以足够的重视。 重点在下列几方面： 支吊架是否完好，有否脱落、变形、腐蚀损坏或焊缝开裂； 支架与管道接触处有无积水（活动支架）； 恒力弹簧支架位段指示是否越限； 变力弹簧支架是否异常变形、失载； 转导向支架
10、间隙是否合适、有无卡涩；,阻尼器、减振器位移有无异常； 承载钢结构有无变形、主焊缝有无宏观开裂。阀门、法兰等管件检查:重点：阀门操作是否灵活，表面是否腐蚀、裂纹；连接螺栓是否松动；有无异常变形；波纹管是否失稳等等。,阴极保护装置检查： 有阴极保护装置的管道要检查其保护装置的完好性。 管道标识及安全保护装置检查： 管道标识，按现行标准及企业内部标准规范要求 安全保护装置的要求在第5章。 运行状态下（在线检验）要求见第52条 a压力表 b测温仪表 c安全阀 d爆破片 e爆破片与安全阀串联（特殊性） 共同点：只要失效、损坏应立即更换。,视情况应予考虑的检验项目,壁厚检查：对有腐蚀、冲刷减薄的弯头、三
11、通等管件可以用定点或抽查方式测厚。 使用测厚仪。 电阻值检查：对介质为易燃、易爆的管道接地电阻及法兰之间接触电阻值的抽查测定。 *检测员认为有必要的检查项目如：法兰之间跨接导电片等。 对地电阻100；法兰间0.03，使用接地电阻测量仪。,图1冲刷减薄的弯头 图2冲刷减薄的弯头示意图, 检验要求,程序上见P5图1 检验前的准备工作充分与否至关重要，所以资料的准备是必不可少： 管道竣工资料； 工艺流程图； 单线图； 历次检验报告； 运行记录、改造记录、检修记录。 制定简要的检验方案 方案要素：简要自然状况重点管段重点部位检验手段, 检验报告及问题处理,检验报告：在线检验现场检验结束后，要按附件二
12、（P27）填写在线检验报告。 其结论为： 可以使用监控使用停止使用 关于报告书的填写：报告书的封面、登记表、单线图都属档案部分，一次性工作完成。 测厚记录：每测一次在记录中记录一次 每次检验必须出具的是结论报告（P31） 检验报告要存档、备案 有问题应及时采取整改措施，重大安全隐患应报质量技术监督部门备案（市锅炉处、省锅炉局）,5简要介绍全面检验,检验周期安全状况等级为1级和2级的在用工业管道，检验周期一般不超过6年；安全状况等级为3级的在用工业管道，检验周期一般不超过3年。 管道检验周期可根据下述情况适当延长或缩短:A. 经使用经验和检验证明可以超出上述规定期限安全运行的管道，使用单位向省级
13、或其委托的地(市)级质量技术监督部门安全监察机构提出申请，经受理申请的安全监察机构委托的检验单位确认，检验周期可适当延长，但最长不得超过9年。 B. 属于下列情况之一的管道，应适当缩短检验周期： 较灵活、实际、操作可行，说明规程的制定充分听取了各个部门的意见。,1新投用的管道(首次检验周期)； 2发现应力腐蚀或严重局部腐蚀的管道； 3承受交变载荷，可能导致疲劳失效的管道； 4材料产生劣化的管道； 5在线检验中发现存在严重问题的管道； 6检验人员和使用单位认为应该缩短检验周期的管道,5简要介绍全面检验,使用单位检验准备，制定计划 现场准备中有关安全事项应达到以下要求： (一)影响管道全面检验的附
14、设部件或其他物体，应按检验要求进行清理或拆除； (二)为检验而搭设的脚手架、轻便梯等设施，必须安全牢固，便于进行检验和检测工作； (三)高温或低温条件下运行的压力管道，应按照操作规程的要求缓慢地降温或升温，防止造成损伤； (四)检验前，必须切断与管道或相邻设备有关的电源，拆除保险丝，并设置明显的安全标志； (五)如需现场射线检验时，应隔离出透照区，设置安全标志；,5简要介绍全面检验,(六)全面检验时，还应符合下列条件： 1将管道内部介质排除干净，用盲板隔断所有液体、气体或蒸汽的来源，设置明显的隔离标志； 2对输送易燃、助燃、毒性或窒息性介质的管道，应进行置换、中和、消毒，清洗。对于输送易燃介质
15、的管道，严禁用空气置换； 3进入管道内部检验所用的灯具和工具的电源电压应符合现行国家标准安全电压GB3805的规定；检验用的设备和器具，应在有效的检定期内，经检查和校验合格后方可使用。,全面检验项目,在检验工作项目和深度上比在线检验大大加深，如：宏观检查上，与在线比增加了焊接接头宏观缺陷检查（包括组成件的损伤、变形、表面缺陷等）； 管道结构检查（考虑到历史原因）1支、吊架的间距是否合理；2柔性设计管道，其固定点/固定支架之间是否有补偿。 材质检查上，从原始资料开始要求查清材质，否则要用检验技术手段（定量光谱PMI、化学分析等）加以判定； 测厚抽查： NDT技术的应用：,1重点部位弯头、三通及大
16、小变径处； 2数量不少于三处（每件/每个位置）； 3抽查比例GC1/50%，GC2/20%，GC3/5%； 4有必要时，可适当提高抽查比例。,1表面NDT: 宏观检查中发现裂纹或可疑部位； 保温层破损可能渗入雨水、污水的部位进行PT; 在应力环境中运行的管道，进行抽查； 长期承受交变载荷的管道； 必要时，支管角焊缝。,2检查焊缝内部缺陷RT或UT: 检查比例GC1：15%，GC2：10%，至少2个； 循环交变载荷及振动大的管道抽查比例加一倍; 耐热钢管道抽查比例同样是加一倍； * 若发现安全状况等级3、4级的缺陷，要增加抽查比例。 * 抽查中的接头要全长度的检测。,抽查的部位应从下述重点检查部
17、位中选定： 1制造、安装中返修过的焊接接头和安装时固定口的焊接接头； 2错边、咬边严重超标的焊接接头； 3表面检测发现裂纹的焊接接头； 4泵、压缩机进出口第一道焊接接头或相近的焊接接头； 5支吊架损坏部位附近的管道焊接接头； 6异种钢焊接接头； 7硬度检验中发现的硬度异常的焊接接头； 8使用中发生泄漏的部位附近的焊接接头； 9检验人员和使用单位认为需要抽查的其他焊接接头。,全面检验项目,理化、金相技术应用可以进一步判明材料的机械性能、金相组织结构（第31、32、33条）。,下列管道可选择有代表性的部位进行金相和硬度检验抽查： 1 Tw 370的碳素钢和铁素体不锈钢管道； 2 Tw 450的钼钢
18、和铬钼钢管道； 3 Tw 430的低合金钢和奥氏体不锈钢管； 4 Tw 220的输送临氢介质的碳钢和低合金钢管道。 5 含湿H2S或介质可能引起应力腐蚀的碳钢和低合金钢管道，应选择有代表性的部位进行硬度检验。（当焊接接头的硬度值超过HB200时，扩大焊接接头内外部无损检测抽查比例） 6对于使用寿命接近或已经超过设计寿命的管道。(必要时应取样进行力学性能试验或化学成分分析),全面检验项目,强度校验及应力分析（第35条）管道的全面减薄量超过公称厚度的10时应进行耐压强度校验。耐压强度校验参照现行标准GB50316。 对下列情况之一者，应进行管系应力分析。 1无强度计算书，并且t0D0/6或P0/t
19、0.385的管道； 2存在下列情况之一的管道： 有较大变形、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。,全面检验项目,压力试验应遵守的原则： a一般应以液体为试验介质。当管道的设计压力小于或等于0.6MPa时，可采用气体为试验介质，但应采取有效的安全措施。脆性材料管道严禁使用气体进行压力试验。 b当进行压力试验时，应划定禁区，采取必要的安全保护措施，无关人员不得进入； c在管道上进行的修补，应在压力试验前完成； d压力试验合格后，应按规定的格式填写在用工业管道压力试验报告或泄漏性试验报告。 e压力试验和泄漏性试验的具体规定按现行国家
20、标准工业金属管道工程施工及验收规范B50235执行， 其中试验压力计算公式中的设计压力在此用最高工作压力代替。特殊情况：,如果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，可同时采用下列方法代替： 1所有焊接接头和角焊缝(包括附着件上的焊接接头和角焊缝)，用液体渗透法或磁粉法进行表面无损检测， 2焊接接头用100射线或超声检测， 3泄漏性试验。,工业管道缺陷处理的原则,规程规定的是缺陷处理的原则，既适用于超过制造及验收规范的缺陷的处理，也适用于导致工业管道的安全状况等级按本规程的规定不能评定为3级的缺陷的处理。 缺陷的处理有两种方式，一是修复，一是安全评定。缺陷的修复必须
21、按照有关的规范的要求进行，修复前，使用单位前应制定修复方案，相关文件记录应存档；,工业管道缺陷处理的原则,修复的过程也必须符合有关规范的规定；缺陷修复后，由原检验单位按照有关规范确认合格后，管道方可投入使用。 工业管道的缺陷安全评定是一项复杂的工作，既需要丰富的实践经验，也需要复杂的应力分析。为了确实保证工业管道的安全运行，因此，工业管道的缺陷安全评定必须由国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器安全监察局认可的评定单位进行，工业管道评定单位应对评定结果负责。,*缺陷安全评定方法- RBI技术,国家质检总局以国质检特2006198号文件于2006年5月15日发出关于开展基于风险的检验（RBI）技术
22、试点应用工作的通知 基于风险的检验技术（Risk Based Inspection，简称RBI检验技术）是在追求特种设备安全性与经济性统一的基础上建立的一种优化检验方案的方法。试点期间，由中国特种设备检测研究中心和合肥通用机械研究院承担RBI检验工作; 采取在线检测和传统检验方法等手段进行对比验证，积累经验，逐步建立和完善各类材料、典型设备腐蚀、高温性能退化等基础数据库。,1.SY/T 64772000 含缺陷油气输送管道剩余强度评价方法 2.API RP5792000 服役适用性评价推荐作法 3.API581基于风险的检验方法 4.ASME B31.8s基于管线完整性的风险管理,从强度、腐蚀
23、、第三方破坏、设计、安装方面和操作等诸多因素方面考虑，上图 就是一个基于局部金属损失轴向尺寸应满足的判据图，Rt由tmm和tmin计算剩余厚度比； 壳体参数。,安全状况等级评定,原则：应根据全面检验的结果评定，并以其中各评定项目中等级最低者作为评判级别。 评判时所涉及的几个方面 ： a.管道位置有无不当或不合理结构（第44条）； b.管道组成件的材质，是否符合设计和使用要求，如与原设计不符，有无材质不明或者材质劣化（第45条） ； c.管子或管件有无全面减薄（第46条） ； d.管子的局部减薄（第47条） ；,安全状况等级评定,e. 若管道组成件的内外表面或管壁中存在裂纹，则应打磨消除或更换，
24、打磨凹坑按的第47条规定进行定级。在特殊情况下，需通过安全评定确定管道的安全状况（第48条）。 f. 有焊接缺陷（不包括裂纹）的安全状况等级划分按第49条 ； g. 管道组成件有否缺陷，附属设施是否有损坏（第50，52条） h. 管道支吊架异常时，应进行修复或更换，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，应力分析或安全评定结果如不影响安全使用的，则可定为2级，反之则可定为3级或4级（第53条）。,附件一 工业管道安全状况等级划分方法,第1条 工业管道的安全状况，用安全状况等级来表 示。安全状况等级划分为1级、2级、3级和4级四个等级，其代号分别为1、2、3、4。第2条 安
25、全状况等级的评定条件如下：1级：安装资料齐全；设计、制造、安装质量符合有关法规和标准要求；在设计条件下能安全使用的工业管道。,附件一 工业管道安全状况等级划分方法,2级：安装资料不全，但设计、制造、安装质量基本符合有关法规和标准要求的下述工业管道：,(1)新建、扩建的工业管道：存在某些不危及安全且难以纠正 的缺陷，且取得设计、使用单位同意，经检验单位监督检验， 出具证书，在设计条件下能安全使用。 (2)在用工业管道：材质、强度、结构基本符合有关法规和标 准要求，存在某些不符合有关规范和标准的问题和缺陷，经 检验单位检验，报告结论为三至六年的检验周期内和规定的 使用条件下能安全使用。,附件一 工
26、业管道安全状况等级划分方法,3级：存在材质与介质不相容，设计、安装、使用不符合有关法规和标准要求及其他严重缺陷等问题，但使用单位采取有效措施，经检验单位检验，可在一至三年检验周期内在限定的条件下使用的在用工业管道。4级：缺陷严重，难于或无法修复；无修复价值或修复后仍难于保证安全使用；检验报告结论为判废的工业管道。,附件一 工业管道安全状况等级划分方法,第3条 在用工业管道的安全状况等级，由承担该管道全面检验工作的检验单位负责评定，在在用工业管道全面检验报告书中注明“安全状况等级”。新建、扩建的工业管道的安全状况等级，由承担该管道安装安全质量监督检验工作的检验单位负责评定，在压力管道安装安全质量
27、监督检验报告上注明“安全状况等级”。,*埋地管道检验技术简介,特点：通过对有代表性检测点的开挖检测，利用抽查数据结合建立的安全评估模型，对埋地管道进行综合检验。据有关文献分析，导致埋地压力管道失效的原因可能有： （1）应力因素； （2）腐蚀因素； （3）第三方破坏因素； （4）设计、安装方面因素； （5）操作因素等。,*埋地管道检验技术简介,1、调查内容和资料 原始资料 应包括管道设计、制造、安装的原始资料以及管道投产竣工资料； 管道运行记录 应包括管道输送介质压力、流量、温度记录；阴极保护系统运行、故障记录；,管道修理或改造资料 应包括管道修理、改造方案，施工记录、验收报告、竣工资料； 管道
28、事故或失效资料 应包括管道失效原因分析及改造、修理资料； 管道各类保护措施的使用记录； 气质分析报告，以往的检验记录和报告。 2埋地管道的检测评价，一般分为以下步骤： 沿线检查； 原始资料审查；,制定检测方案； 实施管道检查； 收集完整检测数据； 处理检测数据； 完成检测报告。 3制定检验方案 管道检验前，检验单位与使用单位在分析所涉及资料基础上，应根据管道使用年限、运行状况、危险程度等因素，合理制定检验方案，确定随机抽样点及位置分布，确保检验周期内管道安全运行。 4一般检验程序,检验程序,地面装置外观检查 地面管道、法兰、弯头、三通、封头等管道附件的外观检查。 管道标志桩、锚固墩、测试桩、围
29、栅、拉索和标志牌的外观检查。 管道埋深检查 检查管道埋深及覆土状况，管道埋深应符合GB 50251规定。 穿、跨越管道检查 穿越管道检查管道裸露、悬空、位移、受流水冲刷及剥蚀损坏情况。 跨越管道检查管道的表面状况，结构配件的缺损情况。,电性能测试 阴极保护系统的电绝缘性能测试对象应包括绝缘法兰、绝缘接头、绝缘固定支墩和绝缘垫块等。 绝缘法兰、绝缘接头、绝缘固定支墩和绝缘垫块的外观检验。 接地电阻测试 辅助阳极和牺牲阳极接地电阻测试可参考SY/T 0023规定。 阴极保护参数测试 阴极保护参数测试前应分析管道阴极保护历史运行参数，确定管道保护度、保护率、运行率。 管地电位测试，应包括管道自然电位
30、、牺牲阳极开路电位、管道保护电位等参数的测试。,管地保护电位测试中发现的异常管段，应采用防腐层检漏仪对防腐层完整性进行检验,确定防腐层破损、漏电点。 防腐层缺陷在线检测技术 各种涂层缺陷检测技术几乎都是通过在管道上加载直流或交流信号来实现的，不同之处是原理、性能、功用上的差异，有的可以实现多种检测，有的只能达到单项目的。一些检测手段还需要在特定环境条件，并配合其它设备才能完成。 目前实际工作中应用较为广泛的涂层检测技术主要包括：标准管/地电位检测（P/S）、Pearson检测（PS）、密间距电位测试（CIS、 CIPS）、管中电流衰减测试法、多频管中电流法、直流电位梯度测试（DCVG）等。,对于特殊条件下的管道，还应检验下述内容： 焊缝无损检验； 管道材料理化性能检验； 管道应力状况测试； 压力试验等。5今后技术发展的方向1、基于风险评估的检验技术2、在线检测技术3、安全评价技术,谢 谢 大 家 ！,
