基于RBI風險評估的檢驗技術(shù)補充

1、基于RBI風險評估的檢驗技術(shù)補充 緒論 油氣輸送管道主要承擔氣、水等重要能源物資的運輸任務(wù)，其運輸安全事關(guān)重大。 國外出臺過一系列管道安全規(guī)范和標準，較重要的有： 英國CEGB含缺陷結(jié)構(gòu)的完整性評價標準，R/ H/ R6、英國BSI 的BS7910 1999金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)可接受缺陷的評價方法 美國API 579服役適應性評價推薦方法、ASTM B31. 8 2001天然氣管道完整性管理體系等 這些標準從管道失效率、可靠性、缺陷可容許性、殘余強度、風險等級等多種角度提出適應性、可靠性、風險性、完整性等概念。腐蝕管道的安全管理體系第1頁/共57頁 緒論 我國雖然已經(jīng)建立了一些標準，如SAPV 955、

2、SY/ T6477 20006、SY/ T6151 19957等，但尚未形成統(tǒng)一和完整的體系 為此，重點研究腐蝕管道的安全管理體系，將當前管道各種安全概念和評價方法歸納成包含三個層次的統(tǒng)一框架體系。三個層次由低到高分別為：管道可靠性(適應性) 評價、風險評價和完整性評價(管理) 。 較高層次包含較多系統(tǒng)工程含義，反映了當前管道安全管理從單一安全目標發(fā)展到優(yōu)化、增效、提高綜合經(jīng)濟效益的多目標趨向。腐蝕管道的安全管理體系第2頁/共57頁一、可靠性評價 有關(guān)可靠性有關(guān)可靠性的概念前面已經(jīng)加以了說明，在此主要針對管道腐蝕的可靠性評價加以分析 1、腐蝕管道的可靠性分析 腐蝕管道的可靠性評價，常采用與同類

3、未腐蝕管道對照的方法進行。 腐蝕缺陷使管道可靠性下降，下降程度取決于缺陷的大小、性質(zhì)和位置。 由于缺陷種類、失效機理各不相同，因此按失效曲線分析十分復雜。 工程上常采取按因素分析的方法，主要研究的內(nèi)容是對管道可靠性不構(gòu)成明顯影響的最大可容許缺陷尺寸(稱為缺陷可接受性) 的研究，或?qū)毕莨艿赖姆圻m應性( FFS) 的評價，是研究含缺陷后管道剩余強度和原管道強度的變化問題。管道腐蝕風險管理的基本方法簡介第3頁/共57頁1、腐蝕管道的可靠性分析（續(xù)） 主要涉及如下研究工作： (1) 對失效機理進行分類； (2) 對腐蝕缺陷進行分類； (3) 確定缺陷的量化指標，并研究其可以接受的門檻值； (4)

4、 研究含缺陷管道的可靠性、殘余強度、剩余壽命等和與原管道相比時的變化。管道腐蝕風險管理的基本方法簡介第4頁/共57頁1、腐蝕管道的可靠性分析（續(xù)） （1）缺陷的分類 BS7910 1999 將管道缺陷分為平面、非平面和不規(guī)則形狀。 對腐蝕管道而言，可以簡單分為裂紋缺陷(以強度損失為特征，如SCC 裂紋、SSCC裂紋、疲勞裂紋、蠕變等) 和腐蝕缺陷(以質(zhì)量損失為特征，如均勻腐蝕、局部腐蝕、槽溝腐蝕等) 。 前者對應于平面缺陷，后者對應于體積缺陷，其量化準則不同，如表1所示。管道腐蝕風險管理的基本方法簡介第5頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介第6頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介（

5、2）裂紋缺陷評價方法 裂紋缺陷由應力腐蝕開裂、腐蝕疲勞等過程產(chǎn)生，是以損失管道強度為主要特征的缺陷。 評價時以彈塑性斷裂力學為基礎(chǔ)，較多采用J 積分失效評價圖。 這種方法理論基礎(chǔ)好，但裂紋量化指標的測量較困難。 英國BS7910 1999 采用三級評價法第7頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介評價所需基本數(shù)據(jù)如下。 (1) 裂紋缺陷尺寸； (2) 材料抗拉強度b 、屈服強度y 、彈性模量E、泊松比、應力強度因子KIC 、斷裂韌性Kmat ； (3) 應力，包括一次應力(膜應力Pm 、彎曲應力Pb) 和二次應力(焊接殘余應力R 、結(jié)構(gòu)殘余應力Qm 、參考應力ref 、接縫錯邊應力S 、流變

6、應力f ) 。第8頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介（3）體積缺陷評價方法 體積缺陷評價指標 體積缺陷是以管道質(zhì)量損失為主要特征的缺陷，如常見的管道均勻腐蝕、各種局部腐蝕(點蝕、縫隙腐蝕、槽溝腐蝕等) 均屬于此類缺陷。 體積缺陷評價雖然與材料強度有關(guān)，但考慮應用方便，評價指標不直接采用強度，而采用更容易測量的腐蝕長度(深度) 。第9頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介 常以腐蝕投影區(qū)內(nèi)最危險厚度截面( CT P) 的臨界最小厚度、最小軸向長度、最小環(huán)向長度等為門檻值。 相應標準有，API 579 、SY/ T6151 和SY/ T6477 等。 一般分二級評價，即只考慮腐蝕深度和

7、既考慮腐蝕深度又考慮腐蝕面積第10頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介評價所需基本數(shù)據(jù)如下。 a.管道參數(shù) 管內(nèi)徑Di 、管外徑D0 、名義壁厚T 、腐蝕裕量FCA 、焊縫系數(shù)E。 b.缺陷參數(shù) 軸向和環(huán)向缺陷長度S 、C，環(huán)向和軸向最小測量壁厚TCmin 、TLmin ,最小剩余壁厚Tmm 。 c.運行參數(shù) 運行內(nèi)壓P、設(shè)計系數(shù)FS 、管道材料最小屈服強度SM YS 、管道最大操作壓力MA OP 等。第11頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介 評價之前需要首先計算最小允許壁厚Tmin 管道最小允許壁厚可以取兩者間的較大值 Tmin=TCmin ，TLmin 對于有未來工作要求的管

8、道，上述最小壁厚還需加上腐蝕余量FCA 體積缺陷的具體評價方法 a.腐蝕深度評價 b.綜合評價 含體積缺陷管道的殘余強度和最大允許壓力的計算第12頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介 二、風險評價 風險不等同于危險，造成損失可能性的特征稱為危險 如管輸可燃氣體、有毒氣體等都屬于危險特征 在危險性不變的前提下，對應的風險不同，如果管道無泄漏可能，這種危險就不構(gòu)成風險 此外，泄漏發(fā)生在鬧市區(qū)和無人區(qū)的風險也不同 不同管段有不同風險，同管段對不同失效原因也有不同風險，因為發(fā)生的概率不同第13頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介 1、風險評價方法簡介 基于數(shù)學方法的獨立風險評價方法 （1）

9、目標事件法 根據(jù)經(jīng)驗和文獻信息對各管段制定其事故概率和后果值，并計算其相對風險值 該方法具有技術(shù)簡單，數(shù)據(jù)要求少，但帶有較強的主觀性 第14頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介 （2）相對評估法 根據(jù)已知危害的風險模型，計算不同管段的風險指標值 該方法需要較多的管道專業(yè)知識和較為豐富的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) （3）場景分析法 建立某一事件的事件樹、決策樹、失效樹等結(jié)構(gòu)，并確定其風險值 （4）概率評估法第15頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介（4）概率評估法 以觸發(fā)管道事故的一系列事件概率為基礎(chǔ)，或以管道失效的歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ) 如以管道歷年穿孔、泄漏數(shù)量和歷年維修、更換數(shù)量為基礎(chǔ)，按概率理論確定其

10、風險概率第16頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介2、風險評價準則和目標基本準則：（1）按獨立事件概率計算（2）按最差情況考慮（水桶理論）（3）評價結(jié)果只具有相對意義（4）帶有主觀色彩，如取決于專家群的選擇（5）受公眾社會和道德觀念影響，尤其在后果嚴重性的評價中第17頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介2、風險評價準則和目標（續(xù)）目標：（1）哪些因素造成管道失效（2）這些事故發(fā)生概率有多大（3）事故后果嚴重性的大小 通過風險評價確定管道失效的主要危險性類型 對這種管道的失效概率及后果的嚴重性進行量化，得到風險等級 確定高風險管段性質(zhì)和部位，為管道完整性管理提供基礎(chǔ)依據(jù)第18頁/共5

11、7頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介3、風險評價指標的量化 風險=失效概率后果嚴重性 通過對這兩項指標量化或依靠專家或社會達成共識的經(jīng)驗值，就可能獲得結(jié)果 若某項數(shù)據(jù)難以獲得，則可以以最壞假設(shè)考慮即可事故后果的量化一般至少需要考慮以下一些因素： (1) 人口密度； (2) 附近地形及土壤滲透性； (3) 附近是否有醫(yī)院、學校、兒童中心等機構(gòu)； (4) 管輸介質(zhì)的性質(zhì)；(5) 對環(huán)境的危害；(6) 泄漏量 (7) 泄漏影響范圍； (8) 對公眾與社會的影響； (9) 引發(fā)二次危害的可能性。第19頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介三、完整性管理 完整性管理是近年發(fā)展的以管道安全為目標的系統(tǒng)管

12、理體系，內(nèi)容涉及管道設(shè)計、施工、運行、監(jiān)控、維修、更換、質(zhì)量控制和通信系統(tǒng)等全過程，并貫穿管道整個運行期。 其基本思路是調(diào)動全部因素來改進管道安全性，并通過信息反饋，不斷完善 完整性管理包括過程完整性、信息完整性和時間完整性，是當前管道安全管理的流行模式 管道完整性管理計劃不存在“最優(yōu)”或“惟一”方案，需要結(jié)合實際不斷完善第20頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介1 、完整性管理的基本方法 一般采用以下方法： (1) 約定法(或稱列舉法) 當對管道情況了解不多時，按預期約定項目，基于最壞情況來考慮評價，得到管道安全指標，例如, 按失效原因逐項評價，然后綜合 這種方法比較粗糙，精度不高，但

13、容易實施。 (2) 試驗法 這種方法需要積累較多的管道運行數(shù)據(jù)和知識，常需要結(jié)合管道運行(或試驗) 結(jié)果加以分析，作出對管道安全的直接評價。 這種方法較準確，但難度也較大。第21頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介2 、完整性管理的主要內(nèi)容 (1) 預準備階段 首先劃分具體管段和失效類型，對具體管段和失效原因分別進行評價，綜合其結(jié)果，確定需要優(yōu)先考慮的管段和重點預防的失效類型 (2) 風險評價 利用風險評價得到不同管段的風險指標和不同失效原因的風險指標，比較其結(jié)果，確定需要優(yōu)先開展管道完整性評價的管段區(qū)域和需要優(yōu)先預防的失效原因第22頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介2 、完整性

14、管理的主要內(nèi)容（續(xù)） (3) 完整性檢測、評價 這是完整性管理的重要組成部分，即對需要優(yōu)先評價的管段，采用綜合檢測技術(shù)的結(jié)果來評價管道的完整性管道完整性檢測評價的方法和指標第23頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介2 、完整性管理的主要內(nèi)容（續(xù)） (4) 維修、調(diào)整、預防措施和再評價間隔周期 (5) 運行狀態(tài)安全指標,即狀態(tài)指標3 、直接評價方法 (1) 埋地管道外腐蝕直接評價方法( ECDA ) 預評價；間接調(diào)查；直接調(diào)查；再評價 (2) 輸氣管道內(nèi)腐蝕直接評價方法( ICDA ) 預評價； 選擇調(diào)查點；局部調(diào)查； 再評價 腐蝕管道的安全至關(guān)重要，我國目前還缺乏完整和有效的保證體系。整

15、個體系涉及許多領(lǐng)域，對具體管道可以按可能和需要取其中部分體系進行運作。此外，結(jié)合實際條件，還需要發(fā)展可靠性評價、風險評價等具體技術(shù)，確定適合我國國情的標準規(guī)范第24頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 長輸天然氣管道工程是一個較為復雜的系統(tǒng)工程，涉及輸氣站場、管道、儲氣庫和下游的各個用戶。 任何一處出現(xiàn)問題都將影響整個系統(tǒng)的運行，因此，天然氣管道的安全性和可靠性問題十分重要。 其中輸氣站場在天然氣輸送過程中起著調(diào)節(jié)和控制作用，其穩(wěn)定性是保證輸氣系統(tǒng)安全運行的重要部分。 天然氣輸送系統(tǒng)中，輸氣站場的安全、高效運行是保證天然氣輸送的關(guān)鍵第25頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 基于故障模式與影響分析法是

16、一種風險分析的方法，簡稱FMEA 方法 站場的功能是將輸氣管線上的天然氣匯合增壓后進行輸送，以保證管線輸送的壓力要求。 站場內(nèi)部主要有壓縮機、分離器、閥組以及各類不同內(nèi)徑的管線等設(shè)備。 將輸氣站場設(shè)備和管線劃分為風險評價危險源及危險區(qū) 將FMEA 法用于輸氣站場分線分析需要考慮如下問題： 1、確定失效后果 包括：確定后果嚴重度、確定不易探測度、確定可能性程度、確定風險度值RPN、計算結(jié)果分析第26頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 2、制定應對措施 針對設(shè)備風險遠高于管線風險的評價結(jié)果，對高風險設(shè)備采取調(diào)整其設(shè)備工藝、操作規(guī)程、提高巡檢頻率、縮短檢驗周期等相關(guān)措施。 在日后的常規(guī)管理中可針對調(diào)整

17、后的設(shè)備再次進行R PN 危險度值計算，并比較措施可行性及效果，確保輸氣站場的運行更加有效、安全第27頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理 （1）常見泄漏的種類 一般天然氣計量站場的設(shè)備主要有分離器( 有立式和臥式兩種)，收、發(fā)球筒、閥門( 包括: 球閥、旋塞閥、閘閥等) 、匯氣管、管線( 主要有正常外輸管線、放空管線、排污管線等) 。 其它的如變送器( 溫度變送器、壓力變送器等) 、清管球通過指示器、溫度表、壓力表等, 這些設(shè)備和儀器、儀表之間的連接形式主要是法蘭連接、焊接和螺紋連接 根據(jù)現(xiàn)場實際常見的泄漏有以下幾種: (1)法蘭之間的泄漏； (2)管道泄

18、漏；(3)螺紋泄漏；(4)閥門泄漏第28頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） （2）常見泄漏的原因分析與處理措施 1）法蘭間泄漏：主要有以下原因: 密封墊片壓緊力不足， 法蘭結(jié)合面粗燥，安裝密封墊出現(xiàn)偏裝，螺栓松緊不一，兩法蘭中心線偏移。這種泄漏主要由于施工、安裝質(zhì)量引起的，主要發(fā)生在投產(chǎn)施壓階段; 由于脈沖流、工藝設(shè)計不合理， 減振措施不到位或外界因素造成管道振動，致使螺栓松動，造成泄漏;第29頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） （2）常見泄漏的原因分析與處理措施（續(xù)） 管道變形或沉降造成泄漏； 螺栓由于熱

19、脹冷縮等原因造成的伸長及變形，在季節(jié)交替時的泄漏主要是由這種故障引起的。 密封墊片長期使用，產(chǎn)生塑性變形、回彈力下降以及墊片材料老化等造成泄漏，這種泄漏在老管線上比較常見。 天然氣腐蝕，造成泄漏，這種情況比較少見，但由于墊片和法蘭質(zhì)量問題可能產(chǎn)生此種泄漏。第30頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） 2）管道泄漏 夾渣、氣孔、未焊透、裂紋等焊接缺陷引起的泄漏，隨著焊接技術(shù)的發(fā)展和施工質(zhì)量以及檢測手段的提高，這種焊接缺陷逐漸減少 腐蝕引起的泄漏 天然氣站場管道引起腐蝕的原因很多， 常見的有: 周圍介質(zhì)引起的均勻腐蝕、應力引起的腐蝕、氧和水引起的腐蝕、硫和細

20、菌引起的腐蝕、氫引起的腐蝕 第31頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） 其中氫引起的腐蝕后果最為嚴重，其原因在于： 盡管目前目前脫除H2S 的技術(shù)較高，但由于輸送壓力的提高，造成硫化氫的分壓提高，從而使HIC( 氫脆) 更為突出 而且這種腐蝕由于前期跡象不明顯，發(fā)展速度較快，一旦發(fā)生造成的損失和影響較大 其他常見的還有原電池腐蝕、晶界腐蝕等第32頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） 3）沖刷引起的泄漏 容易出現(xiàn)此類故障的部位是管道彎頭，特別是流速較快的彎頭處，造成這種泄漏主要有以下幾個原因: 從加工角度來說，對

21、于沖壓成型和冷煨、熱煨成型的彎頭，彎曲半徑最大的一側(cè)存在著加工減薄量； 天然氣流速較快，流經(jīng)彎頭時，對管壁產(chǎn)生較大的沖刷力，在沖刷力的作用下，管壁金屬不斷地被帶走，壁厚逐漸變薄，最后造成泄漏。 第33頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） 對于下游站場的彎頭，由于上游的硫化鐵鐵粉等雜質(zhì)跟隨管線到達下游， 這些雜質(zhì)的存在，相當于磨料的作用，加速了磨損速度。 天然氣站場排污管線靠近排污池的彎頭最容易穿孔，這也是因為排污管線排污頻繁、氣質(zhì)質(zhì)量差，靠近排污池的氣流速度非?？欤斐赡p嚴重，因而造成穿孔泄漏。 此種情況應給予重視。 調(diào)壓閥的閥體也是容易被刺壞的地方

22、。第34頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） 預防措施: 周期性清管, 減少硫化鐵鐵粉的存量； 根據(jù)下游用氣量做好管道末端氣量的儲存，尤其在冬季大氣量來臨之前，應保證備用氣充分，以避免氣流速度過快，導致管道內(nèi)部揚塵，造成很大的磨損。 搞好設(shè)計工作，要求彎頭部位應加厚設(shè)計第35頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） 4）振動引起的泄漏 管道的振動使法蘭的連接螺栓松動，墊片上的密封比壓下降，振動還會使管道焊縫內(nèi)缺陷擴展，最終導致嚴重的泄漏事故 天然氣管道振動的成因： 管線內(nèi)壓力脈動引起管道的振動 氣流的脈動是引起天然

23、氣管道振動的最主要的原因之一，在長輸天然氣管道上常用壓縮機給天然氣加壓 壓縮機周期性地、間歇地進氣和排氣，結(jié)果引起管路內(nèi)氣流壓力的脈動 當脈動氣流在管線內(nèi)傳播碰到彎頭、變徑管、匯管以及盲板等時，管道系統(tǒng)受到周期性激振力，在激振力的作用下引起管道及其附屬設(shè)備的振動。第36頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） 壓縮機的振動引起管線的振動 當壓縮機工作時，由于活塞組存在往復慣性力及力矩的不平衡、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)慣性力及力矩的不平衡、連桿擺動慣性力的存在以及機器重心的周期性移動等各種復雜合力的作用，使壓縮機工作時產(chǎn)生機械振動，從而引起和其相連的管道的振動 風力引起的振動

24、 當裸露的管子在受到風力時，會產(chǎn)生卡曼渦流效應，引起管子的振動。 所謂卡曼渦流是指當流體垂直于管子流動時，在管子的背面將產(chǎn)生有規(guī)則的渦流，因而出現(xiàn)交替的橫向力，稱為卡曼渦流。第37頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） 共振引起管道劇烈振動 當激振力的頻率和管道以及設(shè)備的固有頻率相同時，會引起管道和設(shè)備強烈的振動。 如: 卡曼渦流的頻率、脈動流的頻率以及壓縮機的振動頻率和管道的固有頻率相同時，會產(chǎn)生共振，有可能引起管子和設(shè)備的破毀 管道減振可以通過兩條途徑來解決: 控制管流的壓力脈動 調(diào)整管系的結(jié)點，改變固有頻率，減少振動，避免產(chǎn)生共振。第38頁/共57

25、頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） （3）螺紋泄漏 目前，天然氣站場常采用用的API 錐管螺紋連接，錐管螺紋包括圓螺紋、偏梯形螺紋，設(shè)計錐度為1/8( 半徑方向) ，其密封是由內(nèi)、外螺紋嚙合的緊密程度決定的。 由于結(jié)構(gòu)設(shè)計的原因，嚙合螺紋間存在一定的間隙，從本質(zhì)上講, API 螺紋不具備密封能力，其密封性是通過使用螺紋脂里的一些固體物質(zhì)( 如銅、鉛、鋅和石墨等) 來堵塞這些通道來獲得的，或通過表面處理( 如鍍銅、鋅、錫等軟金屬) 來減小間隙。 要提高密封性能，必須有足夠大的接觸壓力和足夠小的螺紋間隙。 溫度變化時，螺紋連接部位可能發(fā)生應力松弛，也可能造成接觸壓

26、力下降，使密封性能下降，振動也造成螺紋連接變松第39頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） （3）螺紋泄漏（續(xù)） 管螺紋密封的泄漏跟使用的密封材料有直接關(guān)系。 我國普遍使用鉛油麻絲、聚四氟乙烯膠帶密封。 鉛油麻絲等溶劑型填料在液態(tài)時能填滿間隙，固化后溶劑揮發(fā)，導致收縮龜裂，而且耐化學性能差，很容易滲漏。 聚四氟乙烯膠帶不可能完全緊密填充，調(diào)整時容易斷絲，易堵塞管路閥門，而且聚四氟乙烯和金屬磨擦系數(shù)低，管螺紋很容易松動，密封效果也不是很好。第40頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） （3）螺紋泄漏（續(xù)） 減少螺紋連

27、接泄漏的預防措施: 建議采用具有彈性密封環(huán)結(jié)構(gòu)的螺紋連接; 對于主干線連接的地方, 建議采用焊接;第41頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） （4）閥門泄漏 閥門由于受到天然氣的溫度、壓力、沖刷、振動、腐蝕的影響，以及閥門生產(chǎn)制作中存在的缺陷，閥門在使用過程中不可避免的產(chǎn)生泄漏 常見的泄漏多發(fā)生在填料密封處、法蘭連接處、焊接連接處、絲口連接處及閥體的薄弱部位上第42頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） （4）閥門泄漏（續(xù)） 現(xiàn)象及預防措施： 連接法蘭及壓蓋法蘭泄漏 這種泄漏一般通過在降壓的情況下，通過擰緊螺栓得

28、以解決； 焊縫泄漏 對于焊接體球閥，有可能存在焊接缺陷，出現(xiàn)泄漏，這種泄漏較少見。 第43頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） （4）閥門泄漏（續(xù)） 閥體泄漏 閥體的泄漏主要是由于閥門生產(chǎn)過程中的鑄造缺陷所引起的，此外，天然氣的腐蝕和沖刷也可能造成閥體泄漏，這種泄漏常出現(xiàn)在調(diào)壓閥上。 填料泄漏 閥門閥桿采用填料密封結(jié)構(gòu)處所發(fā)生的泄漏，長時間使用填料老化、磨損、腐蝕等使其失效，通過更換填料或擰緊能夠得以解決。 第44頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） （4）閥門泄漏（續(xù)） 注脂嘴的泄漏 一般是由于單向閥失效造成

29、的，在壓力不高的情況下注入密封脂可得到解決。 排污嘴泄漏, 一旦發(fā)現(xiàn)及時更換。第45頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 總結(jié) 天然氣站場由于泄漏引起的事故時有發(fā)生，造成嚴重的后果，為了使天然氣站場的泄漏得到有效的控制，建議采取如下一些措施加以防治： （1）變法蘭連接和螺紋連接為焊接，減少漏起點和靜密封點 （2）采用冗余設(shè)計 對排污管線和放空管線來說， 最好采用雙閥設(shè)計，用一閥保證密封，用另一閥用來截流。 同時管線和彎頭，尤其是彎頭應該考慮采取冗余設(shè)計第46頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 總結(jié)（續(xù)） （3）加強日常巡檢、維護和管理 堅持定時巡檢制和點檢制。 巡檢時對靜密封點重點進行檢查。 （4）

30、站場建立可燃氣體報警系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)泄漏，可及時進行報警 第47頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 總結(jié)（續(xù)） （5）采用先進技術(shù)對站場設(shè)備和管線進行檢查 采用無損檢測和聲發(fā)射技術(shù)等對站場管道、分離器以及收發(fā)球筒適時進行全面檢測； 對站場關(guān)鍵及薄弱的位置比如彎頭、調(diào)壓閥閥體等定期進行厚度測量，并進行跟蹤分析，對減薄厲害處進行全面跟蹤。 （6）加強氣質(zhì)管理，減少管道腐蝕 （7）做好末端儲氣工作，避免下游流體速度過快，導致沖刷嚴重 （8） 做好清管工作和分離過濾以及天然氣的凈化工作第48頁/共57頁1、腐蝕管道的可靠性分析（續(xù)） （1）缺陷的分類 BS7910 1999 將管道缺陷分為平面、非平面和不

31、規(guī)則形狀。 對腐蝕管道而言，可以簡單分為裂紋缺陷(以強度損失為特征，如SCC 裂紋、SSCC裂紋、疲勞裂紋、蠕變等) 和腐蝕缺陷(以質(zhì)量損失為特征，如均勻腐蝕、局部腐蝕、槽溝腐蝕等) 。 前者對應于平面缺陷，后者對應于體積缺陷，其量化準則不同，如表1所示。管道腐蝕風險管理的基本方法簡介第49頁/共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介（2）裂紋缺陷評價方法 裂紋缺陷由應力腐蝕開裂、腐蝕疲勞等過程產(chǎn)生，是以損失管道強度為主要特征的缺陷。 評價時以彈塑性斷裂力學為基礎(chǔ)，較多采用J 積分失效評價圖。 這種方法理論基礎(chǔ)好，但裂紋量化指標的測量較困難。 英國BS7910 1999 采用三級評價法第50頁/

32、共57頁管道腐蝕風險管理的基本方法簡介評價所需基本數(shù)據(jù)如下。 (1) 裂紋缺陷尺寸； (2) 材料抗拉強度b 、屈服強度y 、彈性模量E、泊松比、應力強度因子KIC 、斷裂韌性Kmat ； (3) 應力，包括一次應力(膜應力Pm 、彎曲應力Pb) 和二次應力(焊接殘余應力R 、結(jié)構(gòu)殘余應力Qm 、參考應力ref 、接縫錯邊應力S 、流變應力f ) 。第51頁/共57頁輸氣站場風險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） （2）常見泄漏的原因分析與處理措施 1）法蘭間泄漏：主要有以下原因: 密封墊片壓緊力不足， 法蘭結(jié)合面粗燥，安裝密封墊出現(xiàn)偏裝，螺栓松緊不一，兩法蘭中心線偏移。這種泄漏主要由于施工、安裝質(zhì)量引起的，主要發(fā)生在投產(chǎn)施壓階段; 由于脈沖流、工藝設(shè)計不合理， 減振措施不到位