管道安全评定

煤气管道完好要求和检查评定方法
煤气管道完好要求：
1. 管道材质和连接部件应符合相关标准和规范要求。

2. 管道应具备足够的强度和耐久性，能够承受系统设计压力，并能正常运行。

3. 管道应有良好的密封性能，防止煤气泄漏。

4. 管道在使用过程中不应出现明显的腐蚀、破损、变形等现象。

5. 管道应安装在适当的位置，避免与其他设备、构筑物等发生冲突或损坏。

煤气管道检查评定方法：
1. 目视检查：检查管道表面是否有明显的腐蚀、破损、变形等现象。

2. 管道外部测压：通过给管道加压并观察压力是否有明显下降来判断管道是否存在泄漏。

3. 管道内部检查：通过使用内窥镜等工具检查管道内部是否有积水、堵塞、腐蚀等问题。

4. 听觉检查：通过听到管道内有异常的噪音来判断管道是否有泄漏或其他问题。

5. 法兰连接检查：检查法兰连接部分是否紧固完好，没有松动或渗漏问题。

6. 终端设备检查：检查燃气灶具、燃烧器等终端设备的状况，以确定是否存在问题可能源自煤气管道。

以上是常用的煤气管道完好要求和检查评定方法，具体的检查评定方法还可以根据实际情况进行调整和补充。

同时，为确保安全，建议定期进行管道检查、维护和保养。

• 1.安全状况等级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。

安全状况等级为1级的工业管道的状况相当于标准状态；2级满足合乎使用条件；3级则是监控使用状态；安全状况等级为4级则予以整改或更换。

安全状况等级的评定：安全状况等级以各评定项目中等级最低者作为评判级别。

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。

《定检规》并未将技术资料是否齐全作为评定安全状况等级的依据（附件一在实质上应是《压力管道使用登记管理规则》（2003）的内容，由于该规则尚未颁布，因此本规程将其作为附录，是为了开展工作和查阅上的方便）。

对在用工业管道，无论其技术资料的情况如何，都可以通过检验基本补全，并按“基本齐全”对待。

• 2.位置不当当管道的位置不符合安全技术规范和国家标准的规定时，不但造成维修、检验上的不便，而且失效后果较严重。

在大部分情况下，管道位置不合理不影响管道发生事故的可能性，但在一定的情况下，可能因为管道的位置不合适从而使被检验的管道由于其它管道或设备的问题而产生失效。

《定检规》第四十四条（一）位置不当1.当管道与其他管道或相邻设备之间存在碰撞及摩擦时，应进行调整，调整后符合安全技术规范的，不影响定级；否则，可定为3级或4级；2.管道位置不符合安全技术规范和现行国家标准的要求，应进行调整。

受条件限制，无法调整的，应根据具体情况定为2级或3级，如对管道安全运行影响较大，应定为4级。

• 3.不合理结构工业管道的结构不符合有关法规和标准的要求或存在问题时，在有些情况下对其安全性能影响很小，这通常发生在管道原来的安全系数很大的情况下；但在另一些情况下，则严重影响其安全性能。

《定检规》第四十四条（二）不合理结构管道有不符合安全技术规范或者设计、安装标准的不合理结构时，应进行调整或修复，调整或修复完好后，不影响定级；如一时无法进行调整或修复，对于不承受明显交变载荷并且经全面检验未发现新生缺陷（不包括正常的均匀腐蚀）的，可定为2级或3级；否则，应对管道进行安全评定，经安全评定确认不影响安全使用的，则可定为2级，反之则可定为3级或4级。

含缺陷压力管道的安全评定技术摘要：压力管道主要是用来输送液体或者气体的设备，管道运输在多个领域都有广泛的应用。

由于管道运输介质的特殊性，对管道的质量安全有极高的要求，但是管道应用过程中，因为受到腐蚀、外部损伤、制管缺陷等因素的影响，就容易引起管道开裂、泄漏，进而发生爆炸、火灾等安全事故。

所以，对于含缺陷的压力管道要通过合理的技术进行安全评定，判断管道是否能够应用，这样才能有效的保证管道运输的安全。

关键词：安全评定；含缺陷压力管道；技术应用含缺陷压力管道能不能继续应用，对管道运行的经济性和安全性都有较大的影响，因此，需要通过使用合理的技术进行安全评定，明确其是否能够继续进行使用。

有关安全评定的方法国际上有很多，我国也发布了有关含缺陷压力容器安全评定的国家标准，对压力管道的安全评定也适用。

1.缺陷种类对管道含缺陷的种类以及其表现形式有了充分的认识，才能更好的选择适合的安全评定方法。

从缺陷的不同角度来讲，可以分为不同的种类。

1.1不同性质的缺陷按照缺陷性质的不同，管道缺陷主要表现有孔穴、熔合不全、裂纹、夹杂、焊接不足等。

具体来讲，孔穴主要是由于在进行管道焊接时，熔化焊缝吸收的气体没有在冷却前排出而在内部形成，表现形式有气孔和缩孔。

裂纹主要是焊接接头因遭到破坏而产生缝隙，有层状裂纹、冷裂纹、热裂纹等。

1.2不同位置的缺陷按照缺陷所在位置的不同，主要分为内外表面缺陷、穿透缺陷、隐藏缺陷。

内外表面缺陷就是在管道壁的内外侧出现的缺陷。

穿透缺陷是指贯穿管道内外壁的缺陷。

而隐藏缺陷就是存在于管道内外壁内部的缺陷。

1.3不同几何特征的缺陷按照缺陷的不同几何特征，主要有体积型缺陷和平面型缺陷。

体积型的缺陷主要有夹杂、孔穴。

平面型缺陷主要有熔合不全、裂纹等。

对管道进行安全评定时，主要是按照几何特征划分，通过对其表征化来进行安全评定。

2.安全评定技术2.1塑性极限载荷评价压力管道的焊缝一般都是对接式的，焊接缺陷类型主要是环向缺陷，与其他的压力容器相比较，具有较小的缺陷尺寸，管壁较薄，材料具有良好的韧性，所以在极限载荷控制下会容易出现塑形失效。

集中供热蒸汽管道定期检验及安全评定-摘要：文章通过对某公司集中供热蒸汽管道进行定期检验为例，解读如何有效的执行《在用工业管道定期检验规程》等规范标准，对检验过程中发现的缺陷进行安全评定，消除具有潜在危险性的缺陷，保留对安全运行没有威胁的缺陷，在保证安全的前提下减少经济损失，为集中供热管道安全运行保驾护航。

关键词：集中供热蒸汽管道；定期检验；安全评定1 概述随着节能减排被社会广泛关注，国家大力推广“集中供热”、“热电联产”、“三联供”等政策，集中供热蒸汽管道铺设和使用需求量快速增加，伴随而来的是蒸汽管道的安全事故也呈现增多趋势。

2 集中供热蒸汽管道的失效模式及应力分析集中供热蒸汽管道破坏事故原因主要包括韧性失效、脆性失效、疲劳失效、高温蠕变失效、腐蚀失效[2]。

管道应力分析可以分为静力分析和动力分析两部分，一般只做静力分析。

静力分析是指在静力载荷条件下的对管道进行静力学分析和安全评定，确定其是否符合相应规范的要求，热应力是管道应力分析所要解决的最常见和最主要问题。

通过应力分析，我们发现弯管结构容易发生应力集中，是供热蒸汽管道的薄弱点，在运行中为事故多发地点，因此需要在定期检验过程中重点关注[2]。

3 集中供热蒸汽管道的定期检验及评定根据《压力管道安全技术监察规程――工业管道》、《在用工业管道定期检验规程》[1]及我单位编制的《在用工业管道全面检验工艺》，结合该公司的蒸汽管道实际使用情况，对该公司的供热管道进行在用定期检验及安全评定。

3.1 技术资料审查技术资料审查主要对以下资料和资格证明进行审查：通过资料审查发现该公司压力管道设计资料及安装资料不齐全，无任何有关压力管道运行及维护的记录，须加强管理，逐步完善压力管道的管理档案。

3.2 宏观检查停车前主要检查管子及其他组成件有无泄漏痕迹，绝热层有无破损、脱落、跑冷等情况，管道与管道、管道与相邻设备之间有无相互碰撞及摩擦情况。

开停车过程管道是否移位，移位是否符合要求。

㊀２０２１年㊀第１期Ｐｉｐｅｌｉｎｅ㊀Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ㊀ａｎｄ㊀Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ２０２１㊀Ｎｏ １㊀收稿日期：２０２０－０９－１０在用含未焊透缺陷工业管道的安全评定王海锋，郭㊀涛，周海彦（绍兴市特种设备检测院，浙江绍兴㊀３１２０７１）㊀㊀摘要：文中对检验中发现的一条含未焊透缺陷的工业管道，采用ＣＡＥＳＡＲⅡ软件对其进行了应力分析，在此基础上，按照ＧＢ／Ｔ１９６２４—２０１９中的方法对该管道进行了安全评定㊂结果表明：在正常操作工况下，管道缺陷处尚有较大的安全裕度，在评定周期内可以安全运行㊂关键词：工业管道；未焊透；ＣＡＥＳＡＲⅡ；安全评定中图分类号：Ｕ１７３㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００４－９６１４（２０２１）０１－０００６－０３ＳａｆｅｔｙＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＩｎ⁃ｕｓｅＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＰｉｐｅｌｉｎｅｗｉｔｈＩｎｃｏｍｐｌｅｔｅＷｅｌｄｉｎｇＤｅｆｅｃｔｓＷＡＮＧＨａｉ⁃ｆｅｎｇ，ＧＵＯＴａｏ，ＺＨＯＵＨａｉ⁃ｙａｎ（ＳｈａｏｘｉｎｇＳｐｅｃｉａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＴｅｓｔｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｏｘｉｎｇ３１２０７１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｉｐｅｌｉｎｅｗｉｔｈｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅｗｅｌｄｉｎｇｄｅｆｅｃｔｓｗａｓｆｏｕｎｄｉｎｔｈｅｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ．ＣＡＥＳＡＲⅡｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｓｔｒｅｓｓ．Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ，ｔｈｅｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍｅｔｈ⁃ｏｄｉｎＧＢ／Ｔ１９６２４ ２０１９．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｕｎｄｅｒｎｏｒｍａｌｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｒｅｉｓｓｔｉｌｌａｌａｒｇｅｓａｆｅｔｙｍａｒｇｉｎａｔｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｄｅｆｅｃｔｓ，ａｎｄｉｔｃａｎｏｐｅｒａｔｅｓａｆｅｌｙｗｉｔｈｉｎｔｈｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｐｅｒｉｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅｗｅｌｄｉｎｇ；ＣＡＥＳＡＲⅡ；ｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ０㊀引言近年来，随着工业管道定期检验的全面开展，在射线检测中发现很多管道的对接环焊缝都存在未焊透缺陷㊂由于ＴＳＧＤ７００５ ２０１８‘压力管道定期检验规则 工业管道“［１］对未焊透缺陷的定级较保守［２－３］，在实际检验中有较大比例的管道安全状况等级将被定为４级，需对缺陷进行处理，否则管道不得继续使用㊂而大量的工程实践经验表明，很多带有此类缺陷的管道经过长周期的运行并未出现问题，若进行修理或更换，会给使用单位造成损失㊂本文以定期检验中一条含未焊透缺陷㊁安全状况等级为４级的工业管道为例，采用管道应力分析软件ＣＡＥＳＡＲⅡ，结合ＧＢ／Ｔ１９６２４ ２０１９‘在用含缺陷压力容器安全评定“［４］中的方法，对缺陷管道进行安全评定，以评价管道在评定周期内能否继续正常使用，为在用含超标缺陷工业管道安全评定的开展提供参考㊂１㊀含缺陷工业管道的情况简介某制药厂一条在用工业管道进行定期检验，在射线检测过程中发现所抽查环焊缝均存在整圈未焊透缺陷㊂该管道于２０１７年８月投入使用，２０２０年７月进行首次定期检验，压力管道的基本参数见表１，无保温层㊂按射线检测的结果，最严重的未焊透缺陷深度尺寸为１．５ｍｍ，沿轴向的宽度为１ｍｍ，缺陷部位为直管段环焊缝㊂根据缺陷尺寸，按照‘压力管道定期检验规则 工业管道“进行评级，该管道的安全状况等级为４级，应进行返修㊂但由于企业停工周期短㊁修复施工难度大，无法对缺陷进行修复，为了确保管道的安全运行和不影响企业正常生产，从合于使用的角度对该管道进行安全评定㊂表１㊀压力管道的基本参数管道级别管道规格／ｍｍ材质介质最高工作压力／ＭＰａ工作温度／ħ实测最小壁厚／ｍｍＧＣ２Φ７６ˑ４２０＃甲醇０．４常温３．９２㊀管系应力分析为得到管道的实际受力状况，通过查阅管道的设㊀㊀㊀㊀㊀第１期王海锋等：在用含未焊透缺陷工业管道的安全评定７㊀㊀计㊁安装和竣工资料，并对现场管道走向㊁支吊架位置等情况进行实际查勘，利用ＣＡＥＳＡＲⅡ软件建立管道的整体应力分析模型，如图１所示㊂图１㊀管道应力分析模型由ＣＡＥＳＡＲⅡ软件推荐的工况进行计算，得到管道一次应力校核时节点处的最大综合应力值为６１．５１７ＭＰａ，应力比率为４７．３％；二次应力校核时节点处的最大综合应力值为３３．６２７ＭＰａ，应力比率为１２．８％㊂按照ＡＳＭＥＢ３１．３规范的校核准则，管道一次㊁二次应力的校核均满足要求㊂根据未焊透缺陷在应力分析模型中的节点位置，由计算可知，在操作工况（ＯＰＥ）下，最严重缺陷处管道横截面的弯矩载荷Ｍ＝０．０６５ｋＮ㊃ｍ㊂３㊀管道的安全评定受检管道材质为２０＃，在检验中未发现材料脆化倾向，可以按照ＧＢ／Ｔ１９６２４ ２０１９标准附录Ｈ给出的评定方法，对管道未焊透缺陷进行安全评定㊂３．１㊀缺陷部位管道尺寸的确定假设检验周期初定３ａ，管道实测最小壁厚为３．９ｍｍ，则周期性腐蚀量Ｃ２＝（４－３．９）ˑ３／３＝０．１ｍｍ，管道计算壁厚Ｔ＝３．９－０．１＝３．８ｍｍ㊂管道外径实测最大值Ｄｏ＝７６ｍｍ，外半径Ｒｏ＝Ｄｏ／２＝３８ｍｍ，内半径Ｒｉ＝Ｒｏ－Ｔ＝３４．２ｍｍ㊂３．２㊀缺陷的规则化及无量纲化处理由射线检测结果可知，缺陷性质为整圈未焊透，最严重缺陷处的深度为１．５ｍｍ，缺陷沿轴向的宽度为１ｍｍ㊂按图２所示进行规则化处理，则轴向半长Ａ＝０．５ｍｍ㊁环向半长Ｂ＝πＲｉ＝１０７．３９ｍｍ㊁深度Ｃ＝１．５ｍｍ㊂缺陷尺寸的无量纲化处理如下：相对轴向长度ａ＝Ａ／ＲｏＴ＝０．５／３８ˑ３．８＝０．０４２，相对环向长度ｂ＝Ｂ／（πＲｉ）＝１，相对深度ｃ＝Ｃ／Ｔ＝１．５／３．８＝０．３９５㊂图２㊀未焊透缺陷表征示意图３．３㊀材料性能数据的确定按文献［５］确定在评定工况下材料的屈服强度σｓ＝２４５ＭＰａ，抗拉强度σｂ＝３９０ＭＰａ㊂则材料的流变应力：σᶄ＝σｓ＋σｂ２＝２４５＋３９０２＝３１７．５ＭＰａ３．４㊀无缺陷管道在纯内压和纯弯矩下的塑性极限载荷的计算在纯内压下的塑性极限内压：ＰＬ０＝２３σᶄｌｎＲｏＲｉ＝２３ˑ３１７．５ˑｌｎ３８３４．２＝３８．６３ＭＰａ在纯弯矩下的塑性极限弯矩：ＭＬ０＝４σᶄＲ３ｏ－Ｒ３ｉ３＝４ˑ３１７．５ˑ３８３－３４．２３３＝６．２９５ｋＮ㊃ｍ３．５㊀免于评定的判别未焊透缺陷若要免于评定，则须同时满足下列条件：（１）管道结构符合设计制造要求；（２）Ｐｍａｘ／ＰＬ０ɤ０．３；（３）未焊透缺陷的相对深度ｃ０不超过表２规定的容限值，其中ｃ０＝［Ｃ＋（Ｔ０－Ｔ）］／Ｔ０㊂表２㊀压力管道未焊透缺陷容限值缺陷的相对环向长度ｂ容许的最大缺陷相对深度ｃ０ｂɤ０．２５０．４５０．２５＜ｂɤ０．５００．４００．５０＜ｂɤ０．７５０．３５０．７５＜ｂɤ１．０００．２５㊀㊀受检管道结构符合设计制造要求，且Ｐｍａｘ／ＰＬ０＝０．４／３８．６３＝０．０１＜０．３，满足条件（１）和（２），但相对深度ｃ０＝［Ｃ＋（Ｔ０－Ｔ）］／Ｔ０＝［１．５＋（４－３．８）］／４＝０．４２５＞㊀㊀㊀㊀㊀８㊀ＰｉｐｅｌｉｎｅＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔＪａｎ ２０２１㊀０．２５，不满足条件（３），故该缺陷不能免于评定，应对其进行安全评定㊂３．６㊀缺陷管道在纯内压和纯弯矩下的塑性极限载荷的计算在纯内压下的塑性极限内压：ＰＬＳ＝ｐＬＳˑＰＬ０（１）式中：ｐＬＳ＝０．９５－（０．８５＋０．０１３ａ／ｂ）Ａｅ＝０．８６４，Ａｅ＝ｃ（ａｅｂｃ）１／３＝０．１００７，ａｅ＝ｍｉｎ（３．０，ａ）＝０．０４２㊂将相关数据代入式（１），计算得ＰＬＳ＝３３．３８ＭＰａ㊂在纯弯矩下的塑性极限弯矩：ＭＬＳ＝ｍＬＳˑＭＬ０（２）式中：ｍＬＳ＝（１－ｃ）ｓｉｎπ（１－ｂｃ）２（１－ｃ）éëêêùûúú＋ｃｓｉｎ（πｂ）２＝０．６０５㊂将相关数据代入式（２），计算得ＭＬＳ＝３．８０８ｋＮ㊃ｍ㊂３．７㊀安全性评价若式（３）的判据成立，说明该缺陷是安全或可接受的；否则，说明管道在操作工况下不能保证安全或不可接受㊂ＰＰＬＳæèçöø÷２＋ＭＭＬＳæèçöø÷２ɤ０．４４（３）Ｐ取管道最高工作压力值０．４ＭＰａ，将计算出的ＰＬＳ＝３３．３８ＭＰａ㊁Ｍ＝０．０６５ｋＮ㊃ｍ㊁ＭＬＳ＝３．８０８ｋＮ㊃ｍ代入式（３），计算可得：ＰＰＬＳæèçöø÷２＋ＭＭＬＳæèçöø÷２＝０．０００４３＜０．４４通过计算可知，在正常操作工况下，该含未焊透缺陷的管道在评定周期内是可以安全运行的㊂４㊀结论（１）本文对检验过程中发现的超标未焊透缺陷进行了安全评定分析，详细介绍了评定步骤及计算过程，给出了管道安全评价的结果㊂结果表明：在正常操作工况下，缺陷处尚有较大的安全裕度，在评定周期内可以安全运行，满足合于使用要求㊂（２）对部分含超标缺陷安全状况等级定为４级的工业管道，在企业由于各种原因无法及时进行返修的情况下，可以采用安全评定的方法对管道的安全状况进行评估，在保证管道安全运行的前提下，进一步发挥了在用含缺陷管道的使用经济性㊂参考文献：［１］㊀国家质量监督检验检疫总局．压力管道定期检验规程工业管道：ＴＳＧＤ７００５ ２０１８［Ｓ］．北京：新华出版社，２０１８：１３－１５．［２］㊀梁文军，陈坡，盛水平，等．含未焊透缺陷压力管道极限载荷数值分析［Ｊ］．轻工机械，２００８，２６（５）：１１３－１１６．［３］㊀张叔自．对‘在用工业管道定期检验规程“（试行）几个问题的探讨［Ｊ］．化工设备与管道，２００５，４２（１）：２１－２３．［４］㊀国家市场监督管理总局．在用含缺陷压力容器安全评定：ＧＢ／Ｔ１９６２４ ２０１９［Ｓ］．北京：中国标准出版社，２０２０：１０５－１１０．［５］㊀国家质量技术监督局．工业金属管道设计规范：ＧＢ５０３１６ ２０００［Ｓ］．北京：中国计划出版社，２００８：１０４．作者简介：王海锋（１９８５ ），工程师，硕士研究生，主要从事承压类特种设备的检验检测工作㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｓｘｗｈｆ２０＠１６３．ｃｏｍ。