新检验规则和合于使用评价问题

中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局在役工业管道安全检测及合于使用评价关键技术*中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局提纲二、合于使用评价中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局 第六条GC1、GC2级工业管道一般应当于投用后3年内进行首次全面检验，GC3级工业管道一般应当于投用后6年内进行首次全面检验 安全状况等级为1、2级的，GC1、GC2级工业管道一般每6年一次，GC3级工业管道不超过9年一次 安全状况等级为3级的，一般每3年一次 安全状况等级为4级的，应当对缺陷进行处理，否则不得继续使用 关键点1：长周期运行压力管道定期检验规则-工业管道中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局 世界先进石化装置发展趋势大型成套装置国内外运行周期概况中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局大型成套装置国内外运行周期概况 日本从1998年开始实行“四年一修”，欧洲国家和美国80年代实行“四年一修”，“五年一修”。 国内目前达到“三年一修”。2004年的统计数据：2010年的统计数据：注：数据来自中国石化统计报表及相关会议资料 蒸馏 催化裂化 加氢裂化 催化重整 焦化 备注 国外 4-5 3 3 4-5 3 三年一修至四年一修 国内 2.5 2.5 2.5 2.5 2 二年一修至三年一修 蒸馏 催化裂化 加氢裂化 催化重整 焦化 备注 国外 5-8 4-5 4-5 4-5 5-7 四年一修至五年一修 国内 3-4 3 3 4 3 三年一修中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局 第七条应用基于风险的检验（RBI）技术的成套装置或系统，使用单位可以根据检验策略制定全面检验 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ，按照装置或系统实施检验并进行工业管道整体登记。 实施全面检验的工业管道，检验周期确定方法： 参照本规则的规定，确定工业管道的安全状况等级和检验周期，可以根据工业管道风险水平延长或者缩短检验周期，但最长不得超过9年； 以工业管道的剩余寿命为依据，检验周期最长不超过工业管道剩余寿命的一半，并且不得超过9年 关键点2：基于风险的检验（RBI）技术压力管道定期检验规则-工业管道中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局RBI技术概述 RBI定义RiskBasedInspection:“基于风险的检测”的缩写RBI的定义：是风险管理技术的一种，是利用风险的大小作为区分检验的先后次序的一种方法。分为定性、半定量和定量三种方法。 是材料退化失效引起的压力设备内介质泄漏的风险 是通过检测实施风险控制。风险的定义：Risk＝Frequency×Consequence　 风险＝　(概率)×(后果)中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局理念：安全性＋经济性方法：系统论、概率论、可靠性理论等原理：失效可能性×失效后果风险排序关键：优化检验策略WHAT：要检查何种类型的缺陷？WHERE：何处去寻找缺陷？缺陷的位置/可接近性？(风险识别、评价与控制)HOW：能发现缺陷的最佳技术？破坏形式(减薄，裂纹等)WHEN：从风险级别和经济性平衡角度确定最佳检验时间？目的：本质安全＋节约成本避免检验不足与检验无效、过度检验RBI技术概述中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局风险矩阵设备风险等级表RBI技术概述中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局RBI技术概述中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局 第四十九条基于风险的检验应用条件（RBI）：满足以下条件的成套装置使用单位，可以实施基于风险的检验：(一)具有完善的 管理体系 怎么建立质量管理体系环保管理体系it运维服务管理体系质量体系程序文件项目安全生产管理体系 和较高的管理水平；(二)建立健全应对各种突发情况的应急预案，并且定期进行演练；(三)管道运行良好，能够按照有关规定进行检验和维护；(四)生产装置及其重要设备资料齐全、完整；(五)工艺操作稳定；(六)生产装置采用数字集散控制系统，并且有可靠的安全联锁保护系统。 关键点2：基于风险的检验（RBI）技术压力管道定期检验规则-工业管道中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局 第五十条基于风险的检验实施：(一)承担RBI的检验机构须经过国家质检总局核准；(二)经过国家质检总局同意进行RBI应用的工业管道使用单位，可以向核准的RBI检验机构提出申请，同时将该情况书面告知使用登记机关；(三)承担RBI的检验机构，应当根据设备状况、失效模式、失效后果、管理情况等评估装置和工业管道的风险水平；(四)检验机构应当根据风险分析结果，以工业管道的风险处于可接受水平为前提制定检验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，包括检验时间、检验内容和检验方法；(五)使用单位应当根据检验方案，制定装置的管道系统检验计划，由检验机构实施检验；(六)对于装置运行期间风险位于可接受水平之上的工业管道，应当采用在线检验等方法降低其风险；(七)应用RBI的工业管道使用单位，应当将RBI结论报使用登记机关备案，并按装置或系统进行使用登记，使用单位应当落实保证管道安全运行的各项措施。中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局 第二十条对需重点管理的管道或有明显腐蚀和冲刷减薄的弯头、三通、管径突变部位及相邻直管部位应采取定点测厚或抽查的方式进行壁厚测定。壁厚测定布点和检测频次依据腐蚀分析确定，定点测厚的位置应在单线图上标明，并在年度检验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 中给出测厚结果。发现壁厚异常时，应适当增加测点，必要时对整条管线布点检测。 关键点3：年度检查——定点测厚压力管道定期检验规则-工业管道中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局第三十一条全面检验一般在管道停止运行期间进行。当管道运行条件不影响检验的有效性和安全时，也可以基于管道的损伤模式，结合管道的使用情况制定检验策略，在运行条件下实施检验。 关键点4：全面检查——停车或运行状态下压力管道定期检验规则-工业管道 检测技术的不断发展 检验检测技术发展趋势 企业生产需求 提高检验效率的要求中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局第三十七条管道全面检验项目，以宏观检验、壁厚测定和安全保护装置的检验为主，必要时增加表面缺陷检测、埋藏缺陷检测、材料分析、耐压强度校核、应力分析、耐压试验、泄漏试验等项目。 关键点5：全面检查——检测新技术应用压力管道定期检验规则-工业管道 表面检测； 超声检测； 射线检测； 硬度测定； 金相检验 化学分析或者光谱分析； 电磁检测； 耐压强度校核或应力分析； 超声导波检测； 其他。中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局 第三十九条壁厚测定，一般采用超声测厚方法。测定位置应当有代表性，有足够的测定点数。测定后标图记录，对异常测厚点做详细标记。 关键点5：全面检查——检测新技术应用压力管道定期检验规则-工业管道(一)厚度测定点的位置，重点选择以下部位： 3.超声导波检测、表面电磁检测及其方法检查时，发现的可疑部位；表1弯头（弯管）、三通和直径突变处测厚抽查比例(四)采用长距离超声导波、电磁等方法全长度检测时，可仅抽查信号异常处的管道壁厚。中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局 第三十三条表面缺陷检测，应当采用磁粉检测、渗透检测和电磁检测等方法。 关键点6：全面检查——焊接缺陷检测变化压力管道定期检验规则-工业管道(三)碳钢低合金钢低温管道、Cr-Mo钢材料的管道、标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢材料管道、长期承受明显交变载荷的管道及首次全面检验的GC1级管道，应在焊接接头和容易造成应力集中的部位进行表面无损检测抽查，检测比例不少于焊接接头数量的5%，且不少于1个； 第三十四条埋藏缺陷检测，应当采用超声检测或者射线检测等方法。首次检验的工业管道应进行埋藏缺陷检测，如未发现超标缺陷，再次检验时，一般不再进行埋藏缺陷检测。中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局 关键点7：合于使用评价压力管道定期检验规则-工业管道 第四十二条合于使用评价安全状况等级定为4级的工业管道，或者定期检验发现严重缺陷可能导致停止使用的工业管道，应当对缺陷进行处理，缺陷处理的方式包括采用修理的方法消除缺陷或者进行合于使用评价。管道的缺陷合于使用评价必须由国家质检总局批准的检验机构进行，负责评定的检验机构应当根据合于使用评价报告的结论和其他定期检验项目的结果综合确定工业管道的安全状况等级、允许使用参数和下次检验日期。中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局提纲二、合于使用评价中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局合于适用评价定义合于适用评价(FitnessforService)：是对含缺陷结构能否适合于继续使用的定量工程评价。它是在缺陷定量检测的基础上，通过严格的理论分析与计算，确定缺陷是否危害结构的安全可靠性，并基于缺陷的动力学发展规律研究，确定结构的安全服役寿命。**中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局合于适用评价体系中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局利用国家“九五”重点科技攻关课题“在役工业压力管道安全评估与重要压力容器寿命预测技术研究”、“十五”重点科技攻关课题“城市埋地燃气管道及工业特殊承压设备安全保障关键技术研究”的科研成果，结合待评价超标缺陷管段的应力水平，对含超标焊接缺陷的焊口、管体局部腐蚀缺陷和局部减薄部分进行安全评定，确定在正常操作条件下，待评价缺陷是否符合“合乎使用”的要求。有限元法（三通）中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局有限元法（弯头局部减薄）(a)小面积局部减薄（a=0.1b=0.1c=0.1）(b)小面积局部减薄（a=0.1b=0.1c=0.7）(c)轴向局部减薄（a=0.7b=0.1c=0.1）(d)轴向局部减薄（a=0.7b=0.1c=0.7）(e)环向局部减薄（a=0.1b=0.7c=0.1）(f)环向局部减薄（a=0.1b=0.7c=0.7）(g)大面积局部减薄（a=0.7b=0.7c=0.1）(h)大面积局部减薄（a=0.7b=0.7c=0.7）中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局对于机械损伤缺陷、特殊部位缺陷，需根据实际情况建立模型进行三维弹塑性有限元分析，确定其在各种载荷及载荷组合下的塑性极限承载能力。然后根据有限元分析计算的结果及相关标准、规范、科研成果确定含缺陷管件的安全评价准则。该评价准则应充分考虑埋地管线的特殊性，如有必要，还应针对裂纹、未焊透、未熔合等面型缺陷进行断裂分析，确保评价准则安全可靠。有限元法（大变形）中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局 典型不良地质和地面条件下埋地钢质管道的力学分析�调查与勘测采空区确定工况条件Ÿ水文参数Ÿ敷设参数Ÿ管内介质Ÿ运行参数滑坡占压洪水Ÿ�Ÿ地质环境Ÿ敷设参数Ÿ滑坡规模Ÿ运行参数Ÿ占压方式Ÿ占压载荷Ÿ敷设参数Ÿ运行参数Ÿ地表移动Ÿ影响范围Ÿ管土作用Ÿ动水作用力Ÿ重力、浮力Ÿ管土作用Ÿ滑坡位移Ÿ影响范围Ÿ管土作用Ÿ占压载荷Ÿ附加压力Ÿ覆土压力管道力学行为Ÿ有限元法Ÿ解析计算Ÿ有限元法Ÿ解析计算Ÿ有限元法Ÿ解析计算Ÿ有限元法Ÿ解析计算应力、应变应力、应变应力、应变应力、应变极限状态判定准则拉断屈曲椭圆化安全评定对比判定准则，确定管道安全状态、维护或防治措施拉断屈曲拉断Ÿ断层条件Ÿ敷设参数Ÿ管内介质Ÿ运行参数断层Ÿ断层类型Ÿ穿越角度Ÿ管土作用Ÿ有限元法Ÿ解析计算应力、应变拉断屈曲Ÿ温度分布Ÿ敷设参数Ÿ场地土Ÿ运行参数冻土Ÿ冻胀或融沉温度场分布Ÿ管土作用Ÿ有限元法Ÿ解析计算应力、应变屈曲拉断中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局 2008年4月北京某有限公司装置管道裂纹型缺陷的安全评估，因无法安排停车返修，要求进行安全评估。应用FAT失效评估图技术进行了安全合乎适用性评估，有效避免了停车返修造成经济损失，目前管道安全使用。FAT失效评估图技术（裂纹缺陷）裂纹评估案例:管道外径88.9mm，管道壁厚3.2mm。操作压力0.3MPa，操作温度为40℃，管道材料为0Cr18Ni9Ti不锈钢，于1995年5月投入运行使用。裂纹长度为35mm，深度为1.2mm。中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局机械损伤合于使用评价案例 某有限公司输气管道 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 压力为6.60MPa，操作压力5.50MPa。工作温度为常温，管道材质为X60钢，管道规格为Φ508×6.4mm，运营使用时间为2003年8月，输送介质为天然气。中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局凹坑变形缺陷合于使用评价案例受某石化有限公司的委托，2011年7月至11月中国特种设备检测研究院对该公司C3管道进行了完整性全面检验，管道因石块坠落撞击管道造成凹坑变形。于2011年11月委托压力管道事业部进行了缺陷合于使用评价。陷尺寸分别为：4点钟凹坑变形缺陷170×80×16mm，凹坑底部存在30×10×0.3mm的腐蚀区；6点钟凹坑变形80×45×13mm，凹坑底部无明显腐蚀。中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局燃气管线侧移安全可靠性评价案例受南京市某燃气公司委托，中国特种设备检测研究院对该公司管线侧移段进行了安全可靠性评价。因南京南站施工，管线附近开挖深约5米沟槽，并在旁边堆土约6米高，导致约170米燃气管道发生侧移，最大侧移量约1.5米。中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局燃气管道公称直径DN600mm，管道壁厚11.9mm，管道设计压力4.0MPa，管道材料L415（X60）。2011年04月16日连夜进行了计算模拟分析，17日计算结果显示，管道最大Misses应力为241.66MPa，超过该地区管道允许的屈服强度，建议进行改造。与同沟敷设的航空煤油管道未进行评估和改造，2011年5月、11月发生2～3次开裂泄漏事故。中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局某原油管道规格为426mm×7mm，工作压力1.5MPa，工作温度40℃～70℃，输送介质为原油，管道材质为A3F级钢，始建于1975年，1977年11月建成投产。受某石化分公司委托，中国特种设备检测研究院于2010年9月对该公司原油管道进行了基于失效模式的检验并进行了合于使用评价，并对管道占压严重的管段进行有限元模拟分析，管道采用三维四节点减缩壳单元建立实体模型来分析管道的变形、应力、位移等情况。占压管道上最大Mises应力为75.31MPa，小于管道的屈服强度，管道截面椭圆变形率为1.76%，小于《输油管道工程设计规范》GB50253中规定的管道在外载荷作用下截面椭圆变形率3%的要求，在操作条件下可安全运行。管道房屋占压合于使用评价案例中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局管道车辆碾压合于使用评价案例受某石化分公司委托，中国特种设备检测研究院于2010年9月对该公司原油管道进行了基于失效模式的检验并进行了合于使用评价，并对管道车辆碾压严重的管段进行有限元模拟分析，管道采用八节点线性减缩积分三维应力单元(C3D8R)，接近管道的土体单元逐渐细化，采用三维四节点减缩壳单元(S4R)。通过有限元模拟分析计算，在93.194吨车辆碾压载荷下，管道最大的Mises应力能达到管道材质的屈服强度235MPa，管道发生屈服破坏；在车辆整体载荷153.21吨时，管道最大的Mises应力能达到管道材质的拉伸强度390MPa，管道发生塑性极限破坏。中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局埋地管道剩余寿命预测案例：某输气管线穿越“三八”、“石八”等铁路，穿越海头、白马井等公路，穿跨越河流、农田、荒地、城镇、林地等不同地形。通过开挖坑超声波管道剩余壁厚检测发现，管线在运行过程中形成了大量腐蚀是造成管线失效的主要因素。管道于2003年8月运营使用，输气管道操作压力5.50MPa，工作温度为常温，管道材质为X60钢，管道规格为Φ508×6.4m，输送介质为天然气。中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局改输介质可行性与安全可靠性分析案例：上海某石化公司拟将埋地管道输送介质由C4改输C3，其它设计条件均不变，即将送介质由液态正丁烷更改为输送液态丙烷。受该公司委托，中国特种设备检测研究院承担了可行性和安全可靠性鉴定工作。中国特检院从介质特性适用性、管道材料适用性、管道设计、全面检验、整改措施、安全状况6个方面开展鉴定工作。综合分析，在整改全面检验发现问题的基础上，管道具备C4改输C3的条件。中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局缺陷失效分析案例：某燃气公司LNG低温气化区工艺管道在使用过程中，检测发现管道元件存在多处穿透性裂纹。中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局铸铁管道安全可靠性分析案例铸铁燃气管道公称直径700mm，材质为球墨铸铁，设计压力0.4MPa，输送介质为天然气。管道应力超过了标准要求，该处因车辆碾压、施工质量发生管道开裂泄漏事故，分析模拟结果与工程实际吻合。中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局穿越河流管段安全可靠性分析案例某燃气管道穿越河流段管道长约280m，穿越河流宽度约50m，定向钻穿越，弹性敷设，无套管保护，经测绘发现弹性敷设曲率半径不符合设计要求。设计压力4.0MPa，钢管规格Φ323.9×8.7mm，材质L360中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局 类型 名称 位置㈠ 位置① 位置② 位置③ 位置④ 平面弹性敷设 管道转角α/° 43.2 - - - - 要求曲率半径/m ≥1000D - - - - 实测曲率半径/m 982.6D - - - - 竖向弹性敷设 管道转角α/°   12.0 7.1 9.2 13.5 要求曲率半径/m   ≥1346D ≥1200D ≥1200D ≥1631D 实测曲率半径/m   1029D 1235D 772D 657D中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局*