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SY/T 6151-2022 钢质管道金属损失缺陷评价方法.pdf简介:
SY/T 6151-2022 是中国石油天然气行业标准,全称为《钢质管道金属损失缺陷评价方法》。这个标准主要针对钢质管道在运行过程中可能出现的金属损失缺陷,提供了一套详细的评价方法和标准。
该标准的目的是为了规范和统一钢质管道的金属损失缺陷检测、评估和管理,以确保管道的安全运行。金属损失缺陷可能包括腐蚀、磨损、裂纹、凹陷、凹坑、焊缝缺陷等,这些都可能影响管道的强度、密封性和整体性能。
SY/T 6151-2022 评价方法主要包括以下几个步骤:
1. 缺陷识别:通过定期的检测,如超声波检测、磁粉检测、射线检测等,发现管道表面或内部的金属损失。
2. 缺陷评级:对发现的金属损失缺陷,依据其严重程度、面积大小、深度等因素进行评级,分为轻微、一般、严重和危急等不同级别。
3. 缺陷分析:分析缺陷产生的原因,如环境因素、腐蚀介质、机械损伤等。
4. 风险评估:根据缺陷的评级和分析结果,评估其对管道运行安全的风险。
5. 管道维护策略:根据风险评估结果,制定相应的维护和修复策略,包括定期检查、修复、更换等。
这套标准的实施,有助于及时发现并处理钢质管道的金属损失缺陷,预防管道事故的发生。
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下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适 用于本文件。 SY/T6477含缺陷油气管道剩余强度评价方法 SY/T6597油气管道内检测技术规范 SY/T6996钢质油气管道凹陷评价方法
下列术语和定义适用于本文件。 3.1 金属损失metalloss 任何发生金属减损的管道异常。 注:金属损失通常是由于腐蚀所致,但划痕、制造缺陷也能导致金属损失。 3.2 腐蚀corrosion 由于与所处环境发生化学或电化学反应,造成某种材料(通常是金属)的劣化。 3.3 划痕gouge
下列术语和定义适用于本文件。 3.1 金属损失metalloss 任何发生金属减损的管道异常。 注:金属损失通常是由于腐蚀所致,但划痕、制造缺陷也能导致金属损失。 3.2 腐蚀corrosion 由于与所处环境发生化学或电化学反应,造成某种材料(通常是金属)的劣化。 3.3 划痕gouge
金属机械切削造成的细长凹槽或凹腔。 3.4 制造缺陷millanomaly 管子在制管、敷设或运行维护过程中产生的除腐蚀、划痕外的其他金属损失。 注:广义的制造缺陷指在钢板制造或钢管、管件、法兰、阀门等元件生产过程中产生的缺陷,本文件中特指 子在制管、敷设或运行维护过程中产生的除腐蚀、划痕外的其他金属损失。 3.5 规定的最小屈服强度specifiedminimumyieldstrength(SMYS) 针对某种管材,在技术条件中所规定的屈服强度的最小值。 3.6 规定的最小抗拉强度specifiedminimumtensilestrength(SMTS) 针对某种管材,在技术条件中所规定的抗拉强度的最小值。 3.7 响应response 对含缺陷管道采取修复、降压或其他的风险减缓措施。 3.8 最大允许操作压力maximumallowableoperatingpressure(MAOP) 管道系统遵循设计规范的规定,所能连续操作的最大压力,小于或等于设计压力。 3.9 安全系数safetyfactor(SF) 结构承载能力的安全余比值,为大于或等于1的数值。 3.10 腐蚀速率边界值corrosionratethreshold 根据可接受保守程度选取的管段腐蚀速率的阈值。 注:本文件取值为管段所有内腐蚀点或外腐蚀点腐蚀速率的平均值与标准差的和。
4.1 金属损失缺陷评价应收集评价所需的相关资料,允分考虑各种载何和可能的 文件规定对评价对象进行评价《高压交流接触器、基于接触器的控制器及电动机起动器 GB/T14808-2016》,给出评价结论。
a)管道的材质、管径、壁厚数据; b)管材的强度、韧性等力学性能数据; c)输送介质、工作压力、温度情况、外部荷载; d)缺陷的类型、位置、尺寸与形貌; e)腐蚀环境及腐蚀防护情况; f)管道工况、运行历史、失效与维修历史和所处的环境资料; g)管道在线检测记录,包括壁厚测量结果和其他无损检测结果。 4.3评价人员应具备下列基本知识和能力: a)管道工作原理与安全运行注意事项; b)管道缺陷及力学基本知识; c)无损检测基本知识,以及缺陷类型判定及尺寸测量能力。 4.4评价需要的管材力学性能参数宜选择待评价管道管材的规定最小值,也可选择该管材力学性重
实测值。 4.5评价结论应给出缺陷在指定工况下的剩余强度或可接受性。 4.6对于与时间相关的缺陷,应基于管道投用时间、检测时间、缺陷致因等信息,应用管道缺陷增 长预测模型,预测缺陷增长趋势,根据不同类型缺陷的响应准则,给出缺陷的计划响应时间。 4.7应结合管道的历史失效事故、最近运行状况、缺陷失效后果严重程度等,给出缺陷修复前含缺 陷管道的安全运行建议。 4.8应考虑检测与适用性评价结果的时效性,缺陷响应时间应从现场检测完成时开始算起。 4.9与凹陷相关的腐蚀与制造缺陷,当凹陷深度小于2%OD(OD为管道外径)时,可按照本文件金 属损失的规定进行评价;当凹陷深度大于或等于2%OD时,可按照SY/T6996的规定进行评价。与 凹陷相关的划痕,可按照SY/T6996或SY/T6477的规定进行评价。 4.10金属损失的评价流程按照附录A执行。
5.1.1对金属损失缺陷,可采用内检测技术进行测量,具体按照SY/T6597的规定执行。 5.1.2对金属损失缺陷,也可采用卡尺、直板尺、卷尺、超声测厚仪、激光扫描仪及其他测量仪器 (如点蚀测量规)等无损检测方法。
5.2金属损失深度测量
应准确测量金属损失的深度;对连成片的金属损失,应测量最深部位的深度
5.3.1 测量每个金属损失在管道轴线方向的最大投影长度。 5.3.2测量按照6.2给出的细则合并为同一金属损失的总长度,
5.4金属损失环向宽度测量
5.4.1测量每个金属损失在管道圆周方向的最大投影长度(弧线长)。
6金属损失规则化与合并
6.1.1按照图1所示规则对金属损失的轴向长度L、环向宽度2c及最大深度d进行规则化 6.1.2考虑到缺陷基底处的加工硬化层的影响,宜将划痕的深度测量值增加0.5mm作为 痕深度。
2.1 当相邻缺陷之间的轴向距离和环向距离均小于3倍管道壁厚(3t,1为公称壁厚)时,应 合并作为一个缺陷进行评价。评价使用的缺陷长度为合并后的轴向长度,宽度为合并后的环向 狐线长),如图2所示。
图 属损失长度的规则化处理
图2金属损失长度的合并处理
6.2.2当划痕与腐蚀合并后,合并后的缺陷宜按照划痕进行评价,缺陷增长速率可按照合并前腐蚀缺 陷的增长速率进行计算;当制造缺陷与腐蚀合并后,合并后的缺陷宜按照腐蚀进行评价,缺陷增长速 率可按照合并前腐蚀缺陷的增长速率进行计算;当划痕与制造缺陷合并后,合并后的缺陷宜按照划痕 进行评价。
按金属损失相对深度评定
7.1 金属损失相对深度按公式(1)计算:
式中: A一一金属损失相对深度; d实测的金属损失区域的最大深度,单位为毫米(mm); —一 管道公称壁厚,单位为毫米(mm)。 7.2 2对于腐蚀和制造缺陷,当A≥80%,应立即响应;对于划痕,A≥60%,应立即响应。 7.3 1 如果A≤10%,可免于评价。 7.4除7.2和7.3以外的情况,应按照第8章进行评定。
8按最大安全操作压力评定
Snow一流变应力,单位为兆帕(MPa); SMYS一规定的最小屈服强度,单位为兆帕(MPa)。 8.2.2管材等级不大于L555(X80)时,流变应力S可按公式(3)计算:
式中: Snow—流变应力,单位为兆帕(MPa); SMYS—一规定的最小屈服强度,单位为兆帕(MPa) SMTS—一规定的最小抗拉强度,单位为兆帕(MPa)。
Sflow 一流变应力,单位为兆帕(MPa); SMYS一一规定的最小屈服强度,单位为兆帕(MPa) SMTS一一规定的最小抗拉强度,单位为兆帕(MPa)。
含缺陷管道轴向爆破压力p按公式(4)计算
式中: m 管道形状因子
Sn=SMYS+69
SMYS+SMTS
弯管或弯头的曲率半径,单位为毫米(mm); 弯管或弯头的外径,单位为毫米(mm)。 鼓胀因子按公式(6)计算:
含缺陷管道环向爆破压力pc按公式(7)计算:
L 1+ 0.6275 0.003375 L √Di √Dt 0.032 L + 3.3 √Dt
L² 12 ≤50 >50
含缺陷管道爆破压力按p按公式(8)计算:
含缺陷管道最大安全操作压力p、按公式(9)计算:
p=min(Pfa,Ptc)
P 含缺陷管道最大安全操作压力T/CECS G标准下载,单位为兆帕(MPa); SF 安全系数,宜取1.39,最小不应小于1.25;处于高后果区的缺陷,可适当增大安全系娄
8.6.1可根据腐蚀检测、监测数据或历史经验数据,对活性腐蚀增长进行预
8.6.1可根据腐蚀检测、监测数据或历史经验数据,对活性腐蚀增长进行预测。 8.6.2可按公式(10)分别计算内、外腐蚀点的腐蚀速率。
式中: G一腐蚀速率DB37/5026-2014 居住建筑节能设计标准(完整正版、清晰无水印).pdf,单位为毫米每年(mm/a); △d同一缺陷两次检测的深度差,单位为毫米(mm); △T一同一缺陷两次检测的时间差,单位为年(a)。 注:如只有一次检测,Ad为本次检测缺陷深度,△T为建设时间/投产时间与检测时间之差。 8.6.3宜通过统计方法分段分别计算内、外腐蚀点的腐蚀速率。 8.6.4宜按公式(11)分别计算内、外腐蚀速率边界值。
G一腐蚀速率,单位为毫米每年(mm/a); △d同一缺陷两次检测的深度差,单位为毫米(mm); △T一同一缺陷两次检测的时间差,单位为年(a)。 注:如只有一次检测,Ad为本次检测缺陷深度,△T为建设时间/投产时间与检测时间之差。 8.6.3宜通过统计方法分段分别计算内、外腐蚀点的腐蚀速率。 8.6.4宜按公式(11)分别计算内、外腐蚀速率边界值。
式中: G一一内腐蚀或外腐蚀速率边界值,单位为毫米每年(mm/a); μG—管段所有内腐蚀点或外腐蚀点腐蚀速率的平均值,单位为毫米每年(mm/a); 0G一一管段所有内腐蚀点或外腐蚀点腐蚀速率的标准差,单位为毫米每年(mm/a)。 8.6.5当腐蚀点自身腐蚀速率小于或等于腐蚀速率边界值时,宜以腐蚀速率边界值作为该腐蚀点选定 的腐蚀速率进行增长预测;当腐蚀点自身腐蚀速率大于腐蚀速率边界值时,宜以该腐蚀点自身腐蚀速 率作为该腐蚀点选定的腐蚀速率进行增长预测。 8.6.6若有证据表明划痕处发生腐蚀并继续增长的,宜计算划痕处的缺陷增长速率。缺陷增长速率可 参照8.6.2进行计算。