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摘 要:由于我国油气管道事业的快速发展,油气管网已经遍布全国各地。在这些管道中,60%以上已运行多年,最早的东北原油管道已运行四十年,爆管事故时有发生。这些管道的安全维护工作迫在眉睫,对其采取必要的安全措施同时进行剩余强度评价和剩余寿命预测,具有重大技术经济意义和社会效益。
关键词:油气;管道;安全;
中图分类号:TE974 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-05-00224-01
一、安全问题的主要原因
造成管道失效的原因很多,常见的有材料缺陷、机械损伤、各种腐蚀(包括应力腐蚀和氢脆)、焊缝裂纹或缺陷、外力破坏等。管道的断裂失效通常是由于各种因素如原始缺陷或腐蚀、疲劳、应力腐蚀等首先形成裂纹,缺陷或裂纹的扩展导致管道局部泄漏,当裂纹扩展到一定尺寸时发生失稳扩展而断裂。油气管道失效的主要原因有:外力损伤、腐蚀、管材缺陷。其中外力损伤包括各种机械损伤和第三方影响;腐蚀包括内外局部腐蚀和应力腐蚀;管材缺陷包括制造焊缝缺陷、施工对接焊缝缺陷等。国外管道失效事故以外力损伤和腐蚀为主,管材缺陷是次要因素。外力损伤和腐蚀绝大多数是经长时期使用后发生的。国内管线的失效事故率明显高于发达国家管线,多数与管线材料设计不尽合理、制造质量和施工质量不良、输送介质中腐蚀介质含量超标等因素有很大关系。
二、输油气管道安全性主要影响因素
管道的安全性主要影响因素有:材料强度和韧性、管道几何尺寸、缺陷大小、工作应力、残余应力等。材料韧性对管道的安全性有显著影响,达到发生塑性失稳的条件时,材料韧性的作用由防止启裂转变为防止扩展裂纹的止裂;管道材料切向强度对管道的安全性有一定影响,环焊缝强度欠匹配对管道的安全性影响不大;裂纹型缺陷深度对管道的安全性有显著影响,缺陷长度影响较小;体积性缺陷对管道的安全性影响较小;工作应力对管道的安全性有一定的影响;残余应力对管道的脆性断裂和弹塑性断裂、应力腐蚀和氢致开裂、疲劳破坏有显著影响,而对塑性失稳没有影响。
三、管道破坏的主要形式
管道破坏的过程必然包括缺陷(或裂纹)的萌生、长大和最后断裂几个阶段。根据油气输送管运行环境和载荷性质的不同,其失效模式可分为断裂、疲劳破坏、氢致开裂与应力腐蚀开裂等。不同的失效模式对应的管道材料的性能要求各不相同。油气管道的主要失效形式是弹塑性断裂。管道中的缺陷包括裂纹型、体积型和几何缺陷三大类。裂纹型缺陷又可分为长大型和非长大型缺陷。对于非长大型缺陷主要是对管道的剩余强度进行评价,解决管道在当前运行工况条件下能否安全运行,提供管道升压、降压和维修、更换指南。对于含长大型缺陷管道除按非长大型缺陷进行评价外,尚需根据缺陷的长大规律对管道剩余寿命进行预测,确定管道的检测与维修周期。当管道中的缺陷尺寸、载荷和环境参量、材料性能和工艺参量遵从一定的概率分布时,需要对管道进行概率适用性评价。经过对含缺陷管道的概率可靠性分析,以及失效概率和失效費用的综合分析,可得出最低风险情况下管道的维修、更换推荐作法或指南。
四、输油气管道安全管理的主要事项
油气管道保护是一项长期而十分重要的工作,为确保管道安全运行,管道保护工作者首先应认真学习石油天然气管道保护法律法规并做好管道保护的宣传工作,让沿线的各级政府和群众都能了解管道的走向、管道安全的重要性及管道事故的危害,使各级政府和群众增加对保护管道安全重要性的认识,积极自觉地加人到管道保护行列。强化建设项目质量安全环保管理。加强隐患排查治理。加强安全技术管理,加强对关键生产装置、要害部位及油气站(库)等易然易爆场所的安全技术处理,乖点突出防贡大自然灾害、防第三方破坏、防腐蚀等完整性技术管理。完善安全技术措施、作业规程、操作规程的市批制度。提高应急处置能力,构建维抢修应急体系,合理布局维抢修资源.确保关键岗位人员稳定,机终设备保养良好,随时处于待命状态。输油气管线输送发展迅猛,对管材的要求不断提高。管道的输送特点是点多、线长、带压输送、连续性强,特别是管道要穿过各种不同的地带及构筑物,沿线情况复杂,输送介质易燃、易爆,维护、抢修困难。因此,油气管道一旦发生事故,危害较大。在油气管道保护过程中必须加强管理,认真贯彻落实"安全第一,预防为主"的安全方针。
关键词:油气;管道;安全;
中图分类号:TE974 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-05-00224-01
一、安全问题的主要原因
造成管道失效的原因很多,常见的有材料缺陷、机械损伤、各种腐蚀(包括应力腐蚀和氢脆)、焊缝裂纹或缺陷、外力破坏等。管道的断裂失效通常是由于各种因素如原始缺陷或腐蚀、疲劳、应力腐蚀等首先形成裂纹,缺陷或裂纹的扩展导致管道局部泄漏,当裂纹扩展到一定尺寸时发生失稳扩展而断裂。油气管道失效的主要原因有:外力损伤、腐蚀、管材缺陷。其中外力损伤包括各种机械损伤和第三方影响;腐蚀包括内外局部腐蚀和应力腐蚀;管材缺陷包括制造焊缝缺陷、施工对接焊缝缺陷等。国外管道失效事故以外力损伤和腐蚀为主,管材缺陷是次要因素。外力损伤和腐蚀绝大多数是经长时期使用后发生的。国内管线的失效事故率明显高于发达国家管线,多数与管线材料设计不尽合理、制造质量和施工质量不良、输送介质中腐蚀介质含量超标等因素有很大关系。
二、输油气管道安全性主要影响因素
管道的安全性主要影响因素有:材料强度和韧性、管道几何尺寸、缺陷大小、工作应力、残余应力等。材料韧性对管道的安全性有显著影响,达到发生塑性失稳的条件时,材料韧性的作用由防止启裂转变为防止扩展裂纹的止裂;管道材料切向强度对管道的安全性有一定影响,环焊缝强度欠匹配对管道的安全性影响不大;裂纹型缺陷深度对管道的安全性有显著影响,缺陷长度影响较小;体积性缺陷对管道的安全性影响较小;工作应力对管道的安全性有一定的影响;残余应力对管道的脆性断裂和弹塑性断裂、应力腐蚀和氢致开裂、疲劳破坏有显著影响,而对塑性失稳没有影响。
三、管道破坏的主要形式
管道破坏的过程必然包括缺陷(或裂纹)的萌生、长大和最后断裂几个阶段。根据油气输送管运行环境和载荷性质的不同,其失效模式可分为断裂、疲劳破坏、氢致开裂与应力腐蚀开裂等。不同的失效模式对应的管道材料的性能要求各不相同。油气管道的主要失效形式是弹塑性断裂。管道中的缺陷包括裂纹型、体积型和几何缺陷三大类。裂纹型缺陷又可分为长大型和非长大型缺陷。对于非长大型缺陷主要是对管道的剩余强度进行评价,解决管道在当前运行工况条件下能否安全运行,提供管道升压、降压和维修、更换指南。对于含长大型缺陷管道除按非长大型缺陷进行评价外,尚需根据缺陷的长大规律对管道剩余寿命进行预测,确定管道的检测与维修周期。当管道中的缺陷尺寸、载荷和环境参量、材料性能和工艺参量遵从一定的概率分布时,需要对管道进行概率适用性评价。经过对含缺陷管道的概率可靠性分析,以及失效概率和失效費用的综合分析,可得出最低风险情况下管道的维修、更换推荐作法或指南。
四、输油气管道安全管理的主要事项
油气管道保护是一项长期而十分重要的工作,为确保管道安全运行,管道保护工作者首先应认真学习石油天然气管道保护法律法规并做好管道保护的宣传工作,让沿线的各级政府和群众都能了解管道的走向、管道安全的重要性及管道事故的危害,使各级政府和群众增加对保护管道安全重要性的认识,积极自觉地加人到管道保护行列。强化建设项目质量安全环保管理。加强隐患排查治理。加强安全技术管理,加强对关键生产装置、要害部位及油气站(库)等易然易爆场所的安全技术处理,乖点突出防贡大自然灾害、防第三方破坏、防腐蚀等完整性技术管理。完善安全技术措施、作业规程、操作规程的市批制度。提高应急处置能力,构建维抢修应急体系,合理布局维抢修资源.确保关键岗位人员稳定,机终设备保养良好,随时处于待命状态。输油气管线输送发展迅猛,对管材的要求不断提高。管道的输送特点是点多、线长、带压输送、连续性强,特别是管道要穿过各种不同的地带及构筑物,沿线情况复杂,输送介质易燃、易爆,维护、抢修困难。因此,油气管道一旦发生事故,危害较大。在油气管道保护过程中必须加强管理,认真贯彻落实"安全第一,预防为主"的安全方针。