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管道研究

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長(cháng)輸管道定期檢驗規則(2022版)解析

來(lái)源:《管道保護》2023年第5期 作者:何仁洋 吉建立 劉暢 時(shí)間:2023-10-10 閱讀:

何仁洋1 吉建立2 劉暢1

1.中國特種設備檢測研究院; 2.中國特種設備檢驗協(xié)會(huì )

 

為規范長(cháng)輸管道的法定檢驗工作,國家特種設備監管部門(mén)于2010年首次頒布了TSG D7003―2010《壓力管道定期檢驗規則—長(cháng)輸管道》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)舊版檢規),并于2022年進(jìn)行了修訂(以下簡(jiǎn)稱(chēng)新版檢規)。

與舊版檢規相比,新版檢規明確了定期檢驗的法定地位和定期檢驗機構的資質(zhì)要求,更新了定期檢驗的項目、周期及對象,調整了規范的內容與結構,強調了內檢測的重要性,增加了基于風(fēng)險的檢驗方式,補充了對未按期檢驗管道的管理要求,統一了相關(guān)術(shù)語(yǔ),與相關(guān)國家、行業(yè)標準和安全技術(shù)規范保持協(xié)調一致,提高了規范的可操作性。

1  明確定期檢驗法定屬性

《特種設備安全法》第八條規定:特種設備生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、使用、檢驗、檢測應當遵守有關(guān)特種設備安全技術(shù)規范及相關(guān)標準;第四十條規定:未經(jīng)定期檢驗或者檢驗不合格的特種設備,不得繼續使用。據此,新版檢規將舊版檢規關(guān)于定期檢驗的定義進(jìn)行了修訂,強調定期檢驗是檢驗機構按照安全技術(shù)規范和相關(guān)標準開(kāi)展的符合性驗證性活動(dòng),屬于法定檢驗范疇,是依法開(kāi)展的強制性檢驗,是一種技術(shù)監督工作,非市場(chǎng)行為,更不是中介服務(wù)。法定檢驗結論本質(zhì)上不是向企業(yè)負責,而是向政府和社會(huì )負責,檢驗目的是驗證管道是否符合安全技術(shù)規范要求,督促企業(yè)落實(shí)企業(yè)主體責任。

2  明確檢驗機構資質(zhì)要求

根據《特種設備安全法》第五十條,壓力管道檢驗機構應當經(jīng)過(guò)核準,方可從事檢驗工作。新版檢規進(jìn)一步明確定期檢驗機構應取得長(cháng)輸管道定期檢驗資質(zhì),取消了合于使用評價(jià)資格要求,明確應用漏磁方法進(jìn)行管道內檢測的檢驗機構,應當取得長(cháng)輸管道內外檢測資質(zhì),并且應具備與待檢管道相匹配的漏磁內檢測設備和能力。承擔基于風(fēng)險檢驗的檢驗機構還應當取得基于風(fēng)險的檢驗(RBI)資質(zhì)。依據TSG Z7001―2021《特種設備檢驗機構核準規則》,開(kāi)展長(cháng)輸管道定期檢驗的檢驗機構應取得長(cháng)輸管道定期檢驗資質(zhì)(DD1),長(cháng)輸管道檢驗資質(zhì)應注明含內檢測或不含內檢測,含內檢測時(shí)需限定內檢測范圍。采用基于風(fēng)險的檢驗方法開(kāi)展長(cháng)輸管道定期檢驗時(shí),不僅要有DD1的資質(zhì),同時(shí)還應當取得基于風(fēng)險的檢驗(RBI)資質(zhì)。

新版檢規進(jìn)一步明確定期檢驗中的外委工作內容,規定定期檢驗中除無(wú)損檢測、理化檢驗、輔助工作外,檢驗機構不應將定期檢驗中其他工作外委。對于內檢測工作的外委,有兩種情況。第一種情況,當由檢驗機構進(jìn)行委托時(shí),檢驗機構應具有長(cháng)輸管道定期檢驗資質(zhì)(DD1,含內檢測),并在其核準資質(zhì)范圍內外委,即其內檢測資質(zhì)范圍應包括該管道規格;第二種情況,內檢測工作由管道使用單位直接外委,但是該情況下,除定期檢驗報告的綜合檢驗機構應具有長(cháng)輸管道定期檢驗資質(zhì)(DD1,含內檢測),其內檢測資質(zhì)范圍也應包括該管道規格。

3  明確定期檢驗的項目要求

新版檢規進(jìn)一步明確了定期檢驗的項目范圍,明確了年度檢查不屬于定期檢驗,還明確定期檢驗包括常規檢驗和基于風(fēng)險的檢驗兩種方法。

定期檢驗可采用資料審查、現場(chǎng)檢驗和適用性(合于使用)評價(jià)的常規檢驗方法。其中,管道現場(chǎng)檢驗包括宏觀(guān)檢驗、內檢測、外檢測、耐壓試驗。宏觀(guān)檢驗為現場(chǎng)檢驗的必檢項目,具備條件的管道必須進(jìn)行內檢測,外檢測和耐壓試驗是特定條件下的檢驗項目,不是必檢項目。對于穿跨越段、特殊部位環(huán)焊縫、材料狀況不明管段和閥室范圍內的其他壓力管道,必要時(shí)應當開(kāi)展專(zhuān)項檢驗或檢測。

定期檢驗還可根據管道的損傷模式和風(fēng)險水平結合管道使用情況采用基于風(fēng)險的檢驗方法。近年來(lái),在行業(yè)專(zhuān)家及從業(yè)技術(shù)人員的不懈努力下,逐漸形成并完善了基于風(fēng)險的檢驗及完整性管理技術(shù)體系。如圖 1、圖 2所示,據全球文獻統計結果,自2010起,基于風(fēng)險的管道檢測研究占管道檢測研究總量的10%左右,且2018年占比高達19%;陲L(fēng)險的油氣管道相關(guān)研究占油氣管道相關(guān)研究總量的40%,標志著(zhù)基于風(fēng)險的管道檢驗與管道完整性管理理念的一致性已在全球行業(yè)范圍內達成共識,采用基于風(fēng)險的檢驗能更好地將檢驗工作與完整性管理相結合,是管道檢驗行業(yè)的一個(gè)發(fā)展趨勢[1]。我國新建及在役長(cháng)輸管道的基礎數據和運行管理數據齊全,經(jīng)過(guò)多次檢驗后獲取的檢驗數據完整,具備開(kāi)展基于風(fēng)險的檢驗條件。完整性管理是一種基于風(fēng)險的管理方式,本質(zhì)是通過(guò)風(fēng)險識別、檢驗和檢測、修復和風(fēng)險減緩等手段,將管道風(fēng)險控制在合理水平。在國家標準GB/T 37368―2019《埋地鋼質(zhì)管道檢驗導則》中也給出了基于風(fēng)險檢驗的流程和方法。


圖 1 基于風(fēng)險的管道檢測研究在管道檢測研究中的占比情況


圖 2 基于風(fēng)險的管道相關(guān)研究在管道相關(guān)研究中的占比情況

4  調整優(yōu)化定期檢驗周期

新版檢規中對管道檢驗周期的規定調整如下:①采用內檢測方法進(jìn)行檢驗的管道,其檢驗周期最長(cháng)不能超過(guò)預測的管道剩余壽命的一半,且不應超過(guò)6年;②僅采用外檢測方法進(jìn)行檢驗的管道,其檢驗周期最長(cháng)不超過(guò)3年;③以耐壓試驗為主要檢驗方法的管道,其檢驗周期最長(cháng)不超過(guò)3年;④保留特殊條件下縮短檢驗周期的條款,應管道使用單位要求,增加關(guān)于延長(cháng)檢驗周期的規定;⑤環(huán)向操作應力小于等于管材規定最低屈服強度的30%的管道,其最長(cháng)檢驗周期可延長(cháng)至9年;⑥定期檢驗采用基于風(fēng)險的方法進(jìn)行檢驗的管道,可按照本規則相關(guān)規定延長(cháng)檢驗周期。

這主要基于以下考慮:一是國內管道檢驗工作實(shí)際和安全需求。通過(guò)總結各檢驗機構的多年經(jīng)驗發(fā)現:①一般情況管道檢驗周期不超過(guò)6年;②外檢測不能連續檢測管道本體的安全狀況;③耐壓試驗只是排除管道最危險缺陷的一種方法,并不能檢出管道本體全部缺陷。此外,近年來(lái)我國城鎮化發(fā)展迅速,管網(wǎng)敷設環(huán)境每3~5年便會(huì )發(fā)生較大變化,因此,檢驗周期不宜過(guò)長(cháng)。二是國外管道完整性管理工作經(jīng)驗。根據美國交通運輸部管道和危險材料安全管理局(PHMSA)頒布CFR 192和CFR 192,美國危險液體管道完整性再評估周期為5年,天然氣管道完整性再評估周期為7年[2]。盡管美國管道行業(yè)對這一規定持不同意見(jiàn),認為此規定與行業(yè)標準不一致,甚至向美國國會(huì )問(wèn)責局(GAO)提出異議,但是PHMSA依然堅持不變,只是在后期規則修訂時(shí),允許在特殊情況下,危險液體管道完整性再評估周期可延長(cháng)8月(最長(cháng)間隔為68月),天然氣管道完整性再評估周期可延長(cháng)6月。根據美國近些年的統計可以看出,管道基線(xiàn)檢驗和重新評估管道的間隔差不多為7年(圖 3)。


圖 3 美國各年度基礎管道里程和重新評估管道里程

針對特殊情況下,管道無(wú)法按期及時(shí)進(jìn)行檢驗的問(wèn)題,新版檢規中明確指出,因特殊情況無(wú)法按期進(jìn)行定期檢驗的管道,由使用單位提出書(shū)面申請,經(jīng)使用單位安全管理負責人批準,并書(shū)面告知管道所在地的省級特種設備安全監督管理部門(mén),可以延長(cháng)檢驗期,延長(cháng)期限不得超過(guò)一年。首次檢驗以外的定期檢驗延期,還應征得上次承擔定期檢驗的檢驗機構書(shū)面同意。

5  細化管道內檢測實(shí)施要求

隨著(zhù)近年來(lái)內檢測技術(shù)已逐漸成為最常用的管道完整性評價(jià)方法和管道本體狀況檢測的最佳手段。國內外完整性管理規范均將內檢測作為評價(jià)管道安全的重要依據。我國新建長(cháng)輸管道在設計和安裝時(shí)都要求滿(mǎn)足內檢測要求,具備內檢測條件的管道數量越來(lái)越多。與此同時(shí),國內管道檢驗機構的內檢測技術(shù)、裝備水平也有大幅提升,取得內檢測資質(zhì)的機構也越來(lái)越多,可以基本滿(mǎn)足國內管道內檢測工作要求。有鑒于此,新版檢規中強調了管道內檢測的重要性,明確了凡具備內檢測條件的管道,必須進(jìn)行內檢測。

然而,管道運營(yíng)企業(yè)普遍缺乏內檢測質(zhì)量管控人員,未能實(shí)現對內檢測服務(wù)商、內檢測實(shí)施過(guò)程、內檢測成果、內檢測開(kāi)挖驗證及內檢測驗收等全流程和專(zhuān)業(yè)化的管理。內檢測服務(wù)商管理方面,缺少內檢測服務(wù)商準入機制和質(zhì)量評估體系,無(wú)法衡量服務(wù)商的設備水平和服務(wù)質(zhì)量,部分公司存在合同簽訂檢測服務(wù)商與實(shí)際實(shí)施服務(wù)商不一致的問(wèn)題。因此,新版檢規還針對管道內檢測,提出以下要求:

一是增加了對漏磁內檢測器性能指標最低要求以及性能測試要求。規定內檢測器的性能應當符合GB/T 27699―2023《鋼質(zhì)管道內檢測技術(shù)規范》等的要求,其中金屬損失漏磁內檢測器的性能指標不低于TSG D7003―2022 中有關(guān)要求。

二是增加對管道內檢測器進(jìn)行性能測試要求。新投用的漏磁內檢測器、或者對漏磁內檢測器關(guān)鍵部件進(jìn)行過(guò)重大修理的,如漏磁內檢測器的數據采集系統(電子包)或者勵磁部分有更換的,應當采用牽引試驗對內檢測器的性能進(jìn)行測試與評價(jià),并且出具測試與評價(jià)報告,測試與評價(jià)報告至少包括以下內容:①牽引過(guò)程和檢測器運行數據;②缺陷的量化精度和定位精度;③特征的檢測識別能力;④實(shí)際特征、缺陷與測試結果的對比等。漏磁內檢測實(shí)施前,應當對漏磁內檢測器進(jìn)行性能驗證。性能驗證可以采用基于歷史數據、牽引試驗或開(kāi)挖驗證等方法,按照相關(guān)標準規定的程序進(jìn)行性能驗證。

6  增加高鋼級管道環(huán)焊縫的定檢要求

近年來(lái),國內外X70、X80鋼級管道的環(huán)焊縫失效事故表明,高鋼級管道焊接結構方面可能存在較高的失效風(fēng)險。環(huán)焊縫失效是當前高鋼級油氣長(cháng)輸管道運行的重大風(fēng)險因素[3]。表 1對近年來(lái)國內外高鋼級管道事故進(jìn)行了匯總,通過(guò)分析事故特征及其成因可以看出,由于管道施工工藝缺陷和敷設條件復雜等原因,高鋼級管道環(huán)焊縫失效事故頻發(fā)。因此,新版檢規中增加了對高鋼級管道環(huán)焊縫的檢測要求,對L450(X65)以上(含L450(X65)鋼級的管道在地質(zhì)災害影響區、高后果區的環(huán)焊縫進(jìn)行抽檢,尤其是不同材質(zhì),不等壁厚連接、返修口、連接頭等焊接接頭,具體抽檢比例由檢驗機構和使用單位根據實(shí)際情況協(xié)商決定。無(wú)損檢測一般按照NB/T 47013―2015《承壓設備無(wú)損檢測》或者SY/T 4109―2005《石油天然氣鋼質(zhì)管道無(wú)損檢測》的規定進(jìn)行。管道的表面缺陷檢測應當優(yōu)先采用磁粉檢測,埋藏缺陷檢測一般采用射線(xiàn)超聲、衍射時(shí)差法超聲、超聲相控陣等一種或多種方法進(jìn)行檢測。首次檢驗時(shí)應當進(jìn)行埋藏缺陷檢測,再次檢驗時(shí)一般不再進(jìn)行埋藏缺陷檢測。當存在內部損傷機理并發(fā)現損傷跡象,或者上次檢驗發(fā)現裂紋等危險性超標缺陷時(shí),則應當進(jìn)行埋藏缺陷檢測。

1 近年國內外高鋼級管道事故類(lèi)型及特征匯總


7  與有關(guān)規范和標準協(xié)調統一

根據相關(guān)國家法律、標準及安全規范性文件,對新版檢規的框架結構、內容及術(shù)語(yǔ)做出調整。鑒于GB/T 32167―2015《油氣輸送管道完整性管理規范》對高后果區進(jìn)行了定義,因此刪除舊版規范中附錄A:長(cháng)輸(油氣)管道事故后果嚴重區的確定原則。鑒于GB/T 27512―2011《埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險評估方法》和 GB/T 34346―2017《基于風(fēng)險的油氣管道安全隱患分級導則》等風(fēng)險評估標準已經(jīng)頒布,因此刪除舊版規范中附錄C:常用風(fēng)險評估方法。將舊版規范中全面檢驗和與合于使用評價(jià)兩部分內容合并,增加了基于風(fēng)險的檢驗要求。

為與已發(fā)布的《壓力管道監督檢驗規則》和正在修訂的《壓力管道安全技術(shù)規程—工業(yè)管道》協(xié)調一致,刪除舊版規范中長(cháng)輸管道站場(chǎng)相關(guān)條款“長(cháng)輸管道站場(chǎng)內壓力管道、地下儲氣庫中的壓力管道按照工業(yè)管道定期檢驗有關(guān)要求進(jìn)行”,明確“長(cháng)輸管道站場(chǎng)內壓力管道、地下儲氣庫中的壓力管道按照工業(yè)管道定期檢驗有關(guān)要求進(jìn)行,其檢驗機構應具有相應工業(yè)管道定期檢驗資質(zhì)”。納入正在修訂的《壓力管道安全技術(shù)規程—工業(yè)管道》。

增加了“公用管道定期檢驗的補充規定”,進(jìn)一步明確高壓燃氣管道的檢驗要求:①高壓燃氣管道(設計壓力大于1.6 MPa)定期檢驗項目、方法和要求按長(cháng)輸管道定期檢驗的規定執行,采用內檢測方法進(jìn)行檢驗時(shí),應由具有長(cháng)輸管道定期檢驗資質(zhì)(DD1,含內檢測)的檢驗機構實(shí)施,或者由其在核準資質(zhì)范圍內外委。②公用管道采用基于風(fēng)險的檢驗方法進(jìn)行檢驗時(shí),應由具有基于風(fēng)險檢驗(RBI)資質(zhì)的檢驗機構進(jìn)行。  

 

參考文獻:

[1]Faisal K., Rioshar Y., Rouzbeh A., Risk-based pipeline integrity management: A road map for the resilient pipelines [J].Journal of Pipeline Science and Engineering, 2021(1), 74-87.

[2]吉建立,何仁洋,秦先勇,等.國外油氣管道安全管理經(jīng)驗及啟示[J].中國特種設備安全,2014,30(05):1-5.

[3]馮慶善.高鋼級管道環(huán)焊接頭強度匹配的探討與思考[J].油氣儲運,2022,41(11):1235-1249.


作者簡(jiǎn)介:何仁洋,工學(xué)博士,研究員,現任中國特檢院副院長(cháng)。長(cháng)期從事包括油氣管道在內的壓力管道檢測與評價(jià)、腐蝕與防護、風(fēng)險評估、完整性管理等安全保障技術(shù)研究工作。 


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