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CSEI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CSEI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一、在修订“管检规”介绍二、合于使用评价CSEI中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局一、在修订“管检规”介绍第六条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CSEI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化长周期运行服役环境极端化单套炼油：500万吨/年1200万吨/年单套乙烯：30万吨/年120万吨/年炼油装置：4~5年乙烯装置：4~6年酸值：由0.52.5~4.0mgKOH/g硫含量：由0.5%3.5~5.0%提高生产效率，减少生产成本适应原油品质多元化、劣质化运行风险增加，维护检验成本高、难度大适应上述趋势也是我国石化企业在全球经济一体化趋势下的必然选择和客观需求！大型成套装置国内外运行周期概况CSEI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”。蒸馏催化裂化加氢裂化催化重整焦化备注国外4-5334-53三年一修至四年一修国内2.52.52.52.52二年一修至三年一修2004年的统计数据：2010年的统计数据：蒸馏催化裂化加氢裂化催化重整焦化备注国外5-84-54-54-55-7四年一修至五年一修国内3-43343三年一修注：数据来自中国石化统计报表及相关会议资料CSEI中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局一、在修订“管检规”介绍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，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CSEI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)CSEI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CSEI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CSEI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CSEI中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局一、在修订“管检规”介绍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CSEI中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局一、在修订“管检规”介绍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，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。CSEI中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局一、在修订“管检规”介绍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CSEI中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局一、在修订“管检规”介绍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CSEI中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局一、在修订“管检规”介绍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。CSEI中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局一、在修订“管检规”介绍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；管道级别GC1GC2GC3弯头（弯管）、三通和直径突变处≥30％≥20％≥10％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。CSEI中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局一、在修订“管检规”介绍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。CSEI中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局一、在修订“管检规”介绍关键点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。CSEI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一、在修订“管检规”介绍二、合于使用评价CSEI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。2020/2/1120CSEI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CSEI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）CSEI中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局(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）有限元法（弯头局部减薄）CSEI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）CSEI中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局CSEI中国特种设备检测研究院国家质量监督检验检疫总局1.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开采及地质敷设参数场地土运行参数地质环境敷设参数滑坡规模运行参数占压方式占压载荷敷设参数运行参数确定工况条件采空区滑坡占压地表移动影响范围管土作用滑坡位移影响范围管土作用占压载荷附加压力覆土压力管道力学行为有限元法解析计算有限元法解析计算有限元法解析计算应力、应变应力、应变应力、应变极限状态判定准则屈曲拉断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、