福建成品油管道南线内坑-东孚段内检测评价报告.docx

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1、福建成品油管道南线内坑-东二内检测评价报告编写单位：中国石化抚顺石油化工研究院编写人：杨静校对人：李明批注xb21cnl:重新打印审核人：王晓霖2018年4月Length / Odometer Length / OdometerM identified onomalies100002000030000400D0Odometer m500006000070000图4-4金属损失长度沿里程分布图Length / Odometer10000 Length / Odometer K identified anomalies 一% j 200003000040000Odometer m500006000

2、070000图45内部金属损失长度沿里程分布图Length / Odometer Length / Odometer M identified onomalies100002000030000400D0Odometer m500006000070000图46外部金属损失长度沿里程分布图腐蚀环向分布管道沿线所有金属损失沿环向分布如图4-7所示，内、外部金属损失环向分布分 别如图4-8和4.9所示，可以看出，外壁金属损失在管道顶局部布较底部更多。Orientation / Odometer1300 -12300-1059 -1000 -0900-C759 -071)0-06:00 -0459-Mf

3、iO-(J3flO -0159-OlflO - i 0 ERF undefinedERF = 0.6ERF = 0.85ERF = 1* Identified anomalies ERF undefinedIdentified anomalies ERF = 0.6 Identified anomalies ERF = 0.85Odometer m图47管道沿线金属损失环向分布图Orientation / OdometerCO1W31300 -12300-1059 -1000 -0900-C759 -071)0-06:00 -0459-MfiO-(J3flO -0159-Odometer ml

4、图48管道沿线内部金属损失环向分布a图中缺陷ERF计算所用参数与本报告第5局部相同。8ERF undefined ERF = 0.6ERF = 0.85ERF = 1* Identified anomalies ERF undefinedIdentified anomalies ERF = 0.6 Identified anomalies ERF = 0.85* Identified anomalies ERF = 1Orientation / Odometer13fl0UM1059100009D00759 -07D00M)00459-0400-(H5901500ERF undefined E

5、RF = 0,6ERF = 0.85ERF = 1K Identified anomalies ERF undefinedx Identified anomalies ERF = 0.6Identified anomalies ERF = 0.85K Identified anomalies ERF = 1图49管道沿线外部金属损失环向分布将深度大于等于10%wt的金属损失按照环向分布位置进行统计，见表4-40表4-4深度大于等于10%wt的金属损失列表金属损失类型管道顶部 (8:00-4:00)管道底部 (4:00-8:00)总数量内部金属损失7365138外部金属损失37542总计1107

6、0180外部金属损失与环焊缝关系管道环焊缝处防腐层通常需要进行补口处理，假设补口存在问题，那么在补口处的 搭接区（补处防腐层与管体防腐层搭接的位置）会产生不同数量及严重程度的外部 金属损失。因此，可以通过环焊缝临近区域（两侧各200mm范围内）外部金属损失 情况进行补口分析。所有外部金属损失及深度210%wt的外部金属损失沿环焊缝的分布情况见图4-10 和图4-11。可以看出，外部金属损失在环焊缝处并无明显聚集趋势。通过统计检测数 据，47处外部金属损失中无金属损失位于环焊缝两侧200mm范围内。所有外部腐蚀U_LU壬)归叵旨13:00-12:00- 11:00 -10:00-09:0008:

7、0007:0006:0005:0004:0003:0002:0001:00-00:00 -7-6-5-4-3-2-101234567距离最近环焊缝距离（m）图4-10管道外部腐蚀沿环焊缝分布距离最近环焊缝距离（m）图411深度210%wt的外部腐蚀沿环焊缝分布104.2.5 最严重腐蚀缺陷列表经统计分析，15个最深的金属损失缺陷列表见表4-5,这些金属损失中均匀腐蚀 和外部腐蚀占的比例较大。表4-5 15个最深的金属损失序号检测里程/m深度/%wt长/mm宽/mm周向/h:min内/外金属损失类型169645.527.918252:21外壁坑状金属损失23882.726.513363:29外壁

8、环向凹沟33883.626.5163010:49外壁坑状金属损失465532.525.915606:38外壁环向凹沟52747.525.7357411:32外壁一般金属损失64322.523.3414511:07外壁一般金属损失74320.923.0263()10:57外壁坑状金属损失862624.621.6254511:39外壁坑状金属损失946478.521.011229:19外壁环向凹沟1059287.120.7203010:30外壁坑状金属损失1145600.120.784608:42外壁一般金属损失1218304.220.612301:11内壁环向凹沟1317760.520.3266

9、05:04内壁环向凹沟1417425.920.3461794:14外壁一-般金属损失156(X)64.920.3264512:42外壁坑状金属损失金属损失深度大于壁厚12.5%的划痕和凹沟列表见表4-6 （共75处，此表仅列出 前30处）。表46金属损失深度大于壁厚12.5%的划痕和凹沟序号检测里程/m深度/%wt长/mm宽/mm周向Zh:min内/外金属损失类型13882.726.513363:29外壁环向凹沟265532.525.915606:38外壁环向凹沟346478.521.011229:19外壁环向凹沟418304.220.612301:11内壁环向凹沟517760.520.326

10、605:04内壁环向凹沟622360.420.223522:37内壁环向凹沟713960.119.926609:47外壁环向凹沟824057319.725607:29内壁环向凹沟916338.719.420602:01内壁环向凹沟1031542.419.37609:42外壁环向凹槽1139590.518.711302:19内壁环向凹沟1217743.118.126604:23内壁环向凹沟1317664.217.720607:45内壁环向凹沟143884.217.6256012:19外壁环向凹沟1517391.217.326604:48内壁环向凹沟1659871.717.2204512:21外壁

11、环向凹沟111717968.717.220744:27内壁环向凹沟1820083.116.826602:12内壁环向凹沟1941530.716.811455:18内壁环向凹沟2()17300.216.726603:17内壁环向凹沟2117387.516.321455:18内壁环向凹沟2217968.716.32()603:57内壁环向凹沟2317263.516.126605:56内壁环向凹沟2417662.416.125607:45内壁环向凹沟2516929.716.120603:50外壁环向凹沟2616253.316.0256011:25外壁环向凹沟2730590.515.815607:49

12、内壁环向凹沟2839590.415.811302:16内壁环向凹沟2941521.115.856012:18外壁环向凹槽3017043.515.515608:09内壁环向凹沟4.3变形缺陷本次检测发现管道变形7处，均为普通管体凹陷，其中1处缺陷位于管道顶部，6 处位于管道底部。变形量最大的缺陷点深度为5%OD,位于管道顶部，对应检测里程 为 35664.6 m。变形统计详细信息见表4-7o12表4-7变形统计表缺陷类型深度范围位置数量总量总计凹陷普通管体凹陷变形量26%OD管顶007管底02%0DW 变形量 V6%0D管顶17管底6变形沿里程的环向分布见图4-14oAll Non-Corros

13、ion FeaturesCQluro06000530045904d0OWN)-032903i)002300159Odometer ml图414变形缺陷沿里程的环向分布图 All Non-Corrosion Features4.4焊缝异常本次检测发现焊缝异常15处，均为为环向焊缝异常。检测单位提供数据仅显示焊缝异常里程位置，并无环向钟点方向和尺寸信息，为 便于图中区别显示，环向焊缝异常按0:00方向，焊缝异常沿里程分布如图4/5 （图中 包含凹陷点）。13All Non-Corrosion Features053005300459043004:00All Non-Corrosion Featur

14、esDI WTO03:00 -0230013001M)Odometer m图4/5焊缝异常沿里程分布图5内检测评价缺陷维修判定准那么依据销售公司成品油管道内检测与评价实施细那么，同时参考国外管道完整性管 理相关标准APIRP1160及ASMEB31.8、管道维修手册PRCI L52047、我国相关国家 标准及行业标准，确定管道缺陷维修判定准那么如下表所示。表51缺陷维修响应判定准那么缺陷类型响应级别a立即响应计划响应金属损失 类缺陷深度超过壁厚50%的腐蚀或制造缺陷深度大于壁厚12.5%的划痕或凹沟位于与其他管道交叉处、深度大于壁厚30%的 金属损失选择性焊缝腐蚀或沿焊缝的腐蚀。预估维修比ER

15、F/1的任何腐蚀或制造缺陷深度大于壁厚30%的大范围环向腐蚀区域或影 响环焊缝的金属损失b根据未来完整性状况预测，计划响应时间在下 一次检测时间之前的其他金属损失几何变形 缺陷弯折凹陷深度大于管径2% （管径小于300mm的管道，深度大于6.35mm）且位于管道上半部的凹陷与焊缝相关且深度超过管径2% （或应变超过4%）的凹陷深度超过管径6% （或应变超过6%）的凹陷b14复合型 缺陷含有划痕、裂纹、电弧灼伤或焊缝缺陷等的凹 陷或金属损失含有腐蚀且腐蚀深度为壁厚10%40%的凹陷b含有腐蚀且腐蚀深度超过壁厚40%的凹陷b其他缺陷经开挖证实并经工程评估不能接受的裂纹-开挖验证到达计划修复条件的缺

16、陷注：a未立即维修也未列入维修计划的缺陷，列入监测使用类别。b经工程评估对管道完整性危害较小的除外，否那么依据评估结果制定维修计划。对于焊缝异常，考虑漏磁检测的局限性，建议通过射线、磁粉、液体渗透或超声 等无损检测方式进一步确定异常类型及严重程度，结合API Std 1104进行焊缝异常的 维修决策J管道当前完整性评价5.1.1 金属损失剩余强度评价(1)基于ERF评价金属损失缺陷剩余强度主要以预估维修比(ERF, Estimated Repair Factor)进行 度量并实现维修决策。ERF定义式如下：ERF = MAOPl SWP式中，MAOP为管道最大允许操作压力；SWP为缺陷处平安工

17、作压力，SMP = P SF,勺为利用评价方法计算得到的缺陷失效压力，SF为平安系数。鉴于该管道材质为X60,选用修正ASME B31G方法进行腐蚀剩余强度评价。评价压力取为该管道最大允许操作压力MA0P即9.5MPao评价平安系数取为管 段设计系数0.6的倒数。基于以上参数，利用修正B31G方法进行缺陷剩余强度评价，计算所有217处金 属损失缺陷SWP及ERF值，得到沿线金属损失缺陷SWP及ERF分布图，如图5-1 和图5-2所示。b 参考 SY/T 6996 第 6.2.2 条。c标准API Std 1104中列出了不同检测方式下不同类型焊缝异常，包括未焊透、未熔合、烧穿、 夹渣、气孔等的

18、可接受程度。15ERF / OdometerSelected Code: Modrfied B31G (Standard) ERF undefined ERF = 0.6 ERF = 0,85 ERF = 1 Identified anomalies ERF undefinedx Identified anomalies ERF = 0.6 Identified anomalies ERF = 05* Identified anomalies ERF = 1(L86- i i a i i 01000020tX3000040000500006000070000Odometer tn图51ERF沿

19、里程分布图H-SWP / OdometerSelected Code: Modified B31G (Standard)10-10.5 SWP / Odometer K identified anomaliesMAOP10000200003000040000500006000070000Odometer m图52 SWP沿里程分布图通过评价可知，在最大允许操作压力9.5MPa下，不存在ERF大于等于1的腐蚀 缺陷，所有缺陷ERF均大于0.8。15个ERF值最高的金属损失缺陷列表见表5-2。表5-2 15个ERF值最高的金属损失序号检测里程/m长/mm宽/mm深度/%wt周向/h:min内/外E

20、RFSWP/MPa金属损失类型146459.91054519.95:45:00内壁0.969.86一般金属损失245600.1846020.78:42:00外壁0.959.99一般金属损失345600.3946016.68:43:00外壁0.9410.1一般金属损失418889.677741711:48:00外壁0.9310.2一般金属损失563946.1833013.24:27:00内壁0.9210.4轴向凹沟63884836012.65:49:00内壁0.9110.4一般金属损失16715607.7528919.73:12:00内壁0.9110.4一般金属损失847330.2893()10

21、.511:21:(X)内壁0.9110.5轴向凹沟94322.5414523.311:07:00外壁0.9110.5一般金属损失1()17425.94617920.34:14:00外壁0.9110.5一般金属损失1163946.3503016.84:27:00内壁0.910.5一般金属损失122747.5357425.711:32:0()外壁0.910.5一般金属损失136039.6466015.711:49:00外壁0.910.6一般金属损失1427841.6556011.15:50:00内壁0.8910.6一般金属损失1527841.8556011.15:51:00内壁0.8910.6一般

22、金属损失从图5.2可以看出，计算得到的所有217处金属损失平安工作压力SWP,均高于 管道最大允许操作压力9.5MPa,最小平安工作压力为9.86MPa,对应缺陷点金属损失 深度为管道壁厚19.9%,长度为105mm,宽度为45mm，位于管道里程46459.9m处。结合金属损失深度及基于ERF的剩余强度评价结果，不存在需要立即响应的金属 损失缺陷。（2）基于荷载比评价以上基于ERF的评价结果仅从金属损失深度和轴向长度方面进行评价，考虑评价 全面性，采用BS 7910-2013附录G提供方法进行基于金属损失深度、轴向长度和环向 宽度的评价。通过计算缺陷处实际荷载比，并与临界荷载比进行比照，确定缺

23、陷可接 受性。其中临界荷载比和实际荷载比分别为：_ 0 + /Lmax - c式中max为临界荷载比；（为缺陷处实际荷载比；6,为材料屈服强度，MP3；分为材料拉伸强度，MPa；为平安系数；为参考应力，MPa。评价过程中，材料屈服强度取SMYS即415MPa,材料拉伸强度取SMTS即450MPa, 平安系数取值与基于ERF的评价相同，参考应力具体计算方法参见标准BS 7910-2013 附录Go评价压力取为该管道MAOP值9.5MPa,通过计算，该管道临界荷载比为L042, 存在185处腐蚀缺陷实际荷载超过临界荷载比，其中最大荷载比为1.308,为外壁一 般金属损失，位于里程69645.5 m

24、处，深度为27.9%,长度18mm,宽度25mm。所有 16处深度大于等于20%壁厚的金属损失实际荷载比均大于临界荷载比。5.2.2 变形缺陷评价17本次检测发现管道变形7处，均为普通管体凹陷，其中1处缺陷位于管道顶部， 6处位于管道底部。变形量最大的缺陷点深度为5%0D,位于管道顶部，对应检测里 程为 35664.6 m。基于5.1节缺陷维修判定准那么，进行变形缺陷评价及维修决策，结论如下：（1）无凹陷需要立即维修。（2）存在1处深度大于等于2%OD且位于管道顶部的管体凹陷（检测里程35664.6 m）,建议进行计划维修。5.2.3 焊缝异常评价考虑焊缝特殊性及漏磁检测对焊缝异常检测的局限性

25、，建议公司结合漏磁检测信 号，选择信号较为突出的焊缝异常点或经数据分析判定为较严重的异常点，进行射线、 磁粉、液体渗透或超声等无损检测，进一步确定异常类型及严重程度，据此进行维修 维护决策。焊缝异常可接受程度具体可参考标准API Std 1104o5.3管道未来完整性评价5.3.1 腐蚀速率计算金属损失生长速率的计算是管道剩余寿命预测的基础。依据管道剩余寿命预测结 果制定合理的维修计划，以满足管道将来完整性管理的需要。管道剩余寿命预测的研 究并不完善，还没有形成专门的规范和标准。目前腐蚀生长速率普遍使用的方法是依 据两次（或屡次）检测的数据比照获得，并且腐蚀生长速率计算采用保守的原那么。对 于

26、只进行过一次内检测的管道，经验做法是假设管道投产的起始时间为腐蚀开始生长 的初始时间，并使用全寿命或半寿命的方法来计算腐蚀生长速率。管道业主可在下一 次管道内检测时，通过两次检测数据比照，明确金属损失存在类型，确认金属损失生 长情况。福建成品油管道南线2013年3月投产运营，截止到本次检测结束时间止，管道运 营时间近5年。本次检测为该管道的首次检测，考虑到管道运营时间并不长，本次金 属损失生长速率使用全寿命的计算方法。全寿命法金属损失生长速率计算公式如下：nDepthN、=InspDate CominDate18其中:Rml：金属损失的生长速率，nim/yr （毫米/年）；Depth：金属损失

27、深度,mm （毫米）；InspDate：管道检测日期,yr （年）；CommDate：管道投产日期，yr （年）。考虑不同土壤环境对腐蚀速率的影响，本次评价按照检测数据将金属损失生长速 率分段计算，分别计算每一管段中金属损失缺陷的腐蚀速率，并以每一管段缺陷中腐 蚀速率的最大值作为该节管段的腐蚀速率，从而得到管道内外金属损失的腐蚀速率。内部金属损失和外部金属损失的腐蚀速率分布分别如图5-4及5-5所示，各管段 腐蚀速率数值分别见表5-5和5-6oExternal Corrosion Growth Depth growth rate per anomaly Rate profileDistance

28、 tan图54内部金属损失腐蚀速率沿里程分布External Corrosion Growth Depth growth rate per anomalyRate profile图5-5外部金属损失腐蚀速率沿里程分布表55内部金属损失腐蚀速率起始里程（km）终止里程（km）腐蚀速率（mm/a）19191014.33().151214.3325().20932542.990.19442.9971.650.202表5-6外部金属损失腐蚀速率管段起始里程（km）终止里程（km）腐蚀速率（mm/a）1050.26925620.21336271.650.283计划响应时间预测以金属损失深度到达50%或E

29、RF到达1作为维修临界点，针对所有金属损失缺陷 进行计划响应时间预测。图5.6为金属损失计划响应时间沿里程分布图。自检测时间 （2017年3月）开始计算，存在2处计划响应时间在1年内的金属损失，存在157处 预测计划响应时间在5年之内（2022年3月15日之前）的金属损失，其中142处金 属损失深度不小于10%wt,且13处金属损失深度超过20%wt,见表5-7。根据预测结果，到2022年3月15日为止每年需维修的金属损失缺陷数量统计见 表 5-8o2025-4)1-01 -20244H-01 -2023-01-01 -2025-4)1-01 -20244H-01 -2023-01-01 -R

30、emaining Life / OdometerLeak or Rupture after the maximum interval. Leak or Rupture until the maximum interval Leak or Rupture within 1 year :.* identified anomalies202201-01-2021-01-01-| * . * . * 202(M)1-01 - 203J191 2018-01-01 -Odometer m图5-6金属损失计划响应时间沿里程分布图表57计划响应时间在5年内人深度不小于20%wt的金属损失列表，d以2017年

31、3月15日为时间计算起点。20序 号里程/m周向/ h:min深度/ %wt长度/mm宽度/mm内/外ERFSWP/MPa金属损失类型预测剩余 寿命计划响应 时间145600.18:42:0020.78460外壁0.959.99一般金属损失0.92018-2-6217425.94:14:0020.346179外壁0.9110.5一般金属损失2.172019-5-1734322.511:07:0023.34145外壁0.9110.5一般金属损失2.312019-7-742747.511:32:0025.73574外壁0.910.5一般金属损失2.672019-11-1354320.910:57:

32、00232630外壁0.8910.7坑状金属损失3.782020-12-22617760.55:04:0020.32660内壁0.8810.7环向凹沟3.822021-1-9760064.912:42:0020.32645外壁0.8810.7坑状金属损失3.822021-1-9869645.52:21:0027.91825外壁().8810.8坑状金属损失3.922021-2-13962624.611:39:0021.62545外壁0.8810.7坑状金属损失3.942021-2-21103883.610:49:0026.51630外壁0.8810.8坑状金属损失4.172021-5-1511

33、3882.73:29:0026.51336外壁0.8710.9环向凹沟4.172021-5-151222360.42:37:0020.22352内壁().8810.8环向凹沟4.252021-6-121365532.56:38:0025.91560外壁0.8810.8环向凹沟4.282021-6-231459287.110:30:0()20.7203()外壁().8810.8坑状金属损失4.762021-12-16表5-8预计每年需维修的金属损失数量统计金属损失深度金属损失数量合计2018年及之前2019 年2020 年2021 年2022年（3月之前）0%wtV 深度 V10%wt01842

34、1310%wtW 深度 V20%wl6113676113()20%wtW 深度 V30%wt1319014合计715458931576维修维护决策6.1 再检测时间此次内检测为该管道投产以来第一次内检测，由于管道运营环境的不断变化，腐 蚀速率的开展存在着诸多不确定性，仅凭一次检测数据难以确定腐蚀开展规律。通过 实施管道再检测，依据两次检测数据信息的比照，可以一定程度地了解管道腐蚀速率 开展情况，明确管道所存在缺陷的性质，为管道完整性管理提供科学依据。根据GB 32167-2015油气输送管道完整性管理规范与SY/T 6597-2014油气 管道内检测技术规范相关规定，油气管道再检测时间间隔不应

35、超过8年。通过此次 检测发现该管道在最大允许操作压力9.5MPa条件下，管道平安运行状态并不十分理 想。考虑本次检测为该管道的首次检测，建议在对计划响应类缺陷进行开挖修复后， 该管道再检测时间间隔为5年（即在2022年3月之前再次实施内检测），最迟不超过,按照维修响应判定准那么，对于深度超过12.5%wt的划痕或凹沟，一般要求在1年内进行维修。 f此表统计数据基于腐蚀速率计算结果，实际以本报告第6局部为准。218年。6.2 维修维护建议根据缺陷评价结果，福建成品油管道南线内坑-东孚段缺陷维修分级统计结果如表6-1所不。表61缺陷维修分级统计&缺陷类型立即响应计划响应（再检测时间为5年）关注或监

36、测金属损失0深度超过壁厚12.5%的划痕或凹沟75未列入维修列表及未 按计划维修的缺陷其他109变形01焊缝异常建议通过无损检测确定异常类型及严重程度后制定维修计划6.2.1 立即维修缺陷根据此次内检测数据评价结果，无缺陷需要立即响应。但考虑评价滞后性，此处 列出计划响应时间在2018年5月1日之前的缺陷，见表6-2o表62计划响应时间在2018年5月1日之前的缺陷列表序号里程/m周向/ h:min深度/ %wt长度/mm宽度/mm内/外ERFSWPIMPa金属损失类型146459.95:45:0019.910545内壁0.969.86一般金属损失245600.18:42:0020.78460

37、外壁0.959.99一般金属损失345600.38:43:0016.69460外壁0.9410.1一般金属损失6.2.2 计划维修缺陷假设再检测周期定为5年，需要进行计划维修的缺陷具体信息及计划维修时间见表6-3 o表6-3计划维修缺陷列表八缺陷类型序 号检测里程 /m长/mm宽/mm深度/%wt周向/h:min内/外备注金深度大于13882.7133626.53:29外壁1年内属12.5%wt265532.5156025.96:38外壁1年内损的划痕或346478.5112221.09:19外壁1年内失凹沟418304.2123020.61:11内壁1年内517760.5266020.35:

38、04内壁1年内g统计结果以2017年3月为时间参考。h表中其他类型金属损失仅列出深度不小于20%wt的缺陷。22622360.4235220.22:37内壁1年内713960.1266019.99:47外壁1年内824057.3256019.77:29内壁1年内916338.7206019.42:01内壁1年内1031542.476019.39:42外壁1年内1139590.5113018.72:19内壁1年内1217743.1266018.14:23内壁1年内1317664.22()6017.77:45内壁1年内143884.2256017.612:19外壁1年内1517391.2266017.34:48内壁1年内1659871.7204517.212:21外壁1年内1717968.7207417.24:27内壁1年内1820083.1266016.82:12内壁I年内1941530.7114516.85:18内壁1年内2017300.2266016.73:17内壁I年内2117387.5214516.35:18内壁1年内2217968.7206016.33:57内壁1年内2317263.5266016.15:56内壁1年内2417662.4256016.17:45内壁1年内2516929.7206016.13:50外壁1年内2