《油氣管道凹陷評(píng)價(jià)與修復(fù)技術(shù)規(guī)范》

ICS23.040.10

CCSH48

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CASEI××××—××××

油氣管道凹陷評(píng)價(jià)與修復(fù)技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationforevaluationandrepairofdentsinoilandgaspipelines

（征求意見稿）

××××-××-××發(fā)布××××-××-××實(shí)施

中國(guó)特種設(shè)備檢驗(yàn)協(xié)會(huì)發(fā)布

T/CASEI×××××—××××

油氣管道凹陷評(píng)價(jià)與修復(fù)技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了油氣管道凹陷的數(shù)據(jù)收集、特征識(shí)別表征、凹陷篩選、適用性評(píng)價(jià)、現(xiàn)場(chǎng)開挖、

以及減緩與修復(fù)等技術(shù)內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)提供的數(shù)據(jù)篩選工具和詳細(xì)評(píng)價(jià)方法為油氣管道輸送系統(tǒng)凹陷

的長(zhǎng)效管理決策提供技術(shù)支持。

本文件適用于輸送石油與天然氣、城市燃?xì)獾穆竦劁撡|(zhì)管道系統(tǒng)，為管道運(yùn)行管理、檢測(cè)和評(píng)

價(jià)人員提供有關(guān)埋地鋼質(zhì)管道凹陷完整性管理的行業(yè)實(shí)踐指南。低溫、高溫、氫氣、CO2等廠區(qū)架

空或廠際埋地鋼質(zhì)管道也可參照使用。

本文件不適用于燃?xì)饩垡蚁≒E）等塑料管道。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用

文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）

適用于本文件。

GB/T19624在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定

GB/T27699鋼質(zhì)管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)規(guī)范

GB/T30582基于風(fēng)險(xiǎn)的埋地鋼質(zhì)管道外損傷檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)

GB32167油氣輸送管道完整性管理規(guī)范

GB/T35013承壓設(shè)備合于使用評(píng)價(jià)

GB/T36701埋地鋼質(zhì)管道管體缺陷修復(fù)指南

SY/T6477含缺陷油氣管道剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)方法

SY/T6996鋼質(zhì)油氣管道凹陷評(píng)價(jià)方法

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

凹陷dent

由外力引起的管道表面的局部向內(nèi)凹陷，產(chǎn)生管壁塑性變形和管道曲率的擾動(dòng)，并非所有凹陷

都會(huì)影響管道的安全運(yùn)行。

3.2

平滑凹陷plaindent

沒有重合特征、輪廓曲率平滑過渡的凹陷或凹痕。

3.3

1

T/CASEI×××××—××××

約束凹陷constrained(restrained)dent

與外部石頭等硬物接觸的凹陷，硬物限制管壁因內(nèi)部壓力波動(dòng)而導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)。

3.4

非約束凹陷unconstrained(unrestrained)dent

不與硬物接觸、形變自由的凹陷。這類凹陷，當(dāng)管道內(nèi)部壓力波動(dòng)時(shí)，外部硬物或壓頭不會(huì)限

制管壁的變形移動(dòng)。

3.5

波紋ripple

管道光滑表面處輕微的隆起或波紋。

3.6

褶皺wrinkle

管道外壁可見的局部起伏類缺陷，特征為局部曲率大，形成載荷多為軸向壓縮或彎曲載荷。

3.7

彎曲buckle

在軸向或彎曲載荷作用下，管道橫截面承受縱向壓應(yīng)力，因橫向不穩(wěn)定而引起的管壁變形。

3.7

溝槽gouge

由硬物等引起管道表面材料缺失和壁厚減薄。

3.8

重合特征缺陷interactingdefect

凹陷與腐蝕、焊接、鑿槽、裂紋等現(xiàn)象同時(shí)存在的缺陷，降低了管道凹陷的適用性。

3.9

多峰凹陷multi-peakdent

有多個(gè)頂點(diǎn)的凹陷。

3.10

凹陷輪廓dentprofile

變形的管壁位置沿或垂直于管壁軸線（通常通過凹陷的最深點(diǎn)）的二維幾何描述。

3.11

回彈rebound

不論內(nèi)部壓力水平如何，由于壓頭的移除，凹痕的形狀都會(huì)發(fā)生變化。

3.12

回圓rerounding

由于內(nèi)部壓力增加而引起的凹痕形狀的變化。

3.13

橢圓度ovality

管道橫截面圓度的偏差（即卵形或?qū)挋E圓形），也稱不圓度。

3.14

ILI管道內(nèi)檢測(cè)in-lineinspection(ILI)

使用儀器從管道內(nèi)部對(duì)其進(jìn)行的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)管體異常的特征。

2

T/CASEI×××××—××××

3.15

壓力譜pressurespectrum

通過雨流計(jì)數(shù)形成的直方圖，描述了壓力循環(huán)的大小和頻率（或單位時(shí)間內(nèi)的次數(shù)）。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

DFDI(DuctileFailureDamageIndicator)：延性損傷失效指標(biāo)

DSAW(DoubleSubmergedArcWeld)：雙向埋弧焊

ERW(ElectricResistanceWeld)：電阻焊

FAD(FailureAssessmentDiagram)：失效評(píng)估圖

FEA(FiniteElementAnalysis)：有限元分析

ILI(In-LineInspection)：內(nèi)檢測(cè)，或在線檢測(cè)

IM(IntegrityManagement)：完整性管理

MAOP(MaximumAllowableOperatingPressure)：最大允許工作壓力

MFL(MagneticFluxLeakage)：漏磁

MOP(MaximumOperatingPressure)：最大工作壓力

NDT(nondestructivetesting)：無損檢測(cè)

OD(outerdiameter)：外徑

PDCA（Plan,Do,Check,Act)：計(jì)劃，執(zhí)行，檢查，改進(jìn)

RP(RecommendedPractice)：推薦做法

RSF(RemainingStrengthFactor)：剩余強(qiáng)度因子

RSFa(AllowableRemainingStrengthFactor)：許用剩余強(qiáng)度因子，一般取0.9

Ρ(restraintparameter)：約束參數(shù)

SCADA(SupervisoryControlandDataAcquisition)：監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集

SCF(StressConcentrationFactor)：應(yīng)力集中系數(shù)

SLD(StrainLimitDamage)：應(yīng)變極限損傷

SMAW(ShieldedMetalArcWeld)：保護(hù)式電弧焊

SMS(SafetyManagementSystem)：安全管理系統(tǒng)

SMYS(SpecifiedMinimumYieldStress)：規(guī)定最小屈服應(yīng)力

S-N(Stress-CycleLifeCurve)：應(yīng)力循環(huán)壽命曲線

SP(ShapeParameter)：形狀參數(shù)

SSI(SpectrumSeverityIndicator)：壓力譜嚴(yán)重性指數(shù)

TMCP(thermo-mechanicalcontrolprocessing)：熱機(jī)械控制加工

5總則

5.1油氣管道凹陷應(yīng)遵循完整性管理計(jì)劃-執(zhí)行-檢查-行動(dòng)（PDCA）循環(huán)，見圖1。凹陷的管理應(yīng)為

連續(xù)循環(huán)閉環(huán)管理，應(yīng)不斷歸納總結(jié)凹陷失效類型和機(jī)理，持續(xù)改進(jìn)檢測(cè)與評(píng)價(jià)方法、提高管理的

有效性。

5.2管道企業(yè)應(yīng)收集、整理所有凹陷數(shù)據(jù)，并進(jìn)行集成管理，是支持有效決策的基礎(chǔ)。

3

T/CASEI×××××—××××

5.3管道企業(yè)應(yīng)對(duì)根據(jù)定期檢測(cè)結(jié)果，對(duì)比分析和評(píng)估凹陷狀況和成因，識(shí)別可能對(duì)管道完整性造成

損害的變形缺陷，并采取措施修復(fù)或消除損傷性變形缺陷。

5.4油氣管道凹陷應(yīng)采用分類管理方式。根據(jù)凹陷的類型、形成機(jī)理、可能失效方式、評(píng)價(jià)方法等

進(jìn)行針對(duì)性評(píng)價(jià)和管理。同時(shí)，也應(yīng)關(guān)注不同輸送介質(zhì)管道凹陷評(píng)價(jià)內(nèi)容的選擇，如壓力波動(dòng)較少的管

道疲勞失效敏感性低，可不進(jìn)行疲勞壽命評(píng)估。

(3)收集凹陷關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)(4)識(shí)別凹陷特征

(2)收集凹陷數(shù)據(jù)

(5)凹陷篩選分析

(1)收集管道數(shù)據(jù)

(6)適用性評(píng)價(jià)

凹陷管理程序

(12)管理改進(jìn)

(7)確定修復(fù)計(jì)劃

(11)監(jiān)控措施(8)開挖檢驗(yàn)

(10)確定再評(píng)價(jià)周期(9)進(jìn)行修復(fù)

圖1基于PDCA的管道凹陷管理框圖

6凹陷完整性管理流程

6.1凹陷的評(píng)估與管理包含數(shù)據(jù)收集、凹陷識(shí)別、幾何重合特征和運(yùn)行分析、凹陷篩查、適用性評(píng)

價(jià)、維修維護(hù)決策、管理改進(jìn)等7個(gè)過程要素，詳見圖2。將執(zhí)行過程可劃分為四個(gè)步驟：

a）收集和整合數(shù)據(jù)，識(shí)別凹陷特征；

b）凹陷篩選和評(píng)估；

c）凹陷維修維護(hù)措施；

d）持續(xù)改進(jìn)。

4

T/CASEI×××××—××××

數(shù)據(jù)收集

凹陷特征識(shí)別

凹陷篩選

是否需要否否

需要修復(fù)？

適用性評(píng)價(jià)？

是是

適用性評(píng)價(jià)

否需要采取減緩措施

或修復(fù)？

是

減緩措施現(xiàn)場(chǎng)開挖

換管或修復(fù)

繼續(xù)運(yùn)行或監(jiān)控

運(yùn)行

圖2凹陷評(píng)價(jià)與修復(fù)管理要素與流程

7數(shù)據(jù)收集

7.1凹陷的適用性評(píng)價(jià)前，應(yīng)分類收集管道的幾何、材料、運(yùn)行參數(shù)、外部載荷等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)收集內(nèi)

容見表1，用于識(shí)別凹陷特征、約束條件，并確定評(píng)價(jià)方法和修復(fù)措施。

7.2收集到的數(shù)據(jù)應(yīng)客觀、真實(shí)、準(zhǔn)確，并能滿足凹陷的評(píng)價(jià)需求。

7.3應(yīng)建立凹陷信息管理數(shù)據(jù)庫，并納入完整性管理平臺(tái)，定期更新數(shù)據(jù)，便于凹陷管理決策。

5

T/CASEI×××××—××××

表1數(shù)據(jù)收集表

一級(jí)分類二級(jí)內(nèi)容備注

管道規(guī)格管道鋼級(jí)、管徑、壁厚等詳細(xì)數(shù)據(jù)。

1.管道材質(zhì)；

涉及焊縫時(shí)，應(yīng)包

2.管道的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、韌性、均勻延伸率、疲勞

材質(zhì)和性能含焊縫材料和力學(xué)

裂紋擴(kuò)展速率等力學(xué)性能，也可通過拉伸、沖擊或疲勞

性能數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)測(cè)試獲得。

1.管道埋深、高程等；

埋設(shè)信息管道外防腐層和陰極保護(hù)信息；

含凹陷管道2.

管道套管等其他信息。

相關(guān)數(shù)據(jù)3.

1.管道凹陷區(qū)域周圍的地質(zhì)條件及地表環(huán)境；

環(huán)境信息

2.管道凹陷區(qū)域地區(qū)等級(jí)。

1.管道凹陷位置的運(yùn)行壓力以及歷史壓力波動(dòng)譜、溫度等

運(yùn)行數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)；

2.管道輸送介質(zhì)。

1.管道變形和漏磁等內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)；

檢測(cè)數(shù)據(jù)

2.管道外檢測(cè)數(shù)據(jù)。

1.凹陷的長(zhǎng)、寬、深；

幾何數(shù)據(jù)2.凹陷環(huán)向鐘點(diǎn)位置；

3.凹陷處管道橢圓度情況。

1.凹陷詳細(xì)的三維幾何輪廓數(shù)據(jù)；由變形精確內(nèi)檢測(cè)

輪廓數(shù)據(jù)2.凹陷的環(huán)向和軸向剖面輪廓曲線圖?；蛉S掃描外檢測(cè)

等獲得。

1.凹陷是否與巖石硬物等壓頭接觸；

凹陷詳細(xì)數(shù)驗(yàn)證約束條件的唯

2.凹陷是否存在高壓下與壓頭接觸，低壓或無壓時(shí)與壓頭

據(jù)約束條件一方法是現(xiàn)場(chǎng)開挖

不接觸的情況；

檢測(cè)。

3.凹陷處應(yīng)力集中程度。

1.與環(huán)焊縫和螺旋焊縫的位置關(guān)系，是否重合；

2.凹陷處是否有腐蝕、機(jī)械劃傷缺陷；

重合特征3.凹陷處是否有裂紋缺陷；

4.是否存在多個(gè)凹陷相互作用；

5.凹陷處管道是否有分層等缺陷。

施工活動(dòng)涉及有第三方施工時(shí)，需包含第三方施工相關(guān)資料。

其他相關(guān)數(shù)

涉及地質(zhì)沉降、滑坡等引起管道有移位時(shí)，需根據(jù)相關(guān)資料

據(jù)地質(zhì)活動(dòng)

分析管道的整體位移變形。

8凹陷特征識(shí)別

8.1幾何特征識(shí)別

6

T/CASEI×××××—××××

8.1.1凹陷幾何特征識(shí)別的目的為表征凹陷幾何形貌，辨識(shí)與其它特征缺陷差異。

8.1.2凹陷的幾何形狀可以使用ILI或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，并重建凹陷的三維幾何形貌，分析

識(shí)別凹陷的長(zhǎng)度、寬度和深度，凹陷處管道不同位置管道橫截面的橢圓度等關(guān)鍵幾何參數(shù)。

8.1.3應(yīng)對(duì)比分析不同檢測(cè)周期或不同檢測(cè)工具收集到的同一凹陷檢測(cè)數(shù)據(jù)，判斷數(shù)據(jù)差異原因。

影響凹陷檢測(cè)結(jié)果的因素包括檢測(cè)技術(shù)的差異、成熟度、設(shè)備精度、檢測(cè)條件、運(yùn)行工況、數(shù)據(jù)分

析、以及其他相關(guān)因素。

8.1.4針對(duì)約束凹陷，凹陷特征識(shí)別時(shí)應(yīng)記錄對(duì)應(yīng)的運(yùn)行壓力，不同運(yùn)行壓力可能導(dǎo)致凹陷形狀發(fā)

生變化。

8.1.5應(yīng)識(shí)別凹陷最深點(diǎn)，并形成凹陷的二維縱向和橫向輪廓圖，便于凹陷約束條件、應(yīng)變和形狀

參數(shù)確定。

8.1.6凹陷二維輪廓表征時(shí)，可根據(jù)信號(hào)數(shù)據(jù)中存在的噪聲水平對(duì)凹陷輪廓進(jìn)行平滑或近似處理。

信號(hào)處理原則為保留凹陷輪廓形狀和深度，形成單調(diào)凹陷輪廓，用于評(píng)估單峰凹陷的特征長(zhǎng)度和面

積，附錄B.3提供了單峰平滑凹陷輪廓特征長(zhǎng)度和面積的表征方法。

8.1.7凹陷輪廓數(shù)據(jù)應(yīng)去除由噪聲或性能不佳傳感器引起的無效數(shù)據(jù)，但不應(yīng)去除凹陷橢圓度信

息，表征凹陷幾何特征時(shí)應(yīng)包含凹陷處管道的橢圓度。

8.1.8基于內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)的凹陷識(shí)別準(zhǔn)則。滿足下列條件的可識(shí)別為凹陷：

dLAX

）幾何特征滿足應(yīng)變tot，或銳度10%；

aAX0.050.25

L10%OD

(DDNomMin?)

b）幾何特征滿足1%，或ddtotov；

DNom

c）存在與管道塑性變形相關(guān)的磁特征信號(hào)；

d）幾何特征具有多個(gè)峰值。

AX

其中，相關(guān)參數(shù)含義見圖3，L10%是指軸向凹陷長(zhǎng)度，其定義為軸向輪廓方向上，從凹陷最深位置

到深度為最大深度值10%的位置所測(cè)量的長(zhǎng)度。

管道形狀基線

凹陷深度（可能非圓形）

橢圓化深度變形總深度

圖3凹陷參數(shù)定義

8.2約束條件識(shí)別

8.2.1凹陷由外部壓頭作用管體形成，根據(jù)約束條件將凹陷分為約束與非約束凹陷。如果在管道運(yùn)

行期間，壓頭在凹陷處與管道保持接觸，則凹陷特征會(huì)受到約束，為約束凹陷。如果壓頭在凹陷形

7

T/CASEI×××××—××××

成后且管道處于使用狀態(tài)時(shí)與管道脫離接觸，凹陷特征不受約束，為非約束凹陷。此外，也存在管

道運(yùn)行期間，由于壓力變化導(dǎo)致管道部分時(shí)刻與壓頭接觸的少數(shù)情況，成為部分約束凹陷。

8.2.2約束條件是凹陷變形狀態(tài)的特征，影響凹陷的適用性評(píng)價(jià)結(jié)果，應(yīng)進(jìn)行識(shí)別。

8.2.3開挖檢驗(yàn)是凹陷約束條件特征的唯一識(shí)別方法。開挖前可通過ILI檢測(cè)數(shù)據(jù)和開挖歷史經(jīng)驗(yàn)

推斷約束條件，但結(jié)果非完全可靠。位于管道頂部（介質(zhì)順流方向管道環(huán)向4點(diǎn)鐘和8點(diǎn)鐘位置上

方）的凹陷更可能是第三方損壞，一般為非約束凹陷；位于管道底部（4點(diǎn)鐘和8點(diǎn)鐘位置下方）

的凹陷更可能是巖石擠壓凹陷，一般為約束凹陷。

8.2.4凹陷約束條件可通過ILI檢測(cè)數(shù)據(jù)，利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算約束參數(shù)，并評(píng)估凹陷的約束特征。

111

AXTR

18?AA2AX42AXAX

15%15%L15%L30%?L50%

=maxTR,8AXTR（1）

L70%L30%L80%

其中，約束參數(shù)ρ是無量綱參數(shù)，ρ＞20表示約束凹陷，ρ＜20表示未約束凹陷，接近或等于20

時(shí)，可被評(píng)估為約束或非約束凹陷。該方法適用于判斷在產(chǎn)生10%至100%SMYS環(huán)向應(yīng)力的壓力

下，各種幾何形狀的單峰對(duì)稱、不對(duì)稱管體凹陷。

MOP

8.2.5可通過計(jì)算凹陷處的應(yīng)力集中系數(shù)（SCF）來評(píng)估約束條件。如果SCF<2.5，則凹陷

PSMYS

MOP

可能為非約束；如果SCF>2.5，為約束凹陷的可能性增大。

PSMYS

8.2.6開挖檢查過程中壓頭的移除會(huì)改變了凹陷的約束條件和形狀。凹陷形狀的變化，以及在壓力

波動(dòng)下凹陷變形響應(yīng)，可能導(dǎo)致管體產(chǎn)生裂紋，應(yīng)進(jìn)行識(shí)別評(píng)估。

8.2.7通過歷史檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分析并識(shí)別凹陷約束條件時(shí)，應(yīng)審查開挖檢驗(yàn)記錄，是否存在凹陷約束移

除記錄，并結(jié)合歷史壓力載荷譜，對(duì)比分析約束和非約束條件下凹陷幾何形狀特征變化。

8.3重合特征識(shí)別

8.3.1凹陷可能與管道焊縫、腐蝕、機(jī)械劃傷、裂紋等其他特征發(fā)生幾何重合，并相互作用影響，

即重合特征。重合特征關(guān)系到凹陷的適用性，需評(píng)估凹陷與其他重合特征的交互作用，應(yīng)進(jìn)行識(shí)別。

8.3.2凹陷的重合特征可通過ILI檢測(cè)數(shù)據(jù)和開挖檢驗(yàn)進(jìn)行識(shí)別。

8.3.3凹陷與焊縫的重合特征應(yīng)識(shí)別焊縫方向（環(huán)向、軸向、螺旋焊縫）、焊縫類型（DSAW、SMAW、

ERW）、與凹陷的相對(duì)位置關(guān)系、焊縫質(zhì)量（是否存在余高不足、錯(cuò)邊、咬邊、未熔合等缺陷）等

信息。

8.3.4凹陷與管道焊縫滿足重合特征時(shí)，會(huì)相互作用影響。凹陷與環(huán)焊縫、縱焊縫、螺旋焊縫的重

合特征可通過凹陷最深點(diǎn)與焊縫的間距進(jìn)行識(shí)別判斷，相關(guān)準(zhǔn)則見附錄B.6。

8.3.5凹陷與腐蝕重合特征應(yīng)識(shí)別腐蝕形貌（如溝槽、一般腐蝕、點(diǎn)蝕等）、最大深度（壁厚百分

比）、腐蝕影響區(qū)域、與凹陷的相對(duì)位置關(guān)系、以及其他重合特征等信息。

8.3.6凹陷與腐蝕滿足重合特征時(shí)，會(huì)相互作用影響?？赏ㄟ^分析凹陷表面應(yīng)力集中情況、光潔度

效應(yīng)和局部壁厚減薄效應(yīng)，來評(píng)估判斷是否存在相互作用，以及影響程度，相關(guān)準(zhǔn)則見附錄B.7。

8.3.7凹陷與裂紋重合特征應(yīng)識(shí)別裂紋深度和長(zhǎng)度、裂紋方向（如縱向、環(huán)向）、裂紋萌生面（即

內(nèi)表面或外表面）、與凹陷的相對(duì)位置關(guān)系、以及其他重合特征等信息。

8

T/CASEI×××××—××××

8.3.8凹陷與裂紋的重合都是相互作用的。凹陷與裂紋重合特征的識(shí)別應(yīng)作為修復(fù)或更換的依據(jù)

修復(fù)計(jì)劃的緊迫性可采用有限元建模和斷裂力學(xué)方法來評(píng)估其嚴(yán)重程度。

8.3.9凹陷與分層的重合特征應(yīng)識(shí)別分層距管道表面距離、與凹陷相對(duì)位置關(guān)系、以及其他重合特

征等信息。凹陷與分層的交互作用影響仍缺少相關(guān)評(píng)判方法。一般經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，位于管道厚度方向中

間1/3區(qū)域、平行于管壁表面的分層，不影響凹陷的適用性評(píng)價(jià)。

8.3.10多凹陷的從何特征可通過凹陷之間的距離進(jìn)行識(shí)別判斷。凹陷之間縱向距離超過1倍管道

外徑時(shí)，之間相互作用影響可忽略。如果縱向距離小于1倍管道外徑，無論時(shí)鐘位置如何，如圖4

所示，凹陷相互作用，從而影響其疲勞壽命。

管道原外徑位置

凹陷1凹陷2

含凹陷管道縱向截面

圖4多凹陷相互作用評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

8.4運(yùn)行條件嚴(yán)重性識(shí)別

8.4.1管道凹陷處運(yùn)行條件嚴(yán)重性應(yīng)根據(jù)凹陷形成后歷史運(yùn)行壓力譜和未來最大運(yùn)行壓力等數(shù)據(jù)

來識(shí)別表征。歷史運(yùn)行壓力譜用于分析壓力增量和最大壓力對(duì)凹陷變形的影響，可評(píng)估凹陷的損傷

極限，為未來最大工作壓力的確定提供依據(jù)。

8.4.2歷史最大工作壓力識(shí)別。凹陷處歷史最大工作壓力影響凹陷疲勞響應(yīng)和凹陷開裂可能性。如

果凹陷約束條件保持不變，且壓力始終低于歷史最大壓力，凹陷變形過程將重復(fù)進(jìn)行，不會(huì)新增永

久變形，凹陷的重復(fù)變形過程即為疲勞損傷累積過程。

8.4.3壓力譜數(shù)據(jù)采集及頻率識(shí)別。應(yīng)識(shí)別歷史和未來可能的壓力-時(shí)間載荷譜，收集的運(yùn)行壓力

數(shù)據(jù)應(yīng)能代表含凹陷特征管段過去和未來運(yùn)行的數(shù)據(jù)，采集頻率應(yīng)能最大程度捕獲壓力變化歷程。

對(duì)于最小采樣時(shí)間間隔內(nèi)的單個(gè)壓力值數(shù)據(jù)，應(yīng)取該時(shí)間內(nèi)的最大值，不宜取平均值，當(dāng)無凹陷處

壓力譜數(shù)據(jù)時(shí)，可用距離凹陷最近位置的加壓站出站壓力譜代替。

8.4.4壓力循環(huán)特征識(shí)別。應(yīng)通過雨流計(jì)數(shù)法識(shí)別壓力-時(shí)間譜中的不同壓力賦值的循環(huán)次數(shù)，用

于評(píng)估循環(huán)壓力的嚴(yán)重性。處理過程中應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)審查，消除非實(shí)際操作引起的異常壓力值。

a）雨流計(jì)數(shù)法是一種通過將加載歷史減少為一系列峰谷值來分析壓力數(shù)據(jù)的算法，如圖5所示。

b）壓力循環(huán)幅值在各站之間可能顯著差異，在確定兩站之間指定距離的凹陷壓力循環(huán)值時(shí)，首先

應(yīng)通過數(shù)據(jù)處理，消除上游和下游站內(nèi)SCADA數(shù)據(jù)的時(shí)間差，利用插值方法得到指定點(diǎn)凹陷

的壓力循環(huán)。

c）為了充分考慮凹陷疲勞損傷累積過程的非線性，雨流計(jì)數(shù)過程應(yīng)同時(shí)考慮各加載循環(huán)的壓力范

圍和平均壓力。為了便于后續(xù)篩選，可以通過圖6表征不同壓力范圍的循環(huán)壓力嚴(yán)重性。

9

T/CASEI×××××—××××

圖5來自SCADA系統(tǒng)的操作樣本壓力-時(shí)間歷程和壓力范圍直方圖

圖6不同壓力范圍平均運(yùn)行壓力直方圖嚴(yán)重性表征

8.4.5壓力譜嚴(yán)重性指數(shù)（SSI）識(shí)別。SSI是特征應(yīng)力（或壓力范圍）的循環(huán)次數(shù)，其導(dǎo)致的疲勞

損傷（即裂紋擴(kuò)展）與實(shí)際壓力時(shí)間歷程相同，如同7所示，SSI用于量化與壓力-時(shí)間歷程相關(guān)的

循環(huán)疲勞嚴(yán)重度，標(biāo)準(zhǔn)中SSI定義基于90MPa的環(huán)向應(yīng)力范圍。對(duì)于持續(xù)時(shí)間短于或長(zhǎng)于一年的時(shí)

間歷程，在整個(gè)時(shí)間歷程中累積的損傷被縮放以表示一年的操作。疲勞壽命與SSI呈負(fù)線性關(guān)系，

如果給定管道運(yùn)行的SSI減少兩倍，則管道估計(jì)疲勞壽命增加兩倍。

10

T/CASEI×××××—××××

實(shí)際頻譜

90MPa等效應(yīng)力循環(huán)

圖7頻譜嚴(yán)重性指標(biāo)說明

9凹陷篩選

9.1一般要求

9.1.1并非所有凹陷均損害管道完整性。應(yīng)根據(jù)含凹陷管道失效壓力、裂紋形成可能性和管道疲勞壽

命等因素，采用保守或簡(jiǎn)化方法對(duì)凹陷進(jìn)行篩選，以確定是否合于使用。

9.1.2凹陷篩選過程中應(yīng)考慮可能存在影響管道企業(yè)正常清管和內(nèi)檢測(cè)的凹陷，此類凹陷可直接維修

更換，免于篩查評(píng)估。

9.1.3經(jīng)過篩選認(rèn)為不影響管道安全運(yùn)行的凹陷可不進(jìn)行第10章的適用性評(píng)價(jià)。

9.2基于風(fēng)險(xiǎn)的篩選

9.2.1基于半定量風(fēng)險(xiǎn)的凹陷篩選過程是完整性管理中工程定性判斷含缺陷管道是否可用的重要方法

之一。將管道運(yùn)行壓力嚴(yán)重性、凹陷形狀、重合特征、凹陷開裂可能性、失效壓力和疲勞壽命等特征作

為風(fēng)險(xiǎn)因素，采用風(fēng)險(xiǎn)排序的方式評(píng)估凹陷失效的可能性，進(jìn)而篩選排除非損傷類的低風(fēng)險(xiǎn)凹陷，以免

于適用性評(píng)價(jià)。

9.2.2附錄C.1提供了基于半定量風(fēng)險(xiǎn)的管道凹陷及嚴(yán)重性篩選流程。

9.3凹陷形狀的篩選

9.3.1通過凹陷的形狀輪廓擬合可判斷凹陷的應(yīng)變情況，初步推斷凹陷裂紋形成可能性。

9.3.2利用凹陷ILI、激光掃描等得到凹陷輪廓數(shù)據(jù)，通過插值擬合得到凹陷表面曲率半徑，利用公式

快速初步得到凹陷的應(yīng)變值，基于凹陷應(yīng)變準(zhǔn)則判斷是否免于評(píng)估。

9.3.3管道凹陷滿足下列條件時(shí)，無需進(jìn)行適用性評(píng)價(jià)。

a）屬于平滑凹陷，深度小于2%OD且應(yīng)變小于6%；

b）不與管道焊縫、腐蝕、機(jī)械劃傷、裂紋等有重合特征；

11

T/CASEI×××××—××××

c）材料韌性良好，并且未出現(xiàn)材料性能劣化及劣化趨向；

d）不承受疲勞載荷、動(dòng)態(tài)沖擊載荷。

9.4凹陷疲勞的篩選

9.4.1凹陷疲勞篩選的目的是通過識(shí)別凹陷特征、壓力-時(shí)間載荷譜和管道幾何結(jié)構(gòu)等因素，排查出

設(shè)計(jì)年限內(nèi)不影響管道疲勞壽命的凹陷。

9.4.2分析含凹陷管段的壓力譜嚴(yán)重性指數(shù)（SSI），按照附錄C.2初步判斷不同凹陷深度的下限疲勞

壽命，超過設(shè)計(jì)年限或預(yù)期使用年限的凹陷，無需進(jìn)行適用性評(píng)價(jià)。

10適用性評(píng)價(jià)

10.1一般要求

10.1.1凹陷適用性評(píng)價(jià)用于評(píng)估凹陷形成過程中產(chǎn)生裂紋的可能性、達(dá)到凹陷失效壓力的可能性和

疲勞損傷累積，應(yīng)在適用性評(píng)價(jià)過程中評(píng)估凹陷重合特征的影響。

10.1.2凹陷的適用性評(píng)價(jià)包括剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)、應(yīng)變和疲勞壽命評(píng)價(jià)。經(jīng)過篩選后，需要進(jìn)行適用性

評(píng)價(jià)的凹陷應(yīng)針對(duì)性開展適用性評(píng)價(jià)工作。

10.1.3需要進(jìn)行適用性評(píng)價(jià)的凹陷，應(yīng)根據(jù)凹陷主要損傷特征和評(píng)價(jià)方法要求，開展評(píng)價(jià)工作。

10.1.4當(dāng)凹陷剩余強(qiáng)度、應(yīng)變和疲勞壽命中有一項(xiàng)評(píng)估結(jié)果無法通過時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取降壓運(yùn)行、監(jiān)

控等風(fēng)險(xiǎn)減緩或控制措施?？筛鶕?jù)凹陷的損傷嚴(yán)重程度，安排修復(fù)計(jì)劃，采用有效的修復(fù)方法進(jìn)行修復(fù)，

或者直接更換。

10.1.5管道企業(yè)應(yīng)定期進(jìn)行凹陷再評(píng)價(jià)，再評(píng)價(jià)間隔時(shí)間可根據(jù)含凹陷管段最高工作壓力和預(yù)期疲

勞壽命計(jì)算結(jié)果獲得的裕量進(jìn)行確定。再評(píng)價(jià)應(yīng)結(jié)合定期檢驗(yàn)工作開展，評(píng)價(jià)內(nèi)容還應(yīng)考慮含凹陷管段

的失效后果、重合特征增長(zhǎng)率、工作壓力譜穩(wěn)定性、凹陷形狀和重合特征尺寸精度等內(nèi)容。

10.2凹陷應(yīng)變?cè)u(píng)價(jià)

10.2.1基于凹陷輪廓幾何形狀的應(yīng)變?cè)u(píng)價(jià)，可評(píng)估凹陷的最大變形、萌生裂紋的可能性。凹陷應(yīng)

變可采用基于凹陷輪廓曲率的計(jì)算應(yīng)變、管體韌性損傷失效指標(biāo)（DFDI，計(jì)算方法見附錄D.2）、

以及利用有限元模擬凹陷形成過程的應(yīng)變極限進(jìn)行評(píng)價(jià)。

10.2.2管道凹陷處內(nèi)外壁的最大應(yīng)變大于以下值時(shí)，凹陷容易形成裂紋，應(yīng)進(jìn)行適用性評(píng)價(jià)：

a）平均延伸率的40%；

b）管道規(guī)范或出廠測(cè)試報(bào)告中規(guī)定的材料最小延伸率（EL）的50%；

c）當(dāng)無工廠測(cè)試報(bào)告或管道規(guī)格未知時(shí)，采用6%應(yīng)變。

d）延性損傷失效指標(biāo)DFDI=0.6。

10.2.3基于凹陷形狀輪廓的應(yīng)變?cè)u(píng)估方法見附錄D.1。

10.2.4凹陷處管體的延性損傷失效指標(biāo)（DFDI）可反映凹陷塑性變形的程度，當(dāng)DFDI＞0.6，發(fā)

生開裂的可能性較大。

10.2.5管道焊縫與凹陷重合，且相互作用時(shí)，當(dāng)應(yīng)變大于6%，應(yīng)修復(fù)；當(dāng)應(yīng)變值介于4%~6%之

間，應(yīng)根據(jù)凹陷與焊縫相對(duì)位置，利用DFDI和有限元方法進(jìn)行精細(xì)評(píng)價(jià)，并根據(jù)凹陷的幾何特征、

約束條件和運(yùn)行條件，進(jìn)行剩余強(qiáng)度或疲勞壽命評(píng)價(jià)（注10-1）。

注10-1：當(dāng)凹陷與焊縫重合時(shí)，推薦凹陷可接受的極限應(yīng)變?yōu)?%。

12

T/CASEI×××××—××××

10.3凹陷剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)

10.3.1凹陷失效壓力可采用經(jīng)驗(yàn)、失效評(píng)估圖（FAD）、以及有限元模擬方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括潛在的

斷裂和塑性破壞。其中，采用經(jīng)驗(yàn)和失效評(píng)估圖（FAD）為1級(jí)評(píng)價(jià)，采用更為精確和細(xì)化的有限元模

擬方法分析凹陷處的極限載荷為2級(jí)評(píng)價(jià)。未能通過1級(jí)評(píng)價(jià)的凹陷，可進(jìn)行2級(jí)評(píng)價(jià)，2級(jí)無法通過

的凹陷應(yīng)進(jìn)行維修。

10.3.2當(dāng)凹陷與焊縫、裂紋、腐蝕等特征重合，且相互作用時(shí)，無經(jīng)驗(yàn)和FAD方法可選或計(jì)算結(jié)果

存在質(zhì)疑情況下，推薦采用有限元模擬方法進(jìn)行評(píng)估。

10.3.3當(dāng)滿足下列條件之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行凹陷剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)。

a）普通平滑凹陷的最大深度超過6%OD的（注10-2）；

b）基于凹陷輪廓曲線計(jì)算得到的最大應(yīng)變超過6%的；

c）凹陷與管道焊縫、腐蝕、機(jī)械劃傷、裂紋等有重合特征，其相互作用的；

d）懷疑管材性能出現(xiàn)劣化或劣化趨勢(shì)的；

e）其他評(píng)估人員認(rèn)為必要的。

注10-2：最大深度超過6%OD的凹陷應(yīng)進(jìn)行剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)，但并非深度超過6%OD的凹陷不滿足承壓條件。試驗(yàn)

表明，深度高達(dá)10%OD的平滑凹陷，且不與金屬損失、焊縫或裂紋特征重合時(shí)，無論形狀如何，具有與完好管道相同

的失效壓力。

10.3.4需要進(jìn)行剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)的凹陷，根據(jù)管道計(jì)算壁厚ttcrd=?FCA，計(jì)算凹陷處的最大允許運(yùn)行

maxmax

壓力P，如果當(dāng)前運(yùn)行壓力超過管道P，則不能通過1級(jí)評(píng)價(jià)。其中，trd為遠(yuǎn)離損傷區(qū)域的實(shí)測(cè)壁

厚，單位為mm，F(xiàn)CA為未來計(jì)劃運(yùn)行時(shí)間內(nèi)的腐蝕量，單位為mm。

10.3.5溝槽或腐蝕與凹陷重合，且滿足下列條件時(shí)，應(yīng)進(jìn)行剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)方法見附錄D.3。

a）管材的韌性大于40J；

b）除溝槽或腐蝕與凹陷重合外，無其他焊縫、裂紋等特征重合，溝槽或腐蝕應(yīng)進(jìn)行修整，去除加

工硬化層，得到光滑凹陷輪廓；

c）溝槽深度小于等于凹陷周圍管道壁厚的66%。

10.4凹陷疲勞壽命評(píng)價(jià)

10.4.1凹陷的疲勞壽命采用三級(jí)評(píng)價(jià)，從1級(jí)到3級(jí)難易程度和準(zhǔn)確性由低到高，每種評(píng)價(jià)方法側(cè)

重點(diǎn)不同，其特點(diǎn)如下：

a）1級(jí)評(píng)價(jià)：凹陷幾何嚴(yán)重性等級(jí)。利用凹陷幾何形狀特征參數(shù)評(píng)價(jià)單峰凹陷的相對(duì)嚴(yán)重性。輔

助管道企業(yè)有效地安排修復(fù)計(jì)劃，采取減緩措施降低循環(huán)內(nèi)壓對(duì)含凹陷管段疲勞壽命的影響。

b）2級(jí)評(píng)價(jià)：凹陷幾何形狀和載荷嚴(yán)重性等級(jí)。利用詳細(xì)的管道凹陷壓力譜和幾何特征數(shù)據(jù)，更

為詳細(xì)評(píng)價(jià)單個(gè)凹陷的疲勞壽命，評(píng)價(jià)約束和非約束單峰凹陷的疲勞嚴(yán)重程度。

c）3級(jí)評(píng)價(jià)：基于有限元仿真（FEA）的凹陷疲勞壽命評(píng)價(jià)。在1級(jí)和2級(jí)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，3級(jí)評(píng)

價(jià)利用更為精細(xì)和實(shí)際相符的有限元模型，評(píng)價(jià)凹陷的適用性、重合特征對(duì)凹陷疲勞嚴(yán)重程度

或壽命的影響。

10.4.21級(jí)和2級(jí)評(píng)價(jià)A僅適用于單峰平滑凹陷，且無裂紋等其他重合特征。當(dāng)凹陷與腐蝕、裂紋、

焊縫、溝槽等具有重合特征，且交互作用時(shí)，應(yīng)采用2級(jí)評(píng)價(jià)B或3級(jí)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行疲勞壽命評(píng)價(jià)，

重合特征也可采用折減系數(shù)進(jìn)行代替。

10.4.3凹陷的疲勞壽命3級(jí)評(píng)價(jià)詳細(xì)流程見附錄D.4。

10.5安全系數(shù)

13

T/CASEI×××××—××××

10.5.1針對(duì)凹陷評(píng)價(jià)過程中數(shù)據(jù)的不確定性、評(píng)估人員的經(jīng)驗(yàn)水平、以及評(píng)價(jià)失準(zhǔn)的可能后果等因

素，凹陷適用性評(píng)價(jià)計(jì)算結(jié)果應(yīng)考慮安全系數(shù)。

10.5.2不同類型的適用性評(píng)價(jià)，其安全系數(shù)選擇規(guī)定如下：

a）利用D.1方法評(píng)價(jià)凹陷應(yīng)變時(shí)，安全系數(shù)宜取2~2.5；當(dāng)使用D.2的DFDI方法宜選1.67的安

全系數(shù)；

b）凹陷剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)方法安全系數(shù)宜選1~1.5；

c）凹陷疲勞壽命評(píng)價(jià)安全系數(shù)宜選2~5的安全系數(shù)。

10.5.3安全系數(shù)僅適用于凹陷的適用性評(píng)價(jià)，不適用于凹陷篩選。

11現(xiàn)場(chǎng)開挖

11.1開挖作業(yè)

11.1.1管道企業(yè)應(yīng)制定凹陷開挖計(jì)劃，尤其評(píng)價(jià)為高風(fēng)險(xiǎn)的凹陷，應(yīng)做好應(yīng)急工作，避免開挖過

程中引起管道失效事故。

11.1.2依據(jù)開挖方案，對(duì)管道凹陷進(jìn)行修復(fù)時(shí)，應(yīng)將管道降至安全工作壓力后，再實(shí)施開挖工作。

11.1.3含凹陷管段開挖前，檢測(cè)和評(píng)價(jià)等相關(guān)人員應(yīng)了解不同類型凹陷的特征，確定壓力降低的

幅度。不同類型凹陷關(guān)鍵特征如下：

a）含平滑凹陷管道的失效壓力與無凹陷管道相同；

b）管道開挖、剝離防腐層作業(yè)，以及回填土至管道直徑一半過程中，不會(huì)引起管道應(yīng)變狀態(tài)的顯

著變化；

c）約束凹陷移除壓頭時(shí)，在凹陷回彈或回圓過程中，可能會(huì)導(dǎo)致管壁產(chǎn)生較大的應(yīng)變變化。

d）管道降壓會(huì)導(dǎo)致約束凹陷的深度和形狀永久性變化（塑性變形）。管道降壓不會(huì)導(dǎo)致非約束凹

陷的深度和形狀發(fā)生永久性變化。

11.1.4評(píng)價(jià)人員應(yīng)根據(jù)表3，對(duì)管道凹陷進(jìn)行評(píng)估，確定降壓幅度。

表3含凹陷管段開挖降壓評(píng)估表

管道凹陷特征建議降壓幅度

a.無焊接相互作用

b.無裂紋或凹陷誘發(fā)裂紋的可能性

不減壓

c.無溝槽

d.管壁腐蝕小于20%t

a.管壁金屬損失大于20%t

b.凹陷處開裂的風(fēng)險(xiǎn)增加

將壓力降低到最近（60天）最大壓力的80%

c.韌性好的管材

d.受到影響的高質(zhì)量焊縫

a.已知裂紋的凹陷

將壓力降低至小于30%的SMYS環(huán)應(yīng)力或最近（60

b.管道韌性低或未知

天）最大壓力的80%

c.受影響或質(zhì)量低下的焊縫

11.1.5管道凹陷會(huì)降低管道的抗壓和抗彎能力，同時(shí)，降壓也會(huì)降低含凹陷管段的抗彎能力。針

14

T/CASEI×××××—××××

對(duì)特定區(qū)域管道或特定工況管道，降壓或開挖會(huì)引起管道凹陷處彎折或擠壓失效，應(yīng)再開挖前進(jìn)行

針對(duì)性評(píng)價(jià)。

11.2在線檢測(cè)和監(jiān)測(cè)

11.2.1存在下列情況時(shí)，管道凹陷應(yīng)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。

a）管道凹陷處存在異常腐蝕環(huán)境，無法估算未來的腐蝕余量；

b）含凹陷管段存在周期性升降壓操作，但無壓力波動(dòng)譜記錄。

11.2.2存在下列情況時(shí)，管道凹陷應(yīng)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。如果管道凹陷執(zhí)行在線監(jiān)測(cè)，應(yīng)定期對(duì)其變

形進(jìn)行目視、無損和現(xiàn)場(chǎng)檢查或檢測(cè)。檢測(cè)類型和內(nèi)容根據(jù)凹陷特征確定。

a）應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臒o損檢測(cè)方法，檢測(cè)含有裂紋重合特征或可能誘發(fā)裂紋的凹陷。裂紋的起裂面、

位置、方向和形式見附錄B.5，便于裂紋的識(shí)別和表征；

b）應(yīng)使用手動(dòng)測(cè)量或表面掃描工具，完整識(shí)別和表征凹陷幾何形狀特征。由于管道內(nèi)壓變化、壓

頭的移除等，可能導(dǎo)致不同時(shí)期測(cè)得的凹陷形狀特征不同，應(yīng)進(jìn)行對(duì)比分析。

11.2.3如果采用手動(dòng)測(cè)量方法來識(shí)別，并表征凹陷的形狀特征，應(yīng)采用網(wǎng)格式的管壁撓度測(cè)量方

法獲取凹陷的形狀特征，測(cè)量過程應(yīng)考慮以下因素：

a）網(wǎng)格式測(cè)量凹陷形狀，測(cè)量點(diǎn)應(yīng)能很好地代表凹陷的形狀。例如平滑凹陷在輪廓變化平緩位置

可采用2cm間距，在輪廓變化較大區(qū)域采用0.5cm間距的加密測(cè)量方法；

b）測(cè)量點(diǎn)應(yīng)包含通過凹陷最深點(diǎn)的軸向剖面；

c）凹陷形狀測(cè)量應(yīng)參考一根長(zhǎng)直桿，以捕捉凹陷的形狀。應(yīng)從直桿和管壁開始，以凹陷最深點(diǎn)為

中心，測(cè)量偏移距離（見圖8）。凹陷的環(huán)向輪廓可通過設(shè)置不同時(shí)鐘位置的縱向輪廓線測(cè)量

來獲取。不同位置的直桿應(yīng)縱向位置對(duì)齊。

直桿（長(zhǎng)度大于凹陷長(zhǎng)度）

墊片保持直桿與管壁平行

含凹陷管壁

凹陷最深點(diǎn)和直桿中心線

按規(guī)則間距測(cè)量凹陷形狀

圖8凹陷手動(dòng)測(cè)量方法

11.2.4如果采用激光等表面掃描技術(shù)來識(shí)別表征凹陷形狀特征，應(yīng)將含凹陷管段的整個(gè)圓周都進(jìn)

行掃描，并包含整個(gè)凹陷特征。掃描管道的軸向長(zhǎng)度取決于凹陷的軸向范圍，應(yīng)盡可能長(zhǎng)，直至管

道原直徑位置。

11.3開挖記錄

11.3.1附錄E列出了現(xiàn)場(chǎng)開挖進(jìn)行凹陷特征設(shè)別時(shí)，需要記錄的信息。包括：

a）開挖信息

?現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境

15

T/CASEI×××××—××××

?開挖期間信息

?開挖后信息

b）管道狀況說明：

?管道外防腐層和涂層情況

?涂層去除后的管道表面

?凹陷約束條件、時(shí)鐘位置和環(huán)焊縫位置

?涂層脫粘率

?管道表面的陰極保護(hù)電位

?移除壓頭前后凹陷特征照片

?管道涂層去除前/后的照片

?重合特征的存在及其相對(duì)于凹陷的位置

?管道凹陷表面無損檢測(cè)結(jié)果

c）凹陷及重合特征信息

?凹陷

?腐蝕

?開裂

?焊接

?溝槽

11.3.2記錄信息應(yīng)納入完整性管理系統(tǒng)中，用于ILI和凹陷評(píng)價(jià)驗(yàn)證、以及凹陷的長(zhǎng)效管理。

11.4凹陷切割移除

11.4.1管道切割和記錄。含凹陷管段的切割和移除，應(yīng)采用以下步驟采集管道凹陷樣本：

a）在管道上標(biāo)記管道頂部（12點(diǎn)鐘）；

b）參照ILI標(biāo)記管道的相關(guān)信息，包括上下游環(huán)焊縫的編號(hào)等信息，以確保ILI數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)開挖、

實(shí)驗(yàn)測(cè)試等數(shù)據(jù)保持一致；

c）標(biāo)記管道介質(zhì)流向；

d）如果切割管道不止一段，應(yīng)標(biāo)記每段編號(hào)和上下游段，以便切割后管段復(fù)原；

e）在管道軸向未變形的位置開始切割；

f）在切割后的管道上制作永久性標(biāo)記，并記錄；

g）在移除壓頭之前和之后拍攝凹陷特征和壓頭形狀；

h）在切斷過程中，監(jiān)測(cè)并記錄管道在地面上運(yùn)動(dòng)變形情況，包括移動(dòng)方向和位移量；

i）存在裂紋時(shí)，在其表面噴一層薄薄的潤(rùn)滑劑或凡士林，保護(hù)裂紋表面形貌特征；

j）對(duì)于凹陷和褶皺特征，應(yīng)在切割之前，測(cè)量幾何形狀特征，繪制表面輪廓，記錄相關(guān)特征位置

信息；在切斷后，記錄切割部位管道端部的橢圓度等信息。

11.4.2運(yùn)輸準(zhǔn)備。一旦切下并從管溝中移出，應(yīng)做好運(yùn)輸準(zhǔn)備工作，包括：

a）做好表面防護(hù)，防止運(yùn)輸圖中管段變形或表面形成溝槽；

b）所有管段均做好標(biāo)記并附帶參照?qǐng)D片；

c）去除涂層；

d）清潔管道中的殘留介質(zhì)；

16

T/CASEI×××××—××××

e）在裸露的裂縫表面涂抹油脂。

11.4.3將管道切割過程中的詳細(xì)信息形成記錄文件，納入完整性管理系統(tǒng)中。

12減緩與修復(fù)

12.1減緩措施

12.1.1管道企業(yè)應(yīng)充分考慮待修復(fù)的含凹陷管道繼續(xù)運(yùn)行的可能風(fēng)險(xiǎn)，并確定在凹陷修復(fù)之前是

否需要長(zhǎng)期降壓運(yùn)行。根據(jù)適用性評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)管道凹陷采取減緩或修復(fù)措施來保持管道完整性。

12.1.2具有高應(yīng)變或短疲勞壽命的凹陷應(yīng)通過改變運(yùn)行條件來保障管道運(yùn)行安全，包括降壓、控

制壓力、監(jiān)控等措施。

12.1.3如果緩解措施涉及移除壓頭，應(yīng)考慮壓頭改變凹陷形狀和約束條件，分析壓頭移除過程的

安全性。如果無法永久性地修復(fù)凹陷，則應(yīng)定期評(píng)價(jià)凹陷的剩余疲勞壽命。

12.2降壓

12.2.1管道降壓應(yīng)作為適用性評(píng)價(jià)未通過的凹陷，在修復(fù)之前的防止失效的減緩措施。

12.2.2管道降壓可用于緩解應(yīng)變水平不可接受的凹陷。

12.2.3在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)開挖和移除凹陷約束時(shí)，應(yīng)考慮降壓，關(guān)于降壓幅度、降壓過程中需要考慮的

因素等信息見11.1節(jié)開挖作業(yè)具體要求。

12.3壓力循環(huán)波動(dòng)管理

12.3.1應(yīng)當(dāng)定期重新評(píng)估用于凹陷疲勞壽命計(jì)算的壓力譜數(shù)據(jù)，以確定運(yùn)行條件嚴(yán)重性未發(fā)生明

顯變化。頻譜嚴(yán)重性指標(biāo)（SSI）升高應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步的評(píng)估，防止凹陷疲勞壽命縮短。

11.3.2針對(duì)凹陷管段，可采取適當(dāng)措施，減少壓力波動(dòng)幅度和次數(shù)，有助于降低SSI或疲勞損傷

累積率。相關(guān)措施如下：

a）減少停機(jī)次數(shù)；

b）保持背壓；

c）使用減阻添加劑；

d）修改油氣產(chǎn)品分批交付及接收計(jì)劃；

e）盡量減少泵的啟停；

f）控制泵啟停過程中壓力變化時(shí)間和幅值。

12.4凹陷與重合特征交互作用管理

12.4.1針對(duì)與腐蝕、焊縫、溝槽等特征重合的凹陷，在未修復(fù)前，應(yīng)采取緩解或監(jiān)控措施來減小

其失效風(fēng)險(xiǎn)。

12.4.2針對(duì)采取監(jiān)控措施的具有重合特征凹陷，應(yīng)基于ILI數(shù)據(jù)，定期對(duì)凹陷進(jìn)行嚴(yán)重性檢查和

評(píng)估，從而減少凹陷對(duì)管道完整性影響的不確定性。

12.4.3凹陷與腐蝕重合特征的減緩措施如下：

a）通過打磨方式消除凹陷處的腐蝕缺陷，保證管道表面光滑，按打磨后的管道壁厚和凹陷特征進(jìn)

行剩余強(qiáng)度和疲勞壽命評(píng)估；

17

T/CASEI×××××—××××

b）確保受影響的管段凹陷陰極保護(hù)有效。

12.4.4凹陷與裂紋重合特征的減緩措施如下：

a）通過打磨方式消除凹陷處的裂紋缺陷，保證管道表面光滑，按打磨后的管道壁厚和凹陷特征進(jìn)

行剩余強(qiáng)度和疲勞壽命評(píng)估；

b）如果懷疑裂紋是環(huán)境因素造成的，確保提供足夠的陰極保護(hù)。

12.4.5凹陷與焊縫重合特征的減緩措施如下：

a）針對(duì)與凹陷重合的焊縫，應(yīng)審查建設(shè)期的焊接工藝評(píng)定和檢驗(yàn)記錄，采用無損檢測(cè)方法檢驗(yàn)當(dāng)

前凹陷處焊縫質(zhì)量，減小焊接質(zhì)量或材料性能不確定性對(duì)凹陷危險(xiǎn)性的影響；

b）宜采用打磨方式消除凹陷處焊縫余高引起的幾何不連續(xù)，可降低應(yīng)力集中，提高凹陷特征的疲

勞起始?jí)勖?。打磨過程中應(yīng)逐漸去除材料，避免焊件和管道材料過熱。對(duì)于承受較高軸向載荷

的環(huán)焊縫，不建議打磨焊縫余高，以防降低管道抗拉性能。

12.4.6凹陷與溝槽重合特征的減緩措施如下：

a）輕輕打磨掉溝槽特征硬化區(qū)和根部裂紋，保證管道表面光滑，按打磨后的管道壁厚和凹陷特征

進(jìn)行剩余強(qiáng)度和疲勞壽命評(píng)估；

b）防腐層和套筒修復(fù)；

c）確保受影響的管段凹陷陰極保護(hù)有效。

12.5修復(fù)

11.5.1根據(jù)適用性評(píng)價(jià)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)對(duì)管道完整性有害的凹陷，應(yīng)按照合格的書面程序，采用可接

受的修復(fù)方法進(jìn)行修復(fù)，GB/T36701標(biāo)準(zhǔn)中描述了各種缺陷的可接受維修方法。

11.5.2管道凹陷的可接受修復(fù)方法由以下幾個(gè)因素決定：凹陷以前是否受到約束，凹陷是否存在

額外的應(yīng)力集中情況，如金屬損失、刮傷、冶金改變（如冷加工）材料、裂紋等。可接受的修復(fù)策

略見GB/T36701。

11.5.3在選擇管道凹陷修復(fù)方法時(shí)，除了考慮凹陷本身、修復(fù)方法可接受性外，還應(yīng)考慮修復(fù)措

施的耐久性或壽命以及修復(fù)設(shè)計(jì)壽命。

12.5.4修復(fù)方法包括換管、打磨、全包套、A型套筒、B型套筒、復(fù)合材料套管、壓縮套管、機(jī)