基于RBI風(fēng)險評估檢驗(yàn)技術(shù)(補(bǔ)充)

1、基于RBI風(fēng)險評估的檢驗(yàn)技術(shù)簡介（設(shè)備風(fēng)險管理的基本方法簡介）（設(shè)備風(fēng)險管理的基本方法簡介） 緒論 油氣輸送管道主要承擔(dān)氣、水等重要能源物資的運(yùn)輸任務(wù)，其運(yùn)輸安全事關(guān)重大。 國外出臺過一系列管道安全規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，較重要的有： 英國CEGB含缺陷結(jié)構(gòu)的完整性評價標(biāo)準(zhǔn)，R/ H/ R6、英國BSI 的BS7910 1999金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)可接受缺陷的評價方法 美國API 579服役適應(yīng)性評價推薦方法、ASTM B31. 8 2001天然氣管道完整性管理體系等 這些標(biāo)準(zhǔn)從管道失效率、可靠性、缺陷可容許性、殘余強(qiáng)度、風(fēng)險等級等多種角度提出適應(yīng)性、可靠性、風(fēng)險性、完整性等概念。腐蝕管道的安全管理體系腐蝕管道的安

2、全管理體系 緒論 我國雖然已經(jīng)建立了一些標(biāo)準(zhǔn)，如SAPV 955、SY/ T6477 20006、SY/ T6151 19957等，但尚未形成統(tǒng)一和完整的體系 為此，重點(diǎn)研究腐蝕管道的安全管理體系，將當(dāng)前管道各種安全概念和評價方法歸納成包含三個層次的統(tǒng)一框架體系。三個層次由低到高分別為：管道可靠性(適應(yīng)性) 評價、風(fēng)險評價和完整性評價(管理) 。 較高層次包含較多系統(tǒng)工程含義，反映了當(dāng)前管道安全管理從單一安全目標(biāo)發(fā)展到優(yōu)化、增效、提高綜合經(jīng)濟(jì)效益的多目標(biāo)趨向。腐蝕管道的安全管理體系腐蝕管道的安全管理體系一、可靠性評價 有關(guān)可靠性有關(guān)可靠性的概念前面已經(jīng)加以了說明，在此主要針對管道腐蝕的可靠性評

3、價加以分析 1、腐蝕管道的可靠性分析、腐蝕管道的可靠性分析 腐蝕管道的可靠性評價，常采用與同類未腐蝕管道對照的方法進(jìn)行。 腐蝕缺陷使管道可靠性下降，下降程度取決于缺陷的大小、性質(zhì)和位置。 由于缺陷種類、失效機(jī)理各不相同，因此按失效曲線分析十分復(fù)雜。 工程上常采取按因素分析的方法，主要研究的內(nèi)容是對管道可靠性不構(gòu)成明顯影響的最大可容許缺陷尺寸(稱為缺陷可接受性) 的研究，或?qū)毕莨艿赖姆圻m應(yīng)性( FFS) 的評價，是研究含缺陷后管道剩余強(qiáng)度和原管道強(qiáng)度的變化問題。管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介1、腐蝕管道的可靠性分析（續(xù)）、腐蝕管道的可靠性分析（續(xù)） 主要涉及如

4、下研究工作： (1) 對失效機(jī)理進(jìn)行分類； (2) 對腐蝕缺陷進(jìn)行分類； (3) 確定缺陷的量化指標(biāo)，并研究其可以接受的門檻值； (4) 研究含缺陷管道的可靠性、殘余強(qiáng)度、剩余壽命等和與原管道相比時的變化。管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介1、腐蝕管道的可靠性分析（續(xù)）、腐蝕管道的可靠性分析（續(xù)） （1）缺陷的分類 BS7910 1999 將管道缺陷分為平面、非平面和不規(guī)則形狀。 對腐蝕管道而言，可以簡單分為裂紋缺陷(以強(qiáng)度損失為特征，如SCC 裂紋、SSCC裂紋、疲勞裂紋、蠕變等) 和腐蝕缺陷(以質(zhì)量損失為特征，如均勻腐蝕、局部腐蝕、槽溝腐蝕等) 。 前者對應(yīng)于平面

5、缺陷，后者對應(yīng)于體積缺陷，其量化準(zhǔn)則不同，如表1所示。管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介（2）裂紋缺陷評價方法）裂紋缺陷評價方法 裂紋缺陷由應(yīng)力腐蝕開裂、腐蝕疲勞等過程產(chǎn)生，是以損失管道強(qiáng)度為主要特征的缺陷。 評價時以彈塑性斷裂力學(xué)為基礎(chǔ)，較多采用J 積分失效評價圖。 這種方法理論基礎(chǔ)好，但裂紋量化指標(biāo)的測量較困難。 英國BS7910 1999 采用三級評價法管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介評價所需基本數(shù)據(jù)如下。 (1)

6、裂紋缺陷尺寸； (2) 材料抗拉強(qiáng)度b 、屈服強(qiáng)度y 、彈性模量E、泊松比、應(yīng)力強(qiáng)度因子KIC 、斷裂韌性Kmat ； (3) 應(yīng)力，包括一次應(yīng)力(膜應(yīng)力Pm 、彎曲應(yīng)力Pb) 和二次應(yīng)力(焊接殘余應(yīng)力R 、結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力Qm 、參考應(yīng)力ref 、接縫錯邊應(yīng)力S 、流變應(yīng)力f ) 。管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介（3）體積缺陷評價方法）體積缺陷評價方法 體積缺陷評價指標(biāo) 體積缺陷是以管道質(zhì)量損失為主要特征的缺陷，如常見的管道均勻腐蝕、各種局部腐蝕(點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、槽溝腐蝕等) 均屬于此類缺陷。 體積缺陷評價雖然與材料強(qiáng)度有關(guān)，但考慮應(yīng)用方便，評價指標(biāo)不直接采用強(qiáng)度，

7、而采用更容易測量的腐蝕長度(深度) 。管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介 常以腐蝕投影區(qū)內(nèi)最危險厚度截面( CT P) 的臨界最小厚度、最小軸向長度、最小環(huán)向長度等為門檻值。 相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)有，API 579 、SY/ T6151 和SY/ T6477 等。 一般分二級評價，即只考慮腐蝕深度和既考慮腐蝕深度又考慮腐蝕面積管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介評價所需基本數(shù)據(jù)如下。 a.管道參數(shù) 管內(nèi)徑Di 、管外徑D0 、名義壁厚T 、腐蝕裕量FCA 、焊縫系數(shù)E。 b.缺陷參數(shù) 軸向和環(huán)向缺陷長度S 、C，環(huán)向和軸向最小測量壁厚TCmin 、TLmi

8、n ,最小剩余壁厚Tmm 。 c.運(yùn)行參數(shù) 運(yùn)行內(nèi)壓P、設(shè)計(jì)系數(shù)FS 、管道材料最小屈服強(qiáng)度SM YS 、管道最大操作壓力MA OP 等。管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介 評價之前需要首先計(jì)算最小允許壁厚Tmin 管道最小允許壁厚可以取兩者間的較大值 Tmin=TCmin ，TLmin 對于有未來工作要求的管道，上述最小壁厚還需加上腐蝕余量FCA 體積缺陷的具體評價方法 a.腐蝕深度評價 b.綜合評價 含體積缺陷管道的殘余強(qiáng)度和最大允許壓力的計(jì)算管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介 二、風(fēng)險評價 風(fēng)險不等同于危險，造成損失可能性的特征稱為危險

9、 如管輸可燃?xì)怏w、有毒氣體等都屬于危險特征 在危險性不變的前提下，對應(yīng)的風(fēng)險不同，如果管道無泄漏可能，這種危險就不構(gòu)成風(fēng)險 此外，泄漏發(fā)生在鬧市區(qū)和無人區(qū)的風(fēng)險也不同 不同管段有不同風(fēng)險，同管段對不同失效原因也有不同風(fēng)險，因?yàn)榘l(fā)生的概率不同管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介 1、風(fēng)險評價方法簡介 基于數(shù)學(xué)方法的獨(dú)立風(fēng)險評價方法 （1）目標(biāo)事件法 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和文獻(xiàn)信息對各管段制定其事故概率和后果值，并計(jì)算其相對風(fēng)險值 該方法具有技術(shù)簡單，數(shù)據(jù)要求少，但帶有較強(qiáng)的主觀性 管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介 （2）相對評估法 根據(jù)已知危害的風(fēng)險模型，

10、計(jì)算不同管段的風(fēng)險指標(biāo)值 該方法需要較多的管道專業(yè)知識和較為豐富的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) （3）場景分析法 建立某一事件的事件樹、決策樹、失效樹等結(jié)構(gòu)，并確定其風(fēng)險值 （4）概率評估法管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介（4）概率評估法 以觸發(fā)管道事故的一系列事件概率為基礎(chǔ)，或以管道失效的歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ) 如以管道歷年穿孔、泄漏數(shù)量和歷年維修、更換數(shù)量為基礎(chǔ)，按概率理論確定其風(fēng)險概率管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介2、風(fēng)險評價準(zhǔn)則和目標(biāo)基本準(zhǔn)則：（1）按獨(dú)立事件概率計(jì)算（2）按最差情況考慮（水桶理論）（3）評價結(jié)果只具有相對意義（4）帶有主觀色彩，如取決于專

11、家群的選擇（5）受公眾社會和道德觀念影響，尤其在后果嚴(yán)重性的評價中管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介2、風(fēng)險評價準(zhǔn)則和目標(biāo)（續(xù)）目標(biāo)：（1）哪些因素造成管道失效（2）這些事故發(fā)生概率有多大（3）事故后果嚴(yán)重性的大小 通過風(fēng)險評價確定管道失效的主要危險性類型 對這種管道的失效概率及后果的嚴(yán)重性進(jìn)行量化，得到風(fēng)險等級 確定高風(fēng)險管段性質(zhì)和部位，為管道完整性管理提供基礎(chǔ)依據(jù)管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介3、風(fēng)險評價指標(biāo)的量化 風(fēng)險=失效概率后果嚴(yán)重性 通過對這兩項(xiàng)指標(biāo)量化或依靠專家或社會達(dá)成共識的經(jīng)驗(yàn)值，就可能獲得結(jié)果 若某項(xiàng)數(shù)據(jù)難以獲得，則可

12、以以最壞假設(shè)考慮即可事故后果的量化一般至少需要考慮以下一些因素： (1) 人口密度； (2) 附近地形及土壤滲透性； (3) 附近是否有醫(yī)院、學(xué)校、兒童中心等機(jī)構(gòu)； (4) 管輸介質(zhì)的性質(zhì)；(5) 對環(huán)境的危害；(6) 泄漏量 (7) 泄漏影響范圍； (8) 對公眾與社會的影響； (9) 引發(fā)二次危害的可能性。管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介三、完整性管理 完整性管理是近年發(fā)展的以管道安全為目標(biāo)的系統(tǒng)管理體系，內(nèi)容涉及管道設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、監(jiān)控、維修、更換、質(zhì)量控制和通信系統(tǒng)等全過程，并貫穿管道整個運(yùn)行期。 其基本思路是調(diào)動全部因素來改進(jìn)管道安全性，并通過信息反饋，

13、不斷完善 完整性管理包括過程完整性、信息完整性和時間完整性，是當(dāng)前管道安全管理的流行模式 管道完整性管理計(jì)劃不存在“最優(yōu)”或“惟一”方案，需要結(jié)合實(shí)際不斷完善管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介1 、完整性管理的基本方法、完整性管理的基本方法 一般采用以下方法： (1) 約定法(或稱列舉法) 當(dāng)對管道情況了解不多時，按預(yù)期約定項(xiàng)目，基于最壞情況來考慮評價，得到管道安全指標(biāo)，例如, 按失效原因逐項(xiàng)評價，然后綜合 這種方法比較粗糙，精度不高，但容易實(shí)施。 (2) 試驗(yàn)法 這種方法需要積累較多的管道運(yùn)行數(shù)據(jù)和知識，常需要結(jié)合管道運(yùn)行(或試驗(yàn)) 結(jié)果加以分析，作出對管道安全的直

14、接評價。 這種方法較準(zhǔn)確，但難度也較大。管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介2 、完整性管理的主要內(nèi)容、完整性管理的主要內(nèi)容 (1) 預(yù)準(zhǔn)備階段 首先劃分具體管段和失效類型，對具體管段和失效原因分別進(jìn)行評價，綜合其結(jié)果，確定需要優(yōu)先考慮的管段和重點(diǎn)預(yù)防的失效類型 (2) 風(fēng)險評價 利用風(fēng)險評價得到不同管段的風(fēng)險指標(biāo)和不同失效原因的風(fēng)險指標(biāo)，比較其結(jié)果，確定需要優(yōu)先開展管道完整性評價的管段區(qū)域和需要優(yōu)先預(yù)防的失效原因管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介2 、完整性管理的主要內(nèi)容（續(xù)）、完整性管理的主要內(nèi)容（續(xù)） (3) 完整性檢測、評價 這是完整性

15、管理的重要組成部分，即對需要優(yōu)先評價的管段，采用綜合檢測技術(shù)的結(jié)果來評價管道的完整性管道完整性檢測評價的方法和指標(biāo)管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介管道腐蝕風(fēng)險管理的基本方法簡介2 、完整性管理的主要內(nèi)容（續(xù)）、完整性管理的主要內(nèi)容（續(xù)） (4) 維修、調(diào)整、預(yù)防措施和再評價間隔周期 (5) 運(yùn)行狀態(tài)安全指標(biāo),即狀態(tài)指標(biāo)3 、直接評價方法、直接評價方法 (1) 埋地管道外腐蝕直接評價方法( ECDA ) 預(yù)評價；間接調(diào)查；直接調(diào)查；再評價 (2) 輸氣管道內(nèi)腐蝕直接評價方法( ICDA ) 預(yù)評價； 選擇調(diào)查點(diǎn)；局部調(diào)查； 再評價 腐蝕管道的安全至關(guān)重要，我國目前還缺乏完整和有效的保證體系。整個體

16、系涉及許多領(lǐng)域，對具體管道可以按可能和需要取其中部分體系進(jìn)行運(yùn)作。此外，結(jié)合實(shí)際條件，還需要發(fā)展可靠性評價、風(fēng)險評價等具體技術(shù)，確定適合我國國情的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范輸氣站場風(fēng)險分析簡介 長輸天然氣管道工程是一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及輸氣站場、管道、儲氣庫和下游的各個用戶。 任何一處出現(xiàn)問題都將影響整個系統(tǒng)的運(yùn)行，因此，天然氣管道的安全性和可靠性問題十分重要。 其中輸氣站場在天然氣輸送過程中起著調(diào)節(jié)和控制作用，其穩(wěn)定性是保證輸氣系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要部分。 天然氣輸送系統(tǒng)中，輸氣站場的安全、高效運(yùn)行是保證天然氣輸送的關(guān)鍵輸氣站場風(fēng)險分析簡介 基于故障模式與影響分析法是一種風(fēng)險分析的方法，簡稱FMEA 方法

17、站場的功能是將輸氣管線上的天然氣匯合增壓后進(jìn)行輸送，以保證管線輸送的壓力要求。 站場內(nèi)部主要有壓縮機(jī)、分離器、閥組以及各類不同內(nèi)徑的管線等設(shè)備。 將輸氣站場設(shè)備和管線劃分為風(fēng)險評價危險源及危險區(qū) 將FMEA 法用于輸氣站場分線分析需要考慮如下問題： 1、確定失效后果、確定失效后果 包括：確定后果嚴(yán)重度、確定不易探測度、確定可能性程度、確定風(fēng)險度值RPN、計(jì)算結(jié)果分析輸氣站場風(fēng)險分析簡介 2、制定應(yīng)對措施、制定應(yīng)對措施 針對設(shè)備風(fēng)險遠(yuǎn)高于管線風(fēng)險的評價結(jié)果，對高風(fēng)險設(shè)備采取調(diào)整其設(shè)備工藝、操作規(guī)程、提高巡檢頻率、縮短檢驗(yàn)周期等相關(guān)措施。 在日后的常規(guī)管理中可針對調(diào)整后的設(shè)備再次進(jìn)行R PN 危險

18、度值計(jì)算，并比較措施可行性及效果，確保輸氣站場的運(yùn)行更加有效、安全輸氣站場風(fēng)險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理 （1）常見泄漏的種類 一般天然氣計(jì)量站場的設(shè)備主要有分離器( 有立式和臥式兩種)，收、發(fā)球筒、閥門( 包括: 球閥、旋塞閥、閘閥等) 、匯氣管、管線( 主要有正常外輸管線、放空管線、排污管線等) 。 其它的如變送器( 溫度變送器、壓力變送器等) 、清管球通過指示器、溫度表、壓力表等, 這些設(shè)備和儀器、儀表之間的連接形式主要是法蘭連接、焊接和螺紋連接 根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際常見的泄漏有以下幾種: (1)法蘭之間的泄漏； (2)管道泄漏；(3)螺紋泄漏；(4)閥門泄漏輸氣站場風(fēng)險分

19、析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） （2）常見泄漏的原因分析與處理措施 1）法蘭間泄漏：主要有以下原因: 密封墊片壓緊力不足， 法蘭結(jié)合面粗燥，安裝密封墊出現(xiàn)偏裝，螺栓松緊不一，兩法蘭中心線偏移。這種泄漏主要由于施工、安裝質(zhì)量引起的，主要發(fā)生在投產(chǎn)施壓階段; 由于脈沖流、工藝設(shè)計(jì)不合理， 減振措施不到位或外界因素造成管道振動，致使螺栓松動，造成泄漏;輸氣站場風(fēng)險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） （2）常見泄漏的原因分析與處理措施（續(xù)） 管道變形或沉降造成泄漏； 螺栓由于熱脹冷縮等原因造成的伸長及變形，在季節(jié)交替時的泄漏主要是由這種故障引起的。 密封墊片長

20、期使用，產(chǎn)生塑性變形、回彈力下降以及墊片材料老化等造成泄漏，這種泄漏在老管線上比較常見。 天然氣腐蝕，造成泄漏，這種情況比較少見，但由于墊片和法蘭質(zhì)量問題可能產(chǎn)生此種泄漏。輸氣站場風(fēng)險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） 2）管道泄漏 夾渣、氣孔、未焊透、裂紋等焊接缺陷引起的泄漏，隨著焊接技術(shù)的發(fā)展和施工質(zhì)量以及檢測手段的提高，這種焊接缺陷逐漸減少 腐蝕引起的泄漏 天然氣站場管道引起腐蝕的原因很多， 常見的有: 周圍介質(zhì)引起的均勻腐蝕、應(yīng)力引起的腐蝕、氧和水引起的腐蝕、硫和細(xì)菌引起的腐蝕、氫引起的腐蝕 輸氣站場風(fēng)險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） 其中氫

21、引起的腐蝕后果最為嚴(yán)重，其原因在于： 盡管目前目前脫除H2S 的技術(shù)較高，但由于輸送壓力的提高，造成硫化氫的分壓提高，從而使HIC( 氫脆) 更為突出 而且這種腐蝕由于前期跡象不明顯，發(fā)展速度較快，一旦發(fā)生造成的損失和影響較大 其他常見的還有原電池腐蝕、晶界腐蝕等輸氣站場風(fēng)險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） 3）沖刷引起的泄漏 容易出現(xiàn)此類故障的部位是管道彎頭，特別是流速較快的彎頭處，造成這種泄漏主要有以下幾個原因: 從加工角度來說，對于沖壓成型和冷煨、熱煨成型的彎頭，彎曲半徑最大的一側(cè)存在著加工減薄量； 天然氣流速較快，流經(jīng)彎頭時，對管壁產(chǎn)生較大的沖刷力，在沖刷力的作用

22、下，管壁金屬不斷地被帶走，壁厚逐漸變薄，最后造成泄漏。 輸氣站場風(fēng)險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） 對于下游站場的彎頭，由于上游的硫化鐵鐵粉等雜質(zhì)跟隨管線到達(dá)下游， 這些雜質(zhì)的存在，相當(dāng)于磨料的作用，加速了磨損速度。 天然氣站場排污管線靠近排污池的彎頭最容易穿孔，這也是因?yàn)榕盼酃芫€排污頻繁、氣質(zhì)質(zhì)量差，靠近排污池的氣流速度非?？欤斐赡p嚴(yán)重，因而造成穿孔泄漏。 此種情況應(yīng)給予重視。 調(diào)壓閥的閥體也是容易被刺壞的地方。輸氣站場風(fēng)險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） 預(yù)防措施: 周期性清管, 減少硫化鐵鐵粉的存量； 根據(jù)下游用氣量做好管道末端氣量的儲存

23、，尤其在冬季大氣量來臨之前，應(yīng)保證備用氣充分，以避免氣流速度過快，導(dǎo)致管道內(nèi)部揚(yáng)塵，造成很大的磨損。 搞好設(shè)計(jì)工作，要求彎頭部位應(yīng)加厚設(shè)計(jì)輸氣站場風(fēng)險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） 4）振動引起的泄漏 管道的振動使法蘭的連接螺栓松動，墊片上的密封比壓下降，振動還會使管道焊縫內(nèi)缺陷擴(kuò)展，最終導(dǎo)致嚴(yán)重的泄漏事故 天然氣管道振動的成因： 管線內(nèi)壓力脈動引起管道的振動 氣流的脈動是引起天然氣管道振動的最主要的原因之一，在長輸天然氣管道上常用壓縮機(jī)給天然氣加壓 壓縮機(jī)周期性地、間歇地進(jìn)氣和排氣，結(jié)果引起管路內(nèi)氣流壓力的脈動 當(dāng)脈動氣流在管線內(nèi)傳播碰到彎頭、變徑管、匯管以及盲板等時

24、，管道系統(tǒng)受到周期性激振力，在激振力的作用下引起管道及其附屬設(shè)備的振動。輸氣站場風(fēng)險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） 壓縮機(jī)的振動引起管線的振動 當(dāng)壓縮機(jī)工作時，由于活塞組存在往復(fù)慣性力及力矩的不平衡、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)慣性力及力矩的不平衡、連桿擺動慣性力的存在以及機(jī)器重心的周期性移動等各種復(fù)雜合力的作用，使壓縮機(jī)工作時產(chǎn)生機(jī)械振動，從而引起和其相連的管道的振動 風(fēng)力引起的振動 當(dāng)裸露的管子在受到風(fēng)力時，會產(chǎn)生卡曼渦流效應(yīng)，引起管子的振動。 所謂卡曼渦流是指當(dāng)流體垂直于管子流動時，在管子的背面將產(chǎn)生有規(guī)則的渦流，因而出現(xiàn)交替的橫向力，稱為卡曼渦流。輸氣站場風(fēng)險分析簡介 3、天然氣站場

25、常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） 共振引起管道劇烈振動 當(dāng)激振力的頻率和管道以及設(shè)備的固有頻率相同時，會引起管道和設(shè)備強(qiáng)烈的振動。 如: 卡曼渦流的頻率、脈動流的頻率以及壓縮機(jī)的振動頻率和管道的固有頻率相同時，會產(chǎn)生共振，有可能引起管子和設(shè)備的破毀 管道減振可以通過兩條途徑來解決: 控制管流的壓力脈動 調(diào)整管系的結(jié)點(diǎn)，改變固有頻率，減少振動，避免產(chǎn)生共振。輸氣站場風(fēng)險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） （3）螺紋泄漏 目前，天然氣站場常采用用的API 錐管螺紋連接，錐管螺紋包括圓螺紋、偏梯形螺紋，設(shè)計(jì)錐度為1/8( 半徑方向) ，其密封是由內(nèi)、外螺紋嚙合的緊密程度決定的。 由

26、于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因，嚙合螺紋間存在一定的間隙，從本質(zhì)上講, API 螺紋不具備密封能力，其密封性是通過使用螺紋脂里的一些固體物質(zhì)( 如銅、鉛、鋅和石墨等) 來堵塞這些通道來獲得的，或通過表面處理( 如鍍銅、鋅、錫等軟金屬) 來減小間隙。 要提高密封性能，必須有足夠大的接觸壓力和足夠小的螺紋間隙。 溫度變化時，螺紋連接部位可能發(fā)生應(yīng)力松弛，也可能造成接觸壓力下降，使密封性能下降，振動也造成螺紋連接變松輸氣站場風(fēng)險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） （3）螺紋泄漏（續(xù)） 管螺紋密封的泄漏跟使用的密封材料有直接關(guān)系。 我國普遍使用鉛油麻絲、聚四氟乙烯膠帶密封。 鉛油麻絲等溶劑型填料

27、在液態(tài)時能填滿間隙，固化后溶劑揮發(fā)，導(dǎo)致收縮龜裂，而且耐化學(xué)性能差，很容易滲漏。 聚四氟乙烯膠帶不可能完全緊密填充，調(diào)整時容易斷絲，易堵塞管路閥門，而且聚四氟乙烯和金屬磨擦系數(shù)低，管螺紋很容易松動，密封效果也不是很好。輸氣站場風(fēng)險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） （3）螺紋泄漏（續(xù)） 減少螺紋連接泄漏的預(yù)防措施: 建議采用具有彈性密封環(huán)結(jié)構(gòu)的螺紋連接; 對于主干線連接的地方, 建議采用焊接;輸氣站場風(fēng)險分析簡介 3、天然氣站場常見泄漏的原因分析與治理（續(xù)） （4）閥門泄漏 閥門由于受到天然氣的溫度、壓力、沖刷、振動、腐蝕的影響，以及閥門生產(chǎn)制作中存在的缺陷，閥門在使用過程中不可避免的產(chǎn)生泄漏 常見的泄漏多發(fā)生在填料密封處、法蘭連接處、焊接連接處