安庆石化高压供热管线局部减薄定级的计算与分析

朱洪雷

（中石化安庆分公司，安徽 安庆 246000）

局部减薄是压力管道定期检验中常见问题，能够熟练地运用《在用工业管道定期检验规程》[1]中的相关技术要求对发生局部减薄的压力管道进行安全技术等级评定，是检验人员必须具备的技能。

中石化安庆分公司热电部高压蒸汽管线（STH-10000-450），是热电部为数不多的GC1[1]管线之一。该管线在年度停工检修期间由安庆石化特检站进行了定期检验，在对其进行壁厚测定过程中发现，一处直管段存在较为严重的局部减薄，实测壁厚最小值为33.0mm，考虑到该管线对安庆石化生产起着重要作用，且有着压力等级高、返修周期长等特点，因此，对其进行科学合理的安全技术等级评定，确保其能够满足下一使用周期要求，成为安庆石化特检站本次定期检验的重要任务。

本文依照《在用工业管道定期检验规程》（试行）第四十七条相关技术要求[2]，有针对性地介绍了通过计算该管道所允许的最大减薄深度，对该管线进行安全技术等级评定的方法。

1 管道所允许的局部减薄深度最大值的计算

1.1 检验方案的制定

考虑管道所属类别、使用情况、失效模式等因素，本次制定的检验检测项目主要包括资料审查、外部宏观检查、材质检验、壁厚测定、无损检测、理化检验、安全保护装置检验、耐压强度校验和应力分析、压力试验和泄漏性试验等。

1.2 检验检测结果综述

除对该管线进行壁厚测定发现一直管段存在较为严重的腐蚀减薄外，其他各项检测均未发现明显超标缺陷。该腐蚀减薄部位，经多次复核后确定实测壁厚最小值为33.0mm。

1.3 管道所允许的局部减薄深度最大值的计算

依照《在用工业管道定期检验规程》（试行）第四十七条相关技术要求，压力管道局部减薄安全状况等级评定关键是要计算出该管道所允许的局部减薄深度的最大值。对于本次检验的高压供热线，属于GC1级，其所允许的局部减薄深度及等级评定规则见表1。

表1 GC1级管道所允许的局部减薄深度最大值（mm）

评级参数取值说明：

D为缺陷附近管道外径实侧最大值（mm），本次计算D=457mm（实测）；P为管道最大工作压力（MPa），本次计算P=10.3 MPa（使用单位提供）；B为缺陷环向长度实测最大值（mm），本次计算B=400mm（实测）；σs为管道材料的屈服强度（MPa），本次计算σs取值245（MPa）（查GB50316-2000工业金属管道设计规范并结合经验推断）；t为缺陷附近壁厚的实测最小值减去至下一检验周期的腐蚀量的2倍（mm），本次计算t=33-2*2*（40-33）/11=30.45mm（按下一使用周期为2年计算）；C为至下一检验周期局部减薄深度扩展量的估计值(mm)，本次计算C=2*（40-33）/11=1.27(mm)（按下一周期使用2年计算）。

PL0管道极限内压：

将各个取值、计算值代入公式计算得：

按照表1要求计算0.3 PL0=12.14，则最大工作压力P=10.3＜0.3 PL0，再计算B/（πD）=400/3.14*457=0.279＞0.25且＜0.75，因此该管道评为3级所允许的局部减薄深度最大值计算公式为0.30t-C,最终计算得0.30t-C=0.30*30.45-1.27=7.86mm。

目前该管道实测最小值为33 mm，减薄深度为40-33=7mm，未超出最大允许减薄量（7.86mm），故经计算该管线能满足下一使用周期（2年）要求。

同理，如果将该管道下一使用周期定为3年，则经计算得所允许的局部减薄深度最大值为6.85mm，可见该值已小于目前实测的减薄量（7mm），故不能满足3年的使用要求。

2 总结

热电高压供热管线（STH-10000-450）直管段局部减薄，经过多次壁厚测定及复核，最终确定实测最小壁厚为33mm，依照《在用工业管道定期检验规程》（试行）第四十七条相关技术要求进行局部减薄安全状况等级评定计算得出，该管道评为3级（2年）所允许的局部减薄深度最大值为7.86mm，目前实测最大减薄量为7mm，故满足下一使用周期（2年）要求。

需要强调的是，尽管该管道经计算能满足下一使用周期（2年）要求，但目前实测最大减薄深度已接近最大允许减薄深度，且所测的最大减薄深度并不能保证为实际最大减薄深度。因此，出于稳妥考虑，建议使用单位适当缩短该管线的使用周期，并择机对问题部位进行相应处理，同时在使用过程中加强对该管线的巡检力度，确保其安全平稳运行。

[1]TSG D0001-2009，压力管道安全技术监察规程-工业管道[S].

[2]国家质量监督检验检疫总局，在用工业管道定期检验规程[S].2015.□