论压力管道检验检测技术在中小城市的应用

赵文君

摘要： 本文围绕中小城市发展特色，在有限的人员、设备、资金条件下，提供一条科学可行的压力管道检验检测思路。

Abstract： Around the development characteristic of small and medium cities， this paper provides a scientific and feasible pressure pipeline inspection and testing idea under the limited personnel， equipment and funding conditions.

关键词： 中小城市压力管道；完整性管理；强度计算

Key words： pressure pipelines in small and medium cities；integrity management；strength calculation

中图分类号：U178 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）25-0038-02

0 引言

随着科学技术的发展，大量新技术、新设备，使压力管道设备日益自动化、智能化。随着我国国民经济的快速增长，现代工业的迅速发展，各种管道数量猛增，人们对环境保护意识和安全生产意识的进一步增强，这要求我们进一步加强压力管道的完善管理，管道完整性评价、压力管道泄漏检测、地质灾害及特殊地段监测与防护、储运设备安全检测及评价技术等一系列的新技术将成为我们国家今后压力管道研究的重点课题，同时各类企业存在设备管理人员不是很了解压力管道检验检测相关法规的内容和各项技术的原理、适用范围、应用技巧等知识、企业的压力管道的管理不是很完善的现状，这对压力管道的监督管理工作带来了难题。

随着我国经济政策的调整，中小城市经济飞速发展，但由于初期投入不足、城市规划不够长远等原因，压力管道的安全隐患始终存在于城市的各个角落。那么，对于中小城市压力管道的检验检测，笔者有一些浅见供大家探讨。

1 中小城市压力管道特点与布局

1.1 压力管道的特点

压力管道作为特种设备的一种，已在2014年1月1日起纳入《中华人民共和国特种设备安全法》适用范围。压力管道作为运输载体，具有运量稳定，占地面积小，运输建设周期短、费用低，运输安全可靠、连续性强，运输耗能少、成本低、效益好等优势。单条管道运载的介质比较单一，也不能随便扩展管线，当需要使用多种介质在不同的工况下应用时，必然管路错综复杂。

1.2 中小城市压力管道布局

中小城市，压力管道的布局与工业格局息息相关。农业型城市，压力管道应用比较少，往往涉及到的主要是一些公用管路和油、气场站，冷库等场内管道；轻工业城市，相较于农业型城市，蒸汽管道大量应用，而且随着国内环境局势严峻，燃煤锅炉被燃气锅炉替代趋势不可逆转，天然气管道也逐渐增多；重工业城市，压力管道的应用则种类繁多，冶金、机械、能源、化工都需要大量的不同介质的压力管道来支持企业的运转，其中以能源、化工行业最为复杂。能源工业压力管道，覆盖面积大，地形复杂；化工工业压力管道，介质复杂，管路集中，工作环境恶劣。

为了让压力管道能够更加安全、稳定的运行，减少不必要的财产、人员损失，如何合理选择的压力管道检验检测技术，是每个使用压力管道的企业，都应该也必须去考虑的问题。

2 压力管道检验检测技术

2.1 压力管道检验检测技术使用环境

压力管道的检验检测有其特殊性，同一条压力管道，可能同时应用于多个行业（一条能源管道可能同时涉及其他工业、民用），由多个相关部门同时监管（安监、质监、城建、市政等），又同时适用于多种法规、标准（电力、化工、机械等）；压力管道的检验检测也有其复杂性，由于管道的结构，长而中空，内有流体，在实际应用中的应力计算极其复杂，当管道使用了一定的时间，随着环境、腐蚀以及人为影响等因素，整条管道的某个局部，应力就会发生变化，产生难以预计的后果。相对于压力容器、锅炉等承压类特种设备而言，压力管道的完整性管理尤其重要。

2.2 压力管道完整性管理

2.2.1 压力管道完整性管理概念

管道完整性管理是指对所有影响管道完整性的因素进行综合的、一体化的管理。管道完整性管理在国外油气管道工业领域中发展迅速，如美国基于大量的技术研究与工程实际经验，在压力管道安全完整性管理方面已经形成了一套完善的法规与标准体系。虽然在我国起步较晚，但在设计、制造、安装、检验与维修改造等方面的行政许可工作已有序开展，并由有关单位编写企业标准《管道完整性管理规范》（Q/SY1180-2009）。但完整性管理相关的核心技术，如监控、检测、评价技术及标准体系，仍不完善，导致完整性管理技术的应用难以广泛推广和应用。

2.2.2 压力管道完整性管理在中小城市的应用

中小城市中，出于成本控制，使用过于宏大的系统是不适用的。我们没有必要照搬国外的全套模式，甚至也不必引用石油系统的整套体系。我们需要结合城市特色，科学规划适合的压力管道完整性管理方法。

2.2.2.1 压力管道数据库

城市压力管道的数据库建立是全过程监控的重要环节，其中包括压力管道原始数据、压力管道安装位置以及压力管道历年检查数据、问题记录和安全评估。

压力管道原始数据的收集往往非常困难，我国全面单独开展压力管道检验检测至技术相对成熟不过十几年的时间，在上世纪80年代以前，甚至没有可参考的规程、标准，在这种环境下，压力管道的设计、制造、安装、使用过程都极不规范，出现原始资料遗失，管道材质不明、安装单位没有相关资质、使用过程无专人管理等等一系列问题，这些问题直接或间接导致许多中小城市甚至一些二线大城市的压力管道检验检测工作停滞不前。虽然“十二五”期间，中国特检院建立了压力管道安全完整性基础数据库，但是在地方中小城市对于国家级的案例、数据往往难以套用，中小城市的检验检测人员可能仍需要5至10年的时间采集数据，分析案例，建立起符合地方特色的完整数据库。现有条件下，短期内中小城市压力管道检验检测人员，除了建立每年压力管道设备台帐以外，还需要对旧数据进行筛查，把过去没有确定的数据确定下来，必要时候还可以求教行业内专家和高级别的检验检测机构。endprint

压力管道的安装位置对于大多数中小城市而言，出于成本、人员素质的考虑，还不需要考虑地理信息和三维立体化，现阶段，在现场绘制单线图，标明相关参数，加入电子数据库就可以一目了然。

2.2.2.2 压力管道检测与评估

在压力管道使用中，除了使用单位例行对压力管道进行巡检、记录，每年对在用管道进行年度检验，特种设备检验机构还会分周期对压力管道进行全面检验。检验的目的是为了发现潜在安全问题，其中最直接的就是发现缺陷。近年来，为了有效提高缺陷检出率，提高检测方法的有效性与针对性，我国检验检测人员在学习与实践中逐渐形成了一套比较成熟、有效的基于失效模式的安全完整性检测技术体系。

失效模式的研究，在理论层面已经非常成熟，在失效事故的技术检验也形成一套成熟的模式。但要在检测中直接发现缺陷，需要使用大量的检测设备，例如电磁技术设备，对于中小城市的企业规模总量和检验检测机构人员来讲，使用和培训人员来使用这些设备的代价过于昂贵，那么我们就要充分利用现有资源，把企业、监管单位、检验检测机构形成整体，对企业管理和使用人员进行充分的培训，让每一个使用人员都了解失效模式原理，从而在使用记录上能够提供更加直接、专业的信息以供参考，而检验检测机构可以利用现有设备的检测数据结合使用记录进行分析、评估，从而完成基于失效模式的检测评价。

2.3 压力管道强度计算

压力管道的强度计算往往要比压力容器复杂和困难，强度计算的结果，直接影响管件壁厚的选择，设计参数的确定等。在中小城市的管道工程中，设计方往往不会给使用单位出具强度计算书，只提供设计参数，这对与管道的长期使用、改造、维修都造成了较大的影响，往往需要使用（改造或维修）单位自己计算，然后与地方质量技术监督部门进行确认。

随着国家标准化的开展，《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）2008版以及《压力管道规范-工业管道》（GB/T20801-2006）为我们提供了较科学的强度计算方法，不论是直管、弯管都可以较快捷地进行壁厚校核。标准的出台，为中小城市的检验检测人员，提供了很好的理论依据，这样即使不依靠专家指导，稍加培训就能熟练地进行普通的校核计算。

管道的具体强度计算方法，可参考相关标准或专业论文。

3 亟待解决的问题

3.1 标准的空白

压力管道涉及行业多，应用环境复杂，目前压力管道的标准体系，主要是围绕《压力管道安全管理与监察规定》中定义的工业管道形成的法规、国标体系；而对于公用管道，标准的制定非常谨慎且涵盖范围较小，而适用范围中大多数管道检验检测机构只负责检测，而最终结论由评价机构来得出，这对于市、县一级的企业和检验检测机构来讲，非常难于操作；长输管道多由省级以上机构负责，不在本文讨论范围；动力管道目前还只停留于概念和行业标准的阶段，市、县一级的检验检测机构不具备介入的实力和理论支持。

3.2 监管的空白

压力管道涉及所有重工业、轻工业、运输业以及各行业学术试验等极大的行业领域，同时监管的职能部门涉及安监、质监、住建、消防以及特殊领域相关职能部门。虽然有诸多部门在监管，但压力管道仍存在大量的监管空白，例如石油化工行业，虽然各政府职能部门多层监管，但仍然出现11.22青岛输油管道爆炸事件，从事故调查中发现，企业垄断造和职能部门相互推诿责任造成了监管空白；还有能源运输行业，各地天然气输气管道的例行定期检验，涉及公用管道检验，在全国范围内并没有全面开展，这里有设备、技术落后的原因，还有政府部门监管只停留在上层，没有明确专管职责，到目前为止，大多中小城市甚至一些大城市的具体检验工作仍由各天然气公司自己来做，发生事故大多由企业自己承担。

以上的问题，是压力管道检验检测工作存在的历史问题，这需要政府和各行业专家共同去解决，在中小城市，缺乏人员、设备、资金的情况下，我们需要寻找一条经济、效率又能保证安全的可行性工作方法，特做此文，望能抛砖引玉，为中小城市的特种设备安全尽绵薄之力。

参考文献：

[1]何仁洋，徐广贵，等.压力管道安全完整性监控、检测和评价技术[J].腐蚀科学与防护技术，2013，25（4）.

[2]GB50316-2000，工业金属管道设计规范[S].

[3]GB/T20801-2006，压力管道规范-工业管道[S].

[4]压力管道安全管理与监察规定.1995年4月23日.endprint