一种确定油气管道含超标缺陷环焊缝的处置方法

技术领域

本发明属于管道评价领域，尤其是一种确定油气管道含超标缺陷环焊缝的处置方法。

背景技术

为保障油气管道安全运行，彻底排查管道环焊缝的安全隐患，近年来，各管道公司大量开展管道环焊缝风险排查工作。对于存在超标缺陷的环焊缝，由于输量、投资、工期、技术、环境等的方面限制，不可能对所有超标缺陷进行维修或更换。完整性评价以服役适用性为依据，是筛选缺陷的一种方法，排除不符合服役要求的缺陷，是兼顾管道安全性和经济性的有效做法。

环焊缝排查需通过内检测确定异常环焊缝的位置，然后通过开挖检测对环焊缝进行全面的无损检测(包括磁粉、超声、射线、相控阵和TOFD等)，确定环焊缝缺陷信息后，如有超标缺陷，则需通过适用性评价判断含缺陷环焊缝是否可以满足管道运行要求。一般来说，适用性评价通过，则说明含缺陷环焊缝可在正常工况下安全运行；不通过，则需对环焊缝进行修复或处置。

环焊缝隐患的有无决定了管道能否正常运行，环焊缝失效开裂受轴向应力主导，多起管道环焊缝开裂失效的事故已经证实这一点。管道内压带来的轴向应力则是环向应力的1/2。而轴向应力主要来源于外载荷。现有的评价技术中主要考虑管道内压、残余应力、附加应力等，无法准确估计外载荷。另外，环焊缝排查投资巨大，据不完全统计，直至2020年，各管道公司环焊缝开挖验证数量累计达到10000余个，然而环焊缝开挖需投入大量人力、物力。因此，在综合考虑上述问题后，对含缺陷环焊缝的处置则更加保守，即便是含缺陷环焊缝可通过适用性评价，也希望通过此次开挖检测对环焊缝进行适当的修复或处置。因此，如何在基于适用性评价结果的基础上，对环焊缝缺陷进行处置建议。

发明内容

本发明的目的在于克服含缺陷环焊缝处置考虑因素不全面的缺点，提供一种确定油气管道含超标缺陷环焊缝的处置方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种确定油气管道含超标缺陷环焊缝的处置方法，包括以下步骤：

1)对所述含缺陷环焊缝进行适用性评价，通过失效评估曲线计算出Kr值和Lr值；

2)基于所述Kr值或Lr值的大小划分不同的区间；

3)基于发生环焊缝的失效后果，分为高后果区和一般地区；

4)基于环焊缝的缺陷划分不同的缺陷类型；

5)按照油气管道所在地的地质，将地质分为地灾区和非地灾区；

6)基于含缺陷环焊缝所处的Kr或Lr的区间、失效后果、缺陷类型及所在地的地质，对油气管道进行处置。

进一步的，步骤2)中，根据Kr值或Lr值的大小划分成以下区间；

Kr值或Lr值＞0.9；

0.9＞Kr值或Lr值＞0.8；

0.8＞Kr值或Lr值＞0.7；

0.7＞Kr值或Lr值＞0.5；

Kr值或Lr值＜0.5。

进一步的，步骤4)将环焊缝的缺陷划分成裂纹、根部未熔合/未焊透和其它缺陷。

进一步的，当Kr值或Lr值＞0.9时，环焊缝的缺陷为裂纹时，则立即修复油气管道、换管或者B型套管修复；

当Kr值或Lr值＞0.9时，环焊缝的缺陷为根部未熔合/未焊透时，则1年内B型套管修复；

当Kr值或Lr值＞0.9时，环焊缝的缺陷为其它缺陷时，则1年内B型套管修复。

进一步的，当0.9＞Kr值或Lr值＞0.8，环焊缝的缺陷为裂纹时，若处于高果区，则立即修复油气管道、换管或者B型套管修复，若处于一般地区时，则1年内B型套管修复；

当0.9＞Kr值或Lr值＞0.8，环焊缝的缺陷为根部未熔合/未焊透时，若处于高果区的地灾区，则1年内B型套管修复，若处于高果区的非地灾区，则环氧套筒修复；若处于一般地区时，则环氧套管修复；

当0.9＞Kr值或Lr值＞0.8，环焊缝的缺陷为其他缺陷时，若处于高果区的地灾区，则环氧套管修复，若处于高果区的非地灾区，则1年后复检；若处于一般地区的地灾区时，则1年后复检，若处于一般地区的非地灾区时，则2年后复检。

进一步的，当0.8＞Kr值或Lr值＞0.7，环焊缝的缺陷为裂纹时，若处于高果区，则1年内修复油气管道、换管或者B型套管修复，若处于一般地区时，则2年内修复油气管道、换管或者B型套管修复；

当0.8＞Kr值或Lr值＞0.7，环焊缝的缺陷为根部未熔合/未焊透时，若处于高果区，则2年内复检，若处于一般区的地灾区，则2年内复检，若处于一般区的非地灾区，则随内检周期复检；

当0.8＞Kr值或Lr值＞0.7，环焊缝的缺陷为其他缺陷时，若处于高果区的地灾区，则2年内复检，处于剩余地区时，则随内检测周期复检。

进一步的，当0.7＞Kr值或Lr值＞0.5，环焊缝的缺陷为裂纹时，则2年内修复；

当0.7＞Kr值或Lr值＞0.5，环焊缝的缺陷为根部未熔合/未焊透时，则随内检测周期复检；

当0.7＞Kr值或Lr值＞0.5，环焊缝的缺陷为其它缺陷时，则普通焊口管理。

进一步的，当Kr值或Lr值＜0.5，环焊缝的缺陷为裂纹时，则3年内修复；

当Kr值或Lr值＜0.5，环焊缝的缺陷为根部未熔合/未焊透和其它缺陷时，则普通焊口管理。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的确定油气管道含超标缺陷环焊缝的处置方法，基于多因素处置油气管道含超标缺陷环焊缝，地质决定了管道是否可能受外载荷影响，超标缺陷适用性评价结果Kr值和Lr值的大小对应不同的风险，基于不同的因素综合决定油气管道含超标缺陷环焊缝的处置方法，考虑因素更加全面。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明提出了一种确定油气管道含超标缺陷环焊缝的处置方法，基于适用性评价结果，可快速提供含超标缺陷环焊缝处置建议，为运营单位采取针对性的管理措施提供技术依据。

实施例

参见表1，表1为油气管道含超标缺陷环焊缝处置建议表，按照Kr或Lr值的大小，将处置方式分为5个等级，分别为Kr或Lr值<0.5、>0.5、>0.7、>0.8、>0.9；首先，根据将环焊缝的缺陷分为三大类，分别为裂纹、根部未熔合/未焊透和其它缺陷，其它缺陷包括圆缺、条缺、密集气孔、埋藏型缺陷、内表面开口缺陷和线性缺陷等等。其次，考虑环焊缝失效后果，按照高后果区和一般地区对同种缺陷采用不同处置方式。第三，考虑发生地质灾害的可能性，即管道是否可能受外载荷影响，对同种缺陷采用不同处置方式。第四，根据超标缺陷适用性评价结果Kr值和Lr值的大小，分别对应环焊缝失效评估曲线图中的纵坐标和横坐标。

需要注意的是，上述均为等壁厚环焊缝焊接缺陷的处置方式，对于变壁厚焊接的环焊缝而言，在计算出Kr和Lr值后，按照缺陷类型、高后果区、地灾区等因素在表1中选择出处置方式，考虑变壁厚对环焊缝的影响，尤其是在受外载荷后变壁厚环焊缝更容易发生失效，因此将变壁厚环焊缝的处置建议上升一个级别，即在表1中将处置建议在原本选择的基础上垂直向上提高一个级别。

表1油气管道含超标缺陷环焊缝处置建议表

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。