详细说明
(1)应力腐蚀评价方法
行业标准API579和BS7910规定了三个等级的评价,以满足不同目的的评服务和评价的精度要求,这些标准在全球范围已被广泛使用。这些标准为各种K值、参考应力、残余应力、应力集中、裂纹的几何特征定、裂纹的交互影响规则和常用的断裂韧性转换(CVN-K)公式的选择,提供了详细的流程。成功地使用这些行业标准,不仅能够确保管道安全水平,也能够最大限度地降低成本。
当前可用的裂纹评价方法被分为两组:
(a)基于FAD(失效评价图)方法,如PD6493、BS7910和API579。
(b)非FAD方法,如NG18LnSecant、PAFFC、EPRG建议和CorLas。
FAD方法是由英国和美国的断裂力学和材料学专家组开发的,基于失效可能来自一个或两个原因:断裂或塑性破坏。FAD描绘断裂和塑性破坏之间的交互作用。FAD方法充分利用了以材料性能为基础的断裂韧性试验的优势,因此在管道应用中改善了缺陷的评价。
通过对SCC引起的管道失效到铁路疲劳的观察,为验证FAD方法提供了机会。此外,需要更好了解水压试验期间裂纹的稳定增长和裂纹群中裂纹的交互影响(就像SCC裂纹一样),促进更多分析方法的开发,如BS7910和API579。
另外,管道运营经验表明,如果使用具体的特定的FAD方法,则FAD方法能为适用性(FFP)。
评价能提供保守的和一致的预测,并使失效分析结果更精确。因此,本项目选择
API579的FAD图对裂纹和类似裂纹缺陷进行评价。
用所选择的评价方法和材料测试数据,按照API579二级评价的FAD要求对裂纹特征进行评价和绘图(参考图1),图中显示这些缺陷均在FAD图内侧都是可接受的,并且没有能对管道当前完整性构成威胁的缺陷。对所有MFL和UTCD检测报告的其它非裂纹缺陷也进行了评价。制定管道当前完整性管理计划。
通过基于断裂力学的方法与材料试验数据相结合,确认严重的应力腐蚀裂纹及类裂纹特征,以便优选开挖点和准确预测管道寿命及复检时间。对于内检测和现场开挖报告的裂纹,预测失效压力及安全操作压力,有很多已被接受的工业专有方法可用,如API579第二级失效评估图、BS7910第二级失效评估图、CorLAS(腐蚀寿命评估软件)以及
CEPASCCRP。
裂纹评价方法和评价结果选择,即使SCC目前已经越来越被关注,但是油气输送管道仍然有良好的安全记录。这是因为在过去的40年中,不断有人对管道中存在的各种类型的缺陷性质和行为进行了大量的课题研究。因此,许多以断裂力学为基础的方法被用于裂纹评价中。这些方法的可应用性使得人们对如何选择一个更适当的方法提出了更多的关注,选择的方法应能提供可靠的评估结果和安全、经济的再评价间隔。此外,使用不同的评价方法对同一管道上相同的缺陷进行评价,评价结果是不一致的,这就更进一步提升了人们对评价方法优点和限制条件的关注。因此,本项目对这些评价方法进行了回顾分析,并且对类似裂纹的缺陷评价开发了一套统一的指南。如前文所述,超声波内检测裂纹信号解释和分析能力的进步,使报告更加准确的裂纹剖面和裂纹区域信息的能力得到提高。同时使用这些准确的裂纹尺寸、裂纹相互作用方法及断裂力学方法,可以在很大程度上减少过去评估中存在的不必要的保守。这样做可以更准确的判断管道的适用性,有助于管道完整性和维护计划的决策,即有助于确定维修计划、设置复检时间及建立安全操作压力等级。