含腐蚀缺陷管道剩余强度评价方法

SY/T 6151（ASME B31G）要点

符号说明：

D 是管道的名义外径 mm

t 是管道名义壁厚 mm

L 腐蚀金属损失缺陷的轴向长度mm

d 实测的腐蚀区域最大深度 mm

mL 腐蚀允许轴向长度 mm

‘P 腐蚀区域最大安全运行压力 MPa

MAOP 是指在根据适用的设计规范和规定确定的界限下，管道或管段可能操作的最大压力 MPa

0P 为MAOP与设计压力D2StFTP之间的较大值 MPa

S 管材屈服强度 MPa

F 管道设计强度系数

T 管道设计温度系数

1、缺陷剩余强度评价方法介绍

本缺陷评价方法基于ASME B31G。该评估方法只使用两个缺陷参数(深度和长度)来评估在什么样的运行压力下有缺陷的管道不会发生断裂，主要用于对孤立缺陷进行评估。

在ASME B31G中，缺陷环向宽度对破坏压力的影响可以忽略，因此在评价中不考虑宽度因素。在ASME B31G方法中，腐蚀缺陷的形态近似成抛物线形或半椭圆形。

图1 ASME B31G 缺陷强度评价方法参数

2、缺陷评价流程

1）测量腐蚀区域的最大深度d并与管道壁厚t相比

如果缺陷的腐蚀深度小于10%名义壁厚（%10td），该含缺陷管道可以继续留用。不需要对缺陷进行修复。但需要对缺陷进行防腐，防止缺陷的进一步扩大。

如果缺陷的腐蚀深度大于80%名义壁厚（%80td），该含缺陷管道必须停输并换管。

2）对于缺陷的腐蚀深度介于10%～80%的情况，需要计算腐蚀允许轴向长度Lm并将Lm与实际腐蚀长度L相比。

DtB12.1Lm

B是管道的腐蚀系数，按下列规定取值：

当%5.17%10td时，B=4.0 当%5.17td时，115.01.12tdtdB

3）如果Lm>L，则含缺陷管道可以留用。但要做好防腐，防止缺陷的进一步扩大。4）如果Lm

腐蚀区域最大安全运行压力‘P：

其中0P为MAOP与设计压力D2StFTP之间的较大值。A值由下式计算

DtLAm893.0

如果‘P>MAOP，含缺陷管道可以留用。但要做好防腐，防止缺陷的进一步扩大。

如果‘P

11321)(3211.120AtdtdPP’

图2 含缺陷管道剩余强度的评价流程图

3、缺陷评价案例

案例：管道外径D=1016mm，壁厚t=26.2mm，腐蚀缺陷最大深度d=12mm，腐蚀缺陷轴向长度L=400mm，管材X70钢。

剩余强度评价过程：

1）该缺陷的腐蚀深度介于10%～80%名义壁厚之间（%8.4526.212）

2）计算腐蚀允许轴向长度Lm。

DtB12.1Lm

B是管道的腐蚀系数，按下列规定取值：

当%5.17%10td时，B=4.0 测量腐蚀区域的最大深度d并与管道壁厚t相比

%10td %80td

%80td%10

计算腐蚀允许轴向长度Lm并与实际腐蚀长度L相比

Lm>L

Lm

计算腐蚀区域最大安全运行压力P’

并与管道最大允许操作压力MAOP相比

P’>MAOP P’

不可接受，更换 维修，或者将操作压力降低到计算得到的最大安全运行压力P 留用。

防止进一步腐蚀 当%5.17td时，115.01.12tdtdB

本案例中822.0115.02.26121.12.262B

从而1502.261016822.012.1DtB12.1Lmmm

3）Lm

腐蚀区域最大安全运行压力‘P：

其中0P为MAOP与设计压力D2StFTP之间的较大值，此处假定为10MPa。 A值由下式计算

189.2893.0DtLA

计算得到‘P=8.75MPa。

4）因为腐蚀区域最大安全运行压力‘P

如临时不具备维修条件，可将操作压力降低到计算得到的最大安全运行压力‘P，即8.75MPa。

11321)(3211.120AtdtdPP’