油气输送管道环焊缝失效分析技术方法 编制说明

《油气输送管道环焊缝失效分析方法》国石油天然气标准化技术委员会）归口，TC355SC8（全国石油天然气标准化技术委员会油气储运分会）执行，主管部门为国家标准化管理委员会。该效分析及环焊缝隐患排查治理经验总结，结合国家石油天然气管网集团公司课题《高钢级管道环焊缝失效机理研究》开展的大量失效分析测试、《国家本标准起草单位：国家石油天然气管网集团有限公司、国家石油天然气管网集团有限公司科学技术研究总院分公司、中国特种设备检测研究院、安科工程技术研究院（北京）有限公司、北京航空航天大学、中国石油天然气管道科学研究院有限公司、天津大学、中国石油工程材料研究院、国家管网集团储运技术发展有限公司、北京智网数科技术有限公司、国家管网集团工程技术创新有限公司、国家管网集团西南管道有限责任公司、国家管网集团油气长输管道作为国家能源输送的命脉，由于高压力、大口径的特点，油气长输管道一旦失效，往往会导致严重的经济社会影响。因此，查找环焊缝失效原因，并针对性的制定改进措施，防止类似事故的再次发生，成为行但在建设和服役过程中，管道环焊缝断裂失效事故时有发生。先后发生的道研发和试验性应用历史比较悠久，但近年来高钢级管道环焊缝也陆续发生环焊缝的失效事故，暴露出了潜在的环焊缝安全问题。这也使得美国运输部危险物品管理局（D.O.T.,PHMSA）和加拿大能源局（CER）分别发出了管道环焊缝的相关安全公告，提示管道环焊缝的不良过渡及地质灾害条件下的应钢级管道系统可靠性因素识别与评估体系研究》、《高钢级管道环焊缝失效机理研究》和《管道缺陷检测与评价》等多个集团级课题，旨在对高钢级管道的环焊缝失效机理问题及其在国外的研究工作的情况进行系统梳理和深入研究。涉及范围包括但不限于管道环焊缝的缺陷、载荷、性能及其综合作用鉴于高钢级管道环焊缝失效模式以断裂为主、社会影响面大等多种复杂因素，高钢级管道环焊缝失效事故调查、失效原因的认定成为社会普遍关注的焦点。一次环焊缝失效事故原因的认定，往往牵扯到应急管理系统、市场缺陷的检测验证、拉伸及断裂力学性能测试，断面及失效分析和化学成分测试等。整理形成环焊缝失效分析及测试报告数据大表，对失效分析成果和规律进行总结分析，给出了环焊缝裂纹失效分析统计结果和分布规律，明确了环焊缝裂纹的失效类型。通过这些测试分析的报告发现，目前国内外缺乏管道环焊缝失效分析的相关标准规范，缺少纲领性指导文件，导致目前的失效不明确，试验内容、手段不统一，试验过程及试样保存不规范等情况，不同过程和结果不能很好的支撑结论，无法形成针对性的措施和建议，对责任追查、风险管控和质量提升没有起到足够的支撑。因此，需要规范油气管道环焊缝失效分析内容、方法和要求，规范事故调查过程和结论，推动失效分析结论的科学性、针对性，能够满足不同社会层面、不同行业对环焊缝失效事本标准能够弥补当前监管类法律法规与行业生产类技术规范之间的差异，将从技术层面规定环焊缝失效事故的调查方法和手段，能够满足国标法规对于失效原因分析和缺陷成因分析的管理需求，是国标和相关法律法规一是进行国内外相关情况的调研。调研发现，国内有GB/T38803-2020Corrosion-RelatedFail管道环焊缝失效分析报告同样存在内容试验内容、手段不统一等析过程进行了回顾，明晰了当前管道环焊缝失效分析过程的需求、经验和不足。同时开展了油气管道环焊缝失效机理的调研工作，具体内容包括：完成国外管道环焊缝失效机理研究现状和研究方法调研分析；深入调研、分析梳数据库、国外知名研究机构和高校、管道运营商的研究项目和研究成果，形成国外管道环焊缝失效理论体系。技术调研涵盖本项目要求的所有内容，调三是对国内80余道环焊缝送检失效分析报告进行系统的梳理和总结分析，并对其中送检的70道X70/X80管道含未焊透、夹杂气孔和烧穿等缺陷。经失效分析和专家咨询，环焊缝裂纹深度大多超过一个焊层厚度，裂纹形成后发生了扩展。未发现断面的疲劳条带或疲劳弧线等特征，认为环焊缝裂纹的扩展属于一次或多次过载扩展形成。在总结失效分析成果的基础上，编制形成了《国家管网油气管道环焊缝失效分对上述失效分析工作手册进行了修改完善，逐渐形成油气管道环焊缝失效分析的流程、内容及方法，并形成《油气输送管道环焊缝失效分析方法》标准术评审中心组织专家对《油气输送管道环焊缝失效分析技术方法》立项的必要性、主要技术内容、国内外标准对比分析、国行标配套情况，以及标准技会关于下达2023年第四批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通所处阶段时间节点研制活动阶段性成果接收准则监查方式标准起草征集参编单位，组织成立标准起草组，负责标准起草工作，通过起草组会议、编辑会议等形式对标准进行多轮修改、讨论、完善。标准草案、标准草案编制说明、工作组会议纪标准草案技术内容在工作组内达成一致。工作组会议审研讨阶段由起草组组织技术专家及标准化专家对标准草案及编制说明文件进行内审。内审意见汇总内审专家意见一主审官审核，专家会审和函审。形成征求意见稿阶段起草组对内审意见进行汇总处理，形成标准征求意见稿。标准征求意见稿、标准征求意见稿编制说明。内审意见全部处主审官审核，秘书复核，秘书长意见征求通过相关平台或者发送征求意见函等形式公开征求意见，为期不少于2个月。征求意见稿意见汇总表。完成标准征求意见，收集反馈意网站公开征求意形成送审稿阶段对公开征求到的意见进行处理，形成标准送征求意见稿意见汇总处理表、标准送审稿、标准送审稿编制说明。征求意见处理需由起草组统一并通过主审官审核。主审官审核，秘书复核，秘书长送审稿审查阶段召开标准审查会，组织分委会委员以及专家对标准送审稿及相关材料进行审查。审查会会议纪要、审查意见汇总表。专家组成员应当共利益方等相关少于十五人。专家会审。形成报批稿阶段对审查专家意见进行汇总并处理。形成报批稿送审稿意见汇总处理表、标准报批稿、标准报批稿编制说明。处理反馈意见需由起草组统一并通过主审官审核。主审官审核，秘书复核，秘书长报批阶段整理标准报批材料，提交秘书处审查。标准报批材料通过秘书处审查。秘书处审查、主任委员审批、全体委员投票。），组织专家讨论了确定标准框架及章节内容，确定了起草组分工、负责的内容标准起草组研讨会，特邀专家张宏教授参加会议。各位起草组专家对《油气输送管道环焊缝失效分析技术方法》国家标准草案的各自负责内容进行了解中国石油大学(北京)、清华大学、天津大学、中国特种设备检测研究院、中国石油天然气管道科学研究院、安科工程技术研究院、及国家管网集团等高先汇报了标准制定情况，并详细报告了标准征求意见稿、标准编制说明和专家征求意见汇总情况。与会专家围绕《油气输送管道环焊缝失效分析技术方法》征求意见稿展开细致深入地讨论，对标准适用范围以及标准技术内容进起草组对该标准的征求意见组织内部编写组修改确认，形成正式版《油气输送管道环焊缝失效分析技术方法》（征求意见稿），并提交给油气储运专标数年的环焊缝隐患治理工作，系统梳理了国内外相关标准规范，对发现的较二是充分结合国家管网集团公司相关技术研究，丰富的试验数据支撑：焊缝失效分析结果数据的基础上，设计开展了失效分析测试方法、高钢级管四点弯曲试验等大量试验研究，积累了丰富的试验数据和失效分析经验，为三是编写组成员均来自管道环焊缝运营、失效分析及修复方面的专业技术单位，在前期的环焊缝割口、送检、失效测试和机理分析方法积累丰富的实践经验，对标准条款的适用性、合理性和科学性能够有效的把控，有利于本文件规定了油气输送钢制管道含缺陷环焊缝和泄漏失效环焊缝的信息采集、切除作业、运输和保管、试验测试和失效分析、测试数据和试样管理等。本文件适用于埋地油气管道环焊缝的失效分析，非埋地和非油气管道环3）引用标准：本标准中引用和参考了最新版的国内外先进标准，以充分保证本标准条款的可依性和可行性。同时如前述标准编制思想所述，本标准涉及内容较多且复杂，为有效控制标准体量同时兼顾全面性和技术先进性，标准针对所涉及的大量防护技术，能直接引用的直接指向现行国家和行业标准，无法直接引用的或用户在使用过程中可能存有困惑或歧义的进行编辑性规定了本标准执行和实施过程中的通用要求，并确定了油气输送管道环本章旨在描述失效分析的流程和主要环节的原则性要求。管道环焊缝失效分析环节包括信息采集、现场取样和保管、宏观测试与分析、理化性能测试与分析、断口观察与微观分析、失效模拟与分析、失效分析报告及失效分油气输送管道全生命周期完整性管理相关要求，本标准在总体要求中明确了启动环焊缝失效分析环焊缝失效是否是否引发事故环焊缝失效是否是否引发事故信息采集（第5章）信息采集（第5章）信息采集（第5章）信息采集（第5章）待现场应急程序完成运行维护信息（第5.4节）现场环境信息（第5.2节）设计施工信息（第5.3节）运行维护信息（第5.4节）现场环境信息待现场应急程序完成运行维护信息（第5.4节）现场环境信息（第5.2节）设计施工信息（第5.3节）运行维护信息（第5.4节）现场环境信息（第5.2节）设计施工信息（第5.3节）编制失效分析方编制失效分析方案现场取样现场取样（第6章）宏观测试与分析（第7.1节）理化性能测试与分析（第7.2节）实验室无损检测试验测试与分析宏观测试与分析（第7.1节）理化性能测试与分析（第7.2节）实验室无损检测试验测试与分析（第7章）断口观察与微观分析（第7.3节）环焊缝失效原因分析失效模拟与反演（第7.4节）是是否进行失效模拟与反演失效模拟与反演（第7.4节）是否失效分析报告（第8章）试样与样品管理（第9章）本章节规定了环焊缝失效后，失效管段的相关信息采集的具体内容和要求。失效环焊缝信息采集主要包括现场环境信息采集、开挖及无损检测信息个方面对失效环焊缝的信息采集进行了详细规定，包括信息采集的内容、记本章节规定了对失效环焊缝的现场切管和试样保存的具体要求。包括现场管段的取样位置、切割顺序、标记、切管方法、记录、断口保护和运输的部实验分析内容，提供了试验数据模板对实验测试的标准、取样和结果数据记录等进行规定，确保环焊缝失效分析工作的实验分析环节更规范，结果数详细明确了开展断口分析，通过对断口形貌和特征的分析，明确裂纹的起源位置、扩展方向以及断裂类型，以及明确断口位置与焊接起弧点和收弧点的位置关系，根据失效形式合理调整取样方案及试验内容等，有序开展失效环焊缝实验室测试分析，如宏观检查、无损检测、焊缝和管材的常规性能本章节规定了失效分析报告内容的主要组成部分，使环焊缝失效分析报本章节规定了失效分析试样与剩余样品管理相关要求，使环焊缝失效分量结果、化学测试结果、拉伸性能、冲击性能、硬度测试结果、落锤试验、三、主要试验（或验证）的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经2）预期的经济效果：本标准的制定，充分反映了国内油气输送管道环焊缝失效分析的领先水平。油气输送管道环焊缝失效分析方法的编制，对于保障国家战略输送安全具有重要意义，对于提高我国油气管道事故后运行本质化安全水平，对其环焊缝失效原因分析、风险管控具有决策作用，减小人员伤亡和财产损失，维护大国国际地位和国际形象。本标准的发布实施可在国家层面上规范油气输送管道环焊缝失效分析工作，整体提升管道环焊缝失效规范性引用。本标准