管道完整性与外腐蚀直接评价及其相应配套技术课件

泰坦尼克号与冰山泰坦尼克号与冰山-完整性预警失效！完整性预警失效！风险往往是隐含的！风险往往是隐含的！第一部分第一部分管道完整性技术发展管道完整性技术发展ILI智能检测智能检测水压试验水压试验直接评估直接评估（内腐蚀，外腐蚀，应力腐蚀）（内腐蚀，外腐蚀，应力腐蚀）管道完整性技术工具3完整性技术发展完整性技术发展-内检测技术内检测技术腐蚀检测器腐蚀检测器腐蚀漏磁检测n n高分辨率检测器采用而更小更先进的霍尔传感器能检测管壁上更小的区域并显示更加具体的信息。n n因而，高分辨率设备更加适合于检测不规则管道，相应高分辨率设备所需处理的数据量比较大，数据处理的过程也更为复杂。裂纹检测设备裂纹检测设备裂纹检测设备裂纹检测设备n nEmatscan CDEmatscan CD裂纹检测器，又名电磁声学传感器装裂纹检测器，又名电磁声学传感器装置（置（EMATEMAT）电磁声学传感器由一个放置在管道内表面的磁电磁声学传感器由一个放置在管道内表面的磁场中的线圈构成。交变电流通过线圈促使在管壁场中的线圈构成。交变电流通过线圈促使在管壁中产生感应电流，从而产生洛仑兹力（这个力由中产生感应电流，从而产生洛仑兹力（这个力由磁场控制），它由导致产生超声波，传感器的类磁场控制），它由导致产生超声波，传感器的类型和结构决定了所产生的超声波的类型模式以及型和结构决定了所产生的超声波的类型模式以及超声波在管壁中传播的特征超声波在管壁中传播的特征.EMAT EMAT 检测器检测器EMAT EMAT 检测器检测器n n电磁声传感器在在线检测设备中的应用目前还处于发展阶段；n n电磁声传感器不需要耦合介质，可以稳定的应用于气体输送管道。n n该检测器的特点是专用于气管线、无液体耦合的要求、高精度检测、定位和尺寸。超声波液体耦合检测器超声波液体耦合检测器n n 超声波液体耦合检测器超声波液体耦合检测器 （ULTROSCAN CDULTROSCAN CD）液体偶合装置使超声脉冲通过一种液体耦合介液体偶合装置使超声脉冲通过一种液体耦合介质（油，水等）调整超声脉冲的传播角度，可以质（油，水等）调整超声脉冲的传播角度，可以在管壁中产生剪切波，在钢结构管道检测中，超在管壁中产生剪切波，在钢结构管道检测中，超声波入射角可以调整为声波入射角可以调整为4545度的传播角，更适合于度的传播角，更适合于裂纹缺陷的检测，长度大于裂纹缺陷的检测，长度大于30mm30mm，深度大于，深度大于1mm1mm的的裂纹可以检测出。裂纹可以检测出。环形漏磁检测器环形漏磁检测器n n环形漏磁检测器（TRANSCAN）检测器将管壁四周磁化。大部分裂纹非常紧密，因而不能改变磁力线的方向达到检测的可靠性。应力集中和裂纹共同作用改变了管壁中磁场的性能，而这种磁力线传播的改变会使缺陷检出的可能性增加。在在役管道焊缝中检测出了裂纹和缺焊，在拉伸测试中检测出了应力腐蚀裂纹。普通轴向漏磁普通轴向漏磁(对环对环向缺陷敏感向缺陷敏感)环向漏磁环向漏磁(对轴向缺对轴向缺陷敏感陷敏感)解读软件-缺陷点映像图2002年年 检测检测2009年年 检测检测离线管材检测技术离线管材检测技术n n世界上超声波相位阵列（世界上超声波相位阵列（TOFDTOFD），加拿大），加拿大RD-TECHRD-TECH公司技公司技术，用于环焊缝缺陷探伤检验，与传统的多探头系统相术，用于环焊缝缺陷探伤检验，与传统的多探头系统相比灵敏度相同或更高，运动部件少，易于移动，检验效比灵敏度相同或更高，运动部件少，易于移动，检验效率高。率高。n n世界上第二代激光管线检测工具世界上第二代激光管线检测工具(LPIT)(LPIT)，Mark LPITMark LPIT采采用点激光传感器，沿管子环向可扫描用点激光传感器，沿管子环向可扫描103103度，传感器安装度，传感器安装在磁驱爬行器上，可在管长任意位置以高速率扫描，在在磁驱爬行器上，可在管长任意位置以高速率扫描，在任何方位自动倾斜，与任何方位自动倾斜，与Corrosion Pro98Corrosion Pro98及及RSTRENGRSTRENG结合，结合，可准确检测凹坑、弯曲、鼓胀、焊缝腐蚀，描绘腐蚀区可准确检测凹坑、弯曲、鼓胀、焊缝腐蚀，描绘腐蚀区域彩色形貌，分析腐蚀的重要程度，计算失效压力；域彩色形貌，分析腐蚀的重要程度，计算失效压力；超声导波检测技术超声导波检测技术n n超声导波技术是一种可以代表管道检测技术发展水平超声导波技术是一种可以代表管道检测技术发展水平的检测系统，常用于快速检测难于进行内检测管道的的检测系统，常用于快速检测难于进行内检测管道的内部和外部腐蚀及其他缺陷。内部和外部腐蚀及其他缺陷。n n在直径为大于或等于在直径为大于或等于2 2英寸的管道中，超声导波管道检英寸的管道中，超声导波管道检测系统使用轻型环状传感器发射超声导波，传播距离测系统使用轻型环状传感器发射超声导波，传播距离可达可达100100米，软件程序可分辨管道交叉部分反射波的变米，软件程序可分辨管道交叉部分反射波的变化，超声导波系统可对从传感器安装位置的全管体进化，超声导波系统可对从传感器安装位置的全管体进行行100%100%检测，导波系统发射扭转波和纵波，使用时只检测，导波系统发射扭转波和纵波，使用时只需清除很小区域可完成对输气和输油管道的检测，而需清除很小区域可完成对输气和输油管道的检测，而不用把管道全部挖开。不用把管道全部挖开。n n缺陷评价的方法主要通过理论与实验的方法确缺陷评价的方法主要通过理论与实验的方法确定下来，一般都采用实验手段获得的经验公式，定下来，一般都采用实验手段获得的经验公式，体积型缺陷的评价标准很多，例如体积型缺陷的评价标准很多，例如ASME B31.GASME B31.G、DNV-RP-F101 BS7910DNV-RP-F101 BS7910、RESTRENGHRESTRENGH、API579API579等，等，高级评价使用高级评价使用ABQUSABQUS评价，满足工业评价需求。评价，满足工业评价需求。完整性评价-缺陷评价技术缺陷评价方法缺陷评价方法 defects evaluation methodsdefects evaluation methods (DNV (DNV、B31.GB31.G、RESTRENGRESTRENG、API 579)API 579)Ld/tNOT OKOKxxxxxxxxxDefectAcceptanceCurve缺陷缺陷缺陷缺陷临临界曲界曲界曲界曲线线 DNVRPF101acceptancecurveatinspectiontime(2002)(generalcorrosion,PL02)DNV 评价方法价方法2 defects Not OK2 defects Not OK管道氢致开裂沿晶穿晶断裂管道氢致开裂沿晶穿晶断裂氢致裂纹扩展的位错模型氢致裂纹扩展的位错模型管道氢致开裂过程区断裂判据管道氢致开裂过程区断裂判据完整性评价技术完整性评价技术-ECDA-ECDAn n外腐蚀直接评价法是针对管段上的外腐蚀危险评价外腐蚀直接评价法是针对管段上的外腐蚀危险评价管段的完整性。该过程将设施参数、管道特性的当管段的完整性。该过程将设施参数、管道特性的当前、历史的现场检测和数据相结合。采用无损检测前、历史的现场检测和数据相结合。采用无损检测技术（一般为地上或间接检测）对防腐效果进行评技术（一般为地上或间接检测）对防腐效果进行评价。价。n nECDAECDA要求进行直接检查和评价。直接检查和评价可要求进行直接检查和评价。直接检查和评价可验证间接检测确定的管道上现有的和过去的腐蚀位验证间接检测确定的管道上现有的和过去的腐蚀位置，置，n nECDAECDA要求进行后评价，以确定腐蚀速率，从而确定要求进行后评价，以确定腐蚀速率，从而确定检测时间间隔，重新评价效能的量度标准及其当前检测时间间隔，重新评价效能的量度标准及其当前的适用性的适用性.DCVG pipeline surveyDCVG pipeline surveyMAINTENANCE CP SYSTEMS AUDIT MAINTENANCE CP SYSTEMS AUDIT 每年CP 电位对比第一年第一年第二年第二年 ICDA内腐蚀直接评估技术n n内腐蚀的直接评价（内腐蚀的直接评价（ICDAICDA）是一个评价通常输送干气、）是一个评价通常输送干气、但可能短期接触湿气或游离水（或其他电解液）的输气但可能短期接触湿气或游离水（或其他电解液）的输气管道完整性的结构性方法，管道完整性的结构性方法，ICDAICDA可实施苛刻腐蚀环境下可实施苛刻腐蚀环境下的评估并提供腐蚀速率评价，识别出输送干气情况下多的评估并提供腐蚀速率评价，识别出输送干气情况下多山地形，描述管道高程棒图，提出可视化的计算结果计山地形，描述管道高程棒图，提出可视化的计算结果计算关键位置，预测最恶劣情况的腐蚀率。算关键位置，预测最恶劣情况的腐蚀率。n n通过多向流模型，可评价含水量的合理值，并预测露点。通过多向流模型，可评价含水量的合理值，并预测露点。使用精确的腐蚀模型解释关键参数的有效性，使用精确的腐蚀模型解释关键参数的有效性，计算含计算含水量的临界点。水量的临界点。完整性管理相关技术标准完整性管理相关技术标准管道腐蚀完整性管理技术文件29ASME B31.8 天然气输气管道与配气管道系统ASME B31.8S 输气管道完整性管理API1160 有害液体管道系统的完整性管理NACE SP0206 干天然气内腐蚀直接评估干天然气内腐蚀直接评估NACE SP0208 液体石油管道内腐蚀直接评估液体石油管道内腐蚀直接评估NACE SP0110 湿天然气管道内腐蚀直接评估湿天然气管道内腐蚀直接评估ASME B31.G 确定腐蚀管线剩余强度手册DNV RP F101 腐蚀管道缺陷评价标准API 579 管道安全评价、几何机械损伤评价标准SYT 6597 钢质管道内检测技术规范原则：管线积水部位腐蚀最危险部位原则：管线积水部位腐蚀最危险部位存在一个产生积水的临界管道倾角存在一个产生积水的临界管道倾角（实际倾斜角大于临界角判断为发生聚集，从而易于发生腐蚀）管道内腐蚀直接评估30ICDA方法的基本理念：最先积水的地方最可能发生腐蚀ICDA方法的优势：不停输、费用低、变被动为主动ICDA方法的作用：确定高风确定高风险区险区确定腐蚀确定腐蚀目标位置目标位置确定监测工具确定监测工具放置部位放置部位评价工具评价工具辅助智能检测和辅助智能检测和静水压实验静水压实验管道内腐蚀直接评估31多相流动模型管道高程图气相温度、流速随距离变化临界倾角 实际倾角比较 和 :积水及高腐蚀风险 概率分析DG-ICDA方法的关键流程方法的关键流程管道内腐蚀直接评估管道内腐蚀直接评估3232数据收集数据收集数据收集数据收集运行历史运行历史含水情况含水情况规定长度规定长度出口出口/入口的类型和位置入口的类型和位置管道埋深、穿跨越情况管道埋深、穿跨越情况阀门设备情况阀门设备情况海拔剖面海拔剖面缓蚀剂缓蚀剂倾角特征倾角特征扰动扰动管径和壁厚管径和壁厚脱水方式脱水方式压力、操作压力和最大压力范围压力、操作压力和最大压力范围气气体体情情况况（组组成成，密密度度，气气体体分分子子量量和和压缩因子）压缩因子）操作压力范围内的最大和最小流速操作压力范围内的最大和最小流速修复修复/维护数据维护数据典型操作温度范围典型操作温度范围泄漏泄漏/失效位置失效位置日产量日产量水压试验信息水压试验信息清管清管腐蚀监测腐蚀监测Step1 预评估预评估管道内腐蚀直接评估33Step2 间接评估间接评估单相或多相流模型的建立预测积水最可能发生的部位确定实际管道气体流速计算管道临界倾角管道高程图绘制实际高程测量与管道埋深选择测量间距确定管道实际倾角比较确定高风险部位由上游开始逐一判断其风险不同输气量时的临界倾角不同输气量时的临界倾角积水风险无积水34管道内腐蚀直接评估基于管道工艺参数，NACE SP 0206-2006标准推荐使用的流程和模型计算临界倾角，具体评价周期内的管道临界倾角35内腐蚀间接评估计算流程气体压缩因子气体密度操作压力下的流速表观气速临界角Step3 详细检查详细检查高风险部位的详细检测；利用超声测厚确定是否发生内腐蚀通过尽可能的少的开挖量确定管道内腐蚀状况Step4 后评估后评估确定ICDA的有效性和适用性比较积液敏感区、内腐蚀敏感区、实际发现的腐蚀位置确定下次评估的间隔36管道内腐蚀直接评估37内腐蚀间接评估-区域算例区域算例 评价系统ICDAICDAICDA ICDA 评价结果评价结果 不同介质、各种管道下的腐蚀速率不同介质、各种管道下的腐蚀速率完整性评价-地质灾害评估技术n n管道地质灾害是指由于自然因素或者人为活动而引管道地质灾害是指由于自然因素或者人为活动而引发的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、发的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、沉降等与地质作用引起管道损伤的灾害。沉降等与地质作用引起管道损伤的灾害。n n油气管道有影响的主要地质灾害有：地质断层、地油气管道有影响的主要地质灾害有：地质断层、地裂缝、山体崩塌、滑坡、泥石流、黄土湿陷、冲沟、裂缝、山体崩塌、滑坡、泥石流、黄土湿陷、冲沟、地震、河流冲蚀、采空区等。地震、河流冲蚀、采空区等。n n地质灾害的评价技术包括：地质灾害的评价技术包括：地质灾害评价、预防与防治地质灾害评价、预防与防治 建立地质灾害数据库建立地质灾害数据库 管线地质灾害完整性评价管线地质灾害完整性评价 地质灾害预测预报地质灾害预测预报采空区评价采空区评价滑坡评价滑坡评价崩落和洪水冲击飘管评价崩落和洪水冲击飘管评价管道灾害监测预警管道灾害监测预警地质灾害评估专家系统地质灾害评估专家系统地质灾害预测系统地质灾害预测系统管道修复技术管道修复技术管道修复技术包括：管道修复技术包括：n n焊接维修焊接维修n n换管和打磨维修换管和打磨维修n nA A型套筒和型套筒和B B型套筒型套筒n n复合材料维修复合材料维修n n环氧钢壳复合套管技术环氧钢壳复合套管技术n n夹具夹具 维修管卡和维修接头维修管卡和维修接头/接箍维修接箍维修复合材料补强技术复合材料补强技术COMPOSITE MATERIAL-FIBER CARBON REPAIR TECHNOLOGY 夹具环氧钢壳修复技术夹具环氧钢壳修复技术Exposy with sleeve 风险评价技术 risk assessment 风险评价主要确定：风险评价主要确定：risk assessment paying attention to follow asrisk assessment paying attention to follow asrisk assessment paying attention to follow asrisk assessment paying attention to follow as：1.1.风险因素风险因素 Risk factorsRisk factorsRisk factorsRisk factors2.2.风险排序风险排序 rank rirank risk sk sk sk 3.3.高风险地区高风险地区 High risk areaHigh risk areaHigh risk areaHigh risk area4.4.人、房屋的安全距离人、房屋的安全距离 Safety distance for human and Safety distance for human and Safety distance for human and Safety distance for human and buildingbuildingbuildingbuilding5.5.泄露参数泄露参数 Leaking factorLeaking factorLeaking factorLeaking factor6.6.后果后果 AftereffectsAftereffectsAftereffectsAftereffectsn n管道定量风险评价主要体现在事故频率、事故后管道定量风险评价主要体现在事故频率、事故后果以及风险值的定量计算上。根据对风险值的描果以及风险值的定量计算上。根据对风险值的描述方法的不同，可以将管道的风险评价分为定性述方法的不同，可以将管道的风险评价分为定性的风险评价、定量的风险评价以及处于二者之间的风险评价、定量的风险评价以及处于二者之间的半定量风险评价。定量风险评价由于其评价结的半定量风险评价。定量风险评价由于其评价结果最完善、要求数据最多、方法最复杂，成为目果最完善、要求数据最多、方法最复杂，成为目前研究的热点和难点。前研究的热点和难点。安安全全距距离离Safety distance风险评价系统风险评价系统 工况工况 安全距离安全距离1%1%伤亡安全距离伤亡安全距离房屋燃烧距离房屋燃烧距离完整性管理平台GIS技术n n 随着随着ITIT技术的发展，地理信息技术的发展，地理信息GISGIS系统目前已经发展系统目前已经发展为数字管道的载体，其功能不仅仅局限于地理信息与为数字管道的载体，其功能不仅仅局限于地理信息与管道数据信息的结合，而逐渐形成具有分析决策功能管道数据信息的结合，而逐渐形成具有分析决策功能的完整性管理平台，如果要使这项的完整性管理平台，如果要使这项ITIT技术与管理有效技术与管理有效的结合，则未来的的结合，则未来的PGISPGIS系统应包括以下功能：系统应包括以下功能：（1 1）数据信息管理系统模块）数据信息管理系统模块 （2 2）应急管理系统模块）应急管理系统模块 （3 3）管道完整性管理系统模块）管道完整性管理系统模块 （4 4）风险评价管理系统模块）风险评价管理系统模块 （5 5）管道数据管理与评价智能化系统模块）管道数据管理与评价智能化系统模块基于完整性管理的GIS地理信息系统 pipeline GIS 基于管道完整性管基于管道完整性管理的理的GISGIS系统，以系统系统，以系统平台为基础，实施管平台为基础，实施管道的安全评价、风险道的安全评价、风险评价、完整性管理、评价、完整性管理、应急管理、预防维护应急管理、预防维护决策等。决策等。5656基于物联网的数字化管道技术基于物联网的数字化管道技术管道储运设施/线路和站场物联网关键技术内腐蚀监测线路巡检压缩机设备状态监测可燃气体泄漏监测地质灾害监测物联网物联网关键技术关键技术线路物联网关键技术应用站场物联网关键技术应用管道泄漏监测站场安保人员安全监测气象条件监测管桥应力变化监测第三方破坏监测能耗监测第二部分第二部分管道管道外腐蚀直接评价及其相应配套技术提提 纲纲1）ECDA的目标、作用的目标、作用2）ECDA的四个基本步骤的四个基本步骤 预评价（可行性、分区、工具选择）预评价（可行性、分区、工具选择）间接检测（检测结果分级、合理性检验）间接检测（检测结果分级、合理性检验）直接检查（开挖、管体缺陷评价）直接检查（开挖、管体缺陷评价）再评价（再评价时间、过程有效性）再评价（再评价时间、过程有效性）3）部分配套技术）部分配套技术 不开挖条件下，涂层检漏技术不开挖条件下，涂层检漏技术 管道最小剩余壁厚的安全评价技术管道最小剩余壁厚的安全评价技术 腐蚀发展模型腐蚀发展模型 阴极保护电位有效性评价阴极保护电位有效性评价ECDA在管道完整性体系中的地位在管道完整性体系中的地位外腐蚀直接评价外腐蚀直接评价 (ECDA)内腐蚀直接评价内腐蚀直接评价(ICDA)SCC 直接评价直接评价其它损伤直接评价其它损伤直接评价预评价预评价间接检测间接检测直接检查直接检查再评价再评价ECDA的基本步骤的基本步骤ECDA是一个不断发展不断发展的方法。通过成功应用，ECDA可以识别并处理已经发生、正在发生、和将要发生腐蚀的部位。ECDA不仅能确定已存在的已存在的缺陷，而且可以预测将会产生的将会产生的缺陷（位置、大小、性质）。持续和成功应用ECDA，意味管道完整性置信度不断提高不断提高（安全状态不断改善）。ECDA的作用和意义的作用和意义预评价预评价（1）收集历史、当前数据，确定ECDA是否可行;（2）选择间接检测工具及划分ECDA区。间接检测间接检测（1）地面检测（以涂层漏点为主要目标）；（2）检测结果的指示和严重性分类；（3）结果合理性分析（解决不同方法结果差异、和历史数据是否矛盾等）；直接检查直接检查 （1）根据间接检测数据，确定腐蚀热点位置；（2）对腐蚀热点进行开挖；（3）对暴露管道表面直接检查测量管壁损失；（4）综合直接检查数据评价外部腐蚀对管道的影响。再评价再评价（1）计算剩余寿命、确定再次评价时间（2）检查过程合理性（是否持续提高、改进）。ECDA数据数据数据数据间间接接检检测测工工具具选选择择ECDA区区确定确定结果使用和解释结果使用和解释材质和等级ECDA不适用于非铁材料不同金属连接处要特别考虑可能会形成局部腐蚀电池直径可能影响工具的检测能力影响阴极保护电流和对结果解释壁厚影响临界缺陷和剩余寿命预测生产日期老管道强度普遍较低，影响临界缺陷和剩余寿命焊缝类型不同缝区管道需划分成单独ECDA区不同焊缝强度影响临界缺陷尺寸。和腐蚀腐蚀裸管一般情况下不能应用ECDA。层管道上的裸管单独划区可 参 见 特 定 的ECDA方法有关管道部分有关管道部分有关施工的有关施工的安装日期影响涂层老化路线改变/修复需单独ECDA区路线图/航拍照片指导ECDA分区含可用的管道数据施工施工差异需单独区如：回填破坏涂层阀门,龙头,联接,绝缘接头等位置消耗阴极保护电流区应单独考虑。影响局部电流流动；和异金属局部电池；套管部位和施工方法妨碍某些间接检测工具使用需 要 单 独 的ECDA区按临近区推断或用其它评价方法。弯头和折皱弯头的位置有弯头的作为单独ECDA区影响涂层老化和局部电流流动。埋深限制间接检测技术不同埋深需单独分区影响电流流动。水下；河流穿越限制间接检测技术需单独ECDA区改变电流流动。河水中加重物和锚定器位置减少了可用的间接检测工具可能需要单独的ECDA区可能发生局部腐蚀，影响结果。和其它管道、高压线等相临妨碍某些间接检测方法使用受影响区域需单独ECDA区影响局部电流和对结果的解释土壤土壤/环境环境土壤性质/类型某些土壤会降低间接检测技术的准确性影响腐蚀发生；明显不同的需单独ECDA区用于解释结果。影响腐蚀速率和剩余寿命估计排水状况影响腐蚀发生；明显不同的需单独ECDA区用于解释结果。影响腐蚀速率和剩余寿命估计地貌岩区等影响间接检测（困难或不能用）土地使用情况（目前和过去）铺过的路面等会影响间接检测工具选择可影响ECDA的应用和ECDA区选择冻土影响某些检测方法使用冻土区应考虑单独ECDA区影响电流流动和对结果的解释控制腐蚀控制腐蚀CP系统类型，阳极、整流器位置可能影响ECDA工具的选择外电流下局部牺牲阳极影响间接检测。杂散电流源/位置影响电流流动测试点位置ECDA分区时需要阴保评价标准后期评价分析阴保维修历史指示涂层状态对解释结果有用无阴保的年份较难使用ECDA不利评价腐速和剩余寿命涂层类型管道高绝缘剥离涂层ECDA难以使用影响腐蚀起始和管壁损失评估。涂层类型接头对造成屏蔽的涂层难以使用ECDA造成屏蔽的涂层需其它评价方法涂层状态ECDA很难应用严重老化的涂层电流需求电流增加意味更多管道表面暴露操作数据操作数据管道运行温度明显不同的单独分区影响涂层老化速率操作压力和波动影响缺陷临界尺寸监测计划（检漏等）定义ECDA区影响预定的维修、修复和更换计划管道检查报告开挖定义ECDA区维修历史/记录影响检测工具选择影 响 ECDA分区为再评价提供数据泄漏/破裂历史(外部腐蚀）说明现有管道状态外部微生物腐蚀（MIC）加速外部腐蚀速率第三方破坏和频率需增加缺陷检测地面或地表检测数据对预评价和ECDA分区是必需的水压试验日期和压力影响检测间隔其它工作CIS、ILI运行等影 响 ECDA工具选择对再评价提供有用数据ECDA可行性可行性ECDA并非对所有管道适用。不适用的情况不适用的情况可能有：（1）缺乏基本的和充足的数据（又难以补充）（2）缺乏间接检测工具（如：沥青、结冻或混凝土地面无法地上测量；大石头或碎石回填区域；附近有金属结构干扰区域；涂层缺陷导致电屏蔽部位等）；（3）无法直接检查（如：管道不可接近或开挖等）。ECDA不适用时的对策不适用时的对策：（1）改用其它完整性检测（如：内检测、水压试验等）；（2）改造管道、调整结构使之适应ECDA。环境环境密间隔法密间隔法（CIS）电流电流/电压梯法电压梯法ACVG，DCVG佩尔逊法佩尔逊法Pearson电磁法电磁法交流电衰交流电衰减测量法减测量法涂层漏点21，2221，裸管的阳极区23333河流或水下穿越23322冻土地面下33321，2杂散电流21，2221，2屏蔽的腐蚀热点33333相邻的金属结构21，2321，2附近平行管线31，2321，2高压交流输电线下21，2233短套管22222马路路面下33321，2无套管穿越21，2221，2带套管管线33333深埋区22222湿地区（有限）21，2221，2岩石/岩石回填区33322间接检测工具选择表间接检测工具选择表注解：1：适用检测小漏点；2：适用检测大漏点(1in2)；3：不能使用ECDA分区原则分区原则将管道划分成若干ECDA区，同区采用相同工具和准则。划分ECDA区的原则原则可依据以下考虑（不局限于）：（1）有相同管道物理特性、环境特性和运行特性；（2）有相似腐蚀历史、及对外部腐蚀的影响因素；（3）可以使用相同的间接检测工具。ECDA分区中需说明的问题需说明的问题：（1）应对管道中所有管段划分为ECDA区；（2）ECDA区无需连续。如河流穿越处两边条件相似的可划分为同一区（穿越段除外）；（3）分区边界应根据ECDA结果进行修改和细化调整。工具/环境轻轻 微微中中 等等严严 重重CIS，充气潮湿土壤通/断电电位稍高于阴保电位通/断电位稍低于阴保电位通/断电位很大低于阴保电位DCVG检测，相似环境在通/断阴极保护状态下具有较低电压降断开阴保和/或自然状态下有中等电压降断开阴保后压降高和/或呈阳极ACVG或Pearson法，相似环境低电压降中等电压降高的电压降电磁检测法低信号损失中等信号损失高信号损失交流电衰减检测法单位长度衰减增量小单位长度衰减增量中等单位长度衰减增量较大间接检测结果的分类间接检测结果的分类（1）间接检测结果和历史数据不相符或不能得到合理解释，应当采用多种检测工具来检测对照。（2）两种工具结果不同，又无法解释差异时：（A）差异是局部或孤立的，可采用初步直接检查（开挖）来解决；（B）否则应使用第三种检测方法，进行数据比较。（3）如果不能解决差异问题或合理性解释，应重新评价ECDA可行性。检测结果合理性分析检测结果合理性分析检测工具选择示例ECDA分区示例间接检测流程图参见配套技术一：参见配套技术一：涂层检漏技术涂层检漏技术直接（开挖）测量的内容直接（开挖）测量的内容1）对检测结果确定开挖优先权或次序；2）确定开挖数量；3）开挖管道测量涂层及管体缺陷；4）评价缺陷严重性；5）根原因分析（RootCauseAnalyses）；6）过程评价。优先权次序立立 即即 维维 修（开挖）修（开挖）计计 划划 维维 修（开挖）修（开挖）监监 控控不管以往腐蚀状况，出现接近严重的检测结果其余的严重结果所有的 其 余情况个别严重等级或大量中等等级的检测结果并且以往腐蚀为中等其余的中等等级，并且以往腐蚀为中等的中等等级检测结果并且以往腐蚀为严重的大量轻微级检测结果，并且以往腐蚀为严重。开挖优先权分为三级：立即维修、计划维修、监控开挖数量的确定(1)所有立即维修的缺陷均需要开挖，直接检查；(2)计划维修指示，选择其最严重的至少开挖一次，首次用ECDA时，至少需开挖2次；(3)如果计划维修处开挖结果表明腐蚀深度已超出管壁原厚度20%，那么必需再增加1次以上开挖；(4)监控等级的缺陷可以不开挖。但如果一个ECDA区内只出现监控等级缺陷，那么也应当至少开挖一次，初次使用ECDA时，至少需要2次直接检查。开挖检查的数据(1)环境环境数据：管地电位、土壤电阻率、土样(2)涂层涂层数据：类型和状况、厚度测量、附着力测量、涂层老化（砂眼、剥离等）描绘、涂层下液体收集和pH值测量(3)管体管体数据：（去除涂层并清理管道表面）：腐蚀产物收集、缺陷定位、形貌描绘、腐蚀深度和面积测量、与细菌腐蚀、SCC等腐蚀相关的证据收集(4)其他其他检查（如：磁粉试验和超声波探测等）数据收集（数据收集（1）：去涂层前）：去涂层前开挖前、开挖间、开挖后和涂层除去前，应采集数据：（1）管地电位的测量（2）土壤电阻率的测量（3）土壤样品的采集（4）水样的采集（5）涂层膜下液体pH值的测量（6）照相等资料（7）其它，如：MIC、SCC等需要的分析数据。数据收集（数据收集（2）：涂层、管体）：涂层、管体（1）涂层类型的确定（2）涂层状况的评价（3）涂层厚度的测量（4）涂层附着力的评价（5）涂层老化的描绘（6）腐蚀产物的数据收集（7）腐蚀缺陷的定位（8）腐蚀缺陷形貌的描绘和测量（9）照相等资料管体缺陷评价管体缺陷评价（1）管体缺陷危害可以通过剩余强度计算来评价。（2）剩余强度计算方法包括：ASMEB31G、RSTRENG、DetNorskeVeritas（DNV）StandardRP-F1018。（3）如果剩余强度低于可接受水平，则需要修理或更换。（4）发现缺陷的整个ECDA区，还应考虑其它评价方法，除非根原因分析中表明缺陷是孤立和唯一的。（5）ECDA方法帮助发现管段上代表性腐蚀缺陷，并不是所有腐蚀缺陷。（6）如果发现超出允许极限的腐蚀缺陷，应假设在ECDA区其它位置也会存在同样缺陷。详见配套技术之二：最小壁厚的安全评价详见配套技术之二：最小壁厚的安全评价 根原因分析根原因分析根原因分析（RootCauseAnalyses）（1）确定腐蚀产生根本原因：可能是不充足阴极保护电流、或以前未发现的干扰源等其它情况等。（2）根原因分析未能取得明确结论时，应考虑ECDA方法不适合(如：剥离涂层屏蔽或生物腐蚀等因素),此时应采用其它完整性评价方法。（3）除非根原因分析表明缺陷是孤立和唯一的，否则应当合理地假设在其它ECDA区位置也会存在同样缺陷。过程评价目的目的：调整或确认原来的优先权准则和检测结果分级准则(A)优先权调整优先权调整比较实际开挖结果和按修复优先权准则预测结果，以实际结果为基准，修正优先权准则，使之符合实际情况。(B)检测指示分级调整检测指示分级调整比较实际开挖结果和按检测指示分级准则预测结果，以实际结果为基准，修正原准则使之符合实际情况。例如：当实际结果低于原估计程度，应将原评价等级下调一级。(C)维修和更换后的评价维修和更换后的评价所有立即维修的缺陷在开挖、检查后应当修补或更换等。对更换的，以后评价中可不再考虑该缺陷；对修补的，需根据随后间接检测结果判定，如有改善，可对该缺陷降一级评价。直接检查流程图直接检查流程图参见配套技术二参见配套技术二腐蚀发展模型腐蚀发展模型参见配套技术三参见配套技术三安全评价技术安全评价技术再评价步骤内容再评价步骤内容（1）剩余寿命的估计；（2）再评价时间间隔的确定；（3）ECDA有效性评价；（4）反馈。剩余寿命估计剩余寿命估计(A)如果没有发现腐蚀缺陷，不需要进行剩余寿命计算，剩余寿命取作新管线寿命。(B)计划维修指示中最大残余缺陷尺寸看作和开挖点中最严重指示的缺陷尺寸相同。(C)合理估计腐蚀增长速率。可使用实际速率或用其它快速评价方法得到。(D)如缺少其它更精确估计剩余寿命的方法，可使用以下方程估计。C为校正系数，取0.85（无量纲）；RL为剩余寿命（年）；SM为安全余量（=失效压力比-操作压力比）；失效压力比=计算失效压力/屈服压力（无量纲）；操作压力比=最大操作压力/屈服压力（无量纲）；t为公称管壁厚度（mm或in.）；GR为腐蚀增长速率（mm/y或in./y）。这种方法是基于腐蚀持续发生等假设，是保守的估计。剩余寿命估算公式剩余寿命估算公式采用工程分析法评价最大缺陷的剩余寿命。如缺少其它方法，可使用以下方程计算。再评价时间间隔计算再评价时间间隔计算1）每个ECDA区的最大再评价时间间隔应取计算剩余寿命的一半。2）由于腐蚀率不同，不同ECDA区可有不同再评价时间。3）计划维修等级的缺陷在下次再评价时间前应该加以处理。4）从安全角度说，ECDA评价发现的所有缺陷中，除其最严重的被立即维修外，所残余的最大缺陷，按正常速度发展，在下次评价前，不会发展成导致管道失效的大缺陷。ECDA有效性评价有效性评价目的目的：ECDA是否使管道安全性得到持续提高。准则准则：跟踪状态指标来衡量管道整体安全程度。方方法法：每次ECDA评价均需至少一次随意地点的直接检查；首次ECDA时，需二次直接检查：选择地点一次在计划维修处，另一次在未检测地点。如果检查结果比ECDA预计的更严重，必须调整评价方法中的各类准则，使得管道安全性不断改善。如果ECDA有效性得不到通过，应使用其它完整性评价方法。状态指标状态指标状态指标用来衡量管道整体安全性程度，可采用一下：(A)反馈信息中再分类和重排优先权的数目：被调整比例越来越小，表明建立的准则越来越可靠。(B)需开挖的次数；间接检测的管道总公里数；这些数量增加，表明ECDA的应用被越来越广泛和重视。(C)立即维修和计划维修指示的出现频率：频率减小表明管网腐蚀管理水平提高；或监测沿管段阴极保护异常点的频率。异常点减少表明阴极保护系统管理在提高。(D)绝对准则：下次再评估前，不应发生因外腐蚀造成的管道泄漏和破裂事故，否则表明ECDA有效性有问题。信息反馈信息反馈抓住所有反馈信息来改善ECDA，包括：1）检测指示重分类和优先权重排；2）直接检查中收集数据的完整性；3）剩余强度分析计算；4）根原因分析；5）缺陷修补准则；6）ECDA长期有效性评价准则；7）再评价周期。配套技术之一：涂层检漏配套技术之一：涂层检漏原理：向管线输入直流或交流电、磁等信号，然后监测这些信号沿管线的变化，获得涂层漏点信息。特点：地面监测，无需开挖。检测结果：漏点位置（缺陷定位）；漏点大小（缺陷分级）；漏点性质（缺陷类型）。基本方法：CIS法、ACVG法、DCVG法、Pearson法等。CIS又称：密间距电位测量，或管-地电位梯度法 CIS法法 被测管道被测管道缺陷定位缺陷定位又称：交、直流电位梯度法：原理：将电流信号加于管线，沿管道地表检测泄漏的信号强度。可准确定位涂层缺陷（15cm）。装置：电流断续器、电压表、连接电缆和两个硫酸铜电极探针（间距300毫米）。信号：漏点位置出现最大电压差。ACVG、DCVG法法管道管道目的：确定埋地管线涂层漏点方位。原理：向管线输加交流信号，沿管线测量两个在地面移动的电极电位差。测量时，发射器一端连在管线，另一端连在远地点，两个测量员穿上钢板捆绑靴子，沿管中心线地面走动，距离6m。当靠近漏点时，会产生信号加强现象。皮尔荪（Pearson）法 一旦确定涂层漏点位置，其尺寸通过测量从漏点中心到远地的电位损失来估计。这个电位差占整个管线电位漂移的百分数（通断之间电位差，称为IR降），即：%IR值。例如，DCVG将漏点尺寸按%IR分为四组：（1）1-15IR：不重要或不需修补的漏点。（2）16-35IR：如接近地床，建议修补；否则可通过阴极保护监控，防止涂层进一步破坏。（3）36-60IR：需要考虑修补的漏点。（4）61-100IR：需立即修补的漏点。它们对管线安全构成威胁。缺陷大小定级缺陷大小定级缺陷性质分类缺陷性质分类在阴极保护通电和断电下分别检测涂层漏点性质，可将漏点分为以下四类：(A)阴极/阴极型，C/C：漏点在阴保下保护，阴保断开后能保持极化。一般情况下都不会发生腐蚀。(B)阴极/中性型，C/N：漏点在阴保下保护，断开时为自然腐蚀。这些漏点在阴保不正常时才腐蚀。(C)阴极/阳极型，C/A：漏点在阴保下保护，断开时处于腐蚀。这些漏点在阴保正常时也可能腐蚀。(D)阳极/阳极型，A/A：不管阴保系统是否工作，漏点都不能保护，是正在发生腐蚀的热点。配套技术之二：腐蚀发展模型配套技术之二：腐蚀发展模型（1）无关模型(Insignificantmodel)：腐蚀微不足道，且与时间无关。如，完好涂层加阴极保护条件下的管道。腐蚀受到完全控制。（2）敏感模型(Susceptibilitymodel)：经某段延迟时间后腐蚀快速发展，并因偶然因素触发造成失效。如：裂纹型腐蚀符合这种模型。可检测临界参数，来控制腐蚀。（3）速度模型(Ratemodel)：腐蚀积累量断随时间而增大。多数均匀或局部腐蚀属于这种模型。可通过失效前不断检测来建立模型的数学形式。温度温度大气大气环环境境涂涂层缝层缝隙隙环环境境平均腐速平均腐速标标准偏差准偏差平均腐速平均腐速标标准偏差准偏差-5 0.90.90.90.9 0.9 0.2 0.9 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2或或或或T T mm mm2222 mmmm2 2 T Tmmmm/T Tminn minn /T T mm mm T Tminn minn 其余条件其余条件其余条件其余条件危险截危险截危险截危险截面超标面超标面超标面超标 /3 3RSFRSFRSFRSF /RSF RSF RSF RSF 0.90.90.90.90.5 0.5 0.90.9RSF RSF RSF RSF 0.9腐蚀基本无影响，评为I级 20205 52 21.751.751.51.51.251.251 10.750.75c/Dc/Di i 任任意意长长3.13.11.251.250.900.900.750.750.60.6危险截面尺寸的超标准则环向参数：=c/Di轴向参数：式中，Di为管道内径；Tmin为最小容许壁厚Rt=Tmm/Tmin 第三级：残余强度评价第三级：残余强度评价定义残余强度因子RSF为含缺陷管道和不含缺陷管道极限载荷之比值。式中，Rt=Tmm/TminRSF0.9：可继续使用，判为评为II级；RSF1.属于II级，可继续使用、监控使用。（2）SY/T 6151 评价：深度评价（同上）：A=d/T0=2/7=0.29，属中间条件,进下步评价。按缺陷轴向长度：先计算临界长度：L=1.12B其中B=4.0（0.1A0.175)计算结果B=1.42,L=1.121.42(5297)0.5=96.8mm实际缺陷长度=50mm,小于上述临界长度,判为II等、继续使用。（3）API RP 579 评价：一级评价:计算轴向壁厚门槛值=PD/(4)+4M/(SEDm)=1.65mm环向壁厚门槛值=PD/(2)=3.306mm（取作管道最小壁厚门槛值）。.计算Rt=Tmm/Tmin=5/3.3=1.51,判为通过安全性,可继续使用。标准对照实例2=危险截面尺寸超标，评为IV级，需要立即维修。（2）SY/T 6151：A=d/T0=4.2/7=0.6，属于中间条件,进下步评价缺陷轴向长度评价：实测180mm大于临界值42mm，需压力评价：压力评价计算很复杂，专用程序计算，过程略，结果为IV级。立即维修（3）SY/T6477 （计算过程复杂，从略）危险截面尺寸超标，一级评价不通过，维修、降压使用，或二级评价：按二级（剩余强度）评价。计算结果:RSF=0.885为判废；环向不考虑）管道完整性管理培训教材管道完整性管理培训教材谢谢!