安全状况登记评定

• 1.安全状况等级
工业管道的安全状况，用安全状况等级来表示。

安全状况等级划分为1级、2级、3级和4级四个等级。

安全状况等级为1级的工业管道的状况相当于标准状态；2级满足合乎使用条件；3级则是监控使用状态；安全状况等级为4级则予以整改或更换。

安全状况等级的评定：
安全状况等级以各评定项目中等级最低者作为评判级别。

如果在检验中发现的问题已经处理，则按照处理后的状态确定安全状况等级。

《定检规》并未将技术资料是否齐全作为评定安全状况等级的依据（附件一在实质上应是《压力管道使用登记管理规则》（2003）的内容，由于该规则尚未颁布，因此本规程将其作为附录，是为了开展工作和查阅上的方便）。

对在用工业管道，无论其技术资料的情况如何，都可以通过检验基本补全，并按“基本齐全”对待。

• 2.位置不当
当管道的位置不符合安全技术规范和国家标准的规定时，不但造成维修、检验上的不便，而且失效后果较严重。

在大部分情况下，管道位置不合理不影响管道发生事故的可能性，但在一定的情况下，可能因为管道的位置不合适从而使被检验的管道由于其它管道或设备的问题而产生失效。

《定检规》第四十四条（一）位置不当
1.当管道与其他管道或相邻设备之间存在碰撞及摩擦时，应进行调整，调整后符合安
全技术规范的，不影响定级；否则，可定为3级或4级；
2.管道位置不符合安全技术规范和现行国家标准的要求，应进行调整。

受条件限制，
无法调整的，应根据具体情况定为2级或3级，如对管道安全运行影响较大，应定为4级。

• 3.不合理结构
工业管道的结构不符合有关法规和标准的要求或存在问题时，在有些情况下对其安全性能影响很小，这通常发生在管道原来的安全系数很大的情况下；但在另一些情况下，则严重影响其安全性能。

《定检规》第四十四条（二）不合理结构
管道有不符合安全技术规范或者设计、安装标准的不合理结构时，应进行调整或修复，调整或修复完好后，不影响定级；如一时无法进行调整或修复，对于不承受明显交变载荷并且经全面检验未发现新生缺陷（不包括正常的均匀腐蚀）的，可定为2级或3级；否则，应对管道进行安全评定，经安全评定确认不影响安全使用的，则可定为2级，反之则可定为3级或4级。

• 4.组成件材质
管道组成件的材质，应符合设计和使用要求，由于材料问题导致工业管道发生失效或破坏的潜在危险因素有：用材与原设计不符、材质不明、材料劣化和损伤。

（1）材质与原设计不符：
材料是否满足设计和使用要求。

《定检规》第四十五条（一）材质与原设计不符
如材质清楚，可以满足使用要求，则不影响定级。

否则定为4级。

（2）材质不明
需考虑材料是否满足设计和使用要求。

如果保守地假设其为某种性能相对较差的材料判断其是否满足使用要求，则不能简单地校核其强度，而必须进行应力分析，这通常需要很高的成本。

一般应确定材料类别。

《定检规》第四十五条（二）材质不明
材质不明，一般应进行材质检验，确定材质类别。

如满足使用要求，可定为2级或3级；经检验确认不符合使用要求，则定为4级。

•（3）材料劣化和损伤
材料劣化和损伤的问题相对较复杂：
材料老化、劣化的形式的多样性和复杂性；
一般均不做破坏取样检验，主要依靠宏观与微观方法检查材料性能劣化与损伤，这给全面与精确地评定材料性能劣化与损伤带来了很大的困难。

《定检规》第四十五条（三）材料劣化和损伤
材料的球化、石墨化、蠕变损伤、氢腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀与疲劳损伤一般可按以下规定定级：
1）材料发生轻度球化，可评为2级，当发生中度球化或更严重球化时则评为3级或4级。

材料球化程度的评定参照现行行业标准《火电厂用20号钢珠光体球化评级标准》DL/T 674、《火电厂用12Cr1MoV钢球化评级标准》DL/T 773的要求进行。

2）材料发生轻度石墨化，可评为3级，当发生中度石墨化或更严重石墨化时，则评为4级。

材料石墨化程度的评定参照现行行业标准《碳钢石墨化检验及评级标准》DL/T 786的要求进行。

3）对蠕变损伤，如金相检验仅发现材料存在蠕变空洞时，可评为3级，当存在蠕变裂纹时，评为4级。

4）对氢腐蚀，如仅发生氢腐蚀脱碳但未发现裂纹时，可评为3级，当出现氢腐蚀裂纹时评为4级。

5）材料发生晶间腐蚀，但未发现裂纹，可按最大晶间腐蚀深度采用第四十七条的局部减薄评定方法进行评级，如发现裂纹则评为4级；
6）管道存在应力腐蚀、疲劳损伤且经检验发现使用中产生裂纹时，评为4级。

•（4）焊接接头硬度值超标
《定检规》第四十五条（四）焊接接头的硬度值超标
在湿H2S环境下工作的碳钢及低合金钢管道，其焊接接头硬度值超过HB200但未发生应力腐蚀的，检验人员根据检验情况认为在下一检验周期内不会发生应力腐蚀的，可定为2级，否则定为3级。

• 5.壁厚全面减薄
由均匀腐蚀造成，降低了工业管道的承载能力。

如果工业管道的壁厚扣除至下一检验周期的腐蚀量的2倍，仍然大于或等于设计所要求的最小壁厚，则表明工业管道的壁厚仍然满足设计规范的要求。

如果工业管道不能通过耐压强度校验，则表明工业管道已经不能承受其内压载荷，更不足以承受弯矩、扭矩等其它载荷。

工业管道的应力分析全面、详细地计算工业管道的应力状况，如果应力分析的结果满足有关规范的要求，则表明工业管道的安全性能良好。

《定检规》第四十六条管子或管件全面减薄时，安全状况等级的确定方法如下：
（一）管子或管件的实测壁厚，扣除至下一检验周期的腐蚀量的2倍后，不小于其设计最小壁厚，则不影响定级。

（二）耐压强度校验不合格，安全状况等级为4级。

（三）如果应力分析结果符合有关标准或规范的要求，则不影响定级：否则，定为4级。

• 6.管子的局部减薄
局部减薄，又称凹坑，是工业管道中最为常见的缺陷，主要由于腐蚀、冲蚀、机械损伤或对表面、近表面危险性缺陷的消除打磨等原因而产生。

管子的局部减薄，安全状况等级的确定方法如下：
（一）若局部减薄在制造或验收规范所允许的范围内，则不影响定级。

•（二）局部减薄超过制造或验收规范所允许的范围时，按极限载荷评价；否则安全状况等级定为4级。

国家“九五”重点科技攻关课题96-918-02《压力管道缺陷检测监测关键技术研究》的使用条件是：
1.管道结构符合设计规范或管道的应力分析结果满足有关规范；
2.在实际工况下，材料韧性良好，并且未出现材料性能劣化及劣化趋向；
3.局部减薄及其附近无其它表面缺陷或埋藏缺陷；
4.局部减薄处剩余壁厚大于2mm；
5.管道不承受疲劳载荷。

如果同时满足条件，则按照表3或表4定级；否则安全状况等级定为4级。

•表3 GC2或GC3管道所允许的局部减薄深度的最大值（mm）
•注：D为缺陷附近管道外径实测最大值，mm，以下同；
t为缺陷附近壁厚的实测最小值减去至下一检验周期的腐蚀量的2倍，mm，以下同；
B为缺陷环向长度实测最大值，mm；
P为管道最大工作压力，MPa，以下同；
P L0管道极限内压，，以下同；
σs为管道材料的屈服强度，MPa，以下同；
C为至下一检验周期局部减薄深度扩展量的估计值，mm，以下同。

•表4 GC1级管道所允许的局部减薄深度的最大值（mm）
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•7.裂纹
工业管道内外表面的裂纹与腐蚀介质（工作介质或大气）直接接触，很容易发生腐蚀扩展，而且其扩展速率一般难以掌握；而管壁中埋藏裂纹的成因很难在现场迅速判断，所以从偏保守的角度，在原则上不允许存在裂纹。

从断裂力学的角度看，允许存在一定尺寸的裂纹。

《定检规》第四十八条若管道组成件的内外表面或管壁中存在裂纹，则应打磨消除或更换，打磨凹坑按第四十七条的规定进行定级。

在特殊情况下，一时无法进行打磨消除或更换的，需通过安全评定确定管道的安全状况。

•8.焊接缺陷（不含裂纹）
工业管道缺陷状况分析和事故状况调查的结果也表明，虽然焊接超标缺陷大量存在，但真正由焊接缺陷引发的事故仅仅是其中的极少数。

国家“九五”重点科技攻关课题96-918-02《压力管道缺陷检测监测关键技术研究》针对我国在用工业管道的现状，在消化吸收国外先进技术的基础上，得到了管子中的焊接缺陷与工业管道安全状况等级划分的关系。

考虑到与制造及验收规范的接轨，如果管子中的焊接缺陷在制造或验收规范允许的范围内，则不影响工业管道的等级划分。

当管子中的焊接缺陷超过制造或验收规范所允许的范围时，这些缺陷降低了工业管道的安全性能，应根据其影响程度评定工业管道的安全状况等级。

工业管道安全状况取决于应力、缺陷、材料三者的有机联系。

•超标缺陷评定条件：
《定检规》第四十九条（一）若焊接缺陷在制造或安装验收规范所允许的范围内，则不影响定级。

焊接缺陷超过制造或安装验收规范所允许的范围时，如果同时满足以下条件，则按本条二款有关规定定级；否则管道安全状况等级为4级。

（1）管道结构符合设计规范或管道的应力分析结果满足有关规范；
（2）焊接缺陷附近无新生裂纹类缺陷；
（3）管道材料的抗拉强度小于540MPa；
（4）在实际工况下，材料韧性良好，并且未出现材料性能劣化及劣化趋向；
（5）管道最低工作温度高于-20℃，或管道最低工作温度低于-20℃但管道材料为奥氏体钢；
（6）管道不承受疲劳载荷。

•（1）咬边
咬边是一种表面平面缺陷，危害性较大，因此相关规范都严格控制咬边。

《定检规》：GC2级或GC3级管道，咬边深度不超过0.8mm；GC1级管道咬边深度不超过0.5mm时，不影响定级。

否则应打磨消除或圆滑过渡，并按第四十七条的规定定级。

根据管子中的咬边确定工业管道安全状况等级的流程图见下页
•（2）气孔
气孔是一种体积型缺陷，国内外的研究表明，气孔对焊接接头强度的影响较小。

《定检规》：若气孔率不大于5%，并且单个气孔的长径小于0.5t与6mm二者中的较小值，则不影响定级；否则定为4级。

注：气孔率指在射线底片有效长度范围内，气孔投影面积占焊接接头投影面积的百分比；
射线底片有效长度按现行行业标准《压力容器无损检测》JB4730（《承压设备无损检测》NB/T47013）的规定确定；
焊接接头投影面积为射线底片有效长度与焊接接头平均宽度的乘积。

•（3）夹渣
“九五”课题的研究成果表明，夹渣这种轴向长度较小的体积型缺陷，在环向长度不限、自身高度不超过管道壁厚的40%时，不影响工业管道的安全性能。

夹渣的自身高度较难测量，在工程实践中通常用其宽度代替自身高度进行评价。

《定检规》：GC2级或GC3级管道，当夹渣自身高度或宽度的最大值不大于0.35t，并且不大于6mm时，按表5定级，否则定为4级。

GC1级管道，当夹渣自身高度或宽度的最大值不大于0.3t，并且不大于5mm时，按表5定级，否则定为4级。

表5 各级管道所允许的单个焊接接头中夹渣总长度的最大值（mm）
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•（4）未熔合
未熔合是一种面型缺陷，其危害性相对较大。

“九五”课题96-918-02借鉴国际通用的结构安全评定规范，定量衡量其安全状况。

进一步将工业管道的壁厚划分为若干段，在各壁厚段取相应的极限尺寸的最小值，进行偏保守的圆整化，得到表6。

《定检规》：GC2级或GC3级管道，未熔合的长度不限，根据其自身高度按表6定级。

GC1级管道，当单个焊接接头未熔合的总长度不大于焊接接头长度的50%时，根据其自身高度按表6定级；否则定为4级。

根据管子中的未熔合确定工业管道安全状况等级的流程图见下图。

•表6 各级管道所允许的单个焊接接头中未熔合自身高度的最大值
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•（5）未焊透
一种面型缺陷，失效模式通常为弹塑性断裂或者脆性断裂，通过安全评定确定其对工业管道安全性能的影响。

因此本规程规定，未焊透通常按照未熔合进行处理（详见未熔合部分）。

当工业管道材料为20钢，16MnR或奥氏体不锈钢时，工业管道材料的塑性很好，即使存在未焊透，工业管道的潜在失效模式也是塑性极限载荷控制的失效，未焊透按照局部减薄进行处理（详见局部减薄部分）。

进行超声波检测、射线检测时，可以估计未焊透的自身高度。

《定检规》：
（1）管子的材料为20钢、16Mn或奥氏体不锈钢时，未焊透按局部减薄定级；
（2）管子的材料为除20钢、16Mn或奥氏体不锈钢外的其它材料时，未焊透按未熔合定级。

•（6）错边
错边属于几何不连续，会引起应力集中。

如果错边附近没有裂纹、未熔合、未焊透等严重缺陷，则其引起的应力集中对工业管道的安全性能的影响不大；如果错边附近存在严重的缺陷，则应力集中与缺陷的联合作用往往对工业管道的安全性能造成较大的影响。

错边缺陷，按表7定级。

当错边缺陷超过表7的范围时，若管道经过长期使用且该部位在全面检验中未发现较严重的缺陷时，安全状况等级可定为2级或3级；若伴有裂纹、未熔合、未焊透等严重缺陷时，定为4级。

表7 错边缺陷的安全状况等级评定方法
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•9.管道组成件缺陷
根据管道组成件中的其它异常情况确定工业管道的安全状况等级，主要是根据使用经验制定的。

《定检规》第五十条下述管道组成件缺陷，安全状况等级划分方法如下：
（一）管子表面的皱褶和重皮，应打磨消除，打磨凹坑按第四十七条的规定定级。

（二）管子的碰伤，应打磨消除，打磨凹坑按第四十七条的规定定级；其它管道组成件的碰伤，不影响管道安全使用的，则可定为2级，反之则可定为3级或4级。

（三）管道组成件的变形，不影响管道安全使用的，则可定为2级，反之则可定为3级或4级。

10.支吊架异常
支吊架异常时，其附近的管子和其它管道组成件所承受的应力显著增加。

通常应该进行修复或更换，无法进行修复或更换，则应对管道进行应力分析或安全评定。

“支吊架异常”，是指支吊架本身存在损坏等情况，而不是支吊架间距过大。

后者属于管道结构异常。

《定检规》第五十一条管道支吊架异常时，应进行修复或更换，修复或更换完好后，不影响定级；如一时无法进行修复或更换的，则应对管道进行应力分析或安全评定，应力分析或安全评定结果如不影响安全使用的，则可定为2级，反之则可定为3级或4级。

•11.附属设施损坏
安全保护装置是预防工业管道事故的重要保证措施，如果安全附属装置损坏，不能保
证工业管道的安全运行。

其它附属设施是保证工业管道安全运行的辅助手段或提供附加的辅助功能。

《定检规》第五十二条附属设施损坏时，安全状况等级按如下方法确定：
（一）安全保护装置损坏时，应更换，更换后不影响定级，否则定为4级。

（二）阴级保护装置、蠕胀测定等损坏时，应予修复，修复后不影响定级，否则定为3级或4级。

12.压力试验或泄漏性试验不合格
管道压力试验或泄漏性试验不合格，属于本身原因的，定为4级。

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