3. 含腐蚀缺陷管道剩余强度评价

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 m L
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D
2StFT
P 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（
%10t
d
<），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（%80t
d
>），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L m 并将L m 与实际腐蚀长度L 相比。

Dt B 12.1L m =
B 是管道的腐蚀系数，按下列规定取值：
当%5.17%10<<
t
d
时，B=4.0
当%5.17>t
d
时，115.01.12
-⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=t d t d B 3）如果L m >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L m <L ，则需要计算腐蚀区域最大安全运行压力‘P ，并将‘
P 与管道最大
允许操作压力MAOP 比较。

腐蚀区域最大安全运行压力‘P ：
其中0P 为MAOP 与设计压力D
2StFT
P =
之间的较大值。

A 值由下式计算 ⎪
⎭⎫
⎝⎛=Dt L A m 893.0
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 <MAOP ，则该管道必须维修。

如果临时不具备维修条件，可以将操作压力降低到计算得到的最大安全运行压力‘P 。

⎥
⎥
⎥⎥
⎦⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡+--=11321)(3211.120A t d t d
P P ’
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（%8.4526.2
12
=） 2）计算腐蚀允许轴向长度L m 。

Dt B 12.1L m =
B 是管道的腐蚀系数，按下列规定取值：
当%5.17%10<<
t
d
时，B=4.0
当%5.17>t
d
时，115.01.12
-⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=t d t d B 本案例中822.0115.02.26121.12
.262
=-⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-⨯=B
从而1502.261016822.012.1Dt B 12.1L m =⨯⨯⨯==mm
3）L m <L （L m =150mm ，L=400mm ），需要计算腐蚀区域最大安全运行压力‘
P ，并将‘P 与管道最大允许操作压力MAOP 比较。

腐蚀区域最大安全运行压力‘P ：
其中0P 为MAOP 与设计压力D
2StFT
P =
之间的较大值，此处假定为10MPa 。

A 值由下式计算
189.2893.0=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛=Dt L A
计算得到‘
P =8.75MPa 。

4）因为腐蚀区域最大安全运行压力‘P <MAOP （‘
P =8.75MPa ，MAOP=10MPa ），
该管道必须维修。

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)(3211.120A t d t d
P P ’。