质量案例分享

场。通过与现场监理、施工单位的沟通，进一 步了解了当时爆管的相关情况，同时也查看了 有关的记录资料、现场的地形地貌。 最终会议认为：西二线东段18标段两次爆
管起源于相同地点和钢管母材，均为管道受瞬
时高压造成；爆管段及相邻钢管力学性能符合 西二线标准要求；清管排水过程符合要求，没 有误操作。
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初步原因分析
第三根钢管发生破裂，破裂点 距离试压头约14m，距离管道 环形焊缝约2.5m。
排水未端。
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爆管相关信息
（3）破裂产生过程 第一次管道破裂在管道试压结束后，距 离开始排水约20小时10分时，发生管道破 裂。 第二次管道破裂在管道严密性试压结束 后，距离开始排水约39小时20分时，发生 管道破裂 。
（4）管材型号 第一次爆管：钢级X80，规格 φ 1219×18.4mm，长度12.066m ，防
腐等级为高温普通型。
第二次爆管：钢级X80，规格 φ 1219×18.4mm，长度12.02m，防腐
等级为高温普通型。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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爆管基本情况描述
（1）破裂管段地形地貌 EB026-EB034-2试压段高程图 高点高程为737.18m，最低点高程为558.41m，最大高差为178.77m，即最大静水压为
高程：684m EB026-M007+3 1.788MPa 。 终 点（最高点）
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长沙末站综合值班室等5个单体工程于 2009年10月开工，12月底结构封顶，封顶时 结构未发现异常。 2010年3月份进入雨季后，各单体结构相 继出现沉降及裂缝，倾斜。每次较大降雨之后， 结构沉降及开裂，倾斜就会加剧。 出现沉降及裂缝的部位均为地基填方强夯 处理部位，故据此可推断，主体结构沉降及开 裂是由地基强夯处理部位的沉陷引起的。
压力表显示压力1.01Mpa时，排水末端（EB034-2 桩）（安装两台DN150阀门、一台DN80阀门，只 使用一台DN150阀门排水）距离试压头第三根钢管
发生破裂，破裂处距离试压头约14米，母材开裂长
度约2.5米,距离环形焊口约2.5米，与螺旋焊缝约1米 左右，管材基本沿螺旋焊缝重叠撕开 。
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要抓紧完善施工技术规范。 根据西二线东段18标段管道试压排水两次爆管现场地形地貌的查看，类似的地形地 貌较多，为了避免在管道试压排水过程中再次出现类似爆管现象，组织相关单位进一步完 善清管试压技术规范，尤其重点明确地形地貌复杂区域的试压排水要求 。
案例二：
兰郑长成品油管道工程 长沙末站地基沉降事件
西气东输二线东段18标段EB026桩-EB034-2桩间试压段长度为6.971Km，该段最
E B 0 3 1 冲沟东侧顶部 里程1 7 + 5 2 5
（2）破裂管段设计要求
里程1 7 + 2 5 0 最低点 高程：558.41
高 程：737.180 强 度:12.5Mpa 严密性：10Mpa
管破裂点 里程1 9 + 0 7 4 7 起点高程：561.94 强 度：14.25Mpa 严密性：11.75Mpa
质量案例库
石油与天然气工程质量监督总站 2015年3月
序号
1
时间
2010.07.20
质量事故、事件、质量问题名称
西气东输二线18标段管道试压排水爆管事故
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3 4 5 6 7 8 9 10
2010.03
2011.03.03 2011.03.06 2011.04.05 2011.06.30 2011.05.08 2011.12 2013.04.17 2013.04.28
管器排水作业，当压力表显示压力0.64Mpa时，排 水末端（EB034-2桩）（安装两台DN150阀门、一 台DN80阀门，只使用一台DN150阀门排水）与试 压头相连的钢管发生破裂，破裂处距离管端约11.3m， 母材开裂长度约2.6米,试压头携带部分母材脱离主管， 清管器被推出约100m的距离 。
综合值班室地基产生不均匀沉降的外部因素 。
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（1）地勘报告存在的问题：
a、地勘报告中未对储罐区以外的山谷冲沟部位提出地基处理方案。 b、地勘报告未明确提出进行验槽 。 （2）设计存在的问题： a、图纸中对储罐区填土区的地基处理未采用地勘报告中提出的振冲碎石桩法。 b、对于不均匀的填土土质，没有提出组分要求。 c、图纸中未明确提出进行验槽。 d、地基处理方案未进行专家论证评审。 e、储罐区内地坪为素土夯实，难以抵御雨水对地基的浸泡。
初步原因分析 第一次管材破裂专题分析会
最终专家会议认为：试压所爆管段，经过
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第二次管材破裂专题分析会
2010年9月25日，相关专家再次赴爆管现
严格的理化分析，可以认定该根管材无质量问 题，母材合格，安全可靠；该管段破裂，是由 于管材受到大于管材屈服强度的应力后，发生 爆裂事故，产生原因有待进一步研究。 建议对该爆管事件进行专题研究，开展后 续工作。组织各个方面的专家（爆破学、流体 力学方面）、国家重点失效分析实验室，继续 分析探讨，作为今后同类工作的案例 。
根据设计文件要求，EB026桩-EB034-2桩间试压段强度试验压力为 12.5MPa，严密 EB031冲沟底部
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700 4800 4900 5000 5100 5200 5300 5400 5500 5600 5700 5800 5900 6000 6100 6200 6300 6400 6500 6600 6700 6800 6900 7000 7100 7200
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（3）施工管理及过程中存在的问题 ： a、土方回填（即土方平衡）没有具有可操作性的施工方案、技术交底，也没有相 应的技术资料。施工缺乏技术指导文件及施工记录。未建立起完善的质量管理体系和质量 检验制度。 b、经报审的《强夯施工组织设计》中，技术负责人没有资格证书；而在相应的隐 蔽验收记录等资料中，班组长签字为该人。另外在隐蔽验收记录等资料中，技术负责人和 技术员签字的又是其他人员，均没有资格证书 。
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3.维修厂房为轻钢结构，主体钢梁及柱施工已 完成，屋盖及维护结构尚未施工，但钢柱也出现沉 降。
4.6#储油罐采用现浇钢筋砼环梁基础，油罐倾斜已
达84mm,超过规范限值50mm的要求 。
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根据调查结果：现场土方回填和强夯地基处理施工时间为2009年10月初至2009年11月 底。施工期间为干旱少雨期，回填土含水量普遍小于10%，小于最佳含水量13%。 根据检测的具体情况分析：造成6号储油罐地基产生不均匀沉降、产生倾斜的主要控制因 素是基底土压缩层厚度（主要为人工填土分部）变化大，其次为人工填土的组成成分的不均匀 以及雨水下渗使地基土强度降低 。 强夯地基验收试验设计仅做荷载试验，不满足规范检测要求。缺少动力触探试验和浸水载 荷试验，无法反映地基强度的均匀性和水对强夯后土体强度和变形的影响 。 长沙末站综合值班室基底下持力层厚度不均匀及强夯地基（人工填土）组成成分不均匀， 是导致综合值班室地基产生不均匀沉降的内在条件；环境因素即地下水的影响，是触发和加剧
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爆管相关信息
（2）两次破裂部位 （1）两次爆管地 第一次破裂部位：排水末 端（EB034-2桩）与试压头相
点 两次爆管地点均 为：河南省三门峡市 陕县桃王村，管道桩 号EB034-2，试压后
连的钢管发生破裂，试压头携
带部分母材脱离主管，破裂点 距离管端11.3m。 第二次破裂部位：排水末
端（EB034-2桩）距离试压头
性试验压力为10MPa。按照《西气东输二线管道工程线路工程清管试压技术规范》要求，线
高程573.9m
路管道低点试压时所承受的环向应力，不应大于管材最低屈服强度的95%，即承受最高试验压
全长：6970.81米 力值为15.91MPa ，相当于允许静水压高差为341m。
750 740 730 720 710 700 690 680 670 660 650 640 630 620 610 600 590 580 570 560 550 540 530 520 510 500
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兰郑长成品油管道工程长沙末站位于湖
南省长沙市果园镇，由储油罐区、变电所、
站控室等组成。 兰郑长EPC承包商于2008年8月组织站
场工程招标确定主承包商。2009年8月，主
承包商又通过议标，分别将土方回填（平 衡）、地基强夯、35KV变电所、综合值班 室、综合控制室等多项单项工程进行分包。
案例一：
西气东输二线 18标段管道试压排水爆管 事故
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事故概况
2010 年 7 月 20 日，西气东输二线东段 18 标
段 EB026 桩—EB034-2 桩间，在管道强度和严 密性试压结束后，进行管道排水过程中发生了管 道破裂事件。按照管道建设项目经理部组织的会 议要求，9月22日，在组织进行第二次严密性试 压结束后的管道排水过程中，同一位置再次发生 了管道破裂事件。
通过现场初步调查工作、失效分析及两次 召开的爆管专题分析会，得出：
初步结论：破裂钢管及未破裂钢管的力学性能 符合西二线标准要求，施工过程、监理/监造、 钢管生产等符合程序。根据破坏断口特征、地 形特征及爆破记录参数，爆管可能是由于气水 混合物在下坡段的气塞压缩及可能的气泡溃灭 现象作用产生的。
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对今后工作的指导意见
管材失效分析
2010年7月21日和9月23日 ，石油管工
程技术研究院将现场两次破裂钢管及带环焊 缝的试压头分别运回西安，进行失效分析及 检测。 从两次失效分析结果看：破裂钢管力学 性能指标符合西二线技术标准要求，管材破 裂处的局部应力超出了材料的屈服强度，材 料发生塑性变形，进而导致韧性断裂。
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第一次爆管现场
第一次爆管现场
第二次爆管现场
（4）破裂简要经过 2010年9月22日18:20，西气东输二线东段18 标段同样按照审批完成的技术方案，组织完成严密性 试压后，在EB026桩处安装1台型号为XHP1070 （额定工作压力3MPa、排气量为30m3/min）的
空压机，向管内注气推动直板式清管器排水作业，当
第一次爆管现场
（3）破裂简要经过 2010年7月20日5:10，西气东输二线东段18标
段按照审批完成的“第18标段线路工程线路清管、
测径、试压及施工技术方案”工程技术文件，组织完 成强度与严密性试压后，在EB026桩处安装2台型号 为XHP1070（额定工作压力3MPa、排气量为
30m3/min）的空压机，向管内注气推动直板式清
兰郑长成品油管道工程长沙末站地基沉降事件
西气东输二线枣阳-十堰支干线泄漏事件 西气东输二线西段乌苏压气站泄漏事件 西气东输二线东段27标段管道试压泄漏事件 西二线东段干线25标段环焊缝开裂天然气泄漏事件 西二线清河站压缩机进口法兰爆裂事故 中卫-贵阳联络线岩韭山隧道青木园2#隧道质量缺陷 湘娄邵焊缝裂纹泄漏事件 中贵线南部-铜梁段管道投产过程环焊缝泄漏
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c、地坪地基处理平面图中： 1）设计要求填方区在平整场地前，应将表层耕质土、淤泥质土清除干净至二层砾质粉 质粘土层，填方区填土为挖方的碎石土，严禁混有耕质土、淤泥质土。施工单位没有相应的
施工验收记录，不能证明施工过程得到有效控制。
2）设计要求施工中应及时做好排水工作，严禁填方区积水。施工组织设计中有排水措 施，因开工后南方遇到旱情，已修筑的排水措施基本没有使用。进入雨季后施工现场安排人 员昼夜值班以及时排水，但遇到强暴雨后现场排水措施应急能力不足，回填土遭雨水浸泡。 3）设计要求回填土中尺寸超过500mm的大块石，应及时破碎，但没有见到相应的验 收记录，不能证明施工过程对回填土中尺寸超过500mm大块石的有效控制 。 4）设计要求回填土时应分层回填，每层厚度1.0-1.5m左右，施工单位、监理单位均没 有相应的分层回填记录。不能证明施工过程能有效控制按照每层厚度1.0-1.5m施工 。
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1.综合值班室为两层现浇钢筋砼框架结构，基础形 式为柱下条形基础。现场发现填充墙开裂严重，裂缝 达20mm；框架柱不同程度的下沉，最大沉降达 98mm; 框架柱出现水平裂缝；框架梁梁端出现45°的 斜裂缝；楼梯板出现水平裂缝；首层地面开裂严重。 2.站控室、消防泵房、综合用房为单层现浇钢筋砼框 架结构，基础形式为柱下独立基础。现场发现填充墙开裂 ，柱子基础下沉，地面开裂，但程度轻于综合值班室。