GB T 31468-2015 石油天然气工业 管道输送系统 管道延寿推荐作法.pdf
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1、道昌ICS 75.200 E 98 和国国家标准圭K_,、中华人民GB/T 31468-2015/180 12747 :2011 石油天然气工业管道输送系统管道延寿推荐作法Petroleum and natural gas industries-Pipeline transportation systems Recornmended practice for pipeline Iife extension 2015四08-01实施(ISO 12747 :2011 ,IDT) 2015-05-15发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检蔑总局中国国家标准化管理委员会飞,J、产叫、白。:wv,?2
2、r bn A扩问问毡,飞、以GB/T 31468-2015/ISO 12747 :2011 目次前言. . I I 范围. . 2 规范性引用文件. . 2 3 术语和定义. . . 2 4 缩略语. . . . . 4 5 延寿概述. . 4 6 数据收集. . . . . 7 7 管道系统技术完整性8 未来危害因素识别9 延寿评估.10 10 延寿报告. . . 16 参考文献. . . . . . . 18 图1本标准涉及的管道系统范围. . 图2管道系统延寿评估过程. . . . 图3延寿期和剩余寿命. . . . . . . . . 6 图4风险评价过程. . . . . . . .
3、 11 图5风险管理过程. 图6腐蚀速率上限和下限的使用. . . . . . . . . . . . ., . . . 14 表1延寿报告的内容. . . 16 法儿GB/T 31468-2015/180 12747 :2011 目。自本标准按照GB/T1. 1 2009给出的规则起草。本标准使用翻译法等同采用ISO12747 :2011(石油天然气工业管道输送系统管道延寿推荐作与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我罔文件如下zGB/T 24259 2009石油天然气工业管道输送系统(lSO13623 2000,MOD)。本标准做了下列编辑性修改z删除了ISO12747 :201
4、1的前言和引言;增加了本标准的前言z用本标准代替本国际标准。本标准由全国石油天然气标准化技术委员会(SACjTC355)提出并归口。本标准起草单位z中同石油天然气股份有限公司管道分公司、GEOil &. Gas PII Pipeline Solutions、中国科学院金属研究所。本标准主要起草人z燕冰川、冯庆善、贾光明、韩恩厚、王学力、张海亮、周利剑、陈朋超、牛国富、谷赂、刘冰。I G/T 31468-2015月5012747 :20 11 1 范围石油天然气工业管道输送系统管道延寿推荐作法本标准给出了评估ISO13623所定义的管道系统在超出设计寿命后继续服役可行性最低要求的导则。本标准对图
5、1所示的泵站、压气站、减压站和储库没有任何特定要求。本标准适用于刚性金属管道,不适用于以下情况za) 柔性管道zb) 其他材料管道,如玻璃钢管道Ec) 脐带管gd) 平台上部结构和设施zd 结构和结构部件。本标准作为对原设计进行变更的示例,仅用于管道延寿。不包括其他变更,如提高MAOP。注=经用户慎重考虑后,本评估方法可用于设计的其他变更。多经井场区压气站间室级经储罐级阶级伽压站符号二二二二习本标准中涉及的管道系统本标准中未涉及的管道系统以本标准中未涉及的战区/厂区或海上设置白本标准中未涉及的战区服或海上设置固1本标准涉及的管道系统范围1 GB/T 31468-2015/ISO 12747 :
6、2011 2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。ISO 13623 石油天然气工业管道输送系统(Petroleumand natural gas industries- Pineline transportation systems ) 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 可接受准则accept四ceeriteria 用于评估部件、结构或系统能否正常发挥其预定功能的规定指标或量度。3.2 异常anomaly 管道系统的某个部件与公认规则和限值之间
7、的偏离或偏差。3.3 设计寿命d四i伊Iife设计预计的有效使用年限。3.4 失效failure 部件或系统不能满足原操作要求的事件。3.5 流动保障flow assurance 确保流体在管道系统安全经济流动的措施。3.6 高完整性超压保护系统bigb integrity pressure protection町stem一旦存在超过最大允许操作压力的风险,可以迅速隔离管道的机械式过压保护系统。3.7 延寿期Iife extension 在评估的剩余寿命期,超过原设计或服役寿命的附加期限,此期限内管道系统的继续运行应得到管理部门的许可。注2延寿可认为是对原设计的修改。3.8 3.9 3.10
8、2 地区等级location class 按照以人口密度和人类活动为基础进行分类的地理区域。最大允许操作压力maximum allowable operating pressure 管道系统或其部件,按照本标准要求允许操作的最大压力。运行operation 在设计许可范围,操作和维护管道系统的活动。G/T 31468-2015月SO12747:2011 3.11 运营商operator 最终负责管道系统运行和完整性的组织。3.12 管道完整性管理体系pipeline integrity management system 通过控制管道的物理状态、系统运行工况和系统的变更,确保管道系统按照设计意
9、图安全运行的管理体系。3.13 管道pipeline 管道系统中的部件,包括管子、清管器收发筒、部件和附件、隔离间和管段分隔阀等,将其连接在一起用于输送站场之间和/或处理厂之间的流体。3.14 近海管道offshore pipeline 铺设在海水中和通常为高水位下河流人海口处的管道。3.15 陆上管道onshore pipeline 铺设在地上或埋地的管道,包括铺设在内陆水域下的管道。3.16 管道系统pipeline system 输送流体用的包括管道、各类站场、监视控制与数据采集系统(SCADA)、安全系统、防腐系统和任何其他输送流体用的设备、设施或建筑物的系统。3.17 3.18 3.
10、19 3.20 3.21 3.22 3.23 剩余寿命remnant life 基于腐蚀和疲劳等与时间有关的劣化机理,评估出的管道能够安全运行的时间(不考虑设计寿命)。期望寿命required life 考虑到超过管道原设计寿命继续运行所期望的管道寿命。凤险risk 事件发生的模率和该事件后果的组合。凤险管理risk management 识别、评价、控制和减缓风险的策略、程序和做法。服役寿命service life 管道系统计划运行的期限。技术完整性technical integrity 管道系统履行原设计功能的能力。危害因素threat 若不进行适当控制,会对管道系统产生不利影响的任何活动
11、或状态。3 G/T 31468-2015/ISO 12747 :2011 3.24 平台上部结掏和设施topsid四提供部分或全部平台功能的位于支撑(固定式或浮式)上的结构和设备。4 结略语下列缩略语适用于本文件。CP Cathodic protection 阴极保护ECA Engineering critical assessment 工程临界性评估ESDV Emergency shut-down valve 紧急关断阀HIPPS High integrity pressure protection system 高完整性超压保护系统MAOP Maximum allowahle opcrat
12、ing pressure 最大允许操作压力PIMS Pipeline integrity management system 管道完整性管理体系QRA Quantitative risk assessment 定量风险评价SCADA Supervisory control and data acquisition 监控和数据采集VIV Vortex-induced vibration 涡激振动5 延寿概述5.1 总则为防止运行过程中与时间相关的劣化机理(如腐蚀和疲劳造成的失效,引入了管道的设计寿命。然而,超过了设计寿命并不意味着管道不能使用,因为za) 设计中确定的腐蚀速率偏于保守,或者已修复
13、腐蚀缺陷ph) 高估了预期的操作疲劳损伤。当仍有可采石油和天然气,或有其他的运行资产接入管道系统时,可能需要延长管道的运行寿命。注2管道延寿有多种替代方案,例如新建一条替换管道.需要通过经济比较确定单佳方案.5.2 评估过程如果需要管道系统超过其设计寿命运行,应进行延寿评估。评估目的是证明管道系统延寿后,不会产生不可接受的社会风险。图2给出了管道系统延寿评估过程。虚线框用于强调评估的具体步骤,同时还表示出本标准中处理特定阶段的章节作为参照。评估过程开始于管道延寿的需要步骤1)和目前管道系统的完整性评价(步骤2)。然后,在延寿评估(步骤。开始之前,确定延寿要求(步骤3)。延寿评估应考虑日常操作中
14、发现但在设计中没有考虑的情况。例如与时间相关的应力腐蚀开裂等和在交变载荷影响下可能增长的制造缺陷。延寿评估需求的详细讨论见5.3。一旦确定了延寿可接受,应将评估过程形成文件(步骤5)。如果延寿不合理(或者新建管道是最经济的解决方案),管道应在设计寿命到期时停止使用。4 GB/T 31468-2015月SO12747:2011 G 收集Pl岱数据检验记运评估完整iI:第61草和第7章过去C 启动!第8幸4e 主c 圄2管道系统延毒评估过程5.3 评估要求图2所示的延寿过程,包括管道系统的现状完整性评价和延寿适用性评估。现状完整性评价(步骤2)应包括,但不限于za) 管道系统运行历史记录评审;b)
15、 管道系统目前技术完整性的详细评估。延寿评估(步骤的应包括,但不限于za) 管道延寿运行的风险评价zb) 管道系统设计评审,包括现行设计标准和原设计标准的差异分析;5 GB/T 31468-2015/ISO 12747 :2011 c) 系统剩余寿命评估,包括z1) 结合缺陆评价对累积的和将来的腐蚀做出评估F2) 对累积的和将来的疲劳损伤做出评估FD 防腐层劣化和CP系统退化评估;的管道上其他与时间相关的劣化机理的识别和评估。d) 在延寿期内进行的PIMS的修订或实施,包括对异常的限定值更新ze) 确认与权属相关的问题或者法规要求,包括管道设计寿命期内新增附加法规的差异分析FD 安全和操作系统
16、的适用性评审sg) 运行维护、应急响应、安全与环境保护程序的适用性评审。对减缓管道系统危害因素(预期在延寿期内出现)所需要的维修措施,必要时需另行研究。5.4 管道延寿期的限制如图3所示,允许的延寿期由所评估管道系统的剩余寿命决定。开始使用当前的时间设计寿命期满剩余寿命期满设计寿命评估的剩余寿命允许的延寿期圄3延寿期和剩余寿命如果管道系统的所需寿命超过剩余寿命,可考虑采取补救措施,对管道剩余寿命再评估,补救措施可有za) 更换管道部件zb) 对异常的限定值再评估和对异常的矫.E;c) 管道系统的降级使用。或者,可以分阶段执行管道延寿,如示例1和示例2所示z示倒1,某管道系统,由于新增资产的关系
17、,需要延寿20年,但因立管腐蚀严重,管道系统的剩余寿命仅有5年。在这种情况下,可先延寿5年,在剩余寿命末期替换立管后,再延寿15年。示倒2,某管道系统,需要延寿20年,但根据预测的腐蚀速率.2年后需要降低MAOP.按照例1相似的模式,可先延寿2年,随后的18年延寿取决于内检酒结果。如果内检剖确认了预测的腐蚀速率,为了达到20年延寿的要求.2年后需要降压运行或者修复不可接受缺陷。5.5 管道系统的可用性本标准中给出的导则,与管道系统技术完整性的验证相关。然而,延寿期间管道系统的可用性也具有重要作用。作为管道延寿评估过程的一部分,宜进行下列完整性分项评估zGB/T 31468-2015/ISO 1
18、2747 :2011 a) 管道系统设施,包括z1) 平台上部结构和设施$2) 泵站;3) 压气站$0 加T.装置和终端。b) 仪器仪表;c) 控制系统和设备,如SCADA;d) 辅助设备。6 数据收集6.1 一般要求管道系统延寿评估所需典型数据包括但不限于6.2所列。如有需要宜收集额外数据。数据的准确性非常重要,应把数据来源的置信水平作为评估的一部分。当实施延寿评估时,还应评估数据缺失的程度,必要时还应采取补救措施,例如附加的管道检测或风险评价。注1:对于老龄管道,尤其是当运营权转交了多个组织的情况,数据往往缺失。注2:在特定情况下,如CP调查,建议采用最近的检测结果。6.2 数据6.2.
19、1 原设计原设计数据宜包括ta) 原始标准和规范,包括版本号和日期pb) 设计、制造和安装资料;c) 设计基础资料;d) 材料规格和证明zd 分析计算和报告pf) 水压试验证明zg) 环境影响评价zh) 风险评价,包括ECAs;i) 压力安全系统zj) 检测、测试证明和报告zk) 操作许可证相关文件;1) 法规要求zm)土地权属资料zn) 勘察和线路文挡,包括其他设施的位置和第兰方设施的介人F0) 竣工线路图,特殊穿跨越资料,详细管网和仪表装置图表pp) 偏差和不符合项。6.2.2 运行数据运行数据宜包括za) 管道工艺原理和数据表格;7 GB/T 31468-2015/ISO 12747 :
20、2011 b) 运行原理zc) 运行周期性变化,包括压力、温度、流量和组分分析zd) 运行清管频次和结果,包括积液和清出物分析Fd 腐蚀监测zf) 磨蚀/砂粒监测zg) 微生物监测Fh) 化学剂管理,包括加剂量安排50 过程监测记录,包括气体组分Ej) 泄漏探测pk) 安全系统,如HIPPS,D 控制系统,如SCADA;m)压力系统;n) 事件记录;0) 输送介质变换,包括流体组分,人口和出口的露点,液体、硫化氢含量、二氧化碳含量。6.2.3 维护和检测数据维护和检测数据宜包括zu 管道和材料规格zb) 音频/视频记录;c) CP测试;d) 热像记录;e) 地下探查记录zf) 地理信息:g)
21、沉降监测zh) 交叉调查zi) 悬跨监测pj) 海洋气象数据;k) 清管作业常规清管和智能清管); 1) 涂层zm)异常的记录,包括管道系统建成后识别出的所有异常Fn) 泄漏和事故记录z。)修复和变更,包括运行变更,如运行温度、压力或流量变化Fp) 清管器收发装置、阀门和其他部件的机械完整性Fq) 检测方法和技术zr) 腐蚀记录。6.2.4 外部数据8 外部数据宜包括za) 法规zb) 国家和国际的设计标准zc) 管道注册资料,许可证和执照pd) 由建筑物发展和与管道间距减小导致的管道系统地区等级的改变zd 地质断层zf) 地震、泥石流、沉降。GB/T 31468-2015/ISO 12747
22、 :2011 7 管道系统技术完整性7.1 一般要求7.1.1 自安装后管道系统完整性会发生退化。表征该过程的信息水平取决于运营商采用的监测和管理体系。注2世界上不同地区不同运营商的完整性管理做法不同.在某些情况下,采用持续的风险评价过程,而在另外一些情况下,风险评价频次较低。显然,判断延寿要求的评估等级是不同的。为了确定现有管道系统技术完整性用于延寿是否可以接受,完整性评价应基于第6章的详细数据和资料实施。许多涉及管道完整性评价的规范和标准可供参考以获取进一步的指导。例如:SY/T6648 ,SY/T 6621和DNV-RP-F116均描述了管道完整性评价。7.1.2 技术完整性评价应评估z
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