ICS 75.180.10 SY E 94 备案号：57742—2017 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 10048—2016 代替SY/T10048——2003 腐蚀管道评估推荐做法 Corroded pipelines 2017－05－01实施 2016一1205发布 国家能源局 发布 SY/T10048—2016 目 次 前言 概述 1.1 简介 1.2 BGplc与DNV研究项目 1.3 2014版更新 1.4 适用 标准的结构 1.5 1.6 适用缺陷 1.7 施加的荷载 1.8 排除情形 1.9 其他失效模式 1.10 层级方法与进一步评估 1.11 责任 1.12 有效性 1.13 定义 1.14 符号与缩略语 1.15 单位 10 2 方法 2.1 能力公式 11 2.2 尺寸精度与不确定性 11 2.3 A部分 经校正的安全系数 2.4 B部分 一许用应力法 12 2.5 陆地管道 12 2.6 特征材料属性 12 2.7 压力参考高度与静水压头 13 2.8 概率评估 2.9 腐蚀发展 15 A部分 3 经校正的安全系数法 3.1 简介 18 3.2 可靠度水平 18 3.3 分项安全系数和分位数值 19 3.4环向腐蚀 24 3.5 轴向应力的使用系数 3.6 系统影响 24 3.7 单一 一缺陷评估 25 SY/T10048—2016 3.8相互作用的缺陷评估 29 3.9复杂形状缺陷评估 35 4B部分 一许用应力法 39 4.1 总则 39 总使用系数 4.2 ?40 4.3 单一缺陷评估 · 40 4.4 相互作用缺陷评估 43 4.5 复杂形状缺陷评估 45 附录A（资料性附录） A部分范例 48 附录B（资料性附录） B部分范例 59 附录C（资料性附录） 测量精度计算 · 69 附录D（资料性附录） 长轴向内腐蚀缺陷评估 :72 附录E(资料性附录) 详细的破裂产能方程 91 参考文献 93 SY/T 10048—2016 前言 本标准等同采用挪威船级社DNV-RP-F101《腐蚀管道评估推荐做法》（2015年1月）。为了便于 使用，采用DNV-RP-F101时，本标准做了如下编辑性修改： 按照GB/T1.12009的要求，修改了图表的编号； 删除了DWV-RP-F101中1.2，1.3和1.11； 将附录A、附录B、附录C、附录D和附录E作为资料性附录。 本标准由海洋石油工程专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：海洋石油工程股份有限公司。 本标准主要起草人：周雷、翁强、朱绍宇、张东卫、房凯、谭家海、钟文军、赵冬岩、孙国民、 曹静、侯静、黄俊。 I SY/T10048—2016 腐蚀管道评估推荐做法 1概述 1.1简介 本标准为评估受腐蚀的管道提供推荐做法。针对评估承受以下荷载的腐蚀缺陷给出了建议： 仅内压荷载。 一内压荷载与轴向压应力组合。 本标准描述了评估腐蚀的两种可选方法，并划分为A和B部分。两种方法的主要差别在于安全 理念： 第3章（A部分）给出了第一种方法，考虑了在材料属性、壁厚和内压变化上的自然扩展， 使用了经修正的安全系数。在确定抵抗压力时特别考虑了与缺陷尺寸和材料属性规格相关的 不确定性。本标准的这一部分也是对DNV-OS-F101的一个补充。给出了基于概率的修正公 式（带分项安全系数），用于确定腐蚀管道的抵抗压力。 第4章（B部分）给出了第二种方法，是基于许用应力设计（ASD)格式。计算了腐蚀缺陷的 失效压力（承载力），此失效压力乘以一个基于原始设计系数的单一系数。缺陷尺寸的不确 定性由使用者考虑。 1.2BGplc与DNV研究项目 本标准的第一版为BGTechnology（隶属于BGplc）与DNV的合作成果。两者的联合工业项目 的成果被合并在一起，构成了本标准的技术基础[3]，[4]，[16]。 BGTechnology在联合工业项目中创建了一个在有机加工腐蚀缺陷（包括单一缺陷、相互作用缺 陷和复杂形状缺陷）的钢管上进行的70次以上的爆裂试验的数据库，以及一个钢管材料属性数据库。 另外，还产生了一个缺陷钢管三维非线性有限元分析综合数据库。形成了预测单一缺陷、相互作用缺 陷和复杂缺陷的腐蚀钢管剩余强度的标准。 DNV的项目创建了一个包括12次爆裂试验的数据库。试验在带机加工的腐蚀缺陷的钢管上进 行，考虑了在失效压力上外加轴向和弯曲荷载的影响。同样产生了一个缺陷钢管三维非线性有限元分 析综合数据库。使用了概率方法修正和确定分项安全系数。 1.32014版更新 推荐做法更新包括： a）对如何进行概率评估做了改进（见2.8及附录E）。 b）新加了对于腐蚀发展的考虑（见2.9）。 c）对如何考虑系统影响做了改进（见3.6）。 ）一种对管道凹痕腐蚀的新评估方法，包括详细的检测数据和预估的腐蚀速率（见3.9及附录D）。 e）降低相互作用缺陷法的保守性（见3.8）。 f)与DNV-OS-F101的2013-10版本更加一致。 1）压力的定义（见1.13）。 SY/T10048—2016 2）应用术语“抵抗压力”（见第2章、第3章及相关的附录）替换了“许用操作压力”。 3）2.6特征材料属性。 4）3.3分项安全系数和分位数值。 5）3.4环向腐蚀（部分安全系数）。 6）3.7取消前修正版本的补充材料要求，现在包含在2.6中。 7）3.7.2接受标准。 8）3.7.3.1抵抗压力公式。 9）3.7.3.2其他应用。 版本更新是包括康菲石油公司、DONG、埃克森美孚公司、巴西国家石油公司、挪威国家石油公 司、英国总勘探、伍德塞德石油公司等在内的联合行业的共同努力成果。管道凹痕腐蚀的新评估方法 （附录D）。主要基于DONG、挪威国家石油公司及挪威船级社早期的联合工业项目。此外，相互作用 缺陷法的改进是基于由巴西国家石油公司牵头的关于混合类型的相互作用(MTI)的联合工业项目中的 有价值投入[22]至[25]。 1.4适用 本标准提供的方法旨在用于按照DNV海洋标准DNV-OS-F101[8]，[9]或者其他诸如ASMEB31.4[!], 规范设计的碳钢管道的腐蚀缺陷评估（见1.6不适用于其他附件），假定没有违背设计规范中的安全 理念。 评估腐蚀时，腐蚀持续增长的影响应予以考虑。如果一个（高度地）腐蚀区域要继续服役，那 么应采取阻止腐蚀进一步发展的措施或者采用合适的检测和监控方案来监控任何进一步的增长（见 2.9)。 本标准未涵盖要求适用性评估的全部情形，对此可使用进一步的评估方法。 1.5标准的结构 本标准描述了评估腐蚀缺陷的两种可选方法。第一种方法在A部分给出，由第3章构成。第二 种在B部分给出，由第4章构成。 评估流程图列出一个简单的概述（A部分和B部分均适用），如图1所示。 附录A给出了A部分所述方法的工作实例，附录B给出了B部分所述方法的工作实例。 附录C给出了测量精度的详细计算。 附录D给出了管道长轴向腐蚀缺陷的评估方法。 附录E给出了详细的产能方程。 1.6适用缺陷 使用本标准能评估以下类型的腐蚀缺陷： a）母材内腐蚀。 b）母材外腐蚀。 c）纵焊缝腐蚀。 d）环焊缝腐蚀。 e）一组相互作用腐蚀缺陷。 f）打磨修复导致的金属损失缺陷（该打磨使缺陷表面平滑，并且经过无损检测验证原缺陷已去 除）。当这些方法应用到焊缝和环焊缝处的腐蚀缺陷时，应确认不存在与腐蚀缺陷相互作用的 2 SY/T10048—2016 重大焊接缺陷，不存在焊缝不匹配，并且焊缝有足够的韧性（见1.8）。 开始 确定载荷类型 仅承受压力 组合载荷 所有腐蚀损伤位置作为 所有腐蚀损伤位置作为 单个独立缺陷分析 单个独立缺陷分析 参照3.7或4.3 参照3.7.4,3.7.5或4.3.3 核实所有可能相互作用 最合理评估腐蚀管道许 的腐蚀缺陷 用压力（安全工作压力） 无相互作用 参照3.7.1或4.3.1 相互作用 相互影响的腐蚀缺陷作 为一组进行分析 参照3.8或4.4 腐蚀管道许用压力（安 全操作压力）是否可接受？ 否 缺陷剖面图是否得到？ 是 否 是 作为复杂形状腐蚀缺陷 分析，参照3.9或4.5 最合理评估腐蚀管道许 用压力（安全工作压力） 注：缓和措施的例子有：使用其他方法做更详细的分析，修改内部条件（如求变压力限制，改变内容，改变抑 制剂）或最终修复管道。缓和措施不属本标准的覆盖范围。 图1评估流程图 1.7施加的荷载 内压、轴向和/或弯曲荷载可能影响腐蚀管道的失效，本标准包括以下荷载／应力和缺陷组合： 内压荷载作用于： a）单一缺陷。 b）相互作用缺陷。 c）复杂形状缺陷。 内压荷载与轴向压应力组合作用于：单一缺陷。 轴向压应力可能由轴向荷载、弯曲荷载、温度荷载等引起。 本标准给出的推荐做法仅限于内压和轴向压应力作用于轴向失效的效应，这些效应在DNV和 BG技术项目中得到了验证。 3