唐 荔，高 健，張 磊

1.中國石油西南油氣田分公司四川華油集團有限公司物資供應(yīng)公司 （四川 成都 610213）2.中國石油西南油氣田分公司安全環(huán)保與技術(shù)監(jiān)督研究院 （四川 成都 610041）3.中國石油西南油氣田分公司四川華油集團有限公司 （四川 成都 610041）

中國石油西南油氣田分公司（以下簡稱西南油氣田公司）庫存管線鋼管上千噸，最早為2002年生產(chǎn)的管線，庫存時間已經(jīng)超過了14年。規(guī)格從DN25 mm至DN900 mm，來自于生產(chǎn)庫存、搶險余料等，以預(yù)制防腐層管線鋼管和無防腐層管線鋼管兩種方式存放。

庫存管線鋼管長期受大氣腐蝕作用，預(yù)制防腐層管線鋼管的內(nèi)壁、無防腐層管線鋼管的內(nèi)外壁均會發(fā)生腐蝕，導(dǎo)致壁厚減薄。在預(yù)制防腐層發(fā)生破損的部位，容易發(fā)生局部腐蝕、點腐蝕和縫隙腐蝕，如圖1。在酸雨情況腐蝕相對更嚴(yán)重，甚至發(fā)生材質(zhì)劣化。

對于老舊管線的再利用已在采氣、輸氣、燃?xì)夤艿李I(lǐng)域逐步開展[1-3]，對于庫存管線鋼管的再利用同樣也有相關(guān)需求，需要對存放的管線鋼管進行檢驗和質(zhì)量等級判定，以明確是否能夠繼續(xù)使用或者判廢處理，從而減少庫存管理壓力，提高庫存管理效率。

圖1　無防腐層管道的露天存放導(dǎo)致外腐蝕

針對庫存管線鋼管的再利用，目前并無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。參考ISO 3183—2007《石油天然氣工業(yè) 管線輸送系統(tǒng)用鋼管》、API SPEC 5L—2012《管線鋼管規(guī)范》、GB/T 9711—2011《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件》等標(biāo)準(zhǔn)對新管線鋼管交貨提出的技術(shù)條件，西南油氣田公司結(jié)合管理實際情況，提出了庫存管線鋼管再利用之前的檢驗方法和判定標(biāo)準(zhǔn)，用于工程剩余管線鋼管的檢驗和判定分類。檢驗項目包括目視檢查、壁厚測試、硬度測試、無損探傷、化學(xué)成分分析、力學(xué)性能試驗等項目，判定結(jié)果的分類包括合格品、可修復(fù)品、降級品、報廢品4種類型。

1　再利用檢驗要求

1.1　目視檢查

庫存管線鋼管目視檢查以GB/T 20967—2007《無損檢測目視檢測總則》[4]和GB/T 9711—2011《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管》[5]為依據(jù)，結(jié)合鋼管特點，進行管體標(biāo)記、橢圓度、鋼管外徑、管體外觀、長度、管體直度、管端垂直度、焊縫等目視檢查項目。

2007年，美國石油學(xué)會和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織聯(lián)合發(fā)布了API SPEC 5L/ISO 3183—2007《管線鋼管》新標(biāo)準(zhǔn)，將API SPEC 5L和ISO 3183進行合并。2011年國內(nèi)據(jù)此新發(fā)布GB/T 9711—2011《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管》，2017年發(fā)布最新版本，用于替代GB/T 9711.1～GB/T 9711.3三個標(biāo)準(zhǔn)。對于橢圓度、鋼管外徑、鋼管外觀、咬邊深度、摔坑、焊縫錯邊量，GB/T 9711—2017相對于 GB/T 9711.1—1997、GB/T 9711.2—1999和 GB/T 9711.3—2005中的規(guī)定均增加或修改了判定是否合格的指標(biāo)要求，數(shù)值上有相應(yīng)調(diào)整。

管體標(biāo)記中，對于長期存放導(dǎo)致一些標(biāo)記字跡模糊、辨識不清問題，標(biāo)準(zhǔn)未給出相應(yīng)判定方法。在不清楚管道的材質(zhì)、批號、工程來源等關(guān)鍵信息時，需要對鋼管材質(zhì)進行判斷，明確鋼級。如果長期存放無法辨別鋼級標(biāo)記、無法明確鋼級的鋼管，需要使用光譜分析檢測化學(xué)成分，從而確定鋼級，使用時就近降一級。由于光譜分析儀僅能檢測出管材化學(xué)成分含量，因此判斷鋼管鋼級還需要綜合力學(xué)性能試驗的結(jié)果，通過屈服強度、抗拉強度等指標(biāo)綜合進行判斷，以盡可能避免發(fā)生誤判鋼管鋼級。

1.2　無損檢測與理化性能檢測

壁厚測試、硬度測試、無損探傷、化學(xué)成分分析、力學(xué)性能試驗等項目采用GB/T 9711—2011《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管》的技術(shù)指標(biāo)要求。

如果對焊縫鋼管外觀檢驗時，發(fā)現(xiàn)焊縫凹坑、咬邊、錯邊等異常的，則應(yīng)考慮對焊縫、熱影響區(qū)、近側(cè)母材進行無損檢驗[6]。長期戶外堆放的管線鋼管由于受到大氣腐蝕（尤其是酸雨）的影響，有可能出現(xiàn)平面型缺陷（例如表面裂紋）、材質(zhì)劣化，需要采用射線、超聲探傷等無損檢測方法檢測焊縫質(zhì)量，對鋼管的理化性能進行抽查。

對庫存管線鋼管焊縫的無損檢測比例，可根據(jù)鋼管未來的使用條件確定。徐俊杰，等[2]提出了舊油管經(jīng)宏觀檢查及無損檢測，排除不合格油管后再抽樣10%進行全面檢驗的要求。參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，管線鋼管可考慮鋼管使用的地區(qū)等級和使用條件，參考GB 50369—2014《油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范》[7]的規(guī)定，管道如果用于一級地區(qū)，則采用射線檢測抽查5%鋼管中的焊縫；二級地區(qū)則抽查比例提高到10%；但對于人口密集的三級地區(qū)或四級地區(qū)、管道穿跨越管段等風(fēng)險相對較高的管段，不建議使用庫存管線。

理化性能測試中，對于化學(xué)成分分析的檢驗頻次可參照GB/T 9711—2011中關(guān)于復(fù)驗的規(guī)定，按鋼管批次確定，而不用考慮10%的隨機抽查頻次。對于力學(xué)性能試驗，取樣可根據(jù)無縫管、直焊縫管、螺旋焊縫管、非酸性服役條件的PSL1、PSL2和酸性服役條件的鋼管等不同的差異，制定取樣的部位和數(shù)量比例。

1.3　防腐層檢測

對于帶有預(yù)制防腐層的管道，除了對管道本體進行檢測外，還需要對預(yù)制防腐層進行檢測，需要針對不同年限的管道采取不同的抽查檢驗比例。

防腐層外觀檢查可采用目視檢查、電火花檢測等方法。由于防腐層受陽光、溫度等環(huán)境影響，發(fā)生劣化的可能性大，因此需要對每根管道的防腐層進行黏接力（剝離強度）檢測。防腐層厚度檢測需根據(jù)不同防腐層特點制定檢測部位。石油瀝青防腐層由于具有一定流動性，放置過久會發(fā)生逐漸向管道底部流動的現(xiàn)象，因此石油瀝青防腐層的厚度檢測比例應(yīng)大于聚乙烯防腐層，且檢測部位應(yīng)增加對頂部1點和11點時鐘位置的檢測。

2　再利用分級方法

目前西南油氣田公司對工程剩余管線鋼管的判定分類分為合格品、可修復(fù)品、降級品和報廢品4種類型。

所有檢驗項目檢測合格為合格品；存在凹坑、直度、咬邊、分層等缺陷，消除缺陷后，剩余管子長度大于一定長度時為可修復(fù)品；存在壁厚減薄但鋼管壁厚大于公稱壁厚的70%時為降級品；其余為報廢品。

張琪等[3]提出了燃?xì)夤芫W(wǎng)老舊管道再利用評價指標(biāo)，從安全可靠性、管道耐久性、敷設(shè)合理性、環(huán)境友好性4個方面進行評價，并提出了全壽命周期成本計算的概念。對于庫存管線鋼管，參照此理念，可以從管線鋼管的安全可靠性和經(jīng)濟性（成本核算）兩方面進行分級。

判定為4種類型是基于管線鋼管的安全可靠性進行的分級，可進一步考慮不同的存放方式（預(yù)制防腐層管線鋼管和無防腐層）、不同的采購年限、不同的存放氣候條件（不同的大氣腐蝕性、濕度、平均溫度等）等因素，進一步細(xì)化安全可靠性分級指標(biāo)。

現(xiàn)有要求在經(jīng)濟性方面提出了管道剩余壁厚小于70%時為報廢品。如果從經(jīng)濟性角度考慮，可對庫存管線鋼管檢測發(fā)現(xiàn)的腐蝕、壁厚減薄等缺陷進一步進行剩余強度評價[8]，確定存在缺陷的管線鋼管的最大允許操作壓力，盡量不直接報廢，從而提高庫存管線鋼管的利用率。

再利用整體經(jīng)濟性方面，如果管線鋼管檢測費用、檢測后缺陷處理費用加上管道折舊后的費用已經(jīng)超過新購管線鋼管費用，從經(jīng)濟性角度考慮，再利用的價值已經(jīng)不大。而且目前管理上管線鋼管并未考慮折舊，新購鋼管費用相對以前也大幅降低，對庫存管線鋼管再利用的經(jīng)濟性也可以探討制定相應(yīng)的管理辦法。

3　庫存管線鋼管再利用應(yīng)用實例

2014年，在某條管道（D813 mm L485螺旋焊縫焊管）建設(shè)過程中，對存放的管線鋼管進行了再利用前的檢驗及分級，包括2005年的1條集輸管道建設(shè)工程余料鋼管177根、2007年的2條長輸管道建設(shè)鋼管余料26根。使用前，專業(yè)檢測單位對全部管線鋼管余料采用目視檢測方法檢測了橢圓度、直度、內(nèi)焊縫余高、坡口、外觀質(zhì)量等項目，并全部進行超聲波測厚，均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)果見表1。同時抽樣選取了8根管線鋼管進行了化學(xué)成分分析和力學(xué)性能試驗，從而將檢測合格的管線鋼管用于2014年建設(shè)的這條通過二級地區(qū)的管道安裝。

選取不同批次管道共8段進行化學(xué)成分、拉伸

性能、彎曲性能、沖擊性能、撕裂性能、維氏硬度、金相分析等測試項目。結(jié)果顯示：其中1根送檢樣品的屈服性能和撕裂性能不符合標(biāo)準(zhǔn)要求；1根送檢樣品的屈服性能不符合標(biāo)準(zhǔn)要求；1根送檢樣品的彎曲性能不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。對于同批次同爐號的鋼管擴大了抽查比例，結(jié)果再未出現(xiàn)異常。

4　結(jié)論與建議

1）對工程剩余管線鋼管進行檢驗及分級能夠有效指導(dǎo)庫存管線鋼管的再利用。同時需要不斷修訂工程剩余管線鋼管的檢驗判定指標(biāo)，提高其針對性和經(jīng)濟性。

2）需要考慮庫存管線鋼管再利用的整體經(jīng)濟性，制定相應(yīng)的管理辦法，明確對經(jīng)濟性不高的庫存管線鋼管的處理方式，提高庫存物資管理效率。

3）對于庫存管線鋼管理化性能測試時發(fā)現(xiàn)的屈服性能、彎曲性能、落錘撕裂性能不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的鋼管，建議對類似鋼管開展材質(zhì)劣化的相關(guān)影響因素研究，以便優(yōu)化存儲條件和方法。