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国内标准中油气管道B型套筒修复规定对比分析
来源: | 作者:油气管道完整性 | 发布时间: 2023-03-27 | 852 次浏览 | 分享到:


1.引言
B型套筒是油气管道常用的缺陷修复方法,按照GB 32167《油气输送管道完整性管理规范》附录K的内容,B型套筒可以作为永久修复外腐蚀、凹陷、环焊缝缺陷等12种不同类型缺陷的方法。因此,B型套筒因其适用性强、修复效果较好等优点而广泛应用。目前国内有2项标准对B型套修复提出了技术要求,但部分要求条款不太一致,本文对此进行了对比分析。


2.标准条款梳理


B型套筒的焊接一直是此修复方法的核心问题之一,目前有SY/T 6649-2018《油气管道管体缺陷修复技术规范》和GB/T 36701-2018《埋地钢质管道管体缺陷修复指南》对其进行了详细规定。其中,关于B型套筒的最小长度、角焊缝成型尺寸及与环焊缝的最小间距要求,这两项标准规定有不一致的地方,特此进行标准条款梳理。


2.1 SY/T 6649-2018《油气管道管体缺陷修复技术规范》

该标准相关条款规定如下:

B.2.4.5.2 套筒长度不低于100mm, 且套筒至少从缺陷的两边各自延伸出去50mm。

B.2.4.5.3 B型套筒安装后环向角焊缝和原有环焊缝间隔宜不小于l/2D, 且不小于150mm。

B.2.4.5.5 套筒环形末端的角焊缝应遵循以下规定:

a)如果套筒厚度(Ts)小于或等于正常管道壁厚(Tn)的1.4倍时,完整的角焊缝如图B.4所示。图中G为管体与套筒之间的缝隙。

                   

b)如果B型套筒壁厚超过管道壁厚的1.4倍,角焊缝的斜面应以约45 °坡至壁厚的1.4倍加上缝隙位置。如图B.5所示。管道上焊缝应光滑地由管道上过渡到焊缝上,以减少应力水平。焊缝与管道的夹角不应生成一个尖锐的凹槽和诸如undercut类型的缺陷,这都是不允许的。


2.2 GB/T 36701-2018《埋地钢质管道管体缺陷修复指南》
该标准相关条款规定如下:
6.4.1.2 采用套筒进行管体缺陷修复时,应同时满足以下要求:
a)套筒长度不小于150mm,且套筒末端距离缺陷外侧边界不小于50 mm;
6.4.3.3 B型套筒的设计、安装应满足以下要求:
a)套筒末端角焊缝和管道原有环焊缝的距离不小于管道外径,且不小于150 mm;
A.6.4 环向角焊缝的焊接应满足以下要求:
d) B型套筒或对开三通的护板厚度小于或等于管壁厚度的1.4倍时,角焊缝的焊脚高度和宽度应等于护板厚度,见图A.4a);
e) B型套筒或对开三通的护板厚度大于管壁厚度的1.4倍时,应把B型套筒或对开三通 护板的外表面磨成坡度为1:1的斜面,且角焊缝的焊脚高度和宽度 应等于管壁厚度的1.4倍,以减少应力集中,见图A.4b)。



2.3 条款出处分析
这两项标准中B型套筒修复的技术内容,参考了美国机械工程师学会标准ASME PCC-2Repair of Pressure Equipment and Piping》和国际管道研究协会项目技术报告PRCI《Pipeline Repair Manual》及国内的GB/T 28055-2011《钢质管道带压封堵技术规范》等标准。(注:ASME PCC-2Repair of Pressure Equipment and Piping》和国际管道研究协会项目技术报告PRCI《Pipeline Repair Manual》是国际上比较权威的管道缺陷修复标准和指导文件,被广泛采用。)


经对比,关于B型套筒的角焊缝成型尺寸问题,SY/T 6649-2018《油气管道管体缺陷修复技术规范》中的条款与ASME PCC-2的2015版一致(ASME PCC-2标准的最新版为2022版),GB/T 36701-2018《埋地钢质管道管体缺陷修复指南》中的条款与GB/T 28055-2011《钢质管道带压封堵技术规范》、SY/T 6150.2-2011《钢制管道封堵技术规程 第2部分:挡板—囊式封堵》、SY/T 6150.2-2018《钢制管道封堵技术规程 第2部分:挡板—囊式封堵》一致(GB/T 28055-2011、SY/T 6150.2-2011、SY/T 6150.2-2018三相标准中相关内容一致)。


关于B型套筒的最小长度问题,SY/T 6649-2018《油气管道管体缺陷修复技术规范》中的条款与ASME PCC-2的2015版一致,均规定:套筒长度不低于100mm,            且套筒至少从缺陷的两边各自延伸出去50mm。GB/T 36701-2018《埋地钢质管道管体缺陷修复指南》中的条款规定套筒长度不低于150mm,未找到其它已有标准中的类似条款。
关于B型套筒角焊缝与管道环焊缝间距的问题,ASME PCC-2的2015版规定带压开孔时,距离环焊缝应大于150mm或8倍壁厚,暂未见其它标准有SY/T 6649-2018、GB/T 36701-2018中类似规定。
3、标准条款对比分析
关于B型套筒的最小长度,SY/T 6649-2018规定为100mm,与ASME PCC-2一致。GB/T 36701-2018规定为150mm。此规定的出发点应是避免两道角焊缝距离过近相互影响,实际工程中,通常也不会安装如此短的B型套筒。因此此条款的不一致对实际工程影响不大。
关于B型套筒角焊缝与管道环焊缝间距的问题,SY/T 6649-2018规定为不小于管道1/2外径GB/T 36701-2018规定为不小于管道外径。B型套筒修复管道环焊缝缺陷时,长度越长,越能增强环焊缝段的抗弯曲、抗剪切能力,这时可执行GB/T 36701-2018,但同时也需考虑因套筒自重带来附加应力问题,特别是大口径管道。因此B型套筒修复环焊缝附近的腐蚀、凹陷等缺陷时,不必过长,这时可执行SY/T 6649-2018
关于B型套筒的角焊缝成型尺寸问题,从技术角度分析,SY/T 6649-2018相比GB/T 36701-2018,对角焊缝的成型尺寸考虑了套筒与管道之间的间隙,因此更加合理。结合现场B型套筒修复工程的实际情况,套筒与管道之间的间隙是一个不能忽略的问题,由于管体螺旋焊缝和环焊缝的余高、管道与套筒的椭圆度误差等原因,导致此间隙有时较大(标准规定不宜超过2.5mm,现场有时较难达到),SY/T 6649-2018标准中考虑了此间隙,因此更加合理。
关于条款技术合理性的更深入分析,可通过有限元模拟或全尺寸实验,来得到更明确结论。
4、结束语
梳理了SY/T 6649-2018《油气管道管体缺陷修复技术规范》和GB/T 36701-2018《埋地钢质管道管体缺陷修复指南》中关于B型套筒修复的相关条款,发现了多处不一致,对其条款出处进行了朔源,并给出了执行建议。
SY/T 6649-2018和GB/T 36701-2018分属不同专标委归口管理,由于协调沟通机制不充分而导致标准出现上述问题。国家管网等大型管道企业通过制定企业内部的一体化标准,解决了这类问题。对于其它管道企业,由于SY/T 6649-2018和GB/T 36701-2018都是推荐性标准,GB标准和SY标准也无高下之分和优先级的不同,因此可自主选择选用标准。      




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转自:大水牛测绘


转自:油气管道完整性

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