高鋼級輸氣管道系統(tǒng)可靠性關鍵因素識別與探析

　　自1985年德國Mannesmann鋼管公司研制成功X80管線鋼并鋪設了32km長的試驗管道，之后加拿大、英國等國家陸續(xù)在長輸管道上應用X80管線鋼。2004年美國Cheyenne Plains（夏延）輸氣管線是國外應用X80管線鋼的標志性管道工程之一，該管道是當時世界上最長的X80管道，標志著X80管線鋼在高壓輸氣管道上的應用取得重大進展。但在北美地區(qū)的高壓輸氣管道中至今未大面積使用X80鋼，其主要原因有三個方面：一是X80鋼在技術上未完全解決止裂的問題；二是環(huán)焊縫手工焊還存在未解決的問題；三是若不用08設計系數(shù)，則X70與X80在經(jīng)濟上沒有太大的優(yōu)勢，如果用08設計系數(shù)，則每個項目都需要獲得管道與危險品安全管理局（PHMSA）的特別許可，非常麻煩。國內X80級管線鋼的研發(fā)始于2000年，2004年X80管線鋼被首次應用于西氣東輸一線冀寧聯(lián)絡線，從2008年建設的西氣東輸二線管道工程開始大量應用X80管線鋼。目前，我國已成為世界上X80鋼管道里程最長的國家。2017—2019年，中緬天然氣管道、泰青威天然氣管道接連發(fā)生“7·2”“6·10”“3·20”三起高等級鋼管道環(huán)焊縫開裂燃爆事故，暴露出管道建設和快速發(fā)展過程中存在新材料和新技術應用的基礎研究不足、現(xiàn)場施工作業(yè)管理不到位、環(huán)焊縫缺陷成因和失效機理認識不清等多方面的問題，造成高等級鋼管道環(huán)焊縫失效表現(xiàn)出由小概率事件向大概率事件演化的趨勢，且高壓運行狀態(tài)下一旦發(fā)生高等級鋼管道環(huán)焊縫開裂失效，極大可能引起燃燒爆炸，失效后果極其嚴重，成為高等級鋼管道安全運行最大的風險。同時也引起政府、行業(yè)和社會對高等級鋼管道運行風險的高度關注，迫使管道建設和運營企業(yè)重新認識高等級管線鋼和環(huán)焊縫質量的應用問題?？傮w來說，當前高等級鋼管道焊接結構失效面臨的關鍵問題可歸結為：對高等級鋼管道焊接結構完整性和系統(tǒng)可靠性方面的認知還存在一定的局限性，有待進一步開展相關研究工作。

　　馮慶善，男，48歲，博導，國家石油天然氣管網(wǎng)集團，長期從事管道完整性管理技術研究，負責ISO管道完整性管理標準編寫和工作組召集，負責多項科研項目的研究成果分別獲得國家科技進步一等獎、ASME全球管道獎、安監(jiān)總局和集團公司科技進步一等獎等。所研究的技術在管道公司得到了全面深入的應用，較好的解決了管道本質安全等問題，提高了管道管理水平，培養(yǎng)了一支完整性管理核心技術團隊。戴聯(lián)雙，男，39歲，博士，國家石油天然氣管道集團，從事管道風險評價、管道內檢測、缺陷開挖驗證、管道完整性評價、管道內檢測清管、數(shù)據(jù)信息平臺等相關管理和科研工作，先后獲得管道檢驗師、二級安全評價師、注冊安全工程師等相關技術或行業(yè)的資格認證，獲得省部級科學技術進步獎3項、行業(yè)部級獎勵2項、廳局級科技進步和創(chuàng)新獎10余項、中國石油企業(yè)協(xié)會優(yōu)秀著作獎1項、發(fā)明專利6項、軟件著作權5項，承擔中國特種設備檢驗協(xié)會壓力管道檢驗工作委員會委員、ISO TC67 SC2專項標準化工作技術專家組成員、管道保護油氣管道事故經(jīng)驗分享欄目負責人等社會職務。