0前言

在本文中，笔者通过对理论知识的学习及对实际案例的分析，达到以下几个分享目的：（1）针对独山站在以往针对独山站在以往内检测工作中，不重视运用检测报告及合乎使用评价结果，服务于站场日常管理的现象；（2）转变站场工作作风，对现场开挖验证结果缺乏判断能力的现象；（3）认真落实“以干代练、以修代训”，“缺什么，补什么”的工作要求；（4）推动安全生产高质量发展在工作中的具体实践。

1钢制管道凹陷

1.1 管道凹陷的定义

凹陷（dent），是指管壁受外部挤压或碰撞产生径向位移而形成的局部塌陷，是由于管壁永久塑性变形而使管道横截面发生的形状改变。

1.2 管道凹陷形成原因及危害

（1）形成原因。凹陷是管道运行中常见的几何缺陷，由于管壁受到外部硬物挤压或碰撞而造成的局部弹塑性变形。凹陷形成于管道运营周期的各个阶段。例如施工铺设期间，管道底部没有按标准回填垫层，管道底部直接与沟底石块等硬物接触造成凹陷，或者铺设管道时虽垫有沙袋等隔离层，但长期的压力波动和外部环境影响造成管体沉降，亦可使其产生凹陷。

（2）管道凹陷的危害。管道凹陷广泛分布，将直接影响管道的局部应变、剩余强度和疲劳寿命，特别是凹陷深度过大或与焊缝、裂纹、划痕、腐蚀等联合作用时，更易加快管道的断裂失效，对管道的安全运行产生明显的威胁。根据GB 50369-2014规定：“石方或戈壁段管沟，清除沟内的塌方、石块等异物，预先在沟底垫300mm厚度细土”。该规定即是为了减少管道凹陷的情况。

2独山站管道凹陷情况

2.1凹陷分布统计

国外研究机构对欧洲7022Km管道内检测数据进行统计后发现近万处凹陷，平均每公里1.4个凹陷。

本站对今年7月进行的南丹至独山段内检测结果分析，80Km管道，超过2%OD的凹陷149处，平均每公里1.8个，见图1。从南丹交界ND060-独山站场20公里超过2%OD的凹陷共计44个，平均每公里2.2个。

图1 西南管道（南丹-独山）2%OD以上凹陷列表

其中，独山站需要开挖验证的凹陷点有10处，具体情况如图2所示。

图2 独山站需开挖验证点列表

2.2开挖验证的意义

通过本次开挖验证及实际测量结果，对照标准要求，进一步掌握凹陷的分类以及处理方法，目前国内对管道凹陷的评价主要是依据《SY_T 6996-2014-钢质油气管道凹陷评价方法》来进行。根据标准，首先要分清楚一个凹陷属于什么类型的凹陷，才能制定相应的维修处理措施。

3管道凹陷类型判定

S根据中国人民共和国石油天然气行业标准Y/T6996-2014，钢质油气管道凹陷评价方案，管道凹陷应通过内检测或者直接检查结果对凹陷类型进行判定。在SY/T6996-2014中，凹陷分为弯折凹陷以及平滑凹陷。

（1）平滑凹陷，指管壁曲率平滑改变的凹陷。其特点有：含有划痕、裂纹、电弧灼伤或焊缝缺陷的凹陷；位于焊缝上的凹陷；含有腐蚀的凹陷；普通平滑凹陷等。

（2）弯曲凹陷，指管壁曲率急剧改变，最尖锐部分的曲率半径在任意方向上小于5倍壁厚的凹陷。其中，在日照-仪征管线凹陷案例中（见图3），该线路是一条管径914的管线，在同一条管道有不同壁厚的管线，这种情况在重点管段特别是穿越段就会存在，通常在由直缝管段与螺旋缝管段组成。

图3 日照-仪征管线凹陷（日仪线）

在白沙湾-高桥管道凹陷案例中（见图4），垃圾堆放在区，由于沉降外力导致弯折，这段管线位于河流穿越前。

图4 白沙湾-高桥管道凹陷（白高线）

根据标准《SY_T 6996-2014-钢质油气管道凹陷评价方法》，具有下列情形之一的凹陷应修复：

(1) 折弯凹陷；

(2) 含有划痕、裂纹、电弧灼伤或焊缝缺陷的凹陷（一般采取目视的方法检查，必要时可借助磁粉、渗透等无损检测手段辅助）；

(3) 在焊缝上且深度大于2%OD的凹陷（管道上的焊缝分为：环焊缝、螺旋焊缝、直焊缝）；

(4) 含有腐蚀且腐蚀深度大于40%壁厚的凹陷；

(5) 含有腐蚀且腐蚀深度为10%~40%壁厚，按SY/6151评价需要修复的凹陷；

(6) 深度大于6%OD的凹陷。

4凹陷修复方法

4.1管道分类

管道根据制作工艺分类可以分为，直焊缝钢管以及螺旋焊缝钢管。管与管连接后产生的焊缝称为环焊缝。

4.2管道凹陷修复方法

根据标准《SY_T 6996-2014-钢质油气管道凹陷评价方法》，凹陷的建议修复方案见图5。

图5 凹陷建议修复方案

4.3常见的修复方法

根据中国人民共和国石油天然气行业标准GB/T36701-2018，埋地钢质管道管体缺陷修复指南，常用的管道凹陷修复方法有：套筒、钢质环氧套筒、复合材料补强以及机械夹板。其术语与定义如下：

（1） A型套管（type A sleeve），由覆盖在管道缺陷处的一对半圆形钢质护板,经纵向对接焊缝焊接组合而成。注:A型套筒无需焊接在管道上,为非承压套筒,可以为缺陷区域提供补强性能,但对管道轴向应力无影响， A型套筒适用于管体金属损失、电弧烧伤、管体或直焊缝上的凹陷、裂纹等缺陷的修复,不适用于修复环向缺陷、泄漏和会继续发展的缺陷。A型套筒与管壁之间可能存在间隙,有腐蚀和阴极保护失效的风险,宜采取适当的措施密封套筒两端并确保套筒与管道之间的电连续性。若缺陷长度小于L,则套筒厚度应不小于待修复管道公称壁厚的2/3;若缺陷长度大于或等于L,则套筒厚度应不小于待修复管道的公称壁厚。L按下式计算:

（2） B型套管（type B sleeve），由覆盖在管道缺陷处的一对半圆形钢质护板,经纵向对接焊缝焊接组合而成,套筒末端以环向角焊的方式固定在管道上。注:B型套简为承压套筒,可以承受管道内压,也能承受因管道受到侧向载荷而产生的轴向应力， 

B型套筒适用于多种类型缺陷的修复,包括泄漏和环向缺陷。套简的厚度应不小于待修复管道的公称壁厚。

（3） 钢质环氧套管（steel sleeve filled with epoxy resin）, 由覆盖在管道缺陷处的一对直径比管道略大的半圆形钢质护板,经焊接或螺栓连接在一起,套简末端用密封胶密封,套筒与管道之间的环隙内注入环氧树脂而形成的复合套筒。注:环氧树脂与套筒之间形成连续的负载过渡,可以将管道承受的载荷均匀地传递到钢质套筒上。

（4） 复合材料补强（composite material reinforcement），利用复合材料的高强度和高弹性模量,通过涂敷在缺陷处的高强度填料,以及管体和纤维补强层间的树脂,将管道承受的载荷均匀地传递到复合材料修复层上。

（5） 机械夹具（mechanical clamp），安装在缺陷或泄漏处外部形成密封空腔,提供强度和刚度保证的金属构件。

5现场开挖验证情况

5.1开挖验证结果

针对独山站需要开挖验证的10处凹陷点，根据现场开挖验证的结果，对照标准SY/T6996-2014第6.2基于深度的评价，6.2.2规定在焊缝上且深度大于2%OD（管道直径）的凹陷需修复。独山站有5处检测结果超过标准。

图6 现场作业照片

5.2需修复凹陷点

5.3缺陷评价与修复

依据SY/T 6996-2014《钢质油气管道凹陷评价方法》标准对凹陷进行服役适用性评价。通过基于凹陷深度评价及基于凹陷应变评价，得出结论：建议依据SY/T 6996-2014表C.1中规定的凹陷建议修复方案，对所评价5处凹陷采用复合材料进行缺陷修复。

（1） 对接会。12月13日，输油部针对各站前期开挖验证情况，组织站场、评价单位对各开挖点情况召开对接会。目的及决议：1、对超标缺陷进行修复方案的确认，决定对我站5个凹陷点采用B型套筒进行修复；2、对开挖验证不超标凹陷缺陷需要进一步确认是否存在裂纹、划痕、腐蚀等现象，提出对开挖各点进行探伤确认。

（2） 探伤检测。第一步：清洗剂清洗表面残留污物；第二步：渗透剂对清洗过的表面进行着色；第三步：清洗剂清洗多余渗透剂；第四步：显像剂进行缺陷显像；第五步：对管线外表面进行检查。通过表面渗透无损检测，未达标4处凹陷未发现裂纹、腐蚀等现象，可直接防腐恢复回填。

5.4修复过程

针对独山站需要修复的缺陷制定修复方案，选择使用B型套筒进行焊接，再就是焊缝探伤，最后进行防腐工作。

6建议

根据笔者对理论知识以及现场实地考察实际后，提出以下几点建议。

（1） 建议对检测前定位盒信息进行收集，如现场图片、GPS定位数据，有利于后期精准找到缺陷位置；

（2） 学会看检测报告，结合定位数据能精准找到缺陷位置，从而减少人力、费用的支出，提高工作效率，同时减少开挖风险；

（3） 对凹陷的开挖过程，发现绝大多数管道周边及底部多为巨石，想要查找凹陷点，得对石块进行破碎，在找到光缆并做好光缆保护前，禁止使用手持电动工具进行破碎，确保光缆安全；

（4） 及时将检测数据记录下来，并归档保存，便于下一轮检测做好数据对比，特别是之前存在缺陷未达到修复的点段，做到心中有数，实现动态管理，确保管道本质安全；

（5） 从开挖验证到完成修复，整个施工过程通常较为漫长，对超标的缺陷点需经历重新评价、制定方案与修复材料，才进一步实施凹陷点修复，建议对施工周期较长的基坑采用沙袋全坑回填，并在前期施工过程夜间设置灯光闪烁警示，避免人员坠落风险，同时应提前准备部分复合材料，及时修复，缩短施工周期。

（6） 修复完成对原地貌进行恢复，务必在处理位置设置地面专属标志桩，综合之前采集的GPS数据，完善基础数据信息管理。