高压地下储气井定期检验与评定DB12／T 497-2013.pdf

ICS 75.200 E 98 天 津 市 地 方 标 准 DB12 DB12/T4972013 高压地下储气井定期检验与评定 High Pressure underground Storage Well Inspection and Evaluation 2013-09-25 发布 2013-12-25 实施天津市质量技术监督局 发布 DB12/T4972013 I 前 言 本标准编写格式符合 GB/T1.1-2009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构与编写规则的规定。本标准由天津市特种设备监督检验技术研究院提出并归口解释。本标准起草单位：天津市特种设备监督检验技术研究院、天津市静海县锅炉压力容器检验所、天津市塘沽区特种设备监督检验所、天津鼎华检测科技有限公司。本标标准主要起草人：牛卫飞、刘子方、司永宏、王恒、刘怿欢、高利慧、姜斌、王世来、王泽军、萧艳彤、王晏祥、高宏、金宗明、朱贺山、张晋军。DB12/T4972013 1 高压地下储气井定期检验与评定 1 范围 本标准包括高压地下储气井定期检验与评定的术语和定义、年度检验、全面检验和安全评定等内容。本标准适用于根据 SY/T 6535-2002设计制造、用于盛装符合 GB18047介质的储气井的定期检验与评定工作。本标准中的定期检验形式包括年度检验和全面检验。盛装其他用途及非腐蚀性气体的储气井的检验工作可参考执行。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 18047 车用压缩天然气 GB/T 19624-2004 在用含缺陷压力容器安全评定 JB/T 4730.3 承压设备无损检测 第 3 部分：超声检测 JB/T 4730.4 承压设备无损检测 第 4 部分：磁粉检测 JB/T 4730.5 承压设备无损检测 第 5 部分：渗透检测 NB/T 47013.8 承压设备无损检测 第 8 部分：泄露检测 SY/T 6535-2002 高压气地下储气井 TSG R 7001压力容器定期检验规则 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3.1 高压地下储气井 high pressure underground storage well 压缩天然气加气站或储气站内用于储存高压压缩天然气的地下立井，以下简称储气井。3.2 年度检验 annual inspection 指为了确保储气井在检验周期内的安全运行而实施的运行过程中的在线检验。3.3 全面检验 overall inspection DB12/T4972013 2 指储气井暂停或停机使用后的全方位检验。3.4 超标缺陷 defect exceed standard 指超过储气井制造标准或验收标准及法规、规章所规定的容许尺寸的缺陷。3.5 泄漏试验 leak test 指气密性试验以及可燃气体检漏试验。3.6 断裂评定 fracture assessment 采用断裂力学的方法，评定含缺陷储气井和结构能够排除断裂失效的安全评定。3.7 塑性失效评定 plastic collapse assessment 采用塑性极限分析的方法，评定含缺陷压力容器和结构能否排除塑性失效的安全评定。3.8 疲劳评定 fatigue assessment 评定含缺陷压力容器和结构在预期疲劳载荷的作用下，在所要求的继续使用期内能否排除疲劳失效的安全评定。4 年度检验 4.1 检验前准备 年度检验前，使用单位应做好以下各项准备工作：a)储气井外表面和环境的清理；b)根据现场检验的需要，做好现场照明等配合工作，并确认防爆安全事项；c)准备好储气井的相关技术档案资料、运行记录、使用介质中有害杂质(如 H2S)记录；d)准备好储气井安全管理规章制度、安全操作规范、特种设备相关规定的作业人员资格证书；e)检验时，使用单位储气井管理人员和相关人员到现场配合，协助检验工作，及时提供检验人员需要的其他资料。4.2 检验项目 4.2.1 储气井管理状况检查 检查前检验人员应先全面了解储气井及相关管路的使用情况、管理情况，认真查阅储气井技术档案资料和管理资料，做好记录。4.2.2 储气井本体及运行情况检验 DB12/T4972013 3 a)储气井的铭牌、标志等是否符合有关规定；b)储气井的本体（地面可见部分）、接口部位及接管连接部位等是否有裂纹、变形、泄漏和其他损伤；c)储气井与相邻管道或者构件有无异常振动、响声或者相互摩擦；d)储气井井体与地面连接部位有无松动、破损，井体有无蹿动迹象；e)基础有无下沉、倾斜、开裂，紧固螺栓是否齐全、完好；f)排放装置是否完好；g)运行期间是否有超压、超温等现象；h)是否按要求进行定期排污，是否定期确定内部排污管正常情况。4.2.3 储气井安全附件检验 检验对象主要包括压力表。安全附件的检验方法按照 TSG R 7001进行。4.2.4 泄漏试验 应进行运行中的气密性检查以及可燃气体检漏试验，检验方法及评定按照 NB/T47013.8 进行。4.2.5 其他检验 检验人员根据现场需要可增加检验项目。4.3 安全状况等级评定及检验周期 4.3.1 安全状况等级评定 年度检验工作完成后，检验人员根据实际检验情况出具检验报告，并做出如下结论：a)允许运行，系指未发现或者只有轻度不影响安全的缺陷；b)监督运行，系指发现一般缺陷，经过使用单位采取措施后能保证安全运行，结论中应当注明监督运行需解决的问题及完成期限；c)暂停运行，仅指安全附件的问题逾期仍未解决的情况。问题解决并且经过确认后，允许恢复运行；d)停止运行，系指发现严重缺陷，不能保证储气井安全运行的情况，应当停止运行或者提前进行全面检验。4.3.2 检验周期 储气井年度检验每年至少进行一次，检验工作由国家质检总局授权的综合检验机构承担。5 全面检验 5.1 检验前准备 5.1.1 对于检验单位，全面检验前，检验人员应审查与储气井相关的设计、安装、修理改造、使用等环DB12/T4972013 4 节的资料和证明文件，根据相关规范和标准，制定详细的检验方案和检验计划，并通知使用单位。5.1.2 对于使用单位，全面检验前除按照 4.1 的要求外，还应做如下准备：a)用氮气对井内天然气进行置换，当排污口排出气体的可燃气体含量低于爆炸下限值，允许进行下一步操作；置换完毕后，对影响全面检验的附属部件或者其他物体，应当按检验要求进行清理或者拆除，例如去除内部排污管，对排污管进行检查；b)对于储气井的地上部分，特别是腐蚀部位和可能产生裂纹缺陷的部位（参照检验方案），必须彻底清理干净，母材表面应当露出金属本体，进行磁粉检测的部位应当露出金属光泽，进行渗透检测的部位应清洗干净。进行磁粉检测时，表面预处理应按照 JB/T4730.4 标准要求进行；进行渗透检测时，表面预处理应按照 JB/T4730.5标准要求进行；c)对于储气井井筒，应当进行彻底清洗，去除井底及附着在井壁上的油污，洗井工作可委托有相关工作经验的单位进行；井筒内可燃气体含量应低于爆炸下限值；切断与储气井相连的进气及出气管路，并用盲板加以隔断；d)切断与储气井及其附属管线有关的电源，设置明显的安全标志，引入井筒内的电缆应当绝缘良好，接地可靠；e)检验时，储气井管理人员和单位相关人员应在现场配合，协助检验工作，负责安全监护。5.2 检验项目 5.2.1 宏观检查 5.2.1.1 结构检查 主要检查储气井的结构是否符合标准规范的要求。5.2.1.2 外观检查 检验项目以发现运行中产生的缺陷为重点，主要检查的内容有：a)储气井的铭牌、标志等；b)储气井的本体（地面可见部分）、接口部位及接管连接部位的裂纹、变形、泄漏和其他损伤；c)储气井内外表面的腐蚀和机械损伤。井筒内表面检查应使用可连续记录图像的视频内窥镜设备进行全面扫查；d)储气井井体与地面连接部位松动、破损；井体上窜、下沉等；e)基础下沉、倾斜、开裂；f)紧固螺栓；h)排放装置，排液管的腐蚀、损坏和变形等。5.2.2 壁厚测定 a)应对储气井井管的厚度进行测量，井管每米测厚点选取不少于 3 处。DB12/T4972013 5 b)对于宏观检查时发现的可疑部位也应进行壁厚测。5.2.3 无损检测 a)储气井无损检测主要针对井筒的内表面、井口螺纹连接处等关键部位。检测方法可采取超声、电磁或其它有效方法进行，其中井筒内表面须 100进行无损检测（不含卡箍连接处）。b)井筒外表面也应使用超声、电磁设备从内表面或井口处间接进行扫查；检测前检测设备应在模拟井管上进行校准或标定。c)无损检测应有相应检测工艺并符合 JB/T 4730.3等标准的要求。5.2.4 紧固件检查 当井口为法兰和螺栓连接时，应对主螺栓逐个清洗，检查其裂纹和损伤情况，必要时进行无损检测；当井口为螺纹连接时，应对井口及封头螺纹进行清洗及检查，必要时也应进行无损检测。5.2.5 强度校核 对于减薄量超过腐蚀裕量的，可采用有限元法等方法进行强度校核。5.2.6 安全附件检查 检验对象主要包括压力表。安全附件的检验方法按照 TSG R 7001进行。5.2.7 耐压试验 a)每两次全面检验期间内，原则上应当进行一次耐压试验。检验人员认为必要时可在全面检验期间增加耐压试验。b)耐压试验的试验压力应为本次检验核准的最高工作压力的 1.5 倍，试验压力下稳压 4h 无渗漏无异常声响为合格。试验过程应符合 TSG R 7001的相关要求，试验完毕应将液体排净。5.2.8 气密性试验 a)当条件具备时，应采用氮气等惰性气体进行气密性试验；当无法采用氮气等惰性气体进行气密性试验时，经使用单位制定详尽合理安全与应急措施并经单位负责人批准后亦可采用天然气压缩机直接进行气密性试验。当采用天然气进行试验时，现场应采取必要措施确保安全；b)气密性试验压力为本次检验核准的该储气井的最高工作压力，试验用气体的温度不低于 5，气密性试验时，应当将安全附件及相关连接管路装配齐全，压力表量程一般为试验压力的 1.53.0 倍，精度不低于 1.6级；c)气密性试验的升压应当符合以下规定：压力缓慢上升，当达到试验压力的 10%时暂停升压，对密封部位进行检查，如果无泄漏或者异常现象可以继续升压；升压应当分梯次逐渐提高，每级一般可以为试验压力的 10%20%，每级之间保压不应少于 5min，以观察有无异常现象；d)气密试验保压时间不少于 4h 且无泄漏为合格，并按附录 A 中的公式进行核算，对因温度影响DB12/T4972013 6 而产生的压降，p不大于 1为合格。5.2.9 其他检测 对于检验人员有怀疑的或者认为存在某种失效风险的，可以增加检验检测项目。5.3 安全状况等级评定与检验周期 5.3.1 安全状况等级评定 a)全面检验工作完成后，检验人员根据实际检验情况，按本标准 5.4 条的规定评定压力容器的安全状况等级。需要改造、维修的储气井，按照改造、维修后的复检结果进行安全状况等级评定。b)安全附件不合格的储气井不允许投入使用。5.3.2 检验周期 a)安全状况等级为 1、2、3 级的，检验结论为符合要求，可以继续使用，一般每 3 到 5 年进行一次定期检验；b)安全状况等级为 4 级的，检验结论为基本符合要求，应当监控使用，其检验周期由检验机构确定，累计监控使用时间不得超过 3 年，在监控使用期满前，使用单位应当对缺陷进行处理，提高其安全状况等级，否则不得继续使用；c)安全状况等级为 5 级的，检验结论为不符合要求，应当对缺陷进行处理，否则不得继续使用。6 安全评定 对于超标缺陷尺寸超出 TSG R7001的情况，应采用简化缺陷法或有限元法等根据失效模式进行断裂评定、塑性失效评定或疲劳评定，评定方法宜参照 GB/T19624。DB12/T4972013 7 附录 A（规范性附录）气密性试验压降（因温度变化）计算公式 气密性试验中因温度变化而引起压降，按下列公式计算压降 p。%100 1 z ss zT pT pp（A.1）2 1 s s sp p p(A.2)2 1 z z zp p p(A.3)式中：p 压降；zp 稳压终了时气体的绝对压力，MPa；sp 稳压开始时气体的绝对压力，MPa；sT 稳压开始时管内气体的绝对温度，K；zT 稳压终了时管内气体的绝对温度，K；2 1,s sp p 稳压开始及终了时的压力读数（表压），MPa 2 1,z zp p 稳压开始及终了时当地的大气压，MPa。