??? 油氣管道斷裂的基本原因來(lái)自管線中的缺陷。認(rèn)識(shí)缺陷產(chǎn)生的原因，并把缺陷減至最低限度，這對(duì)防止管道的斷裂是十分重要的。發(fā)現(xiàn)缺陷以后，正確的判斷，并加以修復(fù)，也是十分重要的。

　　一、油氣管道事故分析

　　(一)事故的定義
　　出現(xiàn)何種問(wèn)題才算是事故，我國(guó)尚無(wú)明確界限。美國(guó)許多年前，就成立管道安全機(jī)構(gòu)，原文為“Office of Pipeline Safety by the Operators”簡(jiǎn)稱OPSO，專門統(tǒng)計(jì)、研究、管理有關(guān)管道安全方面的有關(guān)事宜。該組織將管道事故做出如下定義，并規(guī)定所有符合該定義的事故均需向該組織報(bào)告。OPSO將管道事故定義如下，據(jù)初步了解，全世界大多數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均采用此定義：
　　(1)造成人員死亡和重傷需送醫(yī)院治療者；
　　(2)需要更換輸送管段者；
　　(3)造成天然氣爆炸者；
　　(4)經(jīng)濟(jì)損失大于5000美元者；
　　(5)造成泄漏需立即修復(fù)者；
　　(6)用瓦斯及類似介質(zhì)進(jìn)行試壓出現(xiàn)失敗者；
　　(7)其它由操作使用單位判斷確認(rèn)事態(tài)嚴(yán)重需確定為事故者。
　　看來(lái)以上定義也不盡完善，將來(lái)需進(jìn)一步補(bǔ)充，我國(guó)可參照?qǐng)?zhí)行。
　　(二)操作管線的事故統(tǒng)計(jì)和分析
　　OPSO統(tǒng)計(jì)了由1970年至1975年六年間操作管線的事故情況，頗有代表意義，見表2—5—3。
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　　由上表看出外部原因占總事故的一半以上，所謂的外部原因主要由以下構(gòu)成：
　　(1)有69％系由于美國(guó)管道發(fā)展歷史較長(zhǎng)，有些老管線原來(lái)標(biāo)志不清，或標(biāo)志隨著時(shí)間的流逝已逐漸失落，竣工圖不完善，以致在地面施工其它建筑物時(shí)把管線碰壞；
　　(2)有14％系由于地震、滑波、活動(dòng)斷層、河流穿越管段被沖出河床等土壤移動(dòng)而造成的損壞。
　　(3)有6％系由于設(shè)備(泵、閥等)操作不當(dāng)引起水擊或其它原因?qū)⒐芫€損壞；
　　(4)有2％系車輛破壞(如重型車輛將管線壓壞或碰壞)；
　　(5)有9％系人為破壞造成的。
　　我國(guó)管線建造歷史較短，目前前述第一條不是主要的，而第二條是占第一位的。但隨著時(shí)間的推移，如果我們不將國(guó)外的教訓(xùn)引以為戒，第一條所述的事故原因?qū)?huì)大為增加。
　　據(jù)美國(guó)統(tǒng)計(jì)，1970年至1975年六年時(shí)間內(nèi)，腐蝕和管材原因所造成的事故降低約10％，而由于外部原因所造成的事故卻增加了大約10％。
　　在所有的外部原因造成的事故總數(shù)中，地下管線占88％，而地上的只占12％。這進(jìn)一步說(shuō)明竣工檔案和管線的標(biāo)志的重要性。
　　管材的缺陷引起的事故在操作的管線中占第二位。從母材上看，其缺陷主要為分層、夾渣(在軋制管材中混入異物)等。從焊縫上看，包括直縫和螺旋焊縫，其缺陷為焊偏，未焊透、氣孔、缺肉、咬邊等。應(yīng)當(dāng)特別指出，管材中很大的一部分缺陷是在運(yùn)輸過(guò)程中造成的，運(yùn)輸過(guò)程中所造成的缺陷可以分為兩大類。
　　(1)在運(yùn)輸過(guò)程中，由于鋼管沒有墊好，隨著車輛的振動(dòng)而振動(dòng)，造成焊縫處的疲勞裂紋，裂紋在焊縫的四個(gè)角上發(fā)生，這些裂紋有的在管線安裝完畢后的試壓中可以發(fā)現(xiàn)，大部分裂紋卻在使用過(guò)程中由于種種原因進(jìn)一步擴(kuò)展，而出現(xiàn)事故。疲勞裂紋的情況見圖2—5—20。
　　(2)在運(yùn)輸?shù)难b、卸、倒運(yùn)等過(guò)程中造成鋼管表面的壓坑和劃痕，劃痕雖然不深，通常只有0．25～0．4mm，但在劃痕的底部多數(shù)形成一薄層馬氏體，厚約0．25～0．5mm。馬氏很脆，這樣會(huì)造成表面劃痕進(jìn)一步擴(kuò)展。尤有甚者，在管線受壓后，壓坑向外突出，形成鼓脹作用，這有使表面劃痕張開的趨勢(shì)，使情況更為嚴(yán)重。
　　管線的腐蝕是造成操作管線發(fā)生事故的第三位原因，近年來(lái)，由于電法保護(hù)、防腐涂層和黃夾克等技術(shù)的進(jìn)步，已使由于腐蝕造成的破壞大為降低，根據(jù)OPSO的統(tǒng)計(jì)看，在美國(guó)外腐造成的事故占79％，內(nèi)腐蝕占21％。
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圖2—5—20在運(yùn)輸過(guò)程中。焊縫的4個(gè)角產(chǎn)生疲勞裂紋

　　施工的缺陷在操作管線上所造成的事故只占5％，這些缺陷主要是在環(huán)縫檢驗(yàn)和試壓完成后，在管線下溝、回填等過(guò)程中，將管線碰壞，以致在操作過(guò)程中留下隱患。
　　還應(yīng)特別指出的是，對(duì)于操作管線來(lái)說(shuō)，管線的壽命越長(zhǎng)，事故率越高，見圖2—5—21老管線事故率較高的原因是：
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圖2—5—21 建設(shè)年限與事故率的關(guān)系

　　(1)老管線的標(biāo)志、峻工檔案等不完備，在新的建筑物建設(shè)過(guò)程中易把管線破壞；
　　(2)管線使用時(shí)間的延長(zhǎng)，由于腐蝕而造成的破壞增加了。
　　管線事故的形式有兩種，一種是漏，一種是斷裂。管線通常是先漏后斷，如果在有微小泄漏時(shí)就及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并加以修理，則可以避免斷裂。斷裂所造成的損失比泄漏要大得多，據(jù)美國(guó)OPSO統(tǒng)計(jì)，斷裂所造成的損失平均為14640美元，而泄漏僅為4360美元。在事故的總數(shù)中斷裂占1／3，單純泄漏占2／3。
　　(三)試壓時(shí)所造成的事故分析
　　根據(jù)OPSO統(tǒng)計(jì)，在1970年至1975年的六年間，美國(guó)在新建管線試壓過(guò)程中出現(xiàn)的事故分類見表2—5—4。
　　由表中可以看出，在試壓過(guò)程中，事故產(chǎn)生的最主要的原因是管材的缺陷。其實(shí)，試壓的目的也正是為了找出管材(包括母材和鋼管的焊縫)的缺陷而加以排除。
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　　二、裂源的判斷

　　管線斷裂以后，準(zhǔn)確的判斷裂源的位置，是找出斷裂產(chǎn)生的原因，并確定修復(fù)方法的前提。
　　(一)脆性斷裂裂源的判斷
　　脆性斷裂比較容易判定裂源的位置，首先從破裂面觀查，可看出有明顯的人字形，或稱魚骨形波紋，裂源處于人字形尖端的一側(cè)，從破裂面人字形的交叉處即可找到裂源，見圖2—5—22。所以會(huì)出現(xiàn)人字形波紋是由于斷裂首先從中心開始，然后向兩邊擴(kuò)展，中間接近平面應(yīng)變狀態(tài)，兩側(cè)為平面應(yīng)力狀態(tài)。
　　如果破裂斷面除拉應(yīng)力外，還伴有彎曲應(yīng)力時(shí)，則人字形向一邊偏移，但判定裂源的方法不變。