??? 油氣管道斷裂的基本原因來自管線中的缺陷。認識缺陷產(chǎn)生的原因，并把缺陷減至最低限度，這對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，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)何種問題才算是事故，我國尚無明確界限。美國許多年前，就成立管道安全機構(gòu)，原文為“Office of Pipeline Safety by the Operators”簡稱OPSO，專門統(tǒng)計、研究、管理有關管道安全方面的有關事宜。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)達國家均采用此定義：
　　(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)濟損失大于5000美元者；
　　(5)造成泄漏需立即修復者；
　　(6)用瓦斯及類似介質(zhì)進行試壓出現(xiàn)失敗者；
　　(7)其它由操作使用單位判斷確認事態(tài)嚴重需確定為事故者。
　　看來以上定義也不盡完善，將來需進一步補充，我國可參照執(zhí)行。
　　(二)操作管線的事故統(tǒng)計和分析
　　OPSO統(tǒng)計了由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％系由于美國管道發(fā)展歷史較長，有些老管線原來標志不清，或標志隨著時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把管線碰壞；
　　(2)有14％系由于地震、滑波、活動斷層、河流穿越管段被沖出河床等土壤移動而造成的損壞。
　　(3)有6％系由于設備(泵、閥等)操作不當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。但隨著時間的推移，如果我們不將國外的教訓引以為戒，第一條所述的事故原因?qū)鬄樵黾印?br /> 　　據(jù)美國統(tǒng)計，1970年至1975年六年時間內(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％。這進一步說明竣工檔案和管線的標志的重要性。
　　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。應當特別指出，管材中很大的一部分缺陷是在運輸過程中造成的，運輸過程中所造成的缺陷可以分為兩大類。
　　(1)在運輸過程中，由于鋼管沒有墊好，隨著車輛的振動而振動，造成焊縫處的疲勞裂紋，裂紋在焊縫的四個角上發(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程中由于種種原因進一步擴展，而出現(xiàn)事故。疲勞裂紋的情況見圖2—5—20。
　　(2)在運輸?shù)难b、卸、倒運等過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，這樣會造成表面劃痕進一步擴展。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，使情況更為嚴重。
　　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，由于電法保護、防腐涂層和黃夾克等技術的進步，已使由于腐蝕造成的破壞大為降低，根據(jù)OPSO的統(tǒng)計看，在美國外腐造成的事故占79％，內(nèi)腐蝕占21％。
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圖2—5—20在運輸過程中。焊縫的4個角產(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)縫檢驗和試壓完成后，在管線下溝、回填等過程中，將管線碰壞，以致在操作過程中留下隱患。
　　還應特別指出的是，對于操作管線來說，管線的壽命越長，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 建設年限與事故率的關系

　　(1)老管線的標志、峻工檔案等不完備，在新的建筑物建設過程中易把管線破壞；
　　(2)管線使用時間的延長，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就及時發(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OPSO統(tǒng)計，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)試壓時所造成的事故分析
　　根據(jù)OPSO統(tǒng)計，在1970年至1975年的六年間，美國在新建管線試壓過程中出現(xiàn)的事故分類見表2—5—4。
　　由表中可以看出，在試壓過程中，事故產(chǎn)生的最主要的原因是管材的缺陷。其實，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，然后向兩邊擴展，中間接近平面應變狀態(tài)，兩側(cè)為平面應力狀態(tài)。
　　如果破裂斷面除拉應力外，還伴有彎曲應力時，則人字形向一邊偏移，但判定裂源的方法不變。