内检测报告记录一处外壁腐蚀：经过检测，轴向长度 200 mm，环向宽度 60 mm，最大深度 6.4 mm。管道为 Φ813×12.7，L450，设计系数 0.60，运行压力 8.4 MPa。

依据 SY/T 6151—2022《钢质管道金属损失缺陷评价方法》。第 7 章按深度占比筛选，第 8 章计算剩余强度与最大安全操作压力。以下按条款顺序列出输入、公式与中间量，对此管道腐蚀缺陷进行计算与评价。

图1　腐蚀缺陷评估图

一、输入

输入汇总见表 1

表1　管道与缺陷输入参数

二、深度筛选

金属损失相对深度 A 为最大深度与公称壁厚之比：

本例 A = 6.4/12.7 = 50.39%。根据规范第 7 章规定，A ≥ 80%（划痕 60%）立即响应；A ≤ 10% 免于评价；其余按第 8 章评定。50.39% 落在区间内，进入第 8 章进行缺陷评价。

三、流变应力计算

第 8 章的公式使用流变应力 S_flow，不使用屈服强度。含缺陷截面的破坏过程中，减薄处先屈服，塑性变形受邻近材料约束，应力继续上升至韧带整体达到抗拉极限。取 SMYS 低估承载能力，取 SMTS 偏离实际情况。标准按钢级分两档：

L485 及以下取 SMYS + 69 MPa，且不大于 SMTS；L555 及以下取两者均值。

本例 L450：450 + 69 = 519 MPa，小于 535 MPa，取值成立。

四、轴向承压与鼓胀因子

内压作用下，缺陷处减薄的韧带向外鼓出，周围未减薄的管壁对其形成约束，使实际承压能力高于按剩余壁厚直接计算的结果。鼓胀因子 M 描述该约束：缺陷轴向越长，约束越弱，M 越大。标准按 L²/(Dt) 分两段：

Dt = 813×12.7 = 10325.1 mm²，L²/(Dt) = 40000/10325.1 = 3.87，小于 50，取第一式，M = 1.839。轴向爆破压力按下式：

m 为管道形状因子，直管取 1；n 为缺陷形状因子，腐蚀取 0.85，划痕与制造缺陷取 1。0.85 折减的是坑底不平整：最深处仅一点，按等效平底计算偏高。

代入：

1 − n(d/t) = 1 − 0.85×0.5039 = 0.5717；

1 − n(d/t)/M = 1 − 0.4283/1.839 = 0.7670；

两者之比 0.7453。前系数 2t/D = 0.03124。

p_ha = 0.03124 × 519 × 0.7453 = 12.09 MPa。

五、环向承压

缺陷的环向尺寸同样削弱承压能力，标准按下式单独计算环向爆破压力：

前系数 4t/D 对应轴向应力 pD/(4t)。括号内后两项为外加弯矩 M（N·m）与轴向载荷 F（N）的折减。

本例不计外载，取 M = 0、F = 0，括号内仅剩第一项。

2c/D = 60/813 = 0.0738，代入得 p_hc = 30.59 MPa，高于无缺陷管按 S_flow 计算的 16.21 MPa。

环向不具备破坏条件：2c 仅占周长 2.3%。控制工况为轴向承压。

六、剩余强度与安全系数

两个方向取小值得到剩余强度，再除以安全系数得到最大安全操作压力：

p_r = min（12.09，30.59）= 12.09 MPa。 SF 需要单独确定，取值直接决定结论。

标准 8.5 条给出：SF 宜取 1.39，最小不小于 1.25，高后果区可适当增大。1.39 的数值与 1/0.72 一致，两者乘积为 1.00。按此逻辑，安全系数是设计系数的倒数，作用是让剩余强度判据回到原始设计基准：剩余强度经 SF 折减后不低于设计压力，等价于未减薄截面按 SMYS 计算仍满足强度要求。

本例设计系数 0.60，按同一逻辑取 SF = 1/F = 1/0.60 = 1.667。该值高于 8.5 条的建议值，属于偏严取值，不违反条款（条款只规定建议值与下限），但应在评价报告中说明依据。

p_s = 12.09/1.667 = 12.09×0.60 = 7.25 MPa。低于 MAOP 8.40 MPa，缺口 13.7%。

同一组数据若沿用 SF = 1.39，p_s = 8.69 MPa，高于 8.40 MPa，判为合格。两种取法的差异不在计算过程，而在判据基准：SF = 1.39 对应的设计系数为 0.72，用于 0.60 的管段，等于借用了 20% 的强度储备。

逐项结果见表 2

表2　按第 7、8 章逐项计算的结果

七、结论与响应级别

第 7 章：A = 50.39%，不豁免，也不满足 80% 的立即响应条件，转第 8 章。

第 8 章：p_ha = 12.09 MPa，p_r = 12.09 MPa，取 SF = 1.667，p_s = 7.25 MPa，低于 MAOP 8.40 MPa。

按附录 B.1 a) 1)：最大安全操作压力小于 MAOP 的缺陷，应立即响应。

处置有三条路径，需在响应期限内择一：

· 降压运行：压力上限由 8.40 MPa 降至 7.25 MPa 以下，降幅 13.7%，输量按管网水力条件另行核算；此后每年按 0.07 MPa 递减复评。

· 修复补强：采用 B 型套筒或复合材料补强，补强后重新评价承载能力。

· 换管：缺陷临近环焊缝、补强施工条件不具备或补强后仍不满足时采用。