1. 引言
长输管道作为主要运输产业之一，对国民经济起着非常重要的作用，管道在建设与运营过程中，由于各种不可避免的原因，会产生变形、腐蚀、裂纹以及由于人力及外力产生的打孔、管道位移等风险，如果这些风险不进行检测识别、评价、控制，则可能导致管道的破裂与泄漏。
伴随管道里程的增加、服役年限的增长以及管道周边环境的变化，我国管道事故数量也在增多，特别是近几年中缅管道、川气东送、大连新港等管道出现的爆燃爆炸重大事故，造成了巨大的经济损失、人员伤亡和重大不良社会影响。在役管道“低、老、坏”问题检测与修复引起各方高度关注。
环焊缝是长输管道输送系统的薄弱环节，是最容易发生失效的部位 [1]。根据对X70、X80钢级管道环焊缝失效因素的统计分析，环焊缝缺陷是导致环焊缝开裂失效的主要因素之一 [2]。2000年至2018年管道焊缝失效统计见图1。
故对在役高钢级、高压力、大口径管道进行环焊缝质量排查和缺陷修复，对于管道安全运行是很有必要的 [3]。下面，将对长输管道环焊缝质量排查及缺陷修复进行费用分析。
Figure 1. Statistics of pipeline weld failure from 2000 to 2018
图1. 2000年至2018年管道焊缝失效统计图
2. 环焊缝质量排查、缺陷修复作业流程
长输管道环焊缝质量排查、缺陷修复应遵循管道维修HSE相关规定，并按图2作业流程进行操作。
Figure 2. Flow chart of girth weld quality inspection and defect repair of long-distance pipeline
图2. 长输管道环焊缝质量排查、缺陷修复作业流程图
防腐层拆除包括检测之前的拆除防腐层、管体除锈、管体清洗。检测包括危险气体检测、疑似问题焊口的外观检测和无损检测。
3. 环焊缝质量排查、缺陷修复费用构成
根据国内在役管道环焊缝风险排查工作的陆续开展，长输管道环焊缝质量排查及缺陷修复费用主要由临时征地费用、土方开挖及措施费用、拆除防腐层、管道除锈及清洗费用、危险气体检测及焊口无损检测费用、复检费用、第三方适用性评价费用、缺陷修复费用、土方回填及地貌恢复费用构成。详情见图3：
Figure 3. Composition chart of girth weld quality inspection and defect repair cost of long-distance pipeline
图3. 长输管道环焊缝质量排查及缺陷修复费用构成图
3.1. 临时征地费用
在役管道需考虑探坑、作业坑开挖及堆土所占面积地上附着物赔偿费用。
临时征地面积 = 探坑面积 + 探坑堆土面积 + 作业坑面积 + 作业坑堆土面积
堆土面积 = 土方开挖量 ÷ 堆土高度(一般按1.5 m考虑)
3.2. 土方开挖及措施费用
在疫管道探坑、作业坑开挖必须人工开挖，并且分级开挖，每级开挖深度不大于3 m，每级平台宽度按0.8 m考虑。探坑开挖见图4，作业坑开挖见图5。
探坑开挖平面图 
探坑开挖纵断面图
Figure 4. Excavation drawing of testpitt
图4. 探坑开挖图
作业坑开挖平面图 
作业坑开挖纵断面图
Figure 5. Excavation drawing of operation pit
图5. 作业坑开挖图
3.3. 拆除防腐层、管道除锈及清洗费用
在挖掘之后和修复之前，应将输送管道完全暴露并清理至裸金属，以使环焊缝具备无损检测条件。防腐层拆除可采用人工、机械两种方式。管道防腐层搭接150 mm范围内应打毛，端面做坡面处理。管道除锈达标后，采用酒精清洗 [4] [5]。
3.4. 危险气体检测及焊口无损检测费用
在役天然气管道在开挖前、管顶露出、管道完全暴露时采用便携式可燃气体检测仪各进行一次气体检测，确保天然气无泄漏方可施工。
管口焊缝需进行双百检测，即射线检测、超声波检测 [6]。
3.5. 复检
当无损检测结果为一般缺陷，则不需复检。当检测结果为裂纹缺陷时，采用其他适用的无损检测方法对检测结果进行复核。当缺陷严重时，可采用TOFD检测或相控阵检测对检测结果进行复检 [7] [8] [9]。
3.6. 第三方适用性评价费用
根据检测或复检结果，需对缺陷超标焊口进行适用性评价，评价结论应明确是否需要缺陷修复补强，并给出具体修复补强方式。
3.7. 缺陷修复费用
1) 根据第三方适用性评价结论，需要对环焊缝进行补强修复时，根据评价报告确定的方式进行补强。常用的补强方式有玻璃纤维复合材料补强修复、环氧钢套筒补强修复两种方式。
2) 当不需要进行补强修复时，直接进行防腐层修复。防腐层修复的方式一般采用“粘弹体胶带 + 压敏胶型热收缩带”。
3.8. 土方回填及地貌恢复费用
防腐层恢复施工完毕后，经检查合格后即可进行回填。回填需人工、分层夯实回填。管沟底至管顶200 mm处，需回填细土。管沟顶部以上500 mm处敷设置警示带。最后将施工破坏的地面设施恢复原貌。
4. 案例费用分析
某工程位于浙江省境内管道长度为65 km，管径D1016。根据漏磁内检测报告及竣工资料，沿线焊口存在黑口、焊口缺失、底片复评存疑焊口、焊缝异常口共计50处。由于这些风险隐患的存在，全线迟迟不敢满输运行，直接降低了管道运行的营业收入。如果满输运行，则必须对50处问题焊口进行排查修复。
管道沿线土壤类别90%一、二类土，10%三类土。探坑开挖尺寸为10 m × 9 m × 4 m (长 × 宽 × 深)，作业坑开挖尺寸为13 m × 13 m × 4.5 m (长 × 宽 × 深)，最陡边坡比1:1。
某工程采用机械除锈，不需要焊口复检。根据第三方适用性评价结论，焊口修复采用“粘弹体胶带 + 压敏胶型热收缩带”，补强方式采用玻璃纤维复合材料补强修复。
经计算，某工程环焊缝质量排查修复费用见表1：
Table 1. Cost for quality inspection and repair of girth weld
表1. 某工程环焊缝质量排查修复费用
经过计算得出，D1016管径单道口环焊缝质量排查、缺陷修复投资为7.84万元/口。其中临时征地占投资20.9%，探坑土方占7.08%，作业坑土方占15.36%，土方开挖措施占3.08%，即临时征占地、土方开挖及措施共占投资46.43%。
经过分析，临时征占地、土方开挖及措施费用占比高是因为焊缝寻找定位不准确造成的。一道焊缝的定位需开挖1~3个探坑，探坑开挖数量越多，临时征占地和土方开挖及措施费投资占比越高。
结论：准确定位焊缝可大大降低在疫管道环焊缝质量排查、缺陷修复的费用，并且对相关费用进行有效管控。
5. 如何降低环焊缝质量排查、缺陷修复费用
降低环焊缝质量排查、缺陷修复投资共两大方面，一是尽量预防焊缝缺陷，减少管线排查点。二是准确定位焊缝位置。
5.1. 预防焊缝缺陷应做到以下几点
1) 加强管口组对及焊接过程管理
在管子组对及焊接中，对管道的焊接进行严格的要求，尽量减少焊接缺陷的产生。
2) 对焊口外观成型严格把关，加强返修程序管理
对于焊缝外观成型超高超宽的焊口，应会同检测评片人员、检测监理人员及业主共同确定，即使在底片评定时焊缝按这个标准为合格，但由于焊缝外观成型太差，也应割口重新焊接 [10]。
3) 加强建设期无损检测结果的评价和管控
对于无损检测的结果，应进行无损检测单位之间的互评、第三方及第四方评价等多环节把控。目前在建管道都已经增加焊口复评环节及相应投资。
5.2. 准确定位焊缝位置应做到以下几点
1) 避免管道运行期间地面标识桩被移动、损坏、缺失等现象的发生。
2) 保证竣工图准确性。
3) 充分利用内检测数据与竣工图比对，结合现场实际情况准确定位。
4) 探坑开挖出的环焊缝无法进行准确确认时，应在临近现有探坑再挖一个探坑，通过邻近探坑环缝信息及管长准确定位。
5) 加快智慧化管道建设步伐和比例。
6. 结论
通过某工程案例分析，65 km的管线需排查修复50道口，每道口费用为7.84万元。根据《中长期油气管网规划》中明确，到2020年，全国油气管网规模达到16.9万公里；到2025年，全国油气管网规模达到24万公里，全国省区市成品油、天然气主干管网全部连通。伴随管道里程的增加，日后环焊缝质量排查、缺陷修复投资也会逐年增加。在管道全生命周期中做到在设计期间采用智能化管道设计，在建设期间加强焊接过程管理，在竣工图阶段准确编制竣工图，在运行期间做好地面标识桩保护，焊缝质量排查、缺陷修复投资是可以预防和控制的。
NOTES
*通信作者。