非金屬襯里壓力管道缺陷認定標準指標體系構建研究

Research on the Construction of Standard Index System for Determining Defects in Non-metallic Lined Pressure Pipelines

WANG Ming-yue DONG Chang-feng LIU Ke-qiang SHI Feng-tao GENG Chao-qun （Zibo Special Equipment Inspection Institutew）

Abstract： This paper aims to construct a standard index system for the determining defects in non-metallic lined pressure pipelines， and analyze and summarize the principles of defect identification in this field at home and abroad. It firstly analyzes the defective characteristics of non-metallic lined pressure pipelines and their influencing factors systematically in four aspects： irrationality， degree of danger， probability of danger and revision index. By constructing this standard index system， it is expected to provide clear guidance for the defect identification of non-metallic lined pressure pipelines and enhance the safety and reliability of pipelines.

Keywords： non-metallic lining， pressure pipelines， defect identification

0 引 言

非金屬襯里壓力管道作為重要的工業基礎設施，其質量直接關系到生產安全、環境保護和社會穩定。隨著工業化進程的加快，非金屬襯里材料在管道系統中的應用日益廣泛，但隨之而來的缺陷問題也不容忽視。產品缺陷不僅導致流體泄漏、設備損壞，還對人身安全和生態環境造成嚴重威脅。因此，建立科學、合理的缺陷認定標準指標體系，成為保障非金屬襯里壓力管道安全運行的重要任務。

1 非金屬襯里壓力管道缺陷認定標準指標現狀

1.1 國外缺陷認定原則

在國際上，針對非金屬襯里壓力管道的缺陷認定，主要依據一系列標準和規范來進行評估和判斷。首先，非金屬襯里材料的缺陷通常被界定為影響其功能和安全性的狀態，這些缺陷包括但不限于脫落、龜裂、剝離及氣泡等。根據美國材料與試驗協會（ASTM）發布的相關標準，非金屬襯里缺陷的認定原則主要圍繞“功能性”和“安全性”兩個核心要素展開。在功能性方面，缺陷被認定為影響管道的流體輸送能力或導致流體泄漏的狀態。具體來說，任何導致襯里材料與基材之間的粘附力下降，或襯里材料本身的完整性受到破壞的情況，都應被視為缺陷。此類缺陷的認定通常依賴于視覺檢查、超聲波檢測及其他無損檢測技術，以確保非金屬襯里在使用過程中的有效性。在安全性方面，非金屬襯里壓力管道的缺陷認定則側重于對使用者和環境的潛在危害。根據國際標準化組織（ISO）和歐洲標準化委員會（CEN）的規定，任何導致流體泄漏、設備損壞或對環境造成污染的缺陷，都應被視為嚴重缺陷。此類缺陷的評估常常需要結合風險評估模型，綜合考慮缺陷的性質、發生頻率及其引發的后果。此外，缺陷的認定還需遵循“可接受風險”原則，即在管道的設計和使用中，允許存在一定程度的缺陷，但必須確保這些缺陷不會導致不可接受的安全風險。為了指導實踐，國際上通常將非金屬襯里缺陷細分為表面缺陷、結構缺陷及功能缺陷三類，以便于在不同的檢測環節中進行有效判斷。

1.2 國內缺陷認定原則

在國內，針對非金屬襯里壓力管道的缺陷認定，已有專家學者借鑒國際標準，提出了一系列以安全性和功能性為核心的判定原則。部分研究者將非金屬襯里缺陷的認定依據分為幾個關鍵維度，主要包括材料性能、施工工藝和使用環境等因素，以便于更全面地評估管道的整體安全性。

例如，劉瑾[1]指出在非金屬襯里壓力管道的缺陷認定中，應當考慮材料的物理和化學特性，特別是在高溫、高壓或腐蝕性介質環境下的表現。根據其研究，非金屬襯里的缺陷可細分為材料缺陷、施工缺陷和使用缺陷三類，分別對應于材料本身的質量、施工過程中的操作失誤以及在實際使用中出現的問題。此外，胡錦鈺[2]提出，國內現行的相關標準和規范在缺陷認定方面尚存在一定的不足，尤其是在具體的判定指標和方法上。針對非金屬襯里壓力管道的缺陷，缺乏系統性和統一性的標準，導致在實際應用中難以形成有效的指導。他強調，缺陷的認定應以是否對人身和財產安全造成不合理的危險為主要判斷依據，特別是在設計缺陷和施工缺陷的評估中，必須結合實際使用情況進行綜合分析。在司法實踐中，部分案例中也體現了對非金屬襯里缺陷的認定，主要通過判斷缺陷是否導致了潛在的安全風險來評估產品的缺陷狀態[3]。根據相關判例，當非金屬襯里壓力管道存在影響流體輸送或引發泄漏的缺陷時，通常會被認定為具有缺陷的產品[4]。此外，部分學者建議通過建立缺陷認定指標體系，將缺陷的評估標準化，以便于在實際工作中提供明確的指導。

2 非金屬襯里壓力管道缺陷認定標準指標體系建立

非金屬襯里壓力管道缺陷認定標準指標體系如圖1所示。

2.1 不合理性

非金屬襯里壓力管道的缺陷不合理性主要體現在其對安全性和功能性的影響。缺陷的不合理性從多個維度進行衡量：一方面，從使用者的主觀認知角度評估缺陷是否符合合理預期，包括使用者是否能夠識別和規避潛在危險；另一方面，從產品的客觀使用環境出發，評估缺陷是否在正常使用情況下導致不合理的風險。

在使用者主觀認知上的不合理性中，設立以下二級指標：（1）危險可預見性，指非金屬襯里壓力管道的潛在危險是否能夠被使用者直觀識別。若襯里材料的缺陷（如脫落或龜裂）難以被察覺，則其不合理性較高。例如，若管道內襯在正常使用情況下不易觀察到損傷，則使用者無法合理預見其存在的危險[5]。（2）危險可規避性，指使用者是否能夠通過合理的操作規程或防護措施來規避潛在危險。若襯里缺陷導致的危險無法通過規范的操作規程避免，則其不合理性也相應增加。例如，若管道在高溫環境下使用時未設有有效的冷卻或保護措施，使用者難以規避由此產生的危險。（3）警示說明合理性，指產品的警示標簽或說明是否清晰、易于識別。如果缺乏明確的警示或警示內容模糊不清，使用者將難以識別潛在的危險，導致不合理性增加。例如，若襯里材料的使用說明中未提及在特定環境下的使用限制，其不合理性便會顯著上升。（4）危險程度可預期性，指非金屬襯里缺陷導致的危險程度是否在使用者的合理預期范圍內。若襯里缺陷導致的危險超出使用者的預期（如意外泄漏），則其不合理性較高。例如，某些襯里材料在高壓下表現不穩定，導致意外破裂，其危險程度超出了用戶的合理預期。

圖1 非金屬襯里壓力管道缺陷認定標準指標體系

在產品客觀使用中的不合理性方面，設立以下二級指標：（1）基于使用群體的不合理性，指從產品適用群體的角度判斷是否存在不合理危險。若非金屬襯里壓力管道僅適用于特定群體，但對其他群體存在危險，則其不合理性較高。例如，某種管道設計僅適合專業人員操作，但普通用戶也能接觸，存在安全隱患。（2）基于使用方法的不合理性，指從產品的使用方法判斷是否存在不合理危險。若管道在正常使用方法下仍然存在危險，則不合理性較高。例如，若襯里材料在推薦的使用方法下仍然容易發生損壞，則其不合理性顯著增加。（3）基于使用環境的不合理性，指從產品實際使用環境判斷是否存在不合理危險。若管道在特定環境中使用時存在危險，而該環境未被明確標識，則不合理性較高。例如，某種非金屬襯里在高濕度環境下容易失效，但未在說明書中提及。（4）基于使用時長的不合理性，指從產品造成傷害的使用時長角度判斷是否存在不合理。若襯里材料在短時間內使用后即出現缺陷，則其不合理性較高。（5）基于使用頻次的不合理性，指從產品造成傷害的使用頻次角度判斷是否存在不合理。若襯里材料在有限次數的使用后即出現問題，其不合理性較高。（6）產品結合使用的不合理性，指從非金屬襯里壓力管道與其他產品結合使用后的安全性判斷其不合理性。若襯里材料與其他產品結合使用時存在潛在危險，則其不合理性也較高。

2.2 危險程度

本文中的非金屬襯里壓力管道缺陷的危險程度是指因襯里缺陷引發的安全風險和損害程度。危險程度按照人身損害、財產損失和環境影響3個一級指標進行分類，并對每個一級指標進行細分。

第一，對人身損害程度。非金屬襯里壓力管道的缺陷對個體或群體造成直接的人身損害。損害程度的評估可借鑒《人體損傷程度鑒定標準》，從以下幾個方面進行分析：（1）個體損害，對于因襯里缺陷而導致的個體受傷情況，需考慮損害結果、損害部位、損害延續時長以及傷害的可逆性等因素。例如，若因襯里破損導致化學物質泄漏，造成燒傷或中毒，需評估受害者的傷害程度及其恢復情況。（2）群體損害，若襯里缺陷導致周圍多人受到影響，如在公共場所使用的管道，損害評估應考慮損害人員數量、損害部位、損害可逆性及危害類型。危害類型包括化學灼傷、窒息、爆炸等，需對事件的嚴重性進行綜合評估。（3）對財產損害程度，非金屬襯里壓力管道的缺陷造成除自身損壞外的財產損失。損害程度的評估應依據實際造成的財產損失或造成的損失范圍。評估可參考當前經濟水平和行業標準，考慮損失的直接和間接影響。（4）對環境影響程度，非金屬襯里壓力管道的缺陷對周圍生態環境產生負面影響，特別是在發生泄漏或破損時。

第二，環境影響程度的評估應從以下幾個方面進行。（1）影響的面積/范圍，評估缺陷對土壤、水源等生態環境的影響范圍，考慮污染物的擴散程度及其對生態系統的潛在威脅。（2）影響的類型，評估缺陷引發的環境問題類型，包括水體污染、土壤污染和生物影響等。例如，若襯里材料中含有有毒成分，泄漏后對水生生物造成影響。

第三，綜合評估。在評估非金屬襯里壓力管道缺陷的危險程度時，需綜合考慮上述各個方面的影響，以形成全面的危險程度評估體系。這一體系將為后續的缺陷認定和風險管理提供重要依據，確保管道的安全使用和維護。

2.3 危險概率

本文中的危險概率是指非金屬襯里壓力管道缺陷引發事故和傷害的概率。由于實際危險概率的確定較為復雜，尤其是在缺陷事故發生頻率較低的情況下，采用場景估算和歷史數據分析等方法來評估危險概率顯得尤為重要。借鑒相關研究，危險概率與以下幾個客觀因素呈現出一定的正相關關系：缺陷投訴率、事故發生頻率、檢驗結果、預警次數、同類產品的預警頻次及相關行業信息等。這些因素作為反映危險概率的指標。因此，本文將危險概率設置為兩個一級指標：危險傷害發生指數和危險傷害影響因素。具體如下：（1）危險傷害發生指數，該指數包括以下二級指標，用以定量評估非金屬襯里壓力管道缺陷的危險概率。（2）缺陷投訴率，缺陷投訴率與管道缺陷引發的危險發生概率成正相關。可通過數據挖掘技術在相關投訴平臺和行業報告中獲取缺陷投訴數據，分析其對安全風險的影響。（3）事故發生數量，已發生的因管道缺陷導致的事故數量直接反映了危險的發生概率。統計歷史事故數據，評估事故發生的頻率與嚴重程度。（4）產品危險預警數量，包括監管機構對非金屬襯里壓力管道的抽查不合格情況及召回事件。預警數量與管道缺陷的發生概率呈正相關，更多的預警意味著潛在的危險更高。（5）同企業產品危險預警次數，一個企業生產的非金屬襯里壓力管道若存在較多的危險預警，說明該企業在質量管理上存在缺陷，從而增加了其產品的危險概率。（6）同類產品危險預警次數，同類產品的危險預警數量越多，表明該類產品的整體質量水平較低，從而增加了危險的發生概率。（7）單件產品存在的不同質量問題數量，一件非金屬襯里壓力管道若存在多種質量問題，其發生危險的概率也會相應增加。

危險傷害影響因素。該指標主要考慮影響危險發生概率的外部因素，包括：（1）觸發條件，產品缺陷導致傷害的發生通常需要滿足特定的觸發條件。觸發條件越多，且條件滿足的難度越高，危險概率相對較低。（2）使用因素，管道的使用頻率和使用方式對危險概率有顯著影響。使用率高或濫用行為頻繁的情況下，發生危險的概率會相應增加。（3）場景因素，管道在不適宜的環境中使用（如高溫、高壓或腐蝕性環境）會增加其發生危險的概率。根據管道的典型使用場景進行評估。（4）對象因素，使用管道的對象特性（如操作人員的安全意識、身體條件和專業技能等）也會影響危險概率。例如，缺乏相關知識的操作人員在使用存在缺陷的管道時，發生危險的概率會增加。

2.4 修訂指標

在進行非金屬襯里壓力管道缺陷認定時，將以下指標作為修訂指標，以對缺陷認定的結果進行適當的調整和優化。這些指標包括產品標準符合性、產品風險效益比和產品批次性，并為每個指標賦予權重，制定評分范圍和評分規則。

（1）產品標準符合性，在缺陷認定過程中，產品的標準符合性是一個重要的修訂指標。對于存在安全標準的缺陷問題，參考相關的安全技術標準進行評估。產品與對應安全標準的偏離程度越大，其不合理危險性相對越高。因此，評估時需對產品的設計、材料、生產工藝等方面進行審查，確定其符合性，并根據偏離程度進行打分。（2）產品風險效益比，在進行缺陷認定或召回工作時，考慮社會經濟效益是非常重要的。產品風險效益比旨在權衡為彌補產品風險所支出的成本與該風險造成的損害之間的關系。如果為彌補風險所支出的成本遠高于造成的損害，則在判定結果時需適當修正。這一指標通過計算修復成本與潛在損失的比值來評估，并根據比值的高低進行評分，指導后續的決策。（3）產品批次性，在缺陷產品的召回過程中，需考慮產品的生產和銷售批次及數量。如果缺陷問題涉及某一類別、型號或批次的整體問題，則其不合理危險性相對較高。在這種情況下，應考慮啟動大規模的召回活動。相對而言，如果僅是單一產品存在質量問題，則可根據實際情況采取局部的彌補措施，而不必進行全面召回。這一指標應根據缺陷涉及的產品范圍和數量進行評估，并賦予相應的權重。

3 結 語

綜上所述，非金屬襯里壓力管道的缺陷認定標準指標體系的構建，對于保障管道的安全運行和有效管理具有重要意義。本研究通過系統性分析和指標體系的建立，提供了針對非金屬襯里壓力管道缺陷的科學評估框架，能夠更好地指導實際應用中的缺陷識別與處理。

參考文獻

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作者簡介

王明悅，碩士，檢驗員，研究方向為壓力容器、壓力管道檢驗檢測等。