02 地下管線安全管理指引

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經濟部工業局 地下工業管線安全管理 參考指引 財團法人工業技術研究院 出版機關: 出版日期: 中華民國 103 12

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經濟部工業局

地下工業管線安全管理

參考指引

經 濟 部 工 業 局

財 團 法 人 工 業 技 術 研 究 院

出版機關: 經 濟 部 工 業 局

出版日期: 中華民國 1 0 3 年 1 2 月

近年來,國內外發生數起重大的管線相關之工安意外,造成嚴重

的人員傷亡及財產損失。而地下工業管線因敷設幅員較廣,也受到檢

測方法及技術的限制,日常維護以間接檢測為主,設備安全的不確定

因素相對較高。因此地下管線的安全管理的困難度也相對增加。若發

生地下工業管線的洩漏,可能會引發工安事件或造成環境汙染。

有鑑於此,世界各國對於工業用地下管線的安全管理愈趨重視,

除修法強制企業主負起管線之設計、施工、操作與維護的責任外,也

要求企業主要重視管線系統安全的完整性,並進行自主管理以及定期

的風險評估與改善工作。

經濟部工業局彙集國內外的經驗及技術,編撰此本參考指引,針

對工業界在地下管線建置、操作及維護的過程,能夠有系統的對管線

安全的完整性進行全面性的審視;包含設計階段對管線之適用性考量

及運轉階段之日常維護與管理審查等基本要求,以及管線設施的風險

評估與人員訓練等工作的管理要點。

本參考指引在編撰過程中,承蒙產、學、研多位專家提供寶貴的

實務經驗,使本參考指引得以完成。值此指引付梓之際,謹致最誠意

的謝忱。

經濟部工業局謹誌

中華民國 103年 12月

i

目 錄

目 錄............................................................................................................................... i

表 目 錄....................................................................................................................... iii

第一章、 背景 ........................................................................................................ 1

一、 參考法規 .................................................................................................1

二、 引用之行業規範/標準 ............................................................................2

第二章、 總則 ........................................................................................................ 7

一、 範疇 .........................................................................................................7

二、 安全管理維護計畫或程序的制定與修訂 .............................................7

三、 檢查和調查 .............................................................................................7

四、 地下工業管線之年度報告、事件報告、安全等相關狀況報告 .........8

第三章、 材料與設計 ............................................................................................ 9

一、 材料 .........................................................................................................9

二、 管線及附屬元件的設計 .......................................................................12

第四章、 建造及壓力測試 .................................................................................. 16

一、 管線施工之一般性要求 .......................................................................16

二、 管溝的施工 ...........................................................................................16

三、 壓力測試 ...............................................................................................17

第五章、 操作及維護 .......................................................................................... 18

一、 滿足最低安全要求狀況的操作 ...........................................................18

二、 管線之操作、維護及緊急處理程序書 ...............................................18

三、 緊急應變訓練 .......................................................................................20

四、 圖資及紀錄 ...........................................................................................21

五、 最大操作壓力 .......................................................................................21

六、 通訊系統 ...............................................................................................22

七、 管線標示 ...............................................................................................22

八、 管線巡視及過河段 ...............................................................................23

九、 緊急遮斷閥維護 ...................................................................................23

十、 管線維修 ...............................................................................................23

十一、 過壓安全保護設施 ...............................................................................23

十二、 管線泵室 ...............................................................................................23

十三、 公眾之認知計畫 ...................................................................................24

ii

十四、 外力施工可能損壞管線之防止措施 ...................................................24

十五、 電腦管線洩漏偵測監控系統(CPM) ...............................................25

十六、 控制室管理 ...........................................................................................25

第六章、 腐蝕控制 .............................................................................................. 28

一、 地下金屬管線腐蝕控制 .......................................................................28

二、 防蝕包覆具備條件 ...............................................................................28

三、 外部腐蝕檢測 .......................................................................................28

四、 管線敷設環境調查 ...............................................................................29

五、 非開挖防蝕包覆狀況檢測 ...................................................................29

六、 管線陰極保護有效性檢測 ...................................................................29

七、 直接開挖檢驗 .......................................................................................29

第七章、 管線系統完整性管理計畫 .................................................................. 31

一、 適用性 ...................................................................................................31

二、 完整性管理計畫 ...................................................................................31

三、 完整性管理計畫之各項要素 ...............................................................31

四、 完整性評估執行人員的資格 ...............................................................32

五、 完整性評估及後續活動 .......................................................................33

六、 完整性評估的週期及追蹤 ...................................................................33

iii

表 目 錄

表一、美國管線安全法規及相關主要工業規範........................................ 2

表二、49CFR192 所要求之管線材料規範 ............................................... 10

表三、管線腐蝕防護效果分級.................................................................. 28

表四、49CFR§192.939 所訂之完整性評估週期 ....................................... 34

iv

1

第一章、 背景

歷年來國內外屢次發生嚴重的地下工業管線之意外事件,多

半以管理不當及應變不足為主因。因此,本指引主要參考國際規

範,希望能借國際之經驗來彌補國內地下工業管線安全管理不足

之處,以強化國內石化相關產業安全管理能力,減少石化業工安

事故的發生。

一、 參考法規

國際間有關輸送管線的法案最早源於英國,訂於 1962 年。美

國則是在 1968 年才訂定天然氣輸送管線之安全法案,並成立輸送

管線安全辦公室(Office of Pipeline Safety,OPS)。

因國內的輸送管線之設計多半依循美國機械工程師協會

(American Society of Mechanical Engineers,ASME)所發行之

ASME B31.4 以及 B31.8 等工業標準做為設計之依據,所以在本指

引中也多半參考美國之法規要求來編寫。

目前美國針對管線安全的法規主要在聯邦法規(Code of

Federal Regulations,CFR) 標題 (Title) 49,主管單位為運輸

部(Department of Transportation,DOT),在運輸部下並設有管

線和危險材料安全管理局(Pipeline & Hazardous Materials Safety

Administration,PHMSA),以及專責之管線安全辦公室 (OPS)。

在標題 49 之下主要與輸送管線相關的內容是位於第一章

(Chapter I),其再細分為四個子章節(Subchapters A、B、C、D) 。

其中 Subchapter A 是有害物質及石油運輸的總則,含定義、規則

制定程序、危險物料方案程序、危險物料公共部門的培訓規劃和

補助。Subchapter B 是油的運輸,主要針對石油洩漏預防和應變計

畫的要求。Subchapter C 是危險物質法規,除詳細列出有害物質的

名稱及危險等級之分類外,還包含包裝與運輸方式、以及緊急應

變資訊等等規定;其中危險物質的分類主要分三大類:有毒物質、

易燃物質以及爆炸物等。Subchapter D 則是針對輸送管線安全的要

求,其中包含了 Parts 190 ~ 195 等 6 個分段(Part);49CFR190

與 49CFR191 為立法及相關報告之要求,49CFR192 是針對天然氣

與其他氣體的規定,49CFR193 則是著重在區域性天然氣管的要求,

49CFR194 為油管的應變計畫,以及 49CFR195 則是對液態及 CO2

這兩大類的輸送物質的整體要求。

2

其中與地下工業管線相關之段落,主要就是 49CFR192 與

49CFR195,法規的內容及相關標準可參見表一之列表。

表一、美國管線安全法規及相關主要工業規範

二、 引用之行業規範/標準

本指引所參考或引用之輸送管線的國際行業規範有美國國家

標準協會(American National Standards Institute,ANSI)、美國機

械工程師協會(ASME)、美國石油協會(American Petroleum

Institute,API)、國家防蝕工程協會(National Association of

Corrosion Engineers,NACE)、紐西蘭標準協會(Standards New

Zealand;標準使用簡稱為 NZS)、澳洲標準協會(Standards Australia;

標準使用簡稱為 AS)、英國國家標準協會(British Standards

Institution,BSI;標準使用簡稱為BS)、歐洲標準化委員會(European

Committee for Standardization,CEN)、加拿大標準協會(Canadian

Standards Association,CSA)以及燃氣工程師及經理人學會

(Institution of Gas Engineers & Managers,IGEM;部分標準使用簡

稱為 IGE)等。依領域分別有:

49 CFR 192 49 CFR 195

名稱天然氣及其他氣體之管線輸送: 最基

本之聯邦安全標準危險液體的管線輸送

A—總則B—年度, 事故, 及安全相關的報告

B—材料 ASME B31.4(液)、ASME B31.8(氣)、C—管的設計 API 5L、API Std. 1104、

D—管線零組件設計 BS PD 8010-1E—管線間鋼材的焊接F—焊接外之接頭的材料G—傳輸管線及主線之營建要求 ASME B31.4(液)、ASME B31.8(氣)H—(區域管線) 略

J—測試要求 E—壓力測試 ASME B31.4(液)、ASME B31.8(氣)、

K—(區域管線) 略 API Std. 570、

L—操作 F—操作及維護 API RP 1110、API 1130、API 1168、

M—維護 API RP 1165、API RP 1162、API 1166、

N—管線操作人員的資格 G—管線操作人員的資格 API RP 1161、API Std. 1163

ASME B31.8S (氣)、API 1160 (液)、

ASME B31G、API RP 579、

BS PD 8010-3、CSA Z662、

NACE SP0113

法規/標準美國運輸部(US DOT)

相關之工業規範

總則 A—總則

管線系統完整性

管理

D—營建

腐蝕 I—腐蝕控制要求 H—腐蝕控制

ASME B31.4(液)、ASME B31.8(氣)、 NACE

35100、NACE SP0102、NACE SP0207、NACE

SP0169、NACE SP0204、NACE SP0502

設計 C—設計要求

建造

測試, 操作及維

O—氣態傳輸管線完整性管理 195.450 高影響區域

P—氣態區域管線完整性管理 195.452 管線完整性整理

3

(一) 設計及建造

1. ANSI/ASME B31.4 – 液態烴和其他液體之管線輸送系統

(Pipeline Transportation Systems for Liquid Hydrocarbons

and Other Liquids)。

2. ANSI/ASME B31.8 – 氣體輸送及區域管線系統(Gas

Transmission and Distribution Piping Systems)。

3. ANSI/ASME B31.12 – 氫氣管線及管道(Hydrogen Piping

and Pipelines)。

4. ASME IX – 鍋爐和壓力容器規範(Boiler and Pressure

Vessel Code Section IX)。

5. API Std. 5T1 – 缺陷術語(Standard on Imperfection

Terminology)。

6. API Spec. 5L – 管線規格(Specification for Line Pipe)。

7. API Spec. 6D – 管線閥門規格(Specification for Pipeline

Valves)。

8. API Std. 1104 – 管線及相關設施的焊接(Welding of

Pipelines and Related Facilities)。

9. BS EN 14161 – 石油及天然氣工業管線輸送系統

(Petroleum and natural gas industries. Pipeline

transportation systems)。

10. BS EN 1594 – 氣體基礎設施,最大工作壓力超過 16 bar

之管線的功能要求(Gas supply systems. Pipelines for

maximum operating pressure over 16 bar. Functional

requirements)。

11. BS PD 8010 Part 1 – 管線執行規範,陸地上之鋼管(Code

of practice for pipelines. Steel pipelines on land)。

12. EN ISO 9606 – 焊接人員資格測試(Qualification testing of

welders)。

13. ISO 15614 – 金屬材料焊接程序的資格及規格

(Specification and qualification of welding procedures for

metallic materials -- Welding procedure test)。

14. NZS/AS 2885.1:2012 – 燃氣和液化石油管線 – 設計及

建造(Pipelines - Gas and liquid petroleum - Design and

construction)。

15. NZS 5223:1987 – 高壓氣體和液體石油管線規範(Code of

Practice for High Pressure Gas and Petroleum Liquids

Pipelines Part 1:High Pressure Gas Pipelines)。

4

(二) 腐蝕控制

1. NACE SP0102 – 輸送管線之在線檢測(In-Line Inspection

of Pipelines)。

2. NACE 35100 – 輸送管線之在線檢測(In-Line Inspection

of Pipelines)。 (註:此份文件為 NACE SP0102 之配套

指引)

3. NACE SP0169 – 地下或水下金屬管線系統之外部腐蝕控

制(Control of External Corrosion on Underground or

Submerged Metallic Piping Systems)。

4. NACE SP0204 – 應力腐蝕裂縫直接評估方法(Stress

Corrosion Cracking(SCC)Direct Assessment

Methodology)。

5. NACE SP0207 – 緊密電位測試(Performing Close-Interval

Potential Surveys and DC Surface Potential Gradient

Surveys on Buried or Submerged Metallic Pipelines)。

6. NACE SP0502 – 管線外部腐蝕之直接評估方法

(Pipeline External Corrosion Direct Assessment

Methodology)。

(三) 測試、操作及維護

1. API Std. 570 – 管線檢測規範:在役管線系統的檢查、修

補、變更與再分級(Piping Inspection Code: In-Service

Inspection, Rating, Repair, and Alteration of Piping

Systems)。

2. API Std. 1104 – 輸送管線及相關設施之焊接標準

(Welding of Pipelines and Related Facilities)。

3. API Std. 1163 – 在線檢測系統之資格(In-line Inspection

Systems Qualification)。

4. API RP 1110 – 液態石油輸送管線之壓力測試

(Recommended Practice for the Pressure Testing of Steel

Pipelines for the Transportation of Gas,Petroleum Gas,

Hazardous Liquids,Highly Volatile Liquids,or Carbon

Dioxide)。

5. API RP 1161 – 輸送管線營運商資格認證的建議做法

(Recommended Practice for Pipeline Operator Qualification,

OQ)。

5

6. API RP 1162 – 輸送管線營運商之宣傳方案(Public

Awareness Programs for Pipeline Operators)。

7. API RP 1165 – 管線監控和數據蒐集系統顯示

(Recommended Practice for Pipeline Supervisory Control

and Data Acquisition(SCADA)Displays)。

8. API 1130 – 以運算監控液體管線(Computational Pipeline

Monitoring for Liquids)。

9. API 1166 – 開挖監測和觀察(Excavation Monitoring and

Observation)。

10. API 1168 – 管線控制室管理(Pipeline Control Room

Management)。

11. API Publ. 1149 – 管線變量的不確定性及其對洩漏偵測性

的影響(Pipeline Variable Uncertainties and Their Effects on

Leak Detectability)。

12. AS/NZS 2885.5 – 氣態及液態石油輸送管線;Part 5:現場

壓力測試(Pipeline – Gas and Liquid Petroleum. Part 5:

Field Pressure Test)。

(四) 管線系統完整性管理

1. ASME B31.8S –氣體輸送管線之系統完整性管理

(Managing System Integrity of Gas Pipelines)。

2. ASME B31G – 鏽蝕之管線剩餘強度的判斷手冊

(Manual for Determining the Remaining Strength of

Corroded Pipelines)。

3. API RP 1160 – 危險液體輸送管線之系統完整性管理

(Managing System Integrity for Hazardous Liquid

Pipelines)。

4. API RP 579 – 適用性評估(Fitness-For-Service)。

5. BS PD 8010-3 – 輸送管線實行規範(Code of Practice for

pipelines – Part 3:Steel Pipelines on Land –Guide to the

Application of Pipeline Risk Assessment to Proposed

Developments in the Vicinity of Major Accident Hazard

Pipelines containing Flammables – Supplement to PD 8010

1:2004)。

6. CEN/TS 15173:2006 – 氣體供給系統 - 關於管線完整性

管理系統之參考架構(Gas Supply Systems - Frame of

Reference regarding Pipeline Integrity Management System,

PIMS)。

6

7. CSA Z662 – 油料及氣體管線系統(Oil & Gas Pipeline

Systems)。

8. IGE/TD/1 – 高壓氣體輸送鋼管(Steel Pipelines for High

Pressure Gas Gransmission)。

9. NACE SP0113 – 管線完整性方法之選擇(Pipeline

Integrity Method Selection)。

7

第二章、 總則

一、 範疇

本指引為加強地下工業管線之安全管理而編撰,所列舉之程

序主要適用於輸送危險物質之地下工業管線,工業管線內輸送物

質為「工廠管理輔導法」所規範之危險物品,含原物料、半成品

或成品,不包含「公用氣體與油料管線災害防救業務計畫」所規

範之天然氣與八大類油品。輸送型態分為液體、氣體及液態高壓

氣體等。

「地下工業管線」係指輸出端廠場(工廠、碼頭與儲運等)

與接收端廠場間,兩端廠區範圍外經由第三地之工業管線。舖設

型態主要為地面下,部分因地形限制以橋樑附掛或自設管架橋進

行跨越。

二、 安全管理維護計畫或程序的制定與修訂

事業單位應自訂或參考行業規範(如附錄二輸送危險液體管

線之系統完整性管理),制定管線安全管理維護計畫,提出保證管

線設施安全運行的計畫,並提報給主管機關備查。

事業單位提報之計畫有不足之處,主管機關得要求事業單位

提出該計畫或程序的修訂建議,或作出適當之回應。

其次,事業單位應就每一管線建立一個專屬的資料庫,內含

原始設計/分析、施工過程紀錄、風險評估報告、緊急應變標準程

序、定期檢查報告、維修報告、異常事件紀錄、操作程序...等,

並指派專責單位及專人負責管理,任何資料若有變更時,應依變

更管理基本要求處理。

三、 檢查和調查

下列任一狀況發生時,主管機關得派遣代表,或授權適當之

專職人員,進入事業單位之工作場所進行檢查及必要之調查:

1. 設施所在位置之定期檢修期間。

2. 接獲民眾投訴時。

3. 管線事故或事件發生時。

4. 主管機關認為有必要時。

8

四、 地下工業管線之年度報告、事件報告、安全等相關狀況報告

事業單位應提出所有地下工業管線之事故報告、安全相關的

報告、年度整合報告等。

(一) 年度報告之內容至少須包含以下項目:

1. 事業單位基本資料: 公司名稱、地址…等。

2. 管線基本資料: 經過區域長度、內容物、輸送的容

量估算。

3. 管線防蝕方法及狀況。

4. 管線巡檢及其他檢查工作項目。

5. 歷年完成之基線評估和重新評估的管段。

(二) 事故報告之內容應對事故狀況有明確之描述,至少須包含

有事業單位名稱及地址、提報事故發生時間及管線位置、

釋放之管線內容物及其形態(氣態或液態)、釋放量估算、

人員傷亡、管線及相關設施是否因事故停機、以及其他相

關狀況的說明。

(三) 補充報告:在上述報告提交後,獲得之更多破損分析、肇

因分析的相關資訊,事業單位必須做出補充報告,並盡快

於原始之事故報告中明確說明補充報告加入的時間。

(四) 事業單位管線有下列與安全有關的任何狀況,必須對主管

機關提出報告:

1. 管線之環向應力(Hoop Stress)大於或等於最小降伏

應力(Yield Stress)之 20%。管壁減薄已低於最大操

作壓力所需厚度之腐蝕,且有導致洩漏的局部穿孔腐

蝕之情況時。

2. 因自然環境因素如地震、洪水或邊坡滑動等產生之地

面運動或不正常的負荷,而損害管線的適用性、結構

完整性或可靠性時。

3. 任何裂紋或其它材料缺陷而損害結構完整性或可靠

性。

4. 因機械故障或操作失誤而造成操作壓力大於最大允

許壓力時。

5. 其他安全相關狀況。

9

第三章、 材料與設計

一、 材料

此指引提出用於輸送管線之管線本體和附屬元件的選擇與合

格資格的最低要求,管線本體和附屬元件之材料須滿足:

1. 在可被預期的壓力、溫度和其他環境條件下,管線須能保

持結構完整性。

2. 與管線中輸送的物質以及與它們相接觸的任何其它材料

具化學相容性。

3. 依照與其他相關規格的要求。

此外,針對不同輸送物質之管線材質之要求有:

(一) 氣體輸送 – 鋼材

1. 新管線(New Pipe)

(1) 滿足表二所列鋼管部分之規範或其他廣被接受之行

業規範的要求。

(2) 使用不明、或未在表二鋼管部分之規範內的管線(或

其他廣被接受之行業規範),則須出示彎曲及拉伸特

性、可焊接性並進行適當的檢查。

(3) 使用壓力造成之環向應力符合 API 5L 規範或其他材

質規範的要求。

(4) 冷擴管必須符合 API 5L 規範或其他材質規範的強制

性規定。

10

表二、49CFR192 所要求之管線材料規範

2. 舊管線(曾使用過的管線,Used Pipe)

(1) 須進行適當的檢查。

(2) 使用不明、或未在表二鋼管部分之規範或其他廣被接

受之行業規範的管線,則須出示彎曲及拉伸特性、可

焊接性並進行適當的檢查。

(3) 再次使用時之壓力應小於或等於前次之使用壓力。

(4) 使用壓力造成之環向應力符合 API 5L 規範或其他材

質規範的要求。

(二) 氣體輸送 – 塑膠材質

1. 新管線

(1) 依照表二塑料管部分規範或其他廣被接受之行業規

材質 工業標準

API 5L API Specification for Line Pipe API 管線規格

ASTM

A53/A53M

Standard Specification for Pipe, Steel

Black and Hot-Dipped, Zinc-Coated,

Welded and Seamless

黑皮與熱浸鍍鋅有縫及無縫鋼管規範

ASTM A106

Standard Specification for Seamless

Carbon Steel Pipe for High

Temperature Service

使用於高溫之無縫碳鋼管規範

ASTM

A333/A333M

Standard Specification for Seamless

and Welded Steel Pipe for Low

Temperature Service

使用於低溫之無縫及焊接鋼管規範

ASTM A381

Standard Specification for Metal-Arc-

Welded Steel Pipe for Use with High-

Pressure Transmission Systems

使用於高壓傳輸系統之金屬弧焊鋼管

規範

ASTM A671

Standard Specification for Electric-

Fusion-Welded Pipe for Atmospheric

and Lower Temperatures

使用於大氣及低溫之電熔焊鋼管規範

ASTM A672

Standard Specification for Electric-

Fusion-Welded Steel Pipe for High-

Pressure Service at Moderate

Temperatures

使用於高溫、高壓之電熔焊鋼管規範

ASTM A691

Standard Specification for Carbon and

Alloy Steel Pipe, Electric-Fusion-

Welded for High Pressure Service at

High Temperatures

使用於高壓及中溫之電熔焊碳鋼合金

鋼管規範

ASTM D2513-

99

Standard Specification for

Thermoplastic Gas Pressure Pipe,

Tubing, and Fittings

熱塑性氣體壓力管,管件和配件

ASTM D2517

Standard Specification for Reinforced

Epoxy Resin Gas Pressure Pipe and

Fittings

強化環氧樹脂氣壓管及配件

鋼管 (Steel pipe)

熱塑性塑料管

(Thermoplastic

pipe and tubing)

名稱

11

範來製造。

(2) 要能耐受預期會接觸之化學物質。

(3) 當規範表列之管線直徑與實際使用不相符時,在滿足

下列條件下,可使用規範表列管線直徑之間的尺寸:

A.滿足規範要求之強度及設計標準。

B.塑料化合物符合標準。

2. 舊管線(曾使用過的管線)

(1) 依照表二塑料管部分規範或其他廣被接受之行業規

範來製造。

(2) 要能耐受預期會接觸之化學物質。

(3) 只能用於天然氣。

(4) 尺寸仍在製造規格之公差範圍內。

(5) 目視無缺陷。

(6) 同新管線之(3)項。

(三) 液體輸送

輸送液態危險物質的管材限於碳鋼、低合金高強度鋼或符

合設計壓力及溫度之合金鋼;但所有的管材也都需要滿足表二

中鋼材相關規範或其他廣被接受之行業規範的要求。其他要求

有:

1. 新管線

(1) 管材需使用碳鋼或低合金高強度鋼或符合設計壓力

及溫度之合金鋼。

(2) 管材製造需符合規範的化學成份與機械性能測試要

求。

(3) 公稱外徑大於或等於 4½ 英吋管線需在管或管的包覆

上標註管材等級和尺寸。

2. 舊管線 (曾使用過的管線)

除符合新管之(1)、(2)的要求外,另需符合:

12

(1) 管材必須使用已知的行業規範,且焊接之接縫結合係

數須符合規範要求。若標定之最小降伏強度或壁厚是

未知的,需依特定之行業規範適當加以確定。特定之

行業規範如 US Code 49CFR192、49CFR195、

ANSI/ASME B31.4、ANSI/ASME B31.8 等。

(2) 管線不得有下列狀況:

A.挫曲(Buckles)。

B.裂縫、溝槽、凹槽、凹陷或超過該管之製造規範

所允許缺陷之最大深度等表面缺陷。

C.腐蝕區域之殘留厚度小於允許之最小厚度。

(四) 材料標示

(1) 除本項第(4)項範圍中,每個閥門、接頭管的長度、

和其他附屬元件都必須標記以下資訊:

A.製造時所依據的規範或標準。

B.標記尺寸大小、材質、生產廠家和壓力等級,並

視情況標記種類、等級和型號。

(2) 管線和附屬元件表面受到內壓產生之應力時,可能無法

使用刻印(Die-stamped)。

(3) 如果使用刻印,模具必須有鈍或圓邊,盡量減少應力集

中。

(4) 國內早期生產的產品,應符合下列項目:

A.產品應標記類型、製造商和型號。

B.現成產品所使用之規格或標準所提供之壓力、溫

度和其它適用的標準數據。

二、 管線及附屬元件的設計

(一) 鋼管的設計

鋼管基本的設計公式為:

13

其中,

P = 設計壓力

S = 降伏強度

D = 管的公稱外徑

t = 管的公稱厚度

F = 設計係數

E = 電阻焊 (Electric Resistance Welded,ERW) 焊接接縫

結合係數

T = 溫度降額係數

C.A = 腐蝕裕度

其中:

1. 溫度設計時須符合操作條件之完整性(低溫條件)。

2. 操作壓力不同之設計須依據公式計算設計壓力及材料規

格;此外,除本公式考慮內壓外力,還需考慮覆土及車載

重之管外壓力來計算厚度。

3. 設計係數

(1)輸送液體之管線的設計係數可參考 49CFR§195.106

或 ANSI/ASME B31.4 之規定:

A. 直管:符合 ANSI/ASME B31.4 管半徑規定之冷

彎加工彎管,F = 0.72。

B. 熱彎加工彎管:F = 0.72 × 0.75 = 0.54。

(2)輸送氣體之管線的設計係數可參考 49CFR§192.105

之規定,依區域等級 F = 0.72 ~ 0.4;或參考

ANSI/ASME B31.8 之規定,依區域等級 F = 0.8 ~

0.4。

P = (2 × S × t / D) × F × E × T + C.A.

14

4. 電阻焊焊接接縫結合係數須滿足特定之行業規範的要求,

如:

(1)依 APL 5L 規範規定,製造廠商須每 200 支取樣 1

支做焊道拉伸試驗,其焊道抗拉強度不得小於母材

之最小抗拉強度,則可取 E = 1。

(2)若依 ANSI/ASME B31.3 或其他計算壓力管之法規

規定,對於電阻焊之鋼管則取 E = 0.85;除了經過

100% RT 檢驗合格,才能取 E = 1。

5. 腐蝕裕度:若鋼管已進行冷軋退火製程以滿足規定之最小

降伏強度後隨即被加熱,而非經由焊接或利用焊接做部分

之應力消除,且在任何時間管線的溫度均超過900°F (482

℃)或被保持 600°F(316℃)以上超過為 1 小時,則設

計的壓力應被限制為 75%的上述壓力公式。

6. 對於地震、振動條件,可依據 ANSI/ASME B31.4 等行業

規範進行外部負載設計。

(二) 輸送管線之附屬元件設計

管線的每個附屬元件都必須能夠承受工作壓力和其他預

期的負荷,並與同位置狀況之管線其材料需可承受相同之應力。

但是,如果無法以相同應力設計特殊附屬元件,則可依照由製

造商所作之附屬元件或製造原型件的壓力測試結果之壓力等

級來設計。

管線附屬元件與設備的設計和安裝必須滿足腐蝕控制應

用的要求。

1. 氣體輸送管線之閥件的設計要求:除了鑄鐵閥件及塑膠閥

件,所有閥件須滿足 API 6D 或其他同等之國家規範或國

際規範的要求;當操作條件大於這些規範之壓力-溫度要

求時,不得使用。而鑄鐵閥件及塑膠閥件須滿足下列條

件:

(1)當溫度大於等於最大運作溫度時,閥件需能承受最

大運作壓力等級。

(2)需通過水壓測試不產生洩漏,水壓之測試壓力為最

15

大操作壓力的 1.5 倍。

2. 氣體輸送管線之閥件的設計要求:所有閥件需具完善之工

程設計,並至少通過 API 6D 所規定之殼件及座件的水壓

測試而不產生洩漏;此外,應清楚標示閥體之公稱尺寸、

最大工作壓力及材料等資訊。

3. 內部檢測設備:在設計上需能讓內部檢測設備通過管線的

附屬元件。若有緊急施工,後續必須修改。

4. 地上調壓槽:符合內壓及外部負載要求,可依據 API 相

關法規設計製作。

5. 電腦管線洩漏偵測監控系統(Computational Pipeline

Monitoring,CPM)洩漏偵測系統可參考 API 1130 之要

求。

(三) 輸送管線之鋼管的焊接

焊接程序需滿足 API 1104、ASME 鍋爐和壓力容器規範

(Boiler and Pressure Vessel Code) Section IX、或其他同級之

國際規範如 ISO 15614 等行業規範之要求。

1. 焊接者之資格同樣需符合 API 1104、ASME Section IX、

或 EN ISO 9606 等行業規範之要求。

2. 焊縫的檢查及測試需由經過適當訓練及經驗者進行目視

檢查,並進行壓力測試;測試壓力所產生之環向應力需大

於等於 20% 的最小降伏應力,焊縫的允收條件可參考

API 1104 或其他國際規範。

3. 焊縫的非破壞檢測必須使用打孔(Trepanning)之外的任

何方法來進行,這些方法須能清楚地顯示可能會影響焊縫

完整性的缺陷。焊接非破壞檢測為保證焊縫的可接受性,

其施作須遵照下列兩點要求:

(1)須按照書面程序來執行。

(2)由既定程序培訓及通過程序檢定的合格人員,使用

通過測試設備施作。

16

第四章、 建造及壓力測試

管線的建造須注意焊接程序(含接合面、焊工檢定、天氣等)要

符合規定外,對於焊道檢查及修補,以及管線埋設的要求(如開挖、

與其他管線間距、回填、穿越鐵道、公路等)均須滿足要求。此外,

在與下水道箱涵交會時,管線必須由箱涵之上方或下方經過,不得直

接貫穿箱涵;但因檢測或緊急遮斷等運轉需要而設置之涵箱,則不受

此限制。

一、 管線施工之一般性要求

每條輸送管線必須按照施工的書面說明或工業標準實施建造

程序。建造施工的檢查項目須包含:

(一) 材料:所有管線及附屬元件須於現場進行目視檢查,確保

沒有可影響其適用性之損害。

(二) 鋼管的修補:任何可能影響其適用性之缺陷或損壞的鋼管

必須進行修理或移除。操作條件在環向應力大於規定最小

降伏應力 20%之鋼管,若有刮痕、鑿擊、凹槽或弧燒傷

等,都必須從鋼管上將其移除。

(三) 彎管及彎頭均須依規定施工。

事業單位必須採取所有確實可行的步驟,以保護每一個輸送

管線遭遇來自沖刷、洪水、不穩定的土壤、邊坡滑動或其它危險

可能導致管線移動的不正常負荷。

每個地面上的輸送管線,必須保持行車安全的距離或者安裝

防撞設施加以保護,使其免受車輛交通或其他類似原因之意外而

損壞。

二、 管溝的施工

在管溝施工時,在環向應力高於 20%之規定最小降伏應力之

操作條件下的鋼管必須使用適合的管溝,可發揮減少應力之最大

效益,並保護管線防蝕包覆不受損傷。

管溝的回填方式需提供管線所需之支撐,並防止管線和管線

包覆因設備或回填材料而損壞。

管溝之施工方式可依行業規範來實施,或可參考以下建議:

17

(一) 管線下方可使用砂包(內裝無鹽細砂)墊住。

(二) 管線頂上方 30 cm 回填無鹽細砂。

(三) 在管線上方加管線警示帶(低密度聚乙烯,Low Density

Polyethylene,LDPE),警示帶厚度不小於 0.15 mm,警

示帶內容亦應予明確告知下。內容範例如:「有高壓管線

請小心,如有挖損,請速洽電 ooo 公司,電話:xxxxx」;

一般警示字體大小為 45 mm 高 X 35 mm 寬,紅色正楷字

體。

(四) 另外在 30 cm 無鹽細砂上方,再回填級配低強度水泥

(Controlled Low Strength Material,CLSM),然後依回

填高度規定,再加一層警示帶。

三、 壓力測試

任何新的管段、修復後或遷移後的管段,都必須通過最大允

許工作壓力測試,並確保每個潛在危險的洩漏已被定位並消除。

輸送液體之地下工業管線其壓力測試的條件,可依據法規

ANSI/ASME B31.4 或 49CFR§195 Subpart E 之規定;輸送氣體之

地下工業管線則可參考 ANSI/ASME B31.8 或 49CFR§192

Subpart J 之規定。

對於早期建置之管線,也必須依操作條件安排試壓。試壓壓

力需為最大操作壓力的 125%,並維持 4 小時。若無法目視檢查是

否有洩漏狀況,則必須再增加 4 小時的持壓,其壓力設定為最大

操作壓力的 110%。

本試驗的介質必須是液體、空氣、天然氣或惰性氣體;唯高

壓試壓應儘量用水試壓,以避免試壓危險。測試必須包含管線及

附屬元件(附屬元件更換可考量不測試),每個用於管線測驗段的

接頭,應排除需要特殊測試要求的接頭;若使用非焊接接頭,必

須在不超過其工作壓力下的壓力進行測漏試驗。試壓相關條件之

紀錄應保存至管線除役為止。

18

第五章、 操作及維護

管線業者為維持管線之安全操作,必須分別針對設施、操作人員

及緊急應變等制定管線之操作、維護及緊急處理程序書,事業單位須

依此程序持續性地進行操作人員之訓練、複訓,並建立適當的檢核機

制。相關之紀錄應保存至少 5 年。

負責操作之控制室,須建立最大操作壓力的限制,包含正常操作、

試壓等;並建立完整通訊系統包括操作參數傳輸、緊急狀況之資訊接

收與發送系統、與事故地點之雙向溝通方式、與防災體系之通訊。

對於可能發生之異常狀況必須建立維修制度,至少應含維修前置

作業規劃分析、維修施工的監督與紀錄、維修完成的檢查與確認、並

依作業層次與管制層次由不同人員簽核各項重點工作項目等;在異常

狀況發生時,再依據維修汰換程序進行管線維修,之後管線才可以繼

續操作。其它要求如下:

一、 滿足最低安全要求狀況的操作

管線若有以下狀況,必須依據維修汰換程序進行管線維修後,

管線才可以繼續操作。

(一) 依管線完整性管理計畫進行維修。

(二) 非完整性管理維修:對管線安全操作有影響之狀況必須儘

快排除,對於會有人命或財產的立即風險狀況則必須排除

後方可操作。

二、 管線之操作、維護及緊急處理程序書

管線業者需針對每一個管線系統準備一套管線操作、維護及

異常緊急處理程序書,操作人員須依此程序進行。此程序書每年

度進行審查一次,審查間隔不得超過 15 個月。程序書必須放在隨

手可得之處,相關程序書必須符合以下之要求:

(一) 維護及正常操作程序書:

1. 安全操作及維護需求之管線建置紀錄及操作歷史紀

錄。

2. 可以提供即時的意外通報相關資料。

3. 依據本程序所需之相關資料。

19

4. 標示意外災害對公眾危害較嚴重的區域。

5. 管線意外肇因分析程序。

6. 嚴重危害區域之事故降低措施及避免意外再度發生

之措施。

7. 管線啟動或停止階段,沿線壓力變化監控裝置及控制

閥。

8. 若管線未具備失效安全保護裝置,則必須有監控系統,

監測啟泵到壓力、流量穩定階段之壓力變化。

9. 在公眾危害嚴重區域之管線未具備失效安全保護裝

置時的處置,或藉由遠端監測壓力、溫度及其他裝置

之控制發送及接收數量等程序。

10. 管線異常處理程序包含如何接管、頂水及密封程序,

以降低對環境之污染。

11. 降低公眾危害區域的意外引燃機率。

12. 建立與政府相關消防、應變處理單位之聯繫,並讓政

府瞭解業者對於危險物品之應變處理能力。

13. 定期審查相關程序之有效性並進行修正。

14. 對於管線之開挖必須準備相關之安全偵測、人員呼吸

防護具及緊急救援設備。

15. 控制室管理程序之實施。

(二) 防止異常操作程序

當超出設計操作狀況時,需再加入以下程序以保障安

全:

1. 針對異常狀況之回應、調查及修正,包括控制閥不當

關閉或停止、操作壓力不在正常操作範圍內、連續中

斷、安全裝置之操作、設施異常或人員誤動作導致對

人員或財產之危害。

2. 異常操作後必須調查其偏差量以確保繼續操作之完

整及安全性。

3. 修正正常操作壓力、流量設備之參數。

4. 當接收到異常操作的通知時,通知負責營運人員。

5. 定期測試負責操作之人員反應,以確認程序之有效性,

並適度修正程序書。

(三) 緊急應變計畫必須包含

20

當緊急狀況發生時,需再加入以下程序以保障安全:

1. 對操作者需要立即處置或通知相關消防、應變機構之

事件的接收、確認及分類。

2. 對於各種緊急狀況之即時且有效的反應,包括管線或

鄰近區域之火災或爆炸、管內物質意外洩漏、操作失

誤導致之危險狀況及天災。

3. 緊急情境所具備之應變人員、設備、設施、工具及材

料。

4. 管線及相關設施失效導致洩漏所必須具備的緊急關

斷、降壓等相關可減少洩漏量之措施。

5. 洩漏事故現場之控制以降低揮發性物質可能產生之

爆炸。

6. 減少民眾暴露於有害物質或可能產生之爆炸所需的

緊急疏散措施、公路交通管制或鐵路影響區域之管

制。

7. 通知相關消防、警察及應變機構之管線意外事件,並

合作進行應變演練。並包含高活性內容物之管線應變

注意事項。

8. 以適當之設備或軟體評估高揮發性內容物產生之蒸

氣火球之涵蓋範圍。

9. 事故後進行應變程序有效性之檢討並進行修正。

10. 緊急事故控制中心所必須採行之措施。

11. 安全相關之事故報告格式及指引。

三、 緊急應變訓練

(一) 管線業者需建立一套人員緊急處置程序並持續性的訓練人員

應變能力,對緊急應變人員的要求如下:

1. 執行緊急應變程序。

2. 瞭解輸送內容物之危害特性,包括極易揮發的可燃液

體 (Highly Volatile Liquid,HVL)、與空氣混合後

的可燃特性、禁水性之反應等。

3. 確認可能發生之緊急事故情境、預期危害後果及適當

之矯正措施。

4. 意外洩漏之風險控制,包括火災、爆炸、毒性及對環

境的影響。

21

5. 學習可能發生的火災、型式、規模及結果,及使用手

提式或現場的滅火設備。

(二) 每年(最長不得超過 15 個月)必須評估以下項目:

1. 應變人員對於前項之能力。

2. 變更緊急應變訓練,確保其有效性。

(三) 必須要求並確認應變人員之主管瞭解整個應變程序。

四、 圖資及紀錄

(一) 業者必須保存最新的管線路徑圖及紀錄,必須包含:

1. 位置及標示,包括:緩衝槽、泵站、關斷閥、監控系

統設施、管線路徑、安全措施。

2. 跨越公路、鐵道、河流、地下設施及其他管線。

3. 管線最大操作壓力。

4. 管線公稱尺寸、等級、形式及厚度。

(二) 業者必須保留每日管線操作記錄 3 年,包括:

1. 每個泵站之出口壓力。

2. 任何緊急或異常操作。

(三) 業者必須保存以下資料:

1. 管線維修日期、位置及維修狀況直到管線除役。

2. 管線週邊設備維修日期、位置及維修狀況保存 1 年。

3. 管線檢測紀錄保存至少 2 年或至下一次檢查時程,取

兩者較長時間者。

五、 最大操作壓力

(一) 除了啟泵時的壓力激增或正常操作下的變化外,管線操作

壓力不得超過以下之要求:

1. 操作壓力不得超過管線設計壓力,碳鋼管線若設計條

件不足則採首次試壓條件的 80%,12 英吋以下管線

試壓未到降伏強度者,取 14 kg/cm2(200 p.s.i.)。

2. 操作壓力不得超過其他構件的最大設計壓力。

22

3. 操作壓力不得超過其他構件試壓條件的 80%。

4. 操作壓力不得超過個別附屬元件的工廠試壓或測試

條件的 80%。

5. 操作壓力不得超過有連續 4 小時以上測試紀錄的

80%。

(二) 操作壓力激增或其他變數不得超過 110%的最大操作壓

力。

六、 通訊系統

(一) 業者必須建立完整通訊系統進行管線輸送相關資訊傳

遞。

(二) 通訊系統至少必須包含以下系統:

1. 監視與操作等相關資料。

2. 接收來自操作人員、民眾及主管機關對於異常操作及

緊急狀況的改善要求。

3. 控制室與緊急事故或異常操作場所之溝通。

4. 與消防、警政及主管機關的緊急事故溝通系統(包含

天災)。

5. 建立與共同操作單位之間的通訊系統及通訊/互相確

認程序。

七、 管線標示

(一) 業者必須針對所有地下工業管線設置標示,並符合以下之

要求:

1. 管線所有者應視需要於公共路口、穿越鐵道等位置設

置標示。也需要在前述外的其它地下管線區段安裝足

夠數量的標示以讓民眾知道管線位置。

2. 管線標示尺寸要夠大且具有明顯對比顏色並且標示

“警告”、“注意”或“危險”,並包含“石化管線”或“危險

物質名稱”,字體必須至少 2.54 公分 (1 英吋) 高、

0.64 公分(1/4 英吋)寬(市區除外),及隨時可聯絡

到的人員或單位之聯絡電話。

3. 過河段、市區人口稠密區設置困難、主管機關已經有

完整之管線紀錄者可不標示。

23

(二) 公用地區地上管段必須要有標示。

八、 管線巡視及過河段

(一) 每年必須沿著管線進行管線上方及附近區域之巡檢至少

26 次,每次之間隔不能超過 3 週。檢查方法可用步行或

開車。

(二) 過河管段必須檢查其是否裸露或被沖刷改變其原始埋設

狀況,檢查週期不得超過 5 年。

(三) 暴雨後,河川水位暴增時,需加強巡查。

九、 緊急遮斷閥維護

(一) 管線緊急遮斷閥必須確認其可以正常操作。

(二) 每年至少需要檢查兩次,每次間隔不得超過 7.5 個月。

(三) 緊急遮斷閥必須有防護設施,避免非經許可人員之操作。

十、 管線維修

(一) 維修時須確認管線安全性,不會造成人命或財產損失。

(二) 不得任意更換非原先設計之附屬元件。

十一、 過壓安全保護設施

為防止管線操作超過最大容許壓力,在管線泵室出口需設置

保護設施,每年需檢查一次(不得超過 15 個月)。高揮發性物質

每年檢查兩次(不得超過 7.5 個月),檢查構件包括限壓設施、洩

壓閥、穩壓及壓力控制設備。

十二、 管線泵室

(一) 維護消防設施之正常運作,確保容易取得使用及清楚標

示。

(二) 需有明確的公司及緊急聯絡電話之標示。

(三) 需確保泵室的安全。

(四) 泵室嚴禁煙火及明火操作。

24

十三、 公眾之認知計畫

(一) 管線需具備與民眾、政府機構及參與人員溝通之防止意外

挖斷損傷計畫

1. 進行管線開挖前通報及避免挖損之專用電話通報系

統。

2. 意外洩漏可能的危害。

3. 洩漏可能產生之現象。

4. 洩漏後必須採行維護公共安全之步驟。

5. 事件通報程序。

(二) 需有降低管線附近學校、社區、商業及居民危害影響之作

為。

(三) 必須儘可能將相關訊息傳達到管線經過區域之所有民

眾。

(四) 必須通過主管機關審查。

十四、 外力施工可能損壞管線之防止措施

(一) 管線業者必須建制一套防止管線被意外挖損的計畫。

(二) 若業者已經建制經過審查合格的專用電話通報系統,則此

措施可以整合在既有的管線通訊系統上(詳如六)。

(三) 此措施至少必須包含以下要點:

1. 管線通過區域可能執行挖掘之相關單位。

2. 定期公告在管線通過區域之公共場所,並告知相關挖

掘單位有關本計畫之目的,與如何在開挖前取得管線

位置資料。

3. 接收並紀錄相關開挖通報的事件與機制。

4. 若管線位於被通知開挖之位置,則主動告知開挖單位

管線位置之臨時標示及識別方法。

5. 在開挖前儘快完成管線位置臨時標示。

6. 若懷疑管線可能被挖損,則必須進行必要之檢查,包

括開挖過程及截至施工完成期間之必要的巡察,若有

爆破作業必須進行測漏檢查。

7. 外力施工單位提出施工圖與管線原埋設單位的圖示

做套繪後,應小心開挖,並由雙方人員現場監督,避

免挖破管線,若開挖單位未依規定通知原埋設管線單

25

位而逕行開挖施工時,後續損壞皆由開挖單位負全責

賠償。

十五、 電腦管線洩漏偵測監控系統(CPM)

單相輸送內容物之CPM系統必須符合API 1130相關之操作、

維護、測試、紀錄保存及操作人員訓練。

十六、 控制室管理

業者對於管線具備監控系統之控制室,必須建立程序書進行

管理,程序書需包含以下之要求。

(一) 控制室人員在管線正常、異常及緊急狀況的角色及權責:

1. 正常操作狀況下控制人員被授權之決定與操作權限

範圍。

2. 當異常操作被偵測到,控制人員所必須採取特殊動作

及與相關單位之溝通(包含第一次以外的異常訊號)

要求。

3. 緊急狀況控制人員所必須採取特殊動作及與相關單

位之溝通(包含第一次以外的緊急訊號)要求。

4. 控制人員換班之紀錄交接要求。

(二) 業者須提供操作人員必須之相關資訊、工具及程序書,包

含以下之項目:

1. 當新增、擴充或更換監控系統或其他相當之系統得依

據 API RP 1165 的要求(除非證明該監控系統不適用

API RP 1165)。

2. 影響管線安全之現場設備新增、移動或變更,必須進

行點對點的現場設備與監控系統顯示值的確認。

3. 每年必須測試及確認管線安全相關之手動操作內部

溝通系統的有效性(最長不得超過 15 個月)。

4. 每年必須測試及備份監控系統(最長不得超過 15 個

月)。

5. 依據 API RP 1168 Sec. 5,建立控制人員變更必須交

接之內容資料。

(三) 業者必須依據下列之要求進行,降低操作人員因疲勞所

26

導致之意外防範措施:

1. 建立操作人員工作時數及輪班方式,以確認具有連續

8 小時之睡眠休息時間。

2. 教育操作人員及主管如何避免非值勤時間之疲勞行

為。

3. 教育操作人員及主管疲勞對於工作之影響。

4. 建立緊急值勤之最長時間限制。

(四) 業者必須建立警報管理書面程序,以確保對於警報訊號有

效之回應,程序必須包含:

1. 審查監控系統安全相關警報之作動正確且符合管線

安全操作之需求。

2. 每月至少一次對所有影響安全之節點,執行拆離監控

系統之掃描作業,確認無警報抑制、產生錯誤警報或

在一段時間內有強制或人為超過容許範圍。

3. 每年至少一次確認安全相關警報設定點及警報顯示

方式,落實校正或更正(不得超過 15 個月)。

4. 每年至少一次審查警報管理計畫的有效性(不得超過

15 個月)。

5. 每年對於每位操作人員觀察其對於警報所進行之反

應及內容,確保皆可以有足夠時間分析及應變(不得

超過 15 個月)。

6. 紀錄上述各項不足之處。

(五) 對於會影響控制室操作之管理變更,須藉由以下之步驟確

認每位操作人員皆清楚:

1. 當計畫及實施管線設備或狀態變更得依據 API 1168

Sec. 7 之程序,確認控制室管理改變後,控制室主管

與現場操作人員的作業一致性。

2. 緊急狀況發生時,現場人員必須知會控制室其改變所

產生之影響。

(六) 業者必須確認控制室之操作經驗要求,控制室之訓練課程

內容需符合要求如下:

27

1. 意外事件與控制室操作有關之報告事項,矯正後探討

其不足之處包括,控制人員疲勞、現場設備、排放設

施之操作、程序、監控系統流程及反應。

2. 依據經驗業者之所需提供的訓練時數。

(七) 業者每年必須提供操作人員的訓練課程內容必須對於操

作人員之工作有潛在提昇功能,其間隔不得超過15個月。

訓練課程必須審查其內容是否具備潛在之提昇功能,其內

容必須包含:

1. 異常操作狀況發生之現象模擬或順序。

2. 以電腦模擬或檯面方法訓練操作人員認知異常操作

狀態。

3. 訓練操作人員在依據緊急應變程序其職責之聯繫。

4. 提供操作人員管線系統之工作模式,特別是異常狀況

的變化。

5. 對於階段操作且頻率不高的管線,提供操作者事先預

習操作程序。

(八) 業者必須呈報操作流程給主管機關。

(九) 適切性及偏差作業,業者必須保留相關紀錄供主管機關審

查:

1. 適當性展示之紀錄。

2. 證明操作偏差符合規範要求。

28

第六章、 腐蝕控制

一、 地下金屬管線腐蝕控制

本規範適用於埋設於地下或浸於水中之金屬管線的外部腐蝕

控制。所有埋設於地下或浸於水中之地下金屬管線,必須有防蝕

包覆以控制外部腐蝕。

對於新建、擴建和改建的地下金屬管線,必須於埋設完成後

一年內使用陰極防蝕保護。

二、 防蝕包覆具備條件

(一) 與金屬表面有足夠的附著力,防止水分的入侵。

(二) 有足夠的韌性,抗開裂。

(三) 有足夠的強度抵抗機械損傷及土壤應力。

(四) 必須有足夠強的抗陰極剝離能力。

(五) 防蝕包覆有低的吸濕性,及高的電阻阻抗性。

三、 外部腐蝕檢測

外部腐蝕檢測包括,管線敷設環境調查、非開挖防蝕包覆狀

況檢測、管線陰極保護有效性檢測、開挖直接檢驗。

根據檢測結果,對外部腐蝕防護系統進行分級,原則上分為

四個等級。管線腐蝕防護效果分級見表三:

表三、管線腐蝕防護效果分級

等級 評語 分級屬性

1 好 腐蝕防護系統功能完好,滿足設計要求,在下次檢驗

周期內能有效使用

2 可

腐蝕防護系統基本完好,但存在一些不影防護效果的

缺陷,能基本滿足設計要求,在下次檢測周期的一半

時間內能使用

3 差

腐蝕防護系統功能較差,存在一些缺陷,不能完全滿

足設計要求,可在 1 年~3 年的檢測周期內限定的條件

下使用

4 劣

腐蝕防護系統功能較差,存在一些缺陷,不能滿足設

計要求,不能有效防止管體腐蝕,使用單位應立即採

取重大維修

29

四、 管線敷設環境調查

(一) 環境腐蝕性能檢測:進行環境腐蝕性能檢測時,應對土壤

腐蝕性以及雜散電流進行測試。土壤腐蝕性資料也可採用

工程設計或歷次檢驗報告的資料。

(二) 大氣腐蝕性調查:進行大氣腐蝕性調查時,對經過可能存

在大氣腐蝕的跨越段與外露管段,應按照行業標準的規定

進行大氣腐蝕性調查。

五、 非開挖防蝕包覆狀況檢測

(一) 絕緣電阻檢測:檢測方法可採用電流-電位法對防蝕包覆

定量檢測。防蝕包覆種類及性能應符合設計要求,一般絕

緣電阻率應大於等於 10000 Ωm2,3 層聚乙稀

(Polyethylene,PE) 防蝕包覆絕緣電阻率應大於等於

100000 Ωm2。

(二) 防蝕包覆破損點檢測:防蝕包覆破損點的檢測應包括破損

點的位置以及破損點管線的腐蝕活性。可採用交流電電壓

梯度(Active Current Voltage Gradient,ACVG)對防蝕包

覆漏電點進行準確定位或採用直流電壓梯度(Direct

Current Voltage Gradient,DCVG)方法進行檢測,估算漏

電點大小,並對漏電點管線的腐蝕活性進行判斷。

六、 管線陰極保護有效性檢測

(一) 陰極保護系統檢測應包括:極化電位測試、緊密電位測試、

管線絕緣性能測試、整流器性能測試、陽極地床電阻測試、

犧牲陽極檢測等檢測項目。

(二) 陰極保護系統,極化電位測試以及管線絕緣性能測試,至

少每年進行 2 次,並詳細紀錄測試數據。

(三) 若為外加電流法,整流器性能測試至少每 2 個月進行 2

次,陽極地床電阻測試至少每年進行 1 次,並詳細紀錄測

試數據。

(四) 為確保陰極保護系統之效用,應進行緊密電位測試,若對

於極化電位測試發現異常的管段,應以緊密電位測試,找

出電位異常的準確位置,並加以改善。

七、 直接開挖檢驗

(一) 土壤腐蝕性檢測:檢查土壤剖面分層情況以及土壤乾濕度,

30

必要時可對開挖處的土壤樣品進行理化性質分析。

(二) 防蝕包覆檢查和開挖處管線電位檢測:應檢查防蝕包覆的

物理性能以及探坑處管對地電位,必要時收集防腐層樣本,

按相關行業標準進行防腐層性能分析。

(三) 管線腐蝕狀況檢測:包括金屬腐蝕部位外觀檢查、腐蝕產

物分析、管線壁厚測量、腐蝕區域的描述。

(四) 管線焊縫檢測:應對開挖處的管線對接環焊縫、管線螺旋

焊縫或對接直焊縫進行非破壞檢測,一般應採用射線或超

音波檢測。

31

第七章、 管線系統完整性管理計畫

一、 適用性

事業單位應提出管線系統完整性管理計畫,並針對高風險地

區之管段,先進行風險評估作業。高風險區的範圍有:

(一) 人口密集區或人員活動頻繁地區。

(二) 保護自然文化景觀、生態環境、名勝、古蹟、公共衛生之

用地。

(三) 水庫集水區或河川保護地帶。

二、 完整性管理計畫

管線系統完整性管理計畫需所有輸送管段的風險,最初的完

整性管理計畫至少須包括:

(一) 一個基本架構來描述管線系統中的每一個單元。

(二) 相關決策將如何決定,以及該由何人來做決策。

(三) 落實執行管理計畫之各項要素的時間線。

(四) 如何從經驗中獲得的資訊被連續地編入程序中。

該框架將演變成一個更加詳細和全面性的方案,操作人員必

須進行持續改進的方案。

事業單位可參考行業規範如 ANSI/ASME B31.8S、API RP

1160等所提供之方法,或單位內自訂之作業流程來建立管理計畫。

事業單位建立管線完整性管理計畫後,須依據此進行管線的風險

評估,並決定必要之參數:

(一) 建立基礎風險評估,可依據以下幾種方法確認管線之現

況,包括內部檢查技術可偵測腐蝕及其他異常之凹陷與

焊道、壓力測試、管線腐蝕開挖確認及其他可以瞭解管

線腐蝕狀況之測試方法。

(二) 紀錄風險評估之任何改變、計畫變更及其理由。

三、 完整性管理計畫之各項要素

管線系統完整性管理計畫由最初的架構並演變成一個更加詳

細和全面的管理計畫,這個架構中的元素至少包含但不限於以下

32

之內容:

(一) 所有高影響區之識別。

(二) 基線評估的訂定標準及依據。

(三) 每一個管段之威脅識別,其中必須包括數據集成和風險

評估,並利用威脅識別及風險評估的結果來建立每一管

段之預防和緩解措施的優先順序 。

(四) 風險評估計畫以及風險再評估的程序。

(五) 風險評估紀錄的保存。

(六) 管理變更的程序及管理品質的控制。

此外, 風險評估的項目至少應包括以下內容:

(一) 前次完整性評估結果、缺陷型態尺寸及可採用之檢測方

法、缺陷成長速率。

(二) 管徑、材質、製造相關資料、包覆種類及狀況、接合方

式。

(三) 洩漏率、維修及陰極防蝕歷史。

(四) 輸送內容物。

(五) 操作壓力等級。

(六) 管線區域之現有工作及預期的計畫。

(七) 影響管線之局部環境變數(土壤腐蝕性、沉陷、氣候)。

(八) 天災。

(九) 過河段之支撐。

四、 完整性評估執行人員的資格

(一) 督導人員:完整性管理計畫必須提供具備完整性管理程

序知識及通過足夠培訓或經驗的主管,來擔任完整性管

理計畫監督及維護任務。

(二) 進行評估和評價考核結果的人員:

1. 主導指揮完整性評估工作的人。

2. 評估結果審查及分析的人。

3. 基於這些評估後決定採取行動的人。

(三) 負責預防和緩解措施的人員:

1. 實施預防和緩解措施的人,該員將展開包括標記和定位

地下結構等工作。

33

2. 直接結合完整性評估以監督進行挖掘工作的人。

(四) 管線人員考核:

業者需制定人員考核書面程序並依此執行,書面程序應包

括:

1. 定義涵蓋工作範圍。

2. 確保個人完成的工作是合格的。

3. 允許尚未通過考核的人員在有通過考核的監督人員下

工作。

4. 若人員與意外事件之操作有關,則必須再進行考核。

5. 對於人員之能力有疑慮時,也必須再進行考核。

6. 若工作程序有變更必須與相關合格人員溝通宣導。

7. 明定各種項目之範圍及重新考核評定之頻率。

(五) 紀錄保存:

紀錄必須包含考核通過之名單、對應之工作項目、通過日

期、考核方法;目前執行之工作項目其紀錄必須留存。已經不

參與之工作項目紀錄必須保存 5 年。

五、 完整性評估及後續活動

完整性評估之發現,執行人員必須迅速採取行動,以解決所

有異常情況的操作。

在解決所有的狀況前提下,事業單位必須評估所有的異常情

況和修復可能會降低管線完整性的項目。

事業單位必須能夠證明該項目修復的結果,將確保直到下一

次重新評估前,不太可能會對管線的完整性造成威脅。

完整性評估人員必須防止管線故障,減輕在高風險區管線失

效的後果,並確定事業單位所辨識每個管段之可能威脅,都有執

行額外風險減輕的措施。

六、 完整性評估的週期及追蹤

事業單位必須遵守以下要求之管段再評估的時間間隔:

34

(一) 管線內容物為氣態物質時,應依其操作壓力以及常規之檢

查方法,以不超過表四之時間為再評估的間隔。

表四、49CFR§192.939 所訂之完整性評估週期

評估方法

管線在大於或等

於 50% 規定之最

小降伏強度下操

管線在 50% 以

下,但大於或等於

30%規定之最小降

伏強度下操作

管線在 30% 以下

規定之最小降伏

強度下操作

內部檢測工具,壓

力測試或直接評估 10 年 15 年 20 年

經過驗證的直接評

估方法 7 年 7 年 7 年

低應力再評估 不適用 不適用 7 年 + 規範指定

正在進行的行動

表四中的低應力再評估方法主要為解決外部腐蝕及內部腐蝕

的威脅,操作人員必須按照要求進行覆蓋段的基線評估。

1. 外部腐蝕

(1) 有陰極防蝕保護之管段:操作員必須至少每 7 年

就地下工業管線進行陰極防蝕效果檢測(即間接

檢測工具/方法)。

(2) 無保護之管段或陰極防蝕效果檢測不確實之管

段:

A. 每 4 個月要進行測漏調查。

B. 每 18 個月要識別和評估洩漏維修和檢驗記錄、

腐蝕監測記錄、暴露管線檢驗記錄以及管線所處

環境。

2. 內部腐蝕

業者可依其輸送流體之狀況,設定內部自主檢查之檢

測程序,並涵蓋如下:

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(1) 每年至少一次進行腐蝕介質的氣體分析。

(2) 每年至少一次進行去除液體的定期測試。

(3) 至少每七年要針對前兩項之分析數據以及其他測

漏及安全相關紀錄進行整合,定義和實施適當的

補救措施。

(二) 管線內容物為液態物質時,必須建立五年的時間間隔,至

多不超過 68 個月,持續評估管線的完整性。