管道完整性管理的實(shí)踐與探索

侯曉華

中煤航測(cè)遙感集團(tuán)有限公司 陜西西安 710199

1 我國(guó)管道完整性管理的發(fā)展歷程

20世紀(jì)70年代，一些國(guó)外管道企業(yè)開始探索管道完整性管理，并通過(guò)不斷改進(jìn)管道完整性相關(guān)技術(shù)，逐步形成了比較完善的管理體系。我國(guó)對(duì)于油氣管道的完整性管理探索較晚，直到21世紀(jì)初才開展管道完整性管理。成立于2004年的中國(guó)石油管道科技研究中心管道完整性研究所（以下簡(jiǎn)稱完整性所），專門從事油氣管道的完整性管理研究工作。通過(guò)研究，結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況，提出了管道完整性管理工作的6步循環(huán)：數(shù)據(jù)采集，高后果區(qū)識(shí)別，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，完整性評(píng)價(jià)，維修和維護(hù)，效能評(píng)價(jià)。以確保最終達(dá)到持續(xù)改進(jìn)、減少管道事故、經(jīng)濟(jì)合理地保證管道安全運(yùn)行的目的。

2 油氣管道完整性管理的重要性

石油和天然氣管道運(yùn)輸在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著非常重要的作用。油氣管道途徑區(qū)域廣泛，環(huán)境復(fù)雜，一旦破壞失效，往往造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失、生態(tài)環(huán)境的破壞和人員傷亡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)現(xiàn)有的長(zhǎng)輸油氣管道為4．86×104km，城市燃?xì)夤艿兰s為10×104km，其中60%已進(jìn)入事故頻發(fā)期，潛在危險(xiǎn)性較大。從美國(guó)，西歐，前蘇聯(lián)和其他國(guó)家多年來(lái)事故的統(tǒng)計(jì)分析可以看出，管道事故的主要原因是管道腐蝕、打孔盜油、第三方損壞以及誤操作等。天然氣管道事故的傷亡率高于輸油管道。在造成人員傷亡的兩個(gè)原因中，第一個(gè)是第三方傷害，第二個(gè)是設(shè)備故障和誤操作。這兩個(gè)原因都與管道管理有關(guān)，可以看出，安全管理水平的整體提高是降低管道事故率的重要環(huán)節(jié)?？紤]到我國(guó)油氣管道的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)現(xiàn)狀，目前的安全形勢(shì)嚴(yán)峻，開展管道完整性管理勢(shì)在必行。

3 管道完整性管理的主要技術(shù)

3.1 基于風(fēng)險(xiǎn)控制的管道檢測(cè)技術(shù)

基于風(fēng)險(xiǎn)控制（RBI）的檢測(cè)技術(shù)以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，并且把其運(yùn)用在檢測(cè)程序的優(yōu)化和管理上，從而期望降低風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)管道高風(fēng)險(xiǎn)與低風(fēng)險(xiǎn)段而言，應(yīng)把主要的精力放到高風(fēng)險(xiǎn)的裝備及管段部分，低風(fēng)險(xiǎn)的部分一般花費(fèi)適當(dāng)?shù)木纯伞Ｓ谶m當(dāng)?shù)臋z測(cè)條件之下，基于風(fēng)險(xiǎn)控制的管道檢測(cè)技術(shù)越來(lái)越有助于降低管道運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。目前，智能外檢測(cè)技術(shù)與內(nèi)檢測(cè)技術(shù)是兩個(gè)主要的管道檢測(cè)技術(shù)。

3.2 缺陷管道適用性評(píng)價(jià)技術(shù)

缺陷管道適用性評(píng)價(jià)技術(shù)主要包含管道剩余強(qiáng)度分析、剩余壽命預(yù)測(cè)、可靠性分析及風(fēng)險(xiǎn)管理等。其中，剩余強(qiáng)度分析是根據(jù)管道的檢測(cè)曲線，透過(guò)完整的理論分析，實(shí)驗(yàn)測(cè)試與機(jī)械計(jì)算程序，計(jì)算出管道穩(wěn)定工作壓力是否大于其剩余承受壓力；剩余壽命預(yù)測(cè)是根據(jù)缺陷動(dòng)力學(xué)與材料力學(xué)性能及其退化規(guī)律預(yù)測(cè)管道的剩余安全服役時(shí)間，可作為制定管道檢修周期的理論參考。

3.3 油氣管道地質(zhì)勘探評(píng)估技術(shù)

我國(guó)油氣管道途徑的地區(qū)地質(zhì)類型復(fù)雜多樣，來(lái)自滑坡、泥石流、崩塌、水土流失等地質(zhì)災(zāi)害的威脅不可避免。在地質(zhì)勘探的基礎(chǔ)上如何將損失降到最低，發(fā)展油氣管道地質(zhì)勘探評(píng)估技術(shù)就顯得緊迫和必要。油氣管道地質(zhì)勘探評(píng)估技術(shù)簡(jiǎn)言之就是建立科學(xué)評(píng)估、監(jiān)測(cè)預(yù)警和隱患治理全過(guò)程的地災(zāi)管理長(zhǎng)效機(jī)制，確保管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)受控，并且貫穿于管道設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程。

4 管道完整性管理的探索

4.1 制定管道全生命周期管理計(jì)劃

管道全生命周期管理規(guī)劃是油氣管道規(guī)劃之中十分關(guān)鍵的一部分，應(yīng)預(yù)先制訂按照確切方案嚴(yán)格執(zhí)行，以此保證管道處于持續(xù)監(jiān)管之中。管道建設(shè)期施工前需要識(shí)別可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，將好的管道在優(yōu)化的地方以好的方式埋入，提高本質(zhì)安全；管道運(yùn)營(yíng)期面臨的威脅類型主要包含管道腐蝕、制造缺陷、第三方破壞、誤操作、天氣相關(guān)或外力因素等等。

4.2 站場(chǎng)及設(shè)施完整性管理對(duì)策

建立站場(chǎng)完整性管理體系，準(zhǔn)確識(shí)別設(shè)備設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)、管道風(fēng)險(xiǎn)及站場(chǎng)人員誤操作風(fēng)險(xiǎn)；對(duì)于場(chǎng)地與設(shè)施一致性監(jiān)管，實(shí)行網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)運(yùn)行管理，定時(shí)實(shí)行工藝管道、設(shè)備、監(jiān)測(cè)與評(píng)估管理，實(shí)行壓縮機(jī)的優(yōu)化運(yùn)行，引進(jìn)壓縮機(jī)故障診斷技術(shù)，構(gòu)建輸油氣管道技術(shù)的故障確診與檢驗(yàn)流程。積極應(yīng)用先進(jìn)理念和新興技術(shù)，推動(dòng)站場(chǎng)的現(xiàn)代化和信息化發(fā)展。

4.3 管道地質(zhì)災(zāi)害與周邊環(huán)境完整性管理對(duì)策

我國(guó)大部分油氣管道途徑地區(qū)地形錯(cuò)綜復(fù)雜、地質(zhì)環(huán)境薄弱，山地段多滑坡、泥石流、崩塌、塌陷、山洪沖刷等自然災(zāi)害；黃土段多水土流失、地表濕陷、水毀、滑坡等災(zāi)害。因此，在管道建設(shè)時(shí)必需充分考慮地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，選取地質(zhì)適合的地方，除此之外，還需要建立和研究完善的地質(zhì)災(zāi)害防控體系和防護(hù)技術(shù)、有效的開展地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估、建立詳細(xì)的第三方破壞預(yù)防措施等。

4.4 推動(dòng)并建立管道管理的考核體制

管道安全管理是以零事故為基準(zhǔn)，通過(guò)各種措施確保管道安全，減少事故。由于管道完整性管理工作量較大，因此一方面要建立管道管理評(píng)估系統(tǒng)，盡可能明確增加事故損失之間關(guān)系的工作量；另一方面也要結(jié)合經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，發(fā)現(xiàn)那些非核心工作以外的由主要綜合效應(yīng)產(chǎn)生的管道安全運(yùn)行及管理過(guò)程中的缺陷，從一定程度上降低管道評(píng)估的成本。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)上述問(wèn)題的分析和討論可以得出結(jié)論，油氣管道的完整性可以最大限度地保證設(shè)備的維護(hù)，另一方面也可以延長(zhǎng)管道的使用壽命和性能。為實(shí)現(xiàn)油氣管道技術(shù)管理的信息化，有必要建立有效全面的管理體系模型，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行具體的研究和分析。但是，從目前的發(fā)展形式可以看出，油氣管道檢測(cè)過(guò)程存在不同程度的問(wèn)題，影響了油氣管道完整性的管理技術(shù)水平。