王 力 韓曉玲 李 彬 王文彬 馬偉平
1. 中國(guó)石油北京油氣調(diào)控中心,北京 100007;
2. 中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司西南分公司,四川 成都 610041;
3. 中國(guó)石油天然氣股份有限公司管道濟(jì)南輸油分公司,山東 濟(jì)南 250101;
4. 中國(guó)石油西部管道烏魯木齊輸油氣分公司,新疆 烏魯木齊 830000;
5. 中國(guó)石油管道科技研究中心,河北 廊坊 065000
澳大利亞是世界上天然氣管道業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家,截至2009年,澳大利亞高壓長(zhǎng)輸管道近30 000 km,低壓配送管道網(wǎng)絡(luò)超過(guò)90 000 km[1]。目前澳大利亞政府計(jì)劃建設(shè)一條橫貫澳洲大陸的管線(xiàn),耗資30億美元,全長(zhǎng)1 800英里(1英里=1.609 km),該項(xiàng)目正進(jìn)行可行性研究。
近年來(lái)隨著中亞天然氣管道、中俄原油管道等跨國(guó)管道投入運(yùn)行,國(guó)內(nèi)陸續(xù)開(kāi)展了中國(guó)、美國(guó)和俄羅斯在管道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的差異研究,包括工藝運(yùn)行[2]、SCADA 系統(tǒng)[3]、安全距離[4]、清管技術(shù)[5]等,但針對(duì)澳大利亞管道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究較少,僅局限于澳大利亞管道監(jiān)管機(jī)構(gòu)和法律法規(guī)[6]等。通過(guò)開(kāi)展澳大利亞管道運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范分析,研究借鑒其先進(jìn)理念,對(duì)提高我國(guó)油氣管道運(yùn)行管理水平具有重要意義。
澳大利亞和新西蘭聯(lián)合組建標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(huì),形成AS/NZS標(biāo)準(zhǔn)體系。1994年,澳大利亞聯(lián)邦政府和各州政府共同采納了AS/NZS 2885《氣體與石油液體管道》,形成了聯(lián)邦政府和管道工業(yè)聯(lián)合管理油氣管道的管理模式,該標(biāo)準(zhǔn)包括六部分:
a)AS 2885.0-2008《氣體與石油液體管道 第0部分:通用要求》;
b)AS 2885.1-2012《氣體與石油液體管道 第1部分:設(shè)計(jì)與施工》;
c)AS 2885.2-2007《氣體與石油液體管道 第2部分:焊接》;
d)AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運(yùn)行和維護(hù)》;
e)AS 2885.4-2003《氣體與石油液體管道 第4部分:海底管道系統(tǒng)》;
f)AS 2885.5-2012《氣體與石油液體管道 第5部分:現(xiàn)場(chǎng)壓力試驗(yàn)》。
以AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運(yùn)行和維護(hù)》最新版為例,該版本在2001版基礎(chǔ)上新增“管道竣工投產(chǎn)交接條件”“管道投產(chǎn)延遲維護(hù)要求”“員工工作環(huán)境危害分析(JHA)”“管道線(xiàn)路第三方活動(dòng)監(jiān)控”“廢棄管道管理”等內(nèi)容,重點(diǎn)分析研究其新增內(nèi)容的重要技術(shù)性條款與國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的差異。
我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5536《原油管道運(yùn)行規(guī)程》側(cè)重于管道投產(chǎn)前的物質(zhì)準(zhǔn)備(如簽署供電協(xié)議、確定供氣氣源及置換用氣等)和管道設(shè)施驗(yàn)收(如消防系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)和通信系統(tǒng)等)。此外,還規(guī)定編制試運(yùn)投產(chǎn)前條件確認(rèn)檢查表以確定管道狀況。AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運(yùn)行和維護(hù)》規(guī)定管道投產(chǎn)前應(yīng)完成并確認(rèn)下列檢查項(xiàng)目:管道線(xiàn)路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)經(jīng)過(guò)評(píng)審;水壓試驗(yàn)和嚴(yán)密性試驗(yàn),并按照最大強(qiáng)度試驗(yàn)壓力確定最大允許操作壓力(MAOP);管道設(shè)施連接焊縫無(wú)損檢測(cè)合格;關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行單體現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),例如清管器收發(fā)球筒鎖定、ESD、調(diào)節(jié)閥等;管道人員運(yùn)行操作、維護(hù)和應(yīng)急預(yù)案培訓(xùn);陰極保護(hù)系統(tǒng)投入運(yùn)行;管道第三方破壞控制措施等。
我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5536《原油管道運(yùn)行規(guī)程》執(zhí)行力有限,各管道企業(yè)做法也不一致,導(dǎo)致部分管道存在管段埋深不夠、陰極保護(hù)系統(tǒng)未投運(yùn)、計(jì)量設(shè)備未檢定等條件下即投入運(yùn)行,造成安全隱患。建議借鑒參考AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運(yùn)行和維護(hù)》,制定管道行業(yè)統(tǒng)一的試運(yùn)投產(chǎn)前條件確認(rèn)檢查表。
管道投產(chǎn)運(yùn)行交接,國(guó)內(nèi)普遍做法是從管道輸送介質(zhì)到達(dá)末站至管道平穩(wěn)運(yùn)行72 h視為管道試運(yùn)行結(jié)束,但對(duì)管道建設(shè)施工技術(shù)文件交接期限無(wú)明確規(guī)定,影響管道運(yùn)行企業(yè)后續(xù)日常管理。
AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運(yùn)行和維護(hù)》規(guī)定管道試運(yùn)行結(jié)束,即應(yīng)進(jìn)行管道管理和控制權(quán)限交接,并移交下列關(guān)鍵文件:管道原始設(shè)計(jì)和竣工設(shè)計(jì)記錄;管道施工遺留問(wèn)題清單和整改期限;管道庫(kù)存和備品文件;管道沿線(xiàn)土地所有者登記和聯(lián)絡(luò)文件;管道操作人員后續(xù)培訓(xùn)計(jì)劃;環(huán)境管理計(jì)劃(EMP);SCADA和PLC電子文檔、軟件使用許可證;監(jiān)管機(jī)構(gòu)聯(lián)絡(luò)文件等。建議國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)借鑒,規(guī)范管道建設(shè)施工方的責(zé)任。
國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)新建管道投產(chǎn)延遲條件下管理維護(hù)技術(shù)要求的規(guī)定,由于腐蝕、管材缺陷和泄漏等不確定性因素,可能造成安全隱患[7]。
AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運(yùn)行和維護(hù)》規(guī)定:管道試壓后投產(chǎn)延遲,若試壓流體允許留在管道內(nèi),向流體中注入緩蝕劑,或采用緩蝕流體充滿(mǎn)管道;試壓流體若被排空,對(duì)管道進(jìn)行干燥或用惰性氣體吹掃,防止延遲期間產(chǎn)生加速腐蝕。管道試壓后投產(chǎn)延遲,若其中充滿(mǎn)試壓流體,應(yīng)采取措施防止由于熱膨脹引起超壓。投產(chǎn)前,應(yīng)對(duì)腐蝕控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè):雜散電流、整流器和排流管路的檢測(cè)間隔不超過(guò)2個(gè)月,管道電位和陰極保護(hù)系統(tǒng)的檢測(cè)間隔不超過(guò)12個(gè)月,如果管道腐蝕狀況不可接受,應(yīng)考慮重新試驗(yàn)的可能性。此標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于投產(chǎn)延遲管道管理維護(hù)的技術(shù)要求,對(duì)保障新建管道安全投產(chǎn)運(yùn)行具有重要意義。
我國(guó)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY 1420《油氣管道站場(chǎng)危險(xiǎn)與可操作性分析指南》規(guī)定了HAZOP的人員條件、資料、實(shí)施步驟和報(bào)告編制等要求,作為一種定性的安全評(píng)價(jià)方法,通過(guò)識(shí)別工藝過(guò)程關(guān)鍵狀態(tài)參數(shù)的變化(即偏差),分析偏差產(chǎn)生的原因、后果及采取的對(duì)策,其中以設(shè)備為主體因素。
AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運(yùn)行和維護(hù)》首次提出了工作危害分析(JHA),目的是實(shí)現(xiàn)安全工作環(huán)境,用于識(shí)別、評(píng)估和控制安全環(huán)境危害,人員是主體因素。JHA流程分為危害識(shí)別、危害消減、實(shí)施和評(píng)審四個(gè)階段,其中危害消減的控制措施的優(yōu)先級(jí)如下:消除、替換、隔離、工藝控制、程序控制和增加個(gè)人防護(hù)裝備。以管道控制室環(huán)境為例,該標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為管道緊急工況下,運(yùn)行操作人員工作時(shí)間和強(qiáng)度可能超過(guò)正常工作周期,從而產(chǎn)生疲勞風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)特定情形,JHA還可衍生出初始工作危害分析(PJHA)和現(xiàn)場(chǎng)工作危害分析(FJHA),其中PJHA適用于日常重復(fù)的周期性工作, FJHA適用于復(fù)雜條件下的管道巡線(xiàn)工作,例如惡劣氣候、管道泄漏維搶修、管道第三方協(xié)調(diào)、通信設(shè)備故障等。
對(duì)油氣站場(chǎng)噪聲抑制,國(guó)內(nèi)管道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)相關(guān)規(guī)定,其他標(biāo)準(zhǔn)如GBJ 87-1985《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》、SH/T 3146-2004《石油化工噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》,年代久遠(yuǎn)或針對(duì)性不強(qiáng)。AS 2885.3-2012對(duì)此作了明確規(guī)定,可借鑒參考。
為滿(mǎn)足法律法規(guī)對(duì)高壓輸氣站場(chǎng)操作人員的健康需求,AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運(yùn)行和維護(hù)》規(guī)定應(yīng)采取下列措施:
a)為現(xiàn)場(chǎng)操作人員提供合適的耳膜等防護(hù)措施;
b)使用具有聲學(xué)處理功能的電動(dòng)工具、壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、空氣冷卻器、通風(fēng)孔和管道系統(tǒng);
c)選擇站場(chǎng)運(yùn)行操作和維護(hù)的時(shí)間段范圍,應(yīng)考慮對(duì)環(huán)境和社會(huì)的影響;
d)站場(chǎng)放空前,應(yīng)盡可能降低管道管存量,以減少放空速率和所需放空時(shí)間;
e)設(shè)置放空消音器可顯著降低噪音水平,但同時(shí)考慮降壓速率和站場(chǎng)安全性也隨之降低的影響,以及消音器占地等因素。
近年來(lái)由于管道周?chē)谌阶鳂I(yè)導(dǎo)致的管道事故較為普遍,我國(guó)2010年頒布實(shí)施《石油天然氣管道保護(hù)法》,對(duì)于規(guī)范第三方作業(yè)和消除管道周?chē)踩[患具有重要意義。AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運(yùn)行和維護(hù)》新增了“第三方干擾管理”,以下簡(jiǎn)要列出二者差異,可作為制定《石油天然氣管道保護(hù)法》配套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的參考依據(jù)。差異如下:
a) 在第三方實(shí)施作業(yè)前48 h內(nèi),管道運(yùn)營(yíng)商利用“統(tǒng)一電話(huà)報(bào)警系統(tǒng)”通知第三方管道基本狀況,同時(shí)告知國(guó)家應(yīng)急中心管道可能受到的影響;
b)第三方作業(yè)可能對(duì)管道完整性造成威脅時(shí),管道運(yùn)營(yíng)商應(yīng)派代表現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視;
c)管道軸線(xiàn)1 m范圍內(nèi)不能采用機(jī)械設(shè)備開(kāi)挖,只能采用手持操作設(shè)備開(kāi)挖;
d)管道同地下任何構(gòu)筑物或其他類(lèi)型管道的間隙不小于0.5 m;
e)管道開(kāi)挖回填素土厚度不小于150 mm;
f) 管道附近堆放物質(zhì)材料至少距離管道中心線(xiàn)6 m。
針對(duì)管道線(xiàn)路巡查,國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了巡線(xiàn)工配備、巡檢周期等原則性要求,例如Q/SY GD0008《油氣管道管理和維護(hù)規(guī)程》規(guī)定,輸油管道每5 km宜配置一名專(zhuān)職或兼職巡線(xiàn)員,對(duì)打孔盜油案件頻發(fā)管段、防恐重點(diǎn)區(qū)域、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)段、第三方施工頻繁或人口密集區(qū)應(yīng)加強(qiáng)巡護(hù)等。
AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運(yùn)行和維護(hù)》較全面地規(guī)定了管道線(xiàn)路巡查監(jiān)視內(nèi)容,具有借鑒意義。其巡查監(jiān)視內(nèi)容為:
a)地表狀況的變化,例如沖蝕或地面移動(dòng);
b)泄漏跡象,例如植物死亡或液體跡象;
c)在線(xiàn)路上或其附近的施工活動(dòng)及干擾活動(dòng);
d)線(xiàn)路上或其附近進(jìn)入線(xiàn)路、閥室、壓力調(diào)節(jié)站、加壓站、泵站、陰極保護(hù)點(diǎn)、通訊設(shè)施等通道的障礙;
e)惡劣條件、能見(jiàn)度,設(shè)置的線(xiàn)路標(biāo)記的充分性和正確性;
f)站點(diǎn)的保衛(wèi)和無(wú)關(guān)者進(jìn)入的跡象。
對(duì)管道剩余壽命,國(guó)內(nèi)行標(biāo)SY/T 6477《含缺陷油氣輸送管道剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)方法》給出了體積型和裂紋型缺陷嚴(yán)重程度是否屬于可接受水平,而AS 2885.3-2012 《氣體與石油液體管道 第3部分:運(yùn)行和維護(hù)》規(guī)定了管道剩余壽命需要驗(yàn)證的問(wèn)題,以下條款具有借鑒意義。
a)基于管道內(nèi)檢測(cè)測(cè)量金屬損失量和缺陷評(píng)估數(shù)據(jù);
b)針對(duì)已有缺陷的應(yīng)對(duì)措施,例如最大允許運(yùn)行壓力(MAOP)降低值;
c)管道日常運(yùn)行操作記錄,關(guān)注溫度變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力影響;
d)防腐涂層的完整性和陰極保護(hù)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)記錄;
e)環(huán)境、第三方活動(dòng)、社會(huì)發(fā)展等對(duì)管道輸出地區(qū)等級(jí)的變化;
f)設(shè)備可靠性;
g)缺陷類(lèi)型、腐蝕速度和最小剩余壁厚;
h)裂紋控制措施和裂紋跡象識(shí)別。
國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY GD0008《油氣管道管理與維護(hù)規(guī)程》規(guī)定了廢氣管道處置要求,包括廢氣管道應(yīng)采用氮?dú)鈷呔€(xiàn)置換,廢棄管道優(yōu)先選用拆除方式,不能拆除的管道宜采用氮?dú)夥獯娴?。AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運(yùn)行和維護(hù)》新增了“管道報(bào)廢管理”。以下條款具有借鑒意義。
a)應(yīng)編制管道報(bào)廢計(jì)劃,包括環(huán)境恢復(fù)計(jì)劃;
b) 管道報(bào)廢前,管道干線(xiàn)應(yīng)與管道支線(xiàn)、工藝設(shè)備、自動(dòng)化儀表、附屬裝置的介質(zhì)隔離,利用非可燃流體吹掃置換;
c)如采用“非拆除方式”,應(yīng)用惰性物質(zhì)充填管道,并考慮管道對(duì)地面沉降的風(fēng)險(xiǎn),以及管道對(duì)土壤和地下水可能造成的污染;如陰極保護(hù)系統(tǒng)未拆除,應(yīng)定期維護(hù)和記錄;
d)如采用“拆除方式”,管道拆除應(yīng)按照新建管道施工過(guò)程的安全要求進(jìn)行施工,拆除陰極保護(hù)系統(tǒng),應(yīng)同時(shí)拆除埋深低于600 mm的陽(yáng)極接地床;
e)地上管道部分必須采用拆除方式進(jìn)行報(bào)廢,埋深低于750 mm的管道必須切割拆除;
f)管道完成報(bào)廢,應(yīng)轉(zhuǎn)讓土地所有權(quán)。
澳大利亞管道運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運(yùn)行和維護(hù)》相對(duì)完善,主要表現(xiàn)在以下幾方面:
a)明確規(guī)定了管道投產(chǎn)前應(yīng)重點(diǎn)檢查確定的項(xiàng)目,以及管道試運(yùn)行結(jié)束后應(yīng)交接的關(guān)鍵技術(shù)文件,對(duì)于保證管道順利投產(chǎn)和交接具有重要意義。
b)考慮了管道投產(chǎn)延遲條件下管道管理維護(hù)要求和重新進(jìn)行壓力試驗(yàn)的問(wèn)題,對(duì)保障新建管道安全投產(chǎn)運(yùn)行具有重要意義。
c)首次提出了工作危害分析(JHA),可以作為HAZOP的補(bǔ)充。
d)新增了噪聲抑制等內(nèi)容,體現(xiàn)了“以人為本”的管理理念。
e)新增了管道線(xiàn)路第三方活動(dòng)監(jiān)控等內(nèi)容,可以作為制定《石油天然氣管道保護(hù)法》配套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的參考依據(jù)。
f)規(guī)范了管道線(xiàn)路巡查應(yīng)監(jiān)視的內(nèi)容,有利于指導(dǎo)管道巡線(xiàn)人員的工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道泄漏、水毀等安全隱患。
g)新增了管道壽命評(píng)審和管道報(bào)廢管理等內(nèi)容,理念新穎,可操作性較強(qiáng),對(duì)于未來(lái)我國(guó)東北管網(wǎng)的慶鐵老線(xiàn)、秦京線(xiàn)、任京線(xiàn)的停運(yùn)具有指導(dǎo)意義。
[1]崔 健,王玉梅. 2009世界管道概覽[M]. 北京:石油工業(yè)出版社,2009.Cui Jian, Wang Yumei. An Overview of World Pipeline 2009[M]. Beijing:Petroleum Industry Press, 2009.
[2]馬偉平,張曉明,劉士超. 中俄油氣管道運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)差異分析[J]. 油氣儲(chǔ)運(yùn),2013, 32(4): 411-415.Ma Weiping, Zhang Xiaoming, Liu Shichao. Analysis on Difference between Chinese and Russian Oil and Gas Pipeline Operation Standards[J]. Oil & Gas Storage and Transportation, 2013, 32(4): 411-415.
[3]郭曉瑛,路艷斌,鄭 娟. 國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)輸管道SCADA系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀[J]. 油氣儲(chǔ)運(yùn),2011, 30(2): 156-159.Guo Xiaoying,Lu Yanbin,Zheng Juan. Technical Status of Long-Distance Pipeline SCADA System Standards Worldwide[J]. Oil & Gas Storage and Transportation,2011, 30(2): 156-159.
[4]趙晉云,羅 鵬,鄭 娟. 國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)輸油氣管道安全距離的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比研究[J]. 石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2012,28(6):15-19.Zhao Jinyun,Luo Peng,Zheng Juan. The Contrastive Research on the Standards about the Safe Clearance of Long-Distance Oil-Gas Pipeline at Home and Abroad[J].Technology Supervision in Petroleum Industry,2012,28(6): 15-19.
[5]丁俊剛,蔡 亮,王 靜. 中國(guó)與俄羅斯管道清管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)差異分析[J]. 油氣儲(chǔ)運(yùn),2013, 32 (9): 1018 -1021.Ding Jungang,Cai Liang,Wang Jing. Differences in Pigging Standards of China and Russia[J]. Oil & Gas Storage and Transportation, 2013, 32 (9): 1018 -1021.
[6]薛振奎. 國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)輸管道標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)比較手冊(cè)[M]. 北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.Xue Zhenkui. Comparison Manual of Domestic and Foreign Long Distance Pipeline Standard and Regulation[M].Beijing:China Standard Press, 2008.
[7]宋德永. 渭南柴油泄漏河南段處置信息公開(kāi)紀(jì)實(shí)[J]. 環(huán)境保護(hù),2010, 15(6): 55-56.Song Deyong. Disposal Information Record of Weinan Diesel Leakage in Henan Province[J]. Environmental Protection,2010, 15(6): 55-56.