油氣管道完整性管理環(huán)節(jié)

張明 (中國石油西部管道公司塔里木輸油氣分公司，新疆 庫爾勒 841000)

油氣管道完整性管理指通過監(jiān)測、檢測、檢驗等手段，對管道運營中面臨的不斷變化的風(fēng)險因素進(jìn)行識別和評估，達(dá)到持續(xù)改進(jìn)、減少和預(yù)防事故發(fā)生，從而將管道運營中風(fēng)險控制在合理、可控范圍內(nèi)，保證安全平穩(wěn)運行[1]。最早是借鑒經(jīng)濟(jì)學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域中風(fēng)險評價方法，20世紀(jì)70年代源于美國90年代逐步成熟并被廣泛應(yīng)用，現(xiàn)已形成較為完善的技術(shù)體系。

1 體系標(biāo)準(zhǔn)

完整性管理標(biāo)準(zhǔn)是該體系架構(gòu)中最為重要的組成部分和技術(shù)依據(jù)。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有API579、DNV-RP-F101、SY/T 6648-2006、GB50253-2003、SY/T 6151-2009等；其核心內(nèi)容包括數(shù)據(jù)采集與管理、高后果區(qū)分析、風(fēng)險評價、完整性評價、維修與維護(hù)及效能評價6環(huán)節(jié)[2]。

2 管理流程

2.1 數(shù)據(jù)采集及管理

完整性數(shù)據(jù)采集是實施完整性管理第一步，也是最關(guān)鍵和最基礎(chǔ)環(huán)節(jié)；數(shù)據(jù)完整性制約著完整性管理中高后果區(qū)識別、風(fēng)險評價、完整性評價的準(zhǔn)確性和有效性。建設(shè)期數(shù)據(jù)收集有專業(yè)規(guī)范[3]，運行期按要求記錄。已建成管道數(shù)據(jù)通過管道檢測報告、施工竣工等資料采集。

建立在數(shù)據(jù)模型之上的數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理核心，常用模型有PODS、ISAT、PIDM[4]，通過計算機(jī)軟、硬件技術(shù)能將所需數(shù)據(jù)及管理流程固化在軟件系統(tǒng)中，自動實施完整性管理。

2.2 高后果區(qū)分析

高后果區(qū)指如果發(fā)生泄漏會嚴(yán)重危及公眾安全和(或)造成環(huán)境較大破壞的區(qū)域。高后果區(qū)管段是實施風(fēng)險評價和完整性評價的重點管段，由人工巡線或分析軟件計算識別；其管理針對該管段事故預(yù)防和制定減緩措施，包含地區(qū)等級、減緩管道腐蝕、有效公眾教育、第三方破壞和地質(zhì)災(zāi)害減緩、自動截斷等預(yù)防控制措施。

2.3 風(fēng)險評價

風(fēng)險評價指識別管道安全運行的危害因素，評價事故發(fā)生的可能性和后果，提出控制措施，屬于核心環(huán)節(jié)。分為定性、半定量和定量評價，常用方法有肯特打分法、故障樹分析、失效模式等。國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)基于Kent打分法[5]并結(jié)合科研成果開發(fā)了管道半定量風(fēng)險評價軟件RiskSCore和基于失效庫統(tǒng)計的定量評價RiskSharp，已成功對蘭成渝、西氣東輸?shù)裙艿缹嵤╋L(fēng)險評價。目前先進(jìn)水平和發(fā)展方向是基于管道失效概率、管道失效后果和風(fēng)險計算的定量風(fēng)險評價。

2.4 完整性評價

完整性評價是完整性管理的核心步驟，指通過特定技術(shù)手段獲取管道缺陷信息來對管道的完整性進(jìn)行評估，以明確現(xiàn)在和將來管道達(dá)到安全運行狀態(tài)的能力。完整性評價主要工作有高風(fēng)險管段缺陷檢測、評估缺陷管道剩余強(qiáng)度及壽命、預(yù)測缺陷導(dǎo)致失效的發(fā)展趨勢、給出安全運行上限條件、制定針對性維修維護(hù)計劃[6]。內(nèi)檢測法、壓力試驗法和直接評價法是主要評價方法。

2.5 維修與維護(hù)

維修與維護(hù)指消除影響管道安全運行的因素，包括腐蝕檢測與防護(hù)、泄露監(jiān)測與安全預(yù)警、地質(zhì)災(zāi)害治理與防護(hù)和管體修復(fù)。針對泄漏搶修有夾具堵漏、封堵器堵漏、頂壓堵漏、纏繞堵漏等[7]。管道修補(bǔ)根據(jù)檢測報告結(jié)合檢漏結(jié)果及日常管理資料進(jìn)行，主要有管體缺陷碳纖維復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)、管體缺陷B型套筒修復(fù)技術(shù)等；搶修涉及應(yīng)急預(yù)案、修復(fù)技術(shù)、事故處理等多方面內(nèi)容，方法有焊接法、絲堵堵漏法、密封劑堵漏法、換管法等[8]。

2.6 效能評價

效能評價目的是通過對完整性管理現(xiàn)狀綜合分析，發(fā)現(xiàn)不足，明確改進(jìn)方向，不斷提高完整性管理系統(tǒng)的有效性和時效性。效能評價關(guān)注結(jié)果，找出不符合元素，提出改進(jìn)建議；此外，需開展效能跟蹤并確定評價周期，通過系統(tǒng)的效能評價和審核來明確評價對象的改進(jìn)程度。效能評價由評價原則、評價方法和評價程序組成[1]。

3 建議

完整性管理已在國內(nèi)成功應(yīng)用，最大程度地減少了油氣管道安全事故，提高了管理水平。為促進(jìn)完整性管理技術(shù)發(fā)展，應(yīng)跟蹤發(fā)展趨勢，強(qiáng)化對完整性管理認(rèn)識和應(yīng)用，油氣管道管理水平必將進(jìn)一步提高，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

[1]董紹華著.管道完整性管理體系與實踐[M].北京:石油工業(yè)出版社,2009.

[2]陳健峰,陳次昌等.管道完整性管理技術(shù)集成與應(yīng)用[J].油氣儲運,2010,30(2):81-85.

[3]Q/SY 1180.7-2009,管道完整性管理規(guī)范.

[4]程仲元,李翠云等.中國管道數(shù)據(jù)模型[J].數(shù)字化應(yīng)用,2006,10:46-48.

[5]張華兵,馮慶善等.油氣長輸管道定量風(fēng)險評價[J].中國安全科學(xué)學(xué)報,2008,18(3),161-165.

[6]嚴(yán)大凡,翁永基等.油氣長輸管道風(fēng)險評價與完整性管理[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

[7]寇杰,陳婧等編著.油氣管道腐蝕與防護(hù)[M].北京:中國石化出版社,2008.

[8]中國石油管道公司編.油氣管道檢測與修復(fù)技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2010.