國外管道失效數(shù)據(jù)庫簡介及參考

齊先志 楊靜 王曉霖 謝成 曹加園 席罡

摘 要：管道失效數(shù)據(jù)庫在管道完整性管理實(shí)施和安全監(jiān)管方面起著重要作用，介紹了國外PHMSA、EGIG、Concawe、NEB等管理機(jī)構(gòu)成熟運(yùn)行的管道失效數(shù)據(jù)庫，從數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計(jì)范圍、事故上報(bào)、事故統(tǒng)計(jì)等方面分析了不同國家管道失效數(shù)據(jù)庫的差異和對我國數(shù)據(jù)庫建設(shè)的參考。

關(guān) 鍵 詞：油氣管道；管道失效數(shù)據(jù)庫；管道完整性管理；管道失效；管道泄漏

中圖分類號(hào)：TQ 000E 832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1671-0460（20142016）0004-00000853-0003

Abstract： Pipeline incident database（PID） played a crucial role in the pipeline integrity management and safety supervision. The PIDs abroad founded by PHMSA，EGIG，Concawe and NEB were briefly introduced. Among these databases the differences in the scope of pipeline types in the database， incident reporting， the pipeline incident statistics were compared and analyzed， providing some guidelines and references for us.

Key words： Oil and gas pipeline ； Pipeline incident database； Pipeline integrity management； pipeline Pipeline failure； pipeline Pipeline release

油氣管道屬于重大危險(xiǎn)源，油氣一旦泄漏可能引發(fā)環(huán)境污染、火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重事故。目前，油氣管道的安全運(yùn)行被國家和社會(huì)廣泛關(guān)注，管道企業(yè)也積極推進(jìn)完整性管理，不斷提高管道安全水平。

管道失效數(shù)據(jù)庫在完整性管理實(shí)施和管道安全監(jiān)管領(lǐng)域其中重要基礎(chǔ)性作用。管道失效數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果和重大事故具體失效案例分析能夠讓管道企業(yè)人員對管道風(fēng)險(xiǎn)有更深入的認(rèn)識(shí)，為完整性管理和風(fēng)險(xiǎn)減緩方面的決策制定提供依據(jù)。因此，建立管道失效數(shù)據(jù)庫符合管道完整性管理的理念，可切實(shí)提升管道的安全管理水平，避免重大事故或?yàn)?zāi)害的發(fā)生 [1]。同時(shí)，信息充實(shí)的管道失效數(shù)據(jù)庫也是實(shí)施管道風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的重要基礎(chǔ)和保障。管道失效概率分析、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)等工作也需要以失效數(shù)據(jù)為基礎(chǔ) [2]。

歐美國家管道失效數(shù)據(jù)庫比較成熟，并形成失效數(shù)據(jù)采集上報(bào)、、統(tǒng)計(jì)分析、公開發(fā)布等管理機(jī)制。目前，國際上比較成熟且運(yùn)行較好的管道失效數(shù)據(jù)庫如美國管道和危險(xiǎn)材料安全管理局（PHMSA）、歐洲輸氣管道事故數(shù)據(jù)組織（EGIG）、石油公司歐洲環(huán)境健康安全組織（CONCAWE）和英國陸上管道運(yùn)營商協(xié)會(huì)（UKOPA）等機(jī)構(gòu)建立的管道失效數(shù)據(jù)庫。

國外失效數(shù)據(jù)庫主要包含兩方面信息：管道的基本信息和事故信息，詳見表1。

根據(jù)管道基本信息中的參數(shù)的差異來分析管道失效情況的變化，可以總結(jié)出管道失效的趨勢和主要影響因素，為實(shí)施減緩風(fēng)險(xiǎn)的措施提供依據(jù)。例如：數(shù)據(jù)分析人員根據(jù)EGIG和Concawe數(shù)據(jù)庫提供的數(shù)據(jù)，分析了不同管徑的油氣管道的失效概率，發(fā)現(xiàn)了管道失效概率隨管道直徑的增加而降低的趨勢[3]，[，4]；通過分析輸油管道的內(nèi)腐蝕失效案例發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)內(nèi)腐蝕失效發(fā)生于原油管道，而成品油管道發(fā)生內(nèi)腐蝕失效較罕見[5]；EGIG分析了管道外部破壞失效與管道埋深之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，管道外部破壞失效概率隨著埋深的增加顯著降低[4]。

管道失效數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果也可為政府部門對管道的監(jiān)管、相關(guān)立法和管道企業(yè)的安全管理和相關(guān)決策提供重要依據(jù)。

1 國外管道失效數(shù)據(jù)庫

1.1 PHMSA

PHMSA將管道劃分為輸氣管道、集氣管道、配氣管道、危險(xiǎn)液體管道、液化天然氣（LNG）等5類。美國聯(lián)邦法案第49章對各類管道需要上報(bào)事故的范圍有著詳細(xì)的規(guī)定。PHMSA根據(jù)管道事故后果的嚴(yán)重程度，將上報(bào)事故分為重大事故（serious incident）和嚴(yán)重事故（significant incident）兩個(gè)等級(jí)[6]，并編制事故上報(bào)報(bào)告模板，上報(bào)內(nèi)容包括失效管道的詳細(xì)信息、失效事故詳情、管道失效原因調(diào)查、泄漏損失等內(nèi)容。并將管道事故原因分為腐蝕、自然破壞、挖掘破壞等8類，每類事故原因又分為若干子類。PHMSA對典型事故還會(huì)發(fā)布調(diào)查報(bào)告，以告之公眾。

1.2 EGIG

EGIG成立于1982年，由6家歐洲管道運(yùn)營商最先發(fā)起。目前，參加該組織的歐洲主要管道運(yùn)營商已有17家。EGIG只統(tǒng)計(jì)運(yùn)行壓力大于15 bar的陸上鋼制管道的意外泄漏事件。EGIG數(shù)據(jù)庫中將管道失效原因分為外部破壞、施工缺陷/材料失效、腐蝕、地表運(yùn)動(dòng)等6類，對平均失效概率、對事故影響因素進(jìn)行全面分析。EGIG定期發(fā)布管道事故統(tǒng)計(jì)報(bào)告。2015年2月，EGIG發(fā)布了第9期輸氣管道事故報(bào)告[4]，涵蓋了從1970年到2013年這段時(shí)期內(nèi)發(fā)生的1309起管道事故。截止到2013年的5 a年時(shí)間內(nèi)，EGIG所轄管道的均失效概率為0.16（千

1 000 km/a公里/年）。

1.3 CONCAWE

CONCAWE的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)從1971年開始，該數(shù)據(jù)庫中將管道失效原因分為機(jī)械損傷、誤操作、腐蝕等五類。CONCAWE的管道失效事件的統(tǒng)計(jì)和分析總結(jié)的報(bào)告每年出版一次，報(bào)告中將全面記錄和統(tǒng)計(jì)管道的里程、管徑、管齡等，并對各段時(shí)期管道失效的原因、泄漏量等信息進(jìn)行對比分析[3]。管道失效數(shù)據(jù)的采集由該機(jī)構(gòu)下屬的輸油管道管理組織（OPMG）負(fù)責(zé)。通過向各管道公司發(fā)放調(diào)查表的形式實(shí)現(xiàn)管道里程、容量、檢測和泄漏事故信息的獲取 [7]。

1.4 加拿大國家能源委員會(huì)（NEB）

NEB在2001年啟動(dòng)了安全績效指標(biāo)活動(dòng)[8]，評價(jià)其所轄行業(yè)各公司安全措施的有效性。對其所管轄的管道公司，NEB會(huì)定期發(fā)布報(bào)告，評價(jià)各管道公司在安全領(lǐng)域的績效，主要包括管道公司在運(yùn)營過程中所造成的人員傷亡情況，管道泄漏事故頻率，并將統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)與其他管道失效數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行對比分析。

2 國外管道失效數(shù)據(jù)庫比較

2.1 數(shù)據(jù)采集及統(tǒng)計(jì)范圍

表2列出了不同管道失效數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)采集及統(tǒng)計(jì)范圍?？梢钥闯?， PHMSA數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)范圍涵蓋面最廣，涵蓋海底管道和站場失效，所統(tǒng)計(jì)管道的總里程數(shù)遠(yuǎn)大于其他數(shù)據(jù)庫。EGIG和Concawe數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)范圍只是針對特定類型的陸上管道，不包括站場失效。雖然PHMSA數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)了不同類型的管道，但統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，可將不同類型的管道失效事故分類統(tǒng)計(jì)。比如，PHMSA數(shù)據(jù)庫將管道失效原因分為8類，其中設(shè)備失效包括控制和減壓設(shè)備故障、泵設(shè)備故障、連接故障等子類；誤操作包括容器溢出、設(shè)備超壓、設(shè)備未正確安裝等子類；而站場及其附屬設(shè)備的失效主要包含于這兩類失效原因中。

2.2 管道事故上報(bào)標(biāo)準(zhǔn)

表3列出了不同管道失效數(shù)據(jù)庫規(guī)定的事故上報(bào)要求。由表2可以看到，PHMSA管道失效數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)的管道和裝置的類型多，總里程長，事件的上報(bào)標(biāo)準(zhǔn)也最為具體。美國相關(guān)法規(guī)明確規(guī)定管道公司必須將滿足該上報(bào)標(biāo)準(zhǔn)的事件向PHMSA上報(bào)，并對違規(guī)不報(bào)的企業(yè)制定處罰措施。NEB數(shù)據(jù)庫與美國的情況類似，上報(bào)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定較為詳細(xì)，法律強(qiáng)制上報(bào)。EGIG、Concawe和UKOPA是行業(yè)協(xié)會(huì)，協(xié)會(huì)向其成員企業(yè)采集數(shù)據(jù)，因此，管道失效事件的數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)相對簡單，只統(tǒng)計(jì)管道的意外泄漏事件。

3 我國管道失效數(shù)據(jù)庫建議

管道作為五大運(yùn)輸方式之一，在油氣輸送領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。歐美國家已建立了相對完善的管道保護(hù)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系。我國在管道的運(yùn)行和管理模式、裝備技術(shù)水平方面與國外存在諸多差異。目前，我國管道事故失效數(shù)據(jù)庫及管理機(jī)制尚不成熟。

3.1 數(shù)據(jù)庫的信息采集及統(tǒng)計(jì)范圍

不同類型管道的失效機(jī)理、主要危害因素、管道的設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理不盡相同。當(dāng)明，我國長輸管道處于快速發(fā)展階段，可首先針對長輸油氣管道建立失效數(shù)據(jù)庫。長輸油氣管道運(yùn)行壓力高、管徑大，泄漏發(fā)生的危害后果嚴(yán)重。同時(shí)，長輸油氣管道的設(shè)計(jì)規(guī)范、管道材質(zhì)、管理運(yùn)行模式相對統(tǒng)一，有利于失效數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，可為后續(xù)的管道監(jiān)管和管理提供支持。相比于其他類型管道，長輸管道的路由、設(shè)計(jì)和運(yùn)行的資料的保存和管理最為明晰和準(zhǔn)確，能夠?yàn)閿?shù)據(jù)庫的運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支撐。

3.2 管道事故上報(bào)標(biāo)準(zhǔn)

從管道事故上報(bào)和統(tǒng)計(jì)分析實(shí)施的難易程度考慮，可先以管道的意外泄漏為事故的上報(bào)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)我國管道實(shí)際確定管道失效原因的分類方法[9]。

3.3 管道事故統(tǒng)計(jì)分析

PHMSA會(huì)將管道失效的原始采集數(shù)據(jù)在其網(wǎng)站上公布，研究人員可根據(jù)公布的原始數(shù)據(jù)做相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析和學(xué)術(shù)研究。同時(shí)，PHMSA也會(huì)在其網(wǎng)站上發(fā)布部分管道事故的調(diào)查報(bào)告。此外，美國和加拿大的國家運(yùn)輸安全委員會(huì)在其官網(wǎng)上將管道事故單獨(dú)分類，公布了具有嚴(yán)重后果的管道事故調(diào)查報(bào)告，供業(yè)內(nèi)共享[10]、[，11]。

現(xiàn)階段，我國宜采用定期發(fā)布管道失效統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告的模式，從宏觀上評估管道總體安全形勢。同時(shí)，對典型的造成嚴(yán)重后果的管道事故發(fā)布獨(dú)立的事故調(diào)查報(bào)告。

3.4 管道失效數(shù)據(jù)庫的實(shí)施

現(xiàn)階段，管道企業(yè)應(yīng)首先建立企業(yè)級(jí)的管道失效數(shù)據(jù)庫和管道事故統(tǒng)計(jì)分析機(jī)制，并逐依托行業(yè)組織形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。，最終形成由安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)統(tǒng)一管理的國家層面的管道失效事故上報(bào)和管理機(jī)制，數(shù)據(jù)庫的范圍逐步擴(kuò)展到海底管道、城市燃?xì)夤芫W(wǎng)、集輸管道。

4 結(jié)束語

失效數(shù)據(jù)庫是積累管道歷史數(shù)據(jù)、分析安全趨勢、提高管理水平的重要方式之一，隨著我國長輸管道建設(shè)的快速發(fā)展和管道安全要求的日益嚴(yán)格，管道失效事故的管理機(jī)制應(yīng)盡快完善，不斷推進(jìn)管道安全水平和管理水平提升。

參考文獻(xiàn)：

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[10]Pipeline accident reports[EB/OL]. [2016-1-19]. http：//www.ntsb.gov/investigations/AccidentReports/Pages/pipeline.aspx.

[11] Pipeline investigation reports [EB/OL]. [2016-1-19] .http：//www.tsb.gc.ca/eng/rapports-reports/pipeline/index.asp.