《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》理解與分析

劉翱銘 張萌

【摘 ?要】對(duì)GB32167-2015《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》中規(guī)定了油氣輸送管道完整性管理的內(nèi)容、方法和要求，包括數(shù)據(jù)采集與整合、高后果區(qū)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、完整性評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)消減與維修維護(hù)、效能評(píng)價(jià)等內(nèi)容進(jìn)行理解和分析。

【關(guān)鍵詞】管道完整性;風(fēng)險(xiǎn)管理;對(duì)比

自2001年完整性管理理念被引入我國(guó)石油天然氣行業(yè)以來，對(duì)于如何有效地推動(dòng)我國(guó)管道管理從傳統(tǒng)管理向完整性管理模式轉(zhuǎn)變，油氣管道企業(yè)和專家進(jìn)行了持續(xù)深入的探索實(shí)踐。經(jīng)過10余年努力，我國(guó)大型油氣管道都初步建立了完整性管理體系，并開始發(fā)揮重要作用，但尚未形成能為管道運(yùn)營(yíng)企業(yè)心理上高度認(rèn)可、接受并掌握的成熟模式，亦即沒有在實(shí)踐層面上形成中國(guó)化的管道完整性管理模式。

1 管道完整性數(shù)據(jù)采集與整合

1.1 ?數(shù)據(jù)采集與整合的重要性

近年來，隨著對(duì)能源需求的不斷增加，管道里程迅速增長(zhǎng)，形成了多渠道、跨區(qū)域的全國(guó)性油氣管網(wǎng)[1]。其中超過一半的管道服役時(shí)間不足10年或接近30 年，處于事故多發(fā)期，管道安全生產(chǎn)壓力巨大。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的管道管理經(jīng)驗(yàn)，推進(jìn)完整性管理，由傳統(tǒng)的事后應(yīng)對(duì)型管理向現(xiàn)代的事前預(yù)防型管理轉(zhuǎn)變，是保障管道安全的有效手段。完整性管理是一種基于數(shù)據(jù)、主動(dòng)預(yù)防的全新的管道安全管理模式[2]。運(yùn)用包含數(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)、維修維護(hù)、效能評(píng)價(jià)等6個(gè)環(huán)節(jié)的閉環(huán)管理體系和一整套支持技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全面探知管道風(fēng)險(xiǎn)，科學(xué)安排資源分配，適時(shí)采取針對(duì)性維修維護(hù)措施，保障管道安全環(huán)保的同時(shí)減少不必要的投入，實(shí)現(xiàn)管道的經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行[3-5]。管道數(shù)據(jù)管理與完整性6步循環(huán)關(guān)系緊密，各個(gè)業(yè)務(wù)流程均以數(shù)據(jù)為依據(jù)，數(shù)據(jù)的采集、整合、應(yīng)用到發(fā)布貫穿于6步循環(huán)，數(shù)據(jù)的質(zhì)量直接制約完整性管理中各項(xiàng)評(píng)價(jià)工作的準(zhǔn)確性。經(jīng)過多年的研究和探索，并結(jié)合管道完整性數(shù)據(jù)管理的經(jīng)驗(yàn)，在中國(guó)石油長(zhǎng)輸管道管理中形成了數(shù)據(jù)采集和整合的技術(shù)要求，同時(shí)明確了9個(gè)專題61類數(shù)據(jù)的范圍。上述內(nèi)容均被納入標(biāo)準(zhǔn) GB 32167—2015《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》，從國(guó)家層面體現(xiàn)了數(shù)據(jù)管理對(duì)于管道完整性的重要程度，即數(shù)據(jù)管理是管道完整性管理的基石。

1.2 ?數(shù)據(jù)管理現(xiàn)狀

在我國(guó)，主要是企業(yè)內(nèi)部技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)開展信息化建設(shè)。在完整性數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域，中國(guó)石油管道研究中心一直處于領(lǐng)先地位，在2006年研發(fā)成功了適用于大型復(fù)雜管網(wǎng)的國(guó)內(nèi)第一個(gè)管道完整性數(shù)據(jù)模型PIDM[（Pipeline Integrity Data Model）[6-9]，其涵蓋管道設(shè)計(jì)、建設(shè)到運(yùn)維3千多個(gè)屬性信息。發(fā)展至今，存儲(chǔ)著中國(guó)石油260多條干支線，6×104 km 管道的數(shù)據(jù)，總數(shù)據(jù)量達(dá)到7TB，是目前國(guó)內(nèi)最大的管道完整性數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.3 ?數(shù)據(jù)管理挑戰(zhàn)

新業(yè)務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)管理的新需求。站場(chǎng)完整性管理技術(shù)、大型管網(wǎng)可靠性管理技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前研究的重點(diǎn)，新技術(shù)的發(fā)展突破了線性資產(chǎn)管理的范圍，需要事件數(shù)據(jù)、臺(tái)套數(shù)據(jù)的支持。對(duì)完整性數(shù)據(jù)管理而言，需要支持復(fù)雜數(shù)據(jù)對(duì)象管理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口管理等。企業(yè)信息資源整合對(duì)數(shù)據(jù)管理的統(tǒng)一性需求。管道企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理和生產(chǎn)運(yùn)行管理均需要信息系統(tǒng)的支持，各系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)聯(lián)系緊密，但是對(duì)數(shù)據(jù)的概念、格式、劃分原則等定義不統(tǒng)一，相關(guān)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn) GB 50251—2003《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 50253—2003《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 32167—2015《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》、SY/T 6621—2005《輸氣管道系統(tǒng)完整性管理》中數(shù)據(jù)管理范圍也不一致。隨著完整性管理的深入發(fā)展，需要對(duì)不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行整合，并對(duì)工作流進(jìn)行協(xié)調(diào)。

2 ?油氣管道完整性管理技術(shù)研究進(jìn)展

2.1 ?管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果的量化程度，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)可以分為定性、半定量、定量3種。定性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)以專家評(píng)分法為代表，通過對(duì)管道參數(shù)和管道沿線屬性情況進(jìn)行分析，對(duì)管道的風(fēng)險(xiǎn)情況作出判斷;半定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)以指數(shù)法為代表，通過對(duì)管道各種屬性的不同情況分別賦予分值，計(jì)算管道的總分值，從而得出管道的風(fēng)險(xiǎn)情況，通過比較不同管道或不同管段的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)而給出風(fēng)險(xiǎn)排序;定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)以概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法為代表，通過分析各種管道事故發(fā)生的概率與后果，定量評(píng)判管道風(fēng)險(xiǎn)的大小。

定性、半定量、定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)各有其特點(diǎn)，適用于不同的場(chǎng)合。定性方法操作比較簡(jiǎn)便，適用于數(shù)據(jù)較少、要求快速得出評(píng)價(jià)結(jié)果的情況，常用于對(duì)管道進(jìn)行初步風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià);半定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法適用于數(shù)據(jù)基礎(chǔ)較好的情況，常用于對(duì)管道進(jìn)行全面評(píng)價(jià);定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法適用于數(shù)據(jù)基礎(chǔ)較好并有大量失效統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的情況，常用于對(duì)重點(diǎn)管段和特殊地段的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

2.2 ?完整性評(píng)價(jià)技術(shù)

目前，常用的管道完整性評(píng)價(jià)方法有內(nèi)檢測(cè)、試壓、直接評(píng)價(jià)法3種。內(nèi)檢測(cè)可以精確地知道管道內(nèi)缺陷位置及大小，從而可計(jì)算管道的剩余強(qiáng)度與剩余壽命，對(duì)管道完好狀態(tài)作出評(píng)價(jià);試壓可以測(cè)試管道（管段）的整體承載能力;直接評(píng)價(jià)則通過管道外檢測(cè)及其他管道信息對(duì)管道狀況作出評(píng)價(jià)。

國(guó)內(nèi)從20世紀(jì)90年代開始進(jìn)行內(nèi)檢測(cè)技術(shù)研究、設(shè)備研發(fā)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，目前已開發(fā)研制出8～48英寸（1英寸=2.54cm）不同口徑的高清晰度變形檢測(cè)和漏磁檢測(cè)設(shè)備。該設(shè)備適用于各種介質(zhì)環(huán)境，具有較強(qiáng)的通過能力和動(dòng)態(tài)性能，具有分辨率高、定位精度高、檢測(cè)距離長(zhǎng)、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，已累計(jì)完成各種口徑管道檢測(cè)近6×104km。

3 ?結(jié)語(yǔ)

管道完整性管理自引入我國(guó)以來，各大管道企業(yè)一直致力于相關(guān)技術(shù)的探索研究，尤其在高后果區(qū)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與管理和完整性評(píng)價(jià)方面，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐不斷改進(jìn)與完善。GB 32167 集結(jié)了我國(guó)多年科研與實(shí)踐成果，充分考慮了我國(guó)國(guó)情和管道特點(diǎn)，不僅對(duì)完整性管理各項(xiàng)工作要求更明確，內(nèi)容較以往標(biāo)準(zhǔn)更為系統(tǒng)全面，更體現(xiàn)出一定先進(jìn)性。

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（作者單位：中石油管道有限責(zé)任公司哈爾濱輸油氣分公司）