王聯(lián)偉 張克政

中海石油氣電集團有限責任公司

大的或災難性管道安全事故的發(fā)生往往是由管道隱患或故障導致的，而控制此類(lèi)風(fēng)險需要從設備設施全生命周期入手，以整體優(yōu)化的方式提升管道的安全性和可靠性[1]。管道完整性管理在國內成功應用取得了良好的實(shí)施效果[2-5]。近年來(lái)氣電集團借鑒國內外完整性管理的成功經(jīng)驗，應用在役管道數據采集技術(shù)、風(fēng)險評價(jià)技術(shù)、完整性檢測與評價(jià)技術(shù)、管道缺陷修復及搶維修技術(shù)、管道陰極保護綜合技術(shù)、站場(chǎng)完整性管理技術(shù)等，推動(dòng)了企業(yè)管道完整性管理工作深入進(jìn)展。

1 在役管道數據采集技術(shù)研究與實(shí)踐

通過(guò)集成應用工程測量、智能檢測、航空攝影測量、地下管線(xiàn)探測、數據比對、坐標修正與轉換六項技術(shù)，解決了在役管道難以獲取必要的基礎性數據問(wèn)題，獨創(chuàng )3S技術(shù)集成應用。運用該技術(shù)對某管道全線(xiàn)開(kāi)挖驗證105個(gè)點(diǎn)，數據偏差全部在±0.86米以?xún)�，其中在�?.5米之內的占92%（圖 1），實(shí)現管道大量基礎數據校準與更新，例如圖 2為一處管道路由修正前后對比圖，最終使管道中線(xiàn)坐標偏差控制在±1米以?xún)取?o:p>

2 管道風(fēng)險評價(jià)技術(shù)與管理研究與實(shí)踐

（1）管道半定量綜合風(fēng)險評價(jià)技術(shù)應用

基于KENT指標體系評價(jià)方法[6]，結合管道的實(shí)際情況，建立半定量綜合風(fēng)險評價(jià)評分指標模型見(jiàn)圖 3。該風(fēng)險評價(jià)指標模型中可能性指標考慮了第三方損壞、腐蝕、制造與施工缺陷、地質(zhì)災害、誤操作等五大因素，后果指標中考慮了介質(zhì)危害性、影響對象、供氣中斷影響范圍和程度、介質(zhì)的最大泄漏量等四大因素，各指標權重均根據實(shí)際情況定制。依據該指標模型開(kāi)發(fā)管道半定量風(fēng)險評價(jià)軟件，對管道全線(xiàn)進(jìn)行了風(fēng)險評價(jià)，及時(shí)制定了風(fēng)險控制措施。

（2）管道地質(zhì)災害風(fēng)險評價(jià)技術(shù)應用

采用半定量風(fēng)險評價(jià)方法對管道地質(zhì)災害風(fēng)險進(jìn)行評價(jià)。共識別出115處地質(zhì)災害隱患點(diǎn)，其中高風(fēng)險點(diǎn)10處，中風(fēng)險80處，低風(fēng)險25處，制定了相應的風(fēng)險控制措施。

（3）第三方損壞風(fēng)險管理方法應用

收集、整理和分析影響管道運行安全的第三方活動(dòng)數據，結合行業(yè)內典型的管道事故案例，闡明管道第三方損壞風(fēng)險的類(lèi)型、成因和控制措施，形成一套管道第三方損壞風(fēng)險管理方法，該方法包括了管道巡護管理、第三方作業(yè)活動(dòng)管理和安全影響評價(jià)、技術(shù)審核等方面內容。

3 管道完整性檢測與評價(jià)技術(shù)研究與實(shí)踐

（1）內檢測技術(shù)應用

總結出常用內檢測技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。深度挖掘內檢測數據，一方面重新審查以往的內檢測報告是否有漏報缺陷，例如第一輪在此處發(fā)現11%金屬損失缺陷，第二輪在此位置沒(méi)有報告缺陷，不能直接判斷第二輪沒(méi)發(fā)現缺陷。另一方面根據兩輪內檢測報告，發(fā)現管道缺陷的增長(cháng)情況（含腐蝕和凹坑），例如對于29%缺陷信號，第一輪未檢出，而第二輪檢出，說(shuō)明此處是新腐蝕點(diǎn)，可據此計算腐蝕速率，并在具體的管段上畫(huà)出缺陷的分布圖。根據此項技術(shù)研究與實(shí)踐，提出管理綜合分析評價(jià)“四步循環(huán)模式”（圖 4），利用管道的大數據充分挖掘潛在信息，分析其產(chǎn)生的根本原因并提出改進(jìn)措施。

（2）管道缺陷評價(jià)技術(shù)應用

管道缺陷評價(jià)技術(shù)是確定管道維護方案的科學(xué)依據[7]。針對管道的體積類(lèi)缺陷、幾何變形類(lèi)及復合類(lèi)缺陷，調查研究國內外已有缺陷評價(jià)標準的適用性范圍及適用性，編制了一套管道缺陷評價(jià)技術(shù)規定文件及缺陷評估理論手冊，包括腐蝕、幾何凹坑、凹坑+腐蝕、機械劃傷缺陷評價(jià)，同時(shí)也包括重車(chē)碾壓管道、管道懸空、特殊地段（穿越公路、鐵路）管道等的單項安全評價(jià)。開(kāi)發(fā)了管道缺陷及安全狀態(tài)評價(jià)軟件（圖 5），可對以上各種類(lèi)型的缺陷及特殊狀況進(jìn)行評價(jià)，根據評價(jià)結果對管道的缺陷修復給出建議。

（3）管道應變監測及分析評價(jià)技術(shù)應用

通過(guò)調研國內外應變監測的應用情況及行業(yè)內實(shí)踐，提出基于應變監測的設備選擇方法；安裝19處（地質(zhì)環(huán)境復雜處和第三方活動(dòng)頻繁處）管道應變監測器，建立管道應變監測系統實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測系統；對比監測數據與監測點(diǎn)的實(shí)際情況，研究監測報警策略及數據分析方法。

4 管道缺陷修復及搶維修技術(shù)研究與實(shí)踐

通過(guò)技術(shù)調研，對國內外已有的管道缺陷修復技術(shù)、搶維修技術(shù)、特殊地形進(jìn)入的適用性范圍和標準進(jìn)行適用性分析，整理出適用于缺陷修復及搶維修的相關(guān)技術(shù)標準清單。結合氣電集團目前常用的復合材料、環(huán)氧套筒等修復方法，在實(shí)驗室內制作管件進(jìn)行水壓測試驗證其補強效果。根據以上研究成果編制管道缺陷維搶修作業(yè)指導書(shū)，針對12大類(lèi)、 20小類(lèi)不同的管道缺陷，提供了不同的推薦修復方法和流程；針對11種不同的搶修事件類(lèi)型，提供不同的可選擇搶修方法和流程。

5 管道陰保綜合技術(shù)研究與實(shí)踐

開(kāi)展防腐層檢測技術(shù)應用、交直流排流技術(shù)應 用、陰極保護參數遠程監測和控制技術(shù)三方面的研究。結合企業(yè)和行業(yè)內應用情況，明確給出不同情況下有效的檢測方法。針對陰極保護參數遠程監測和控制技術(shù)，建成陰極保護遠程監測系統，實(shí)現對全線(xiàn)重點(diǎn)關(guān)注位置陰極保護狀況實(shí)時(shí)監測。

6 站場(chǎng)完整性管理技術(shù)研究與實(shí)踐

（1）站場(chǎng)綜合風(fēng)險辨識技術(shù)應用

開(kāi)展站場(chǎng)設備設施風(fēng)險辨識及綜合評估，對站場(chǎng)危險、有害因素進(jìn)行分析，采用FMEA方法辨識站場(chǎng)風(fēng)險和排序，針對風(fēng)險情況制定控制措施。

（2）站場(chǎng)完整性專(zhuān)項評價(jià)技術(shù)應用

開(kāi)展基于風(fēng)險的檢驗技術(shù)（RBI），對儲罐和工藝設備安全環(huán)境風(fēng)險、生產(chǎn)損失和損壞成本進(jìn)行量化排序，將檢驗聚焦于高風(fēng)險設備和存在潛在的失效破壞可能性的設備，從而優(yōu)化使用檢驗資源。對轉動(dòng)設備開(kāi)展以可靠性為中心的維護技術(shù)（RCM），對裝置中設備的失效模式及后果進(jìn)行分析和評估，確定出設備每一失效模式的風(fēng)險及失效原因和失效根本原因，制定出針對失效原因的、優(yōu)化的降低風(fēng)險的維護策略。對儀表開(kāi)展安全完整性等級技術(shù)（SIL）[8]，確定安全儀表系統需要的最低反應失效的可能性（即SIL等級），使設備能夠在需要時(shí)成功執行設計所要求的安全功能。

參考文獻：

[1]  李祎 ,王建豐 ,李玉斌 ,李海津 .設備設施完整性管 理 在 油 氣 行 業(yè) 的 應 用 簡(jiǎn) 介 . 石 油 和 化 工 設備,2014,17(3):15-19

[2]  王毅輝 ,李勇 ,蔣蓉 ,傅江 .中國石油西南油氣田公 司 管 道 完 整 性 管 理 研 究 與 實(shí) 踐 . 天 然 氣 工業(yè).2013,33(3):78-83.

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[4]  么惠全,毛建,吳志平,張照旭,趙冬野.西氣東輸管 道 完 整 性 管 理 實(shí) 踐 及 效 能 分 析 , 天 然 氣 工業(yè),2013,33(12):1-7.

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[7]  董紹華,楊祖佩.全球油氣管道完整性技術(shù)與管理的最新進(jìn) 展[J].油氣儲運,2007,26(2):1-17.

[8]  袁 樹(shù) 海 , 宋 彬 , 李 范 書(shū) , 夏 太 武 . 安 全 完 整 性 等級 S I L 應 用 研 究 與 實(shí) 踐 [ J ] . 石 油 與 天 然 氣 化工,2012,41(1):107-109.

作者：王聯(lián)偉，1981年生，博士， 2015年畢業(yè)于北京科技大學(xué)，長(cháng)期從事設備設施完整性管理、管道完整性管理、風(fēng)險評價(jià)、管道完整性評價(jià)等工作，在完整性制度體系建設、完整性技術(shù)研究與應用方面具有豐富的經(jīng)驗。