單新煜 薛慶

中國石油天然氣股份有限公司天然氣銷(xiāo)售分公司

摘要：城鎮燃氣管道位于人口密集區域，一旦發(fā)生泄漏后果嚴重，危及人民群眾生命財產(chǎn)安全。針對城鎮燃氣管網(wǎng)環(huán)境復雜、安全管理難度大等特點(diǎn)，借鑒長(cháng)輸油氣管道完整性管理經(jīng)驗，研究建立城鎮燃氣管網(wǎng)完整性管理體系，并與數字化生產(chǎn)管理系統融合，有效助力了體系落地與管控效能提升，為城鎮燃氣管道完整性管理技術(shù)的數字化轉型與發(fā)展應用探索解決路徑。

關(guān)鍵詞：城鎮燃氣管道；完整性管理；數字化應用；系統建設

近年來(lái)城鎮燃氣管道安全事故頻發(fā)引發(fā)社會(huì )各界的高度關(guān)注，黨中央、國務(wù)院陸續出臺針對城鎮燃氣管道安全專(zhuān)項整治、老化更新改造等相關(guān)政策，國家相關(guān)部門(mén)明確要求建立城鎮地下管網(wǎng)“一張圖”體系，標志著(zhù)燃氣管道完整性管理與數字化系統的深度融合已上升為國家戰略，亟需通過(guò)數字化轉型實(shí)現燃氣管道完整性管理從單純的技術(shù)規范向智能化系統集成演進(jìn)。

昆侖能源有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)昆侖能源）是中石油天然氣終端銷(xiāo)售業(yè)務(wù)的一體化運營(yíng)管理和投融資平臺，城鎮燃氣經(jīng)營(yíng)項目覆蓋國內31個(gè)�。ㄗ灾螀^、直轄市），運營(yíng)戶(hù)外管網(wǎng)約10萬(wàn)公里，終端用戶(hù)逾1600萬(wàn)。本文以昆侖能源燃氣管道完整性管理數字化轉型的體系建設、功能應用、經(jīng)驗啟示為例，介紹構建“本質(zhì)安全、智能管控、韌性可靠”的燃氣管道安全保障體系所開(kāi)展的實(shí)踐探索。

1  體系建設

（1）明確完整性管理體系要點(diǎn)。與長(cháng)輸油氣管道相比，城燃管道面臨全生命周期完整性管理規范標準尚未完全建立，先進(jìn)的檢測與評價(jià)技術(shù)短缺，監測與預警技術(shù)發(fā)展不足等現實(shí)困難，還面臨嚴峻的安全風(fēng)險形勢。主要包括：城燃老舊管網(wǎng)、鑄鐵管道本體風(fēng)險；違法占壓、安全間距不足；城市重點(diǎn)區域管網(wǎng)風(fēng)險識別不到位；燃氣管道泄漏監測體系不完善，應急準備不充分；鋼質(zhì)管道陰極保護缺失、未達標，防腐泄漏檢測未定期開(kāi)展；對第三方損壞風(fēng)險防范能力不足，第三方施工全時(shí)段監護機制不健全；日常運行、檢修、作業(yè)等缺少監控手段，管理措施不到位等問(wèn)題。

鑒于此，昆侖能源統籌開(kāi)展完整性管理體系（以下簡(jiǎn)稱(chēng)體系）研究，在中國石油《城鎮燃氣管網(wǎng)完整性管理導則》基礎上，陸續制定《城鎮燃氣管網(wǎng)泄漏檢測技術(shù)規范》《城鎮燃氣埋地鋼質(zhì)管道外防腐層檢測技術(shù)規范》等8項企業(yè)標準，并配套開(kāi)展了相關(guān)內部企業(yè)標準建設。

經(jīng)選取試點(diǎn)單位調研，明確了城鎮燃氣管網(wǎng)的風(fēng)險類(lèi)型和管理難點(diǎn)。城鎮燃氣管道由于壓力低，主要失效形式是微泄漏或滲漏，難以被管道自身的監控系統及時(shí)發(fā)現，一旦泄漏的氣體積累一定時(shí)間后，特別是在密閉空間引起聚集爆炸，后果極為嚴重。因此，將泄漏作為城鎮燃氣管網(wǎng)完整性管理體系的關(guān)鍵因素，從控制管道泄漏和防止泄漏轉化為事故這兩方面開(kāi)展日常管理工作。

（2）構建完整性管理體系。充分結合前期完整性管理成果，編寫(xiě)完成城鎮燃氣管網(wǎng)完整性管理體系核心文件，全面開(kāi)展體系建設、試點(diǎn)與推廣工作。

城鎮燃氣管道完整性管理貫穿管道全生命周期，主要包括六個(gè)關(guān)鍵環(huán)節（圖 1）。每個(gè)環(huán)節針對不同壓力等級的管道有不同的技術(shù)要求。與此同時(shí)開(kāi)展與體系相關(guān)的完整性管理制度建設工作，逐步形成“管理制度—管理指南—管理手冊”制度架構。

圖 1 城燃管道完整性管理流程

2  功能應用

（1）總體功能設計。將城燃管道完整性管理相關(guān)業(yè)務(wù)融入數字化生產(chǎn)管理系統（以下簡(jiǎn)稱(chēng)系統），以系統基礎數據為前提，統籌建立各單位完整性管理方案，通過(guò)執行計劃任務(wù)，實(shí)現量化考核。以風(fēng)險評價(jià)、重點(diǎn)區域和密閉空間的識別結果確定管理重心。以“線(xiàn)上+線(xiàn)下”結合的方式開(kāi)展管道巡檢、泄漏處置、第三方施工管控、腐蝕防護、災害防治等管理工作，實(shí)現管理模式的轉型（圖 2）。

圖 2 城燃管道完整性管理體系業(yè)務(wù)框架

（2）數據采集。先行制定了管道數據采集、管道命名、管道測繪三項本體數據采集標準，首次制定了管道周邊密閉空間識別分級標準（按照管網(wǎng)壓力、人員密集與泄漏串氣風(fēng)險進(jìn)行綜合評價(jià)），對在役管道全面開(kāi)展信息采集，要求新建管道全部數字化交付，構建“本體+周邊”綜合性基礎數據。

（3）風(fēng)險評價(jià)與隱患識別。主要采用半定量評價(jià)標準開(kāi)展風(fēng)險評價(jià)，根據所選管段屬性和周邊環(huán)境情況，將管段劃分為不同單元，結合對應的風(fēng)險評價(jià)指標進(jìn)行打分，依據風(fēng)險評分計算模型得出各單元管段相對風(fēng)險值。通過(guò)在系統內建立風(fēng)險評價(jià)模型，實(shí)現逐條管線(xiàn)在線(xiàn)精準評價(jià)（圖 3），使以往操作復雜的風(fēng)險評價(jià)方法得以在線(xiàn)大量實(shí)踐應用，在系統內生成快捷、便利的自動(dòng)測評結果展示。評價(jià)完成后GIS地圖直觀(guān)生成全公司風(fēng)險展示圖（圖 4）。同時(shí)總結梳理管道典型隱患/失效類(lèi)型，制定隱患分級判定企業(yè)標準，推動(dòng)風(fēng)險隱患科學(xué)識別，并開(kāi)發(fā)系統模型實(shí)施線(xiàn)上評價(jià)。

圖 3 風(fēng)險評價(jià)工具界面

圖 4 風(fēng)險評價(jià)結果GIS展示

（4）泄漏檢測與處置。每年制定泄漏檢測與防腐層檢測計劃并組織實(shí)施。日常通過(guò)系統巡線(xiàn)管理功能實(shí)時(shí)監控巡線(xiàn)任務(wù)執行情況，掌握人員實(shí)際位置，查看現場(chǎng)上報事件及監護執行情況，實(shí)現人員實(shí)時(shí)統籌調配。每周徒步巡線(xiàn)時(shí)使用小推車(chē)及檢測儀對穿越段管道周邊三溝兩井進(jìn)行泄漏檢測，每月對所有重點(diǎn)管道進(jìn)行核查檢測。逢節假日分別開(kāi)展節前、節中、節后檢查，重點(diǎn)區域重點(diǎn)范圍內的管線(xiàn)加大排查密度和檢查頻率，確保能夠第一時(shí)間發(fā)現泄漏。

（5）檢測與評價(jià)。按照TSG D7004-2010《壓力管道定期檢驗規則—公用管道》要求，對在役燃氣管道進(jìn)行日常巡檢、年度檢查、全面檢驗和合于使用評價(jià)，并在系統內留存檔案，通過(guò)系統全面統計可查看管道定檢狀態(tài)，確保管道運營(yíng)合規性。

（6）維修與維護。針對可能造成嚴重后果的第三方損壞、地質(zhì)災害、腐蝕等風(fēng)險，采取多種手段實(shí)施管控（圖 5、圖 6），并在系統內實(shí)現全程監控。一是對高風(fēng)險管道閥井、周邊密閉空間、調壓箱（柜）等重點(diǎn)區域加裝無(wú)線(xiàn)可燃氣體泄漏監測及地災、水位、智能陰保和壓力監測設備，并接入系統監測。二是第三方施工監護實(shí)施分級管理，采用“人工監護+設置臨時(shí)視頻監控”，自發(fā)現施工事件至施工結束、現場(chǎng)驗收，通過(guò)系統實(shí)現閉環(huán)管理。三是對管道定檢、內外檢測發(fā)現的問(wèn)題形成系統數據，通過(guò)錄入管道缺陷信息、維修記錄，及時(shí)掌握管道缺陷變化情況，形成多輪檢測數據對齊。四是為預防各類(lèi)失效風(fēng)險編制現場(chǎng)處置預案，設置區域關(guān)閥分析、應急資源查詢(xún)等功能，開(kāi)展應急處置演練。

圖 5 第三方施工管理

圖 6 移動(dòng)端App陰極保護測量與系統在線(xiàn)分析

（7）考核與效能評價(jià)。設置了完整性覆蓋率、在役管道中心線(xiàn)數字化率、風(fēng)險評價(jià)覆蓋率及泄漏、失效、內外檢測率等評價(jià)指標。通過(guò)數字化管道完整性管理方案，將體系文件的管理要求直接轉化成系統具體工作計劃和任務(wù)，為量化考核提供了基礎，實(shí)現完整性管理閉合。

3  經(jīng)驗啟示

（1）以數字化應用推進(jìn)城燃管道完整性管理體系建設，在實(shí)踐中具有重要意義。完整性管理理念通過(guò)系統應用實(shí)現對管道全生命周期的貫穿覆蓋，要持續健全完善管道基礎數據，推動(dòng)線(xiàn)上管理的轉型與標準流程的固化，使體系文件在實(shí)際管理中得到切實(shí)應用。以風(fēng)險管控為中心，采用數字化風(fēng)險分析手段，減少人為因素失誤，確保評價(jià)結果準確。

（2）充分鞏固完整性管理數字化應用效果，注重實(shí)現體系要素的全面覆蓋與兼容分析。自運行以來(lái)，各項管理體系要素、技術(shù)標準與系統充分融合，目前已初步建立以管道本體、風(fēng)險評價(jià)、周邊環(huán)境為主體的公司管道數字地圖，形成年度完整性覆蓋率考核評價(jià)與定期泄漏數據反饋機制。下一步應在多元化感知、監測數據來(lái)源與兼容分析、預警標準建設等方面開(kāi)展深入研究，推動(dòng)整體智能化水平提升。

（3）持續優(yōu)化城燃管道完整性管理體系，在實(shí)踐中不斷進(jìn)步。國內城燃管道完整性管理體系整體仍處于起步階段，應結合系統積極探索完整性管理體系落地應用，加大力度制定各類(lèi)相關(guān)標準，持續修訂完善基本制度及各項操作規程，逐步提高城鎮燃氣管道完整性管理水平。

（4）加強對風(fēng)險隱患的評估及管控，落實(shí)“安全風(fēng)險分級管控和隱患排查治理”雙重預防機制。對近年不斷變化的城燃管道周邊環(huán)境與各項風(fēng)險因素，要及時(shí)進(jìn)行風(fēng)險辨識和評價(jià)，持續采取針對性管控措施，不斷消減影響管道安全運行的不利因素，對不可接受風(fēng)險隱患，要第一時(shí)間予以治理、銷(xiāo)項。

（5）統籌做好數字管道與城市生命線(xiàn)工程的銜接。當前正在開(kāi)展全國范圍內城市生命線(xiàn)與燃氣管網(wǎng)數據接入工作，建議由省級及以上政府為主體，建設統一的管理平臺，并對數據采集標準、數據接口與安全性等統籌規劃，推動(dòng)實(shí)現打通數據孤島與多源數據融合目標。

作者簡(jiǎn)介：?jiǎn)涡蚂希?975年生，碩士，高級工程師，主要從事油氣長(cháng)輸管道和城鎮燃氣管道完整性管理和管道保護工作。聯(lián)系方式：010-84836397。