我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析

單位地址：四川省成都市新都區(qū)郵編：610500聯(lián)系電話-mail：yaoalt@我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析姚安林西南石油大學(xué)石油工程學(xué)院國(guó)際石油工程師協(xié)會(huì)會(huì)員、中國(guó)石油儲(chǔ)運(yùn)專委會(huì)油氣管道完整性管理工作部副主任2010-1-201我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析內(nèi)容提綱1．前言

2．油氣管道完整性管理理念的全局性

3．管道建設(shè)期間的完整性管理任務(wù)

4．管道運(yùn)行期間的完整性管理任務(wù)

5．管道完整性管理方案的科學(xué)性及操作實(shí)用性

6．結(jié)束語(yǔ)

2油氣管道在運(yùn)行過(guò)程中由于受到來(lái)自操作運(yùn)行參數(shù)、周圍自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境的不斷變化，其完整性總是存在逐漸降低的發(fā)展趨勢(shì)，所有油氣管道的事故都是其完整性降低到一定程度的結(jié)果。由于管道完整性管理技術(shù)從理念上反映了保護(hù)油氣管道安全的問(wèn)題實(shí)質(zhì)，所以成為當(dāng)今世界各國(guó)普遍認(rèn)同的管道安全管理新方法。前言我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析3我們?cè)谡{(diào)查我國(guó)多家管道公司應(yīng)用管道完整性管理技術(shù)的實(shí)踐時(shí)發(fā)現(xiàn)：缺乏對(duì)管道完整性管理技術(shù)的全面認(rèn)識(shí)，重視管理文件的制定而忽視管理機(jī)制的建立，重視國(guó)外技術(shù)的引進(jìn)而忽視結(jié)合本國(guó)實(shí)際自主研發(fā)，重視硬件技術(shù)的配置而忽視員工的技術(shù)培訓(xùn)等現(xiàn)象在大多數(shù)公司還表現(xiàn)得相當(dāng)突出。前言我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析4因此，本文試圖從管道完整性管理技術(shù)的基本理念、主要任務(wù)和管理方案實(shí)務(wù)幾個(gè)方面分析其特征，以幫助讀者正確理解管道完整性管理技術(shù)的內(nèi)涵、外延和應(yīng)用方法，從而使完整性管理技術(shù)在我國(guó)油氣管道安全保護(hù)方面發(fā)揮更大的技術(shù)促進(jìn)作用。前言我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析5我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析

自2001年完整性管理理念被引入我國(guó)油氣行業(yè)以來(lái)，經(jīng)過(guò)幾年的推廣和應(yīng)用實(shí)踐，已成為當(dāng)前最流行的管道安全管理模式。由于油氣管道系統(tǒng)不同于其他工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其完整性管理所涉及的環(huán)境條件更復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)影響因素更多、事故后果的危害性更大，因而必須從全局的角度來(lái)深入理解油氣管道完整性管理的基本理念。我們認(rèn)為，全局性的把握可以從以下兩個(gè)方面入手。2油氣管道完整性管理理念的全局性6我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析首先從技術(shù)層面上，為了能對(duì)管道完整性進(jìn)行科學(xué)有效的管理和維護(hù)，我們有必要借助數(shù)學(xué)、力學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理信息科學(xué)以及社會(huì)學(xué)等多學(xué)科相互結(jié)合來(lái)尋求有助于管道完整性管理的方法論。從自然因素和人為因素兩方面宏觀地保證評(píng)價(jià)的完整性，管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系的建立必須落實(shí)在理論分析和實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)之上。這樣才能既從宏觀上保證所考慮管道風(fēng)險(xiǎn)影響因素的全面性，又能從微觀上確保風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系層次關(guān)系的邏輯嚴(yán)密性。此外，在未來(lái)一段時(shí)期,地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、高精度檢測(cè)技術(shù)、多目標(biāo)決策技術(shù)等都即將成為油氣管道完整性管理技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)力。2油氣管道完整性管理理念的全局性72油氣管道完整性管理理念的全局性我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析其次從管理層面上，完整性管理理念的全局性應(yīng)體現(xiàn)為管理過(guò)程的完整性、資產(chǎn)的完整性（AIM）和決策的正確性三部分。管理過(guò)程的完整性是指管理者對(duì)管道設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、維護(hù)整個(gè)過(guò)程的完整性管理，它貫穿于管道建設(shè)和運(yùn)行的全壽命過(guò)程；資產(chǎn)的完整性管理技術(shù)不僅包括干線完整性評(píng)價(jià)技術(shù)，還包括場(chǎng)站可靠性評(píng)價(jià)、站場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等技術(shù)；無(wú)論是何種管理模式，上層決策總是直接影響管理效能的，只有將管道安全與社會(huì)因素、環(huán)境因素、自身因素聯(lián)系在一起，然后通過(guò)科學(xué)評(píng)估其綜合影響效果才能制定出正確的決策方案。83管道建設(shè)期間的完整性管理任務(wù)我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析根據(jù)1996～1999年美國(guó)天然氣管道的事故原因統(tǒng)計(jì)表明：管道因施工和材料缺陷而引起的事故所占比例逐年增加。管道原始信息資料的缺失更是新老管道完整性管理過(guò)程中存在的最大缺陷。當(dāng)前，我國(guó)油氣管道建設(shè)正處于高速發(fā)展的歷史階段，為了提高當(dāng)前大量新建油氣管道的本質(zhì)安全，應(yīng)當(dāng)在管道建設(shè)期間引入完整性管理的理念，把對(duì)基礎(chǔ)信息資料的采集和施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制作為管道建設(shè)期間完整性管理的重要任務(wù)來(lái)抓。既為后期完整性管理奠定必要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，又可以使新建油氣管道的本質(zhì)安全得到應(yīng)有的提升。93.1基礎(chǔ)信息資料的采集我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析圖1管道建設(shè)期間基礎(chǔ)資料的采集流程

鋪管時(shí)造成的損傷、管道線路調(diào)整、靜水壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)運(yùn)行壓力及安全因子等焊接質(zhì)量、管段名、管道標(biāo)志、埋深、陰極保護(hù)類型、管道附加保護(hù)、附加設(shè)備、管道周圍地形、土壤種類（砂質(zhì)土、巖石、粘土等）、土壤理化性質(zhì)等安裝缺陷運(yùn)輸過(guò)程造成的損傷管道制造商和生產(chǎn)日期、使用年限、管徑和壁厚、鋼管等級(jí)、涂層類型及狀況等管材缺陷動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)靜態(tài)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型失效原因表1管道建設(shè)期間基礎(chǔ)資料的采集類型103.2施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析

采用腐蝕控制技術(shù)要具有針對(duì)性，找出管道腐蝕特點(diǎn)、原因及程度，通過(guò)鑒定和論證才能有的放矢地進(jìn)行控制，合理采用內(nèi)防腐、外防腐工藝或選用某種非金屬材料。防腐施工過(guò)程中影響施工質(zhì)量的因素眾多，主要取決于選擇合適的涂層、提高管線表面預(yù)處理質(zhì)量和嚴(yán)格控制涂裝工藝過(guò)程這三個(gè)主要因素。管道防腐

按照施工程序可分為3個(gè)部分：焊前檢驗(yàn)、中間檢驗(yàn)、焊后檢驗(yàn)，整個(gè)焊接作業(yè)質(zhì)量受到了焊工素質(zhì)、焊機(jī)、工藝參數(shù)、外部環(huán)境以及焊條材質(zhì)等因素的影響，也就是說(shuō)，把握好人、機(jī)、法、環(huán)、料五個(gè)環(huán)節(jié)就是提高焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。管道焊接

因埋設(shè)不當(dāng)而產(chǎn)生管道的失穩(wěn)、上浮和防腐層破損往往是埋地管道發(fā)生失效的主要原因。要想提高埋設(shè)質(zhì)量，必須保證管溝開挖（包括管溝邊坡的坡度、溝底寬度和挖掘深度等）、鋪管方法、穩(wěn)管措施以及管溝回填（包括回填土方的土質(zhì)、最小覆土厚度、土方回填的密實(shí)程度以及排水措施等）的質(zhì)量。管道埋設(shè)114管道運(yùn)行期間的完整性管理任務(wù)我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析4.1運(yùn)行條件的保障及操作規(guī)程遵守

長(zhǎng)輸管道總是在泵機(jī)組以某種組合方法下運(yùn)行，全線（或區(qū)段）密閉、泵機(jī)組串聯(lián)工作則是其基本的運(yùn)行方式。管道運(yùn)行壓力可以通過(guò)壓縮機(jī)調(diào)節(jié)法和壓縮機(jī)站調(diào)節(jié)法來(lái)保障，前者包括改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速、壓縮機(jī)的進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)、壓縮機(jī)出口節(jié)流調(diào)節(jié)、壓縮機(jī)旁路回流調(diào)節(jié)等方式，后者包括對(duì)首站的調(diào)節(jié)、改變參與運(yùn)行的壓縮機(jī)數(shù)或壓縮機(jī)站數(shù)以及降低壓縮機(jī)站出口溫度等方式。流量的調(diào)節(jié)也可以通過(guò)改變管道起終點(diǎn)壓力、鋪設(shè)副管、鋪設(shè)變徑管以及管線節(jié)流等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。溫度調(diào)節(jié)（主要對(duì)輸油管道）可以有效提高介質(zhì)的輸送率，防止出現(xiàn)原油低溫凝蠟現(xiàn)象，這是運(yùn)行條件中不可缺少的一步。124.1運(yùn)行條件的保障及操作規(guī)程遵守我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析

針對(duì)長(zhǎng)輸油氣管道我國(guó)也頒布了一些宏觀管理?xiàng)l例，如1989年頒發(fā)的中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令第303號(hào)《石油、天然氣管道保護(hù)條例》、2001年8月2日頒發(fā)的國(guó)務(wù)院令第313號(hào)《石油天然氣管道保護(hù)條例》以及2009年5月1日開始實(shí)施的國(guó)務(wù)院令第549號(hào)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》，具體的運(yùn)行管理規(guī)程主要有原中國(guó)石油天然氣總公司頒布的SY6186-1996《石油天然氣管道安全規(guī)程》和國(guó)家經(jīng)貿(mào)委2000年4月頒發(fā)的《石油天然氣管道安全監(jiān)督與管理暫行規(guī)定》等，對(duì)企業(yè)應(yīng)當(dāng)履行的管道安全運(yùn)行義務(wù)、長(zhǎng)輸管道的材料、設(shè)計(jì)、建造、使用管理、定期檢驗(yàn)等均作了詳細(xì)規(guī)定。對(duì)于管道企業(yè)而言，在制定安全管理操作規(guī)程的同時(shí)應(yīng)督促員工切實(shí)遵守、規(guī)范操作，方能實(shí)現(xiàn)管道的安全運(yùn)行。134.2管道環(huán)境條件的監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析因水毀、黃土濕陷、采空、崩塌、滑坡、泥石流、風(fēng)沙、膨脹土、鹽漬土等發(fā)生的災(zāi)害主要以管道的第三方破壞為主要表現(xiàn)形式圖2管道環(huán)境分類及主要災(zāi)害類型示意圖自然環(huán)境人工環(huán)境水壩、交通設(shè)施、電站、油氣管道建筑物、公園、綠地、服務(wù)設(shè)施等主要有空氣、水、動(dòng)植物、土壤、巖石礦物和太陽(yáng)輻射等管道環(huán)境14我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析

與建設(shè)期間不同，在管道運(yùn)行期間的數(shù)據(jù)采集主要為兩方面的因素分析服務(wù)：

①環(huán)境及地質(zhì)災(zāi)害影響因素分析，包括：區(qū)域地質(zhì)環(huán)境、地形地貌、巖組、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、降雨、地表水、地下水、氣候變化等空間、時(shí)間相關(guān)信息；

②管道第三方破壞影響因素分析，包括：人口密度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、社會(huì)治安狀況、特定場(chǎng)所、違章建筑、附加保護(hù)、管道線路標(biāo)志、管道地面裝置等信息。4.2管道環(huán)境條件的監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集15我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析管道維護(hù)是一個(gè)長(zhǎng)期循環(huán)的過(guò)程，完整性維護(hù)決策系統(tǒng)由風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、完整性維護(hù)決策和實(shí)施效果監(jiān)測(cè)三部分組成，其工作流程如圖3所示。4.2管道維護(hù)決策的合理確定數(shù)據(jù)采集圖3完整性維護(hù)決策系統(tǒng)流程165管道完整性管理方案的科學(xué)性及操作實(shí)用性我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析5.1完整性管理工作的漸進(jìn)性

5.2決策方法的先進(jìn)性5.3完整性評(píng)價(jià)技術(shù)的針對(duì)性5.4完整性管理工作的全員參與性

主要從以下四個(gè)方面進(jìn)行闡述：175.1完整性管理工作的漸進(jìn)性

我國(guó)在油氣管道完整性管理技術(shù)的開發(fā)研究方面比發(fā)達(dá)國(guó)家晚了將近20年，與國(guó)外相比所存在的差距仍需要在今后的應(yīng)用實(shí)踐過(guò)程中慢慢彌補(bǔ)。我們?cè)趯W(xué)習(xí)國(guó)外技術(shù)的同時(shí)不應(yīng)照搬照抄，應(yīng)該根據(jù)不同的管道運(yùn)行工況“對(duì)癥下藥”。當(dāng)前是國(guó)內(nèi)油氣管道建設(shè)的高峰期，面對(duì)眾多來(lái)自國(guó)外的完整性管理文件和評(píng)價(jià)軟件，怎樣開展我國(guó)油氣管道的完整性管理工作仍是一個(gè)值得深入探討的課題。所以，管道完整性管理技術(shù)在我國(guó)油氣管道領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，可能是一個(gè)不斷適應(yīng)、不斷完善的漸進(jìn)過(guò)程。我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析18

完整性管理是一個(gè)與時(shí)俱進(jìn)的連續(xù)過(guò)程，由于管道風(fēng)險(xiǎn)控制是利用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)已識(shí)別到的危險(xiǎn)部位、危害因素進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，它對(duì)減少油氣管道突發(fā)性事故十分有效，制定的決策方法具有較好的全局性和前瞻性。此外，管道完整性管理是跨學(xué)科的系統(tǒng)工程，因而其決策方法是結(jié)合了管道可靠性決策、事故后果決策以及成本決策基本原理后形成的一種綜合決策。今后，隨著決策理論和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，管道完整性管理技術(shù)也呈現(xiàn)出借助高精度檢測(cè)手段、GIS技術(shù)和公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，建立維護(hù)管道安全運(yùn)行的多目標(biāo)可視化管理決策系統(tǒng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。5.2決策方法的先進(jìn)性我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析19完整性評(píng)價(jià)要求對(duì)所需評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，并通過(guò)管線分段來(lái)確定高危管段以及劃定高后果區(qū)以縮小評(píng)價(jià)范圍（針對(duì)長(zhǎng)輸管道尤其重要），評(píng)價(jià)結(jié)果由所編寫的各類風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)手冊(cè)有針對(duì)性地落實(shí)到實(shí)際管道維護(hù)中。由于不同地區(qū)、不同類型的管道存在各種各樣的影響因素差異性，應(yīng)有針對(duì)性地引入考慮特定事故誘因的修正模型，這樣才可能使評(píng)價(jià)的結(jié)果最大程度地反映所評(píng)價(jià)管道的客觀實(shí)際。要使完整性評(píng)價(jià)技術(shù)有針對(duì)性地開展，提高數(shù)據(jù)收集的效率是前提，選擇合理的評(píng)價(jià)方法和風(fēng)險(xiǎn)可接受性準(zhǔn)則是關(guān)鍵，制定一套完善的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是保障。5.3完整性評(píng)價(jià)技術(shù)的針對(duì)性

我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析20管道完整性管理是全員參與的整體性的管道維護(hù)計(jì)劃，管道公司內(nèi)部管理組織結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)層次清晰，決策層、管理層、執(zhí)行及操作層、支援層都要有明確的分工，必須強(qiáng)化各級(jí)人員的責(zé)任意識(shí)，提升各自的專業(yè)技能，并在整體上形成從管道操作一線到管理層的風(fēng)險(xiǎn)因素呈報(bào)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控三大系統(tǒng)。使管道公司、地方政府與用戶企業(yè)和科研單位在維護(hù)油氣管道運(yùn)行安全的共同目標(biāo)下形成了最穩(wěn)定的“三角聯(lián)合”。同時(shí)通過(guò)沿線管道安全知識(shí)的宣傳和兌現(xiàn)獎(jiǎng)懲措施，讓廣大沿線居民知曉其中利害，動(dòng)員社會(huì)力量，形成全民參與管道完整性管理的良好局面。

5.4完整性管理工作的全員參與性我國(guó)油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問(wèn)題分析216.總結(jié)管道完整性管理技術(shù)在我國(guó)近十年的應(yīng)用實(shí)踐表明，它不僅能夠從事故根源上防止油氣管道各類安全隱患的繼續(xù)發(fā)展，而且可以從管理理念上提升管道公司的管理水平。國(guó)內(nèi)部分工作開展較好的管道公司的實(shí)際效果證明，該技術(shù)不僅可以最大程度地減少油氣管道的突發(fā)性安全事故，而且可以有效地節(jié)省管道維護(hù)費(fèi)用。我國(guó)油氣管道完整