第七章-油气管道完整性管理

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2 油气管道完整性管理理念的全局性
其次从管理层面上，完整性管理理念的全局性应体现 为管理过程的完整性、资产的完整性（AIM）和决策的正 确性三部分。管理过程的完整性是指管理者对管道设计、 施工、运行、维护整个过程的完整性管理，它贯穿于管道 建设和运行的全寿命过程；资产的完整性管理技术不仅包 括干线完整性评价技术，还包括场站可靠性评价、站场的 风险评价等技术；无论是何种管理模式，上层决策总是直 接影响管理效能的，只有将管道安全与社会因素、环境因 素、自身因素联系在一起，然后通过科学评估其综合影响 效果才能制定出正确的决策方案。
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6. 总 结
管道完整性管理技术在我国近十年的应用实践表明， 它不仅能够从事故根源上防止油气管道各类安全隐患的 继续发展，而且可以从管理理念上提升管道公司的管理 水平。国内部分工作开展较好的管道公司的实际效果证 明，该技术不仅可以最大程度地减少油气管道的突发性 安全事故，而且可以有效地节省管道维护费用。
• 随着科技的不断发展，管道完整性管理已经成为 全球管道技术发展的重要内容。目前，我国城市 高压输配管道很多敷设在人口稠密地区，一旦发 生事故，不仅人身伤害和经济损失巨大，而且会 造成巨大的社会影响和政治影响，因此必须对城 市燃气输配系统安全评价给予高度重视，如何进 一步提升管道的安全管理也愈显重要。引入完整 性管理能使管道管理依托于信息技术的发展，向 以可靠性为中心的完整性管理模式过渡，预防管 道事故发生，实现事前预控。
第七章 油气管道完整性管理
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1．前 言
2．油气管道完整性管理理念的全局性
内
容
3．管道建设期间的完整性管理任务
提
4．管道运行期间的完整性管理任务
纲
5．管道完整性管理方案的科学性及操作实用性
6．总结
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前言
油气管道在运行过程中由于受到来自操作运行 参数、周围自然环境和社会环境的不断变化，其 完整性总是存在逐渐降低的发展趋势，所有油气 管道的事故都是其完整性降低到一定程度的结果。 由于管道完整性管理技术从理念上反映了保护油 气管道安全的问题实质，所以成为当今世界各国 普遍认同的管道安全管理新方法。
理规程主要有原中国石油天然气总公司颁布的SY
6186-1996《石油天然气管道安全规程》和国家经
贸委2000年4月颁发的《石油天然气管道安全监督
与管理暂行规定》等，
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4.2 管道环境条件的监测与数据采集
因水毁、 黄土湿 陷、采 空、崩 塌、滑 坡、泥 石流、 风沙、 膨胀土、 盐渍土 等发生 的灾害
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• 世界各国油气管道发生事故的原因尽管在 不同国家所占比例不同，但主要原因基本 相同，主要为：外力损伤、腐蚀、材料及 施工缺陷。可见管道的完整性不仅仅是一 个技术问题，更重要的是一个管理问题， 要持续不断地提高整体管理水平。
• 管道完整性管理是国外油气管道工业中的 一个迅速发展的重要领域。据统计，全球 (包括中国)油气管道的20%～40%达到了设 计寿命，需要进行“延寿”管理。进行管 道风险评价和完整性评价对管道全寿命周 期管理和延长服役期限有重要的意义。
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3 管道建设期间的完整性管理任务
根据1996～1999年美国天然气管道的事故原因统计表 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。管道原始信息资料的缺失更是新老管道完整性管理过 程中存在的最大缺陷。当前，我国油气管道建设正处于高 速发展的历史阶段，为了提高当前大量新建油气管道的本 质安全，应当在管道建设期间引入完整性管理的理念，把 对基础信息资料的采集和施工关键环节的质量控制作为管 道建设期间完整性管理的重要任务来抓。既为后期完整性 管理奠定必要的数据基础，又可以使新建油气管道的本质 安全得到应有的提升。
4.1 运行条件的保障及操作规程遵守 长输管道总是在泵机组以某种组合方法下
运行，全线（或区段）密闭、泵机组串联工 作则是其基本的运行方式。流量的调节也可 以通过改变管道起终点压力、铺设副管、铺 设变径管以及管线节流等方式来实现。温度 调节（主要对输油管道）可以有效提高介质 的输送率，防止出现原油低温凝蜡现象，这 是运行条件中不可缺少的一步。
运输过程造成的 损伤
安装 缺陷
焊接质量、管段名、 管道标志、埋深、阴 铺管时造成的损 极保护类型、管道附 伤、管道线路调 加保护、附加设备、 整、静水压试验 管道周围地形、土壤 数据、设计运行 种类（砂质土、岩石、 压力及安全因子 粘土等）、土壤理化 等 性质等
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3.2 施工关键环节的质量控制
管道防腐
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5.2 决策方法的先进性
完整性管理是一个与时俱进的连续过程，由于管道风险 控制是利用风险评价结果对已识别到的危险部位、危害因素 进行预防性维护，它对减少油气管道突发性事故十分有效， 制定的决策方法具有较好的全局性和前瞻性。此外，管道完 整性管理是跨学科的系统工程，因而其决策方法是结合了管 道可靠性决策、事故后果决策以及成本决策基本原理后形成 的一种综合决策。今后，随着决策理论和信息技术的不断发 展，管道完整性管理技术也呈现出借助高精度检测手段、 GIS技术和公共基础数据库，建立维护管道安全运行的多目 标可视化管理决策系统的发展态势。
策
计算失效概率
评估事故后果
价
模
模
策略实施
块
评估各段风险 按风险高低排序
块
按法规和公司内部要求 制定可接受风险标准
评价维护对风险控制的效果
否
风险降低至
可接受范围
③实
施 效 果
监
是
测
确定再评估周期
模
块
返回模块①
图3 完整性维护决策系统流程
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5 管道完整性管理方案的科学性 及操作实用性
主要从以下四个方面进行阐述：
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前言
我们在调查我国多家管道公司应用管道完整性 管理技术的实践时发现：缺乏对管道完整性管理 技术的全面认识，重视管理文件的制定而忽视管 理机制的建立，重视国外技术的引进而忽视结合 本国实际自主研发，重视硬件技术的配置而忽视 员工的技术培训等现象在大多数公司还表现得相 当突出。
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完整性管理的重要性
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管道埋设
因埋设不当而产生管道的失稳、上 浮和防腐层破损往往是埋地管道发生失 效的主要原因。要想提高埋设质量，必 须保证管沟开挖（包括管沟边坡的坡度、 沟底宽度和挖掘深度等）、铺管方法、 稳管措施以及管沟回填（包括回填土方 的土质、最小覆土厚度、土方回填的密 实程度以及排水措施等）的质量。
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4 管道运行期间的完整性管理任务
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3.1 基础信息资料的采集
管道失
效原因 制
度
采集范围及
建
数据类型
设
采集人员
的
数据录入
PD CA
过
程
基于3S的数据平台 图1 管道建设期间基础资料的采集流程
表1 管道建设期间基础资料的采集类型
失效 原因
数据类型
静态数据
动态数据
管材 缺陷
管道制造商和生产日 期、使用年限、管径 和壁厚、钢管等级、 涂层类型及状况等
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2 油气管道完整性管理理念的全局性
首先从技术层面上，为了能对管道完整性进行科学有 效的管理和维护，我们有必要借助数学、力学、计算机科 学、地理信息科学以及社会学等多学科相互结合来寻求有 助于管道完整性管理的方法论。从自然因素和人为因素两 方面宏观地保证评价的完整性，管道风险评价体系的建立 必须落实在理论分析和实验研究的基础之上。这样才能既 从宏观上保证所考虑管道风险影响因素的全面性，又能从 微观上确保风险评价体系层次关系的逻辑严密性。此外， 在未来一段时期,地理信息系统(GIS)技术、基础数据库技 术、高精度检测技术、多目标决策技术等都即将成为油气 管道完整性管理技术发展的新动力。
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4.2 管道维护决策的合理确定数据采集
管道维护是一个长期循环的过程，完整性维护决策系统由风
险评价、完整性维 数据采集
程如图3所管道示分段。
护决① 策和实施效果选择监完整测性评三选价出方部风案险分不可组接确受定成管何段时，进行其完整工性评②作价 流完 整 性 维
风确定维护策略
主要 有空 气、 水、 动植 物、 土壤、 岩石 矿物 和太 阳辐 射等
自然 环境
管
道 人工
环 境
环境
水坝、 交通 设施、 电站、 油气 管道 建筑 物、 公园、 绿地、 服务 设施 等
图2 管道环境分类及主要灾害类型示意图
主要以 管道的 第三方 破坏为 主要表 现形式
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4.2 管道环境条件的监测与数据采集
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5.4 完整性管理工作的全员参与性
管道完整性管理是全员参与的整体性的管道维护计划， 管道公司内部管理组织结构应当层次清晰，决策层、管理层、 执行及操作层、支援层都要有明确的分工，必须强化各级人 员的责任意识，提升各自的专业技能，并在整体上形成从管 道操作一线到管理层的风险因素呈报、风险预警和风险监控 三大系统。使管道公司、地方政府与用户企业和科研单位在 维护油气管道运行安全的共同目标下形成了最稳定的“三角 联合”。同时通过沿线管道安全知识的宣传和兑现奖惩措施， 让广大沿线居民知晓其中利害，动员社会力量，形成全民参 与管道完整性管理的良好局面。
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4.1 运行条件的保障及操作规程遵守
针对长输油气管道我国也颁布了一些宏观管理
条例，如1989年颁发的中华人民共和国国务院令第
303号《石油、天然气管道保护条例》、2001年8月
2日颁发的国务院令第313号《石油天然气管道保护
条例》以及2009年5月1日开始实施的国务院令第
549号《特种设备安全监察条例》，具体的运行管
与建设期间不同，在管道运行期间的数据采集主要为两方面 的因素分析服务：
①环境及地质灾害影响因素分析，包括：区域地质环境、
地形地貌、岩组、地质结构、降雨、地表水、地下水、气候变化 等空间、时间相关信息；
②管道第三方破坏影响因素分析，包括：人口密度、经济
发展程度、社会治安状况、特定场所、违章建筑、附加保护、管 道线路标志、管道地面装置等信息。
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5.3 完整性评价技术的针对性
完整性评价要求对所需评价对象进行风险识别，并通过 管线分段来确定高危管段以及划定高后果区以缩小评价范围 （针对长输管道尤其重要），评价结果由所编写的各类风险 评估技术手册有针对性地落实到实际管道维护中。由于不同 地区、不同类型的管道存在各种各样的影响因素差异性，应 有针对性地引入考虑特定事故诱因的修正模型，这样才可能 使评价的结果最大程度地反映所评价管道的客观实际。要使 完整性评价技术有针对性地开展，提高数据收集的效率是前 提，选择合理的评价方法和风险可接受性准则是关键，制定 一套完善的国家和行业标准是保障。
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2 油气管道完整性管理理念的全局性
自2001年完整性管理理念被引入我国油气行业以来， 经过几年的推广和应用实践，已成为当前最流行的管道安 全管理模式。由于油气管道系统不同于其他工程结构系统， 其完整性管理所涉及的环境条件更复杂、风险影响因素更 多、事故后果的危害性更大，因而必须从全局的角度来深 入理解油气管道完整性管理的基本理念。全局性的把握可 以从以下两个方面入手。
5.1 完整性管理工作的渐进性 5.2 决策方法的先进性 5.3 完整性评价技术的针对性 5.4 完整性管理工作的全员参与性
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5.1 完整性管理工作的渐进性
我国在油气管道完整性管理技术的开发研究方面比发达 国家晚了将近20年，与国外相比所存在的差距仍需要在今后 的应用实践过程中慢慢弥补。我们在学习国外技术的同时不 应照搬照抄，应该根据不同的管道运行工况“对症下药”。 当前是国内油气管道建设的高峰期，面对众多来自国外的完 整性管理文件和评价软件，怎样开展我国油气管道的完整性 管理工作仍是一个值得深入探讨的课题。所以，管道完整性 管理技术在我国油气管道领域的推广应用，可能是一个不断 适应、不断完善的渐进过程。
采用腐蚀控制技术要具有针对性，找 出管道腐蚀特点、原因及程度，通过鉴 定和论证才能有的放矢地进行控制，合 理采用内防腐、外防腐工艺或选用某种 非金属材料。防腐施工过程中影响施工 质量的因素众多，主要取决于选择合适 的涂层、提高管线表面预处理质量和严 格控制涂装工艺过程这三个主要因素。
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管道焊接
按照施工程序可分为3个部分：焊前 检验、中间检验、焊后检验，整个焊接 作业质量受到了焊工素质、焊机、工艺 参数、外部环境以及焊条材质等因素的 影响，也就是说，把握好人、机、法、 环、料五个环节就是提高焊接质量的关 键。