海底管道完整性管理程序风险评估

前言

近年来近海石油工业的不断发展,使得海底管线在近海石油及天然气的大量开采运营中得到了广泛应用。对于海上油气开采，海底管道是一种非常方便快捷的运输方式，但是海底管道一旦发生泄漏，那么带来的后果也是十分的严重的，会对人身安全、环境以及经济财产带来一定的损失。因此，减少事故的发生,将风险控制在管理者容许的范围之内是很有必要的,可以通过对其进行完整性管理，监控海底管道的运行状态，以便及时的采取相应的措施来降低管道失效的概率。随着2002年5月《管道安全法案》颁布,管道安全风险管理的概念变得尤为重要。

在海底管道的完整性管理程序中，管道风险源的检测和分析评价，以确定风险事件发生后导致管道失效的概率以及应对风险的措施，以及采取措施后对措施的分析评价，从而不断地完善管道完整性管理程序。在此过程中对于风险源的分析和风险的评价是非常重要的。本程序参考DNV-RP-F116，在对海底管道的完整性管理程序进行详细的研究的基础上，对海底管道风险源进行详细的分析和评价。

海底管线完整性管理程序应用在从设计、制造、安装运行到废弃整个过程中的用于保证系统安全运行的连续的过程。它主要有四个部分组成，首先是风险评价与完整性管理计划，其次是管道检测、监测与测试，然后是管道完整性评价，最后是缓解、干预和维修措施。如图2-1 所示：

图2-1 完整性管理程序

为保持海底管道始终处于安全可靠的状态，该完整性管理程序是一个长期的循环过程，涉及到与完整性控制和改善工作相关的所有的设计、执行、评价和相关的文件记录资料。

1.目的

完整性管理是实施海底管道维护科学化、管理科学化的重要内容，完整性监测是完整性管理的重要内容，建立和提出管道完整性管理检测程序，是保证管道安全运行的重要内容，可为实施完整性管理的有效性打下坚实的基础，该程序将有利于海底管道管理者发现和识别管道的缺陷特征，保证管道的安全打下坚实的基础。

2.适用范围

本程序适用于海底管道的完整性管理，适用于运行管理者和检测工程师或其它相关人员，应用范围为海底管道。

3.相关文件

《海底管道完整性管理》DNV-RP-F116-2009

4、工作程序

4.1海底管道完整性管理风险评价

在海底管道完整性管理程序中，风险评价是非常关键的一步，为后续的工作提供基础，相应的完整性控制和改善工作都会依据前面的风险分析的结果。任何的风险因子都有可能会导致管道的破坏，例如由于水导致的金属腐蚀而带来的破坏。腐蚀是随时间变化的缓慢的过程，其他的破坏可能是由意外事件导致的，例如由于拖网等偶然荷载带来的防护层的破坏，变形则有可能是由如（输送介质的压力、温度和流速）等功能荷载引起的破坏，而这些破坏又有可能导致海底管道的失效。如下图2-2 的预测模型所示：

为了减少相应的风险发生，通常在海底管线设计、制造和安装阶段会使用不

同的防护措施，例如利用化学喷涂系统来阻止管道内部腐蚀，利用抛石来防止管道的变形或是第三方破坏。检测、监测和测试等作业将会有助于发现可能存在的初期或是已经恶化破坏。

在海底管道筹划、设计、制造和安装阶段就开始建立完整性管理，在管道的运行阶段维护和改善已建立的完整性管理程序直至管道退役。如表2-1 所示：

表2-1 管道生命期的完整性管理程序

4.2风险评价与完整性管理计划

4.2.1定义

无论是会直接或间接地危害管道系统的完整性的威胁，都应采用以风险为基础的方法对其进行评估。风险评估应涵盖整个管道系统。应包括所有如果出现故障就可能影响管道系统结构完整性的构件。对所有的风险应进行定性或定量评估。

风险识别和评估的报告应编制并妥善记录。对于需要采取相应措施的风险应该在已确认的完整性控制和改进措施中着重强调出来。在设计阶段应该建立相应的检测计划，在生产启动实施前的组织阶段实施该检测计划。该计划通常包括至少8年内的计划相关事宜，但须每年更新一次，并且每隔5至7年必须对整个检测程序（包括相应的风险）进行详细的重估。

检测计划是以已有的设计和相应的管道风险缓解措施为基础的对管道不同

部分需要检测的最小要求，在检测计划之中，假设在管道运营期间没有出现计划中没有预测到的风险事件，在管道检测过程中同样没有发现计划中没有预测到的风险事件。如果在实际操作中发现制定的对整个管道系统的检测计划操作起来很实际可行或是很经济，那么可以相应的减小两次检测之间的时间间隔，增加检测次数。

检测计划是在一系列的假设的前提下制定的：

（1）在管道设计，制造和安装过程中没有显著地不符合的地方；

（2）在全部需回填的管道回填之前，对管道外部的保护层和管道的阴极保护进行的管道铺设后调查是成功的；

（3）在海底管道系统启动前，进行了管道建造后调查。

以上的假设在建立检测计划之前必须确定核实、检测计划中的检测点是依据下列条件而定的：

（1）临界点（临界状态）评估；有更高程度的不确定性（或风险）应放入定期检测计划；

（2）对于那些由于某些系统或构件在制造或安装过程中出现的问题可能需要更频繁的检测和随访；

（3）水下安装有各种传感器和监控设备（如防砂，露点控制，测腐蚀样片），用来监视系统的性能和完整性。这些设备收集的信息系统应纳入到检测计划之中。

对于每个检测点或系统传感器，需要识别应监测的视觉指数或参数，并且定义为进一步采取纠正措施或检测的标准。计划还应包括必要的后勤活动，例如备件的采购和分配，可用的检验、测量设备，人员的编著和相关的程序。图2-3 说明了风险分析和检测计划的迭代过程和个别步骤。

图2-3 风险分析和检测计划的迭代过程和个别步骤

2.2.2初步风险评价

在设计阶段必须进行初步风险评估，并且在设计向运行过渡阶段必须对其进行验证和更新。在设计、制造和安装阶段，要进行风险识别，并针对识别的风险制定相应的保护或是缓解改善措施。

风险评估的结果（例如完整性预防措施）必须包括下列内容：

（1）在相应的图纸上标出管道系统的风险事件；

（2）保护方法和完整性控制措施；

（3）相关风险。

为了能够为了记录各种威胁的适用性，建议在初步风险评估中对管道系统中所有的潜在的可能引起系统失效的风险进行定性的分析，对实际管道需要进行全面的风险评估。