管道完整性管理基础知识

完整性 管理体系
管理体系 技术体系 质量控制 管理审核 管道完整性管理信息平台 管道数据管理平台 管道地理信息支撑平台
数字化管理为管道完整性管理效率和智能决策分析提供支撑
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三、什么是管道完整性管理
管理体系 支撑技术 运行模式 运行特点
战略目标 风险 受控
管理体系为管道完 整性管理各项工作提供 一套系统的规定和说明 ，以保证管道完整性管 理工作各个步骤的实施 按照一定的程序和要求 来进行，做到有章可循 为完整性管理工作开展 提供制度依据。
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三、什么是管道完整性管理
管理体系 支撑技术 运行模式 运行特点
与传统管道安全管理的区别
以前的做法 管道安全 （完好性） 检查 应对 从事故到事故
事故
改进或制 订计划
没有 事故
不更新 计划
事故
新方法
预防
无事故
无事故
管道完整性管 理系统
管道完整 性审查
计划
无事故
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四、管道完整性管理的基本做法 • 完整性管理的对象
站 内 管 线 评 价
站 内 区 域 阴 极 保 护
站 内 管 道 腐 蚀 监 测
仪 表 系 统 诊 断 技 术
仪 器 监 测 与 维 护 技 术
安 全 完 整 性 等 级 评 定
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三、什么是管道完整性管理
管理体系 支撑技术 运行模式 运行特点
遵从戴明模式（PDCA）：即“计划—实施—检查—改进”。首先制 定管理体系的政策和目标，以此为依据，建立完整性管理体系文件并进行 实施，定期进行内部和外部的检查和审核，评价体系有效性和合理性，最 终实现管理体系的不断循环和持续改进。
剩 余 寿 命 预 测 技 术
管 道 应 力 应 变 监 测 技 术
地 质 灾 害 监 测 预 警 技 术
管 道 泄 漏 监 测 预 警 技 术
第 三 方 破 坏 监 测 技 术
穿 跨 越 结 构 监 测 技 术
防 腐 层 修 复 技 术
管 道 带 压 封 堵 技 术
传 统 缺 陷 补 强 技 术
环 氧 套 筒 修 复 技 术
• 所以：
• 必须采用合适的技术手段和完善的管理措施，保障管道的安全性， 延长管道的使用寿命。
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三、什么是管道完整性管理 • “完整性”
一种未受损坏的条件
• 管道完整性
管道能抵御各种危害因素并保持安全运行的能力
• 含义
管道在功能上是完整的 管道始终处于受控状态 管理者已经并仍将不断采取行动，防止管道事故的发生 对所有影响管道完整性的因素进行综合的、一体化的管理，是 以管道安全为目标的系统管理体系。
三、什么是管道完整性管理
管理体系 支撑技术 运行模式 运行特点
完整性管理工作的开展，需要进行大量的技术分析和评估，包 括两大部分、4层次、8系列。 完整性管理技术支撑
线路部分 站场部分
危 害 识 别 与 风 险 评 价
完 整 性 检 测 与 评 价
管 道 监 测 监 控
管 道 抢 维 修
站 场 风 险 评 价
复 合 材 料 修 复 技 术
工 艺 危 险 与 可 操 作 性 评 价
站 场 设 施 失 效 后 果 评 价
可 靠 性 评 价 与 维 护 技 术
基 于 风 险 的 检 测 技 术
无 损 检 测 技 术
故 障 诊 断 技 术
变 形 监 测 技 术
适 用 性 评 估 技 术
站 内 管 线 检 测 技 术
结构失稳——凹陷、皱折
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为什么管道会失效
材质劣化 结构失稳 出现断裂 环境腐蚀 第三方破坏 地质灾害
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为什么管道会失效
材质劣化 结构失稳 出现断裂 环境腐蚀 第三方破坏 地质灾害
• 管道腐蚀受损往往决定管道的使用寿命 • 内、外腐蚀 • 防腐层：漏点、绝缘性能下降；阴极保护：欠保护和过保护
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为什么管道会失效
材质劣化 结构失稳 出现断裂 环境腐蚀 第三方破坏 地质灾害
• 第三方破坏 • 挖掘损伤 • 打孔盗油 • 恐怖活动
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为什么管道会失效
材质劣化 结构失稳 出现断裂 环境腐蚀 第三方破坏 地质灾害
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二、为什么需要管道完整性管理 • 因为：
• 管道上的缺陷不可避免，且随着时间的增长，逐步恶化； • 人为因素、人类活动和自然环境等均对管道产生影响；
内检测
外检测
直接检查
压力试验
其他
专 项 效 能 评 价
适用性评价
维护维修
制定维护维修计划
应对措施
• 风险 减缓 • 改进 提升
立即维修
计划维修
进行监测
维护预防
专 项 效 能 评 价
实施维护维修
效能评价
综合效能评价
专项效能评价
评价与改进
审核与评审
改进与提高
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四、管道完整性管理的基本做法
数据采集 高后果区识别 风险评价 完整性评价 维修维护 效能评价
管体+防腐层+阴极保护 三者相互联系，又各具特点
• 影响因素
• • • • • • • 设计建造 挖掘破坏 腐蚀 运行维护 蓄意及其他破坏 自然及地质灾害 介质的危害性
管内 介质
管
体
涂
层
阴 极 保 护
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四、管道完整性管理的基本做法
制定完整性管理方案
• 管道完整性管理必须开展的内容 （但不限于以下内容）：
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wenku.baidu.com、油气管道事故案例
（4）2010年7月25日，Enbridge 公司在美国Michigan 州Marshall 湿地处30in的输油管道发生破裂， 污染此处湿地以及附近的一条河流 。管线建于1969年。 事故原因：
• 公司完整性管理存在缺陷；
• 控制中心管理人员缺乏训练， 泄漏发生17小时后才发现；
数据贯穿管道的全寿命周期（设计→施工→运行），包括管道基础数 据、环境数据、运行维护数据、检测评价数据等。制定管道数据标准、采 集模板和审核机制，保证源头数据真实有效、格式规范。建立管道数据库 和信息管理平台，实现数据统一高效管理。管道数据应根据日常业务活动 持续更新并及时存档 。
阴极保护 阴极保护电位测试 恒电位仪 牺牲阳极电参数测试 辅助阳极地床 管道保护 第三方破坏 第三方施工 打孔盗油 管道占压 高后果区 管道安全隐患 管道事故与灾害 第三方施工线 维修维护 防腐层大修 管道清管 管道试压 管道维修 管道运行 管道检测-外检测 防腐层漏点检测 密间隔电位CIPS测量读数 电位梯度DCVG测量读数 电位梯度ACVG测量读数 埋地探测仪PCM读数 音频管道检测(Pearso) 外检测开挖验证 土壤管道检测 杂散电流 管道交流干扰测试 管道直流干扰测试 测试桩检测 管道穿跨越测试 管道外防腐层间接检测 阀室测试数据 排流设施有效性检测 恒电位仪绝缘接头检测 三桩偏移 管道检测-内检测 内检测结果统计 参考点 凹陷 金属损失 制造缺陷 焊缝缺陷 未分类特征 内检测开挖验证 管道巡线 巡线人员 巡线车辆 巡线计划 巡线任务 巡线计划路径 运行监控 720全景影像配置 视频监控配置 实时数据配置 站场设备设施 站场设备设施 站场设备设施 流量计 空气冷却器 收发球装置 放空立管 放空火炬 过滤器 立式储罐 埋地罐 消防水罐 换热器 压力容器 汇气管 加热炉 起重机 泵 泵电机 压缩机 压缩机电机 压缩机燃气机 空气压缩机 电加热器 消气器 工艺管线 压力变送器 收发球筒 拱顶罐 内浮顶罐 电机 阀门 阀门执行机构 液位计 密度计 / / / / 管道本体及附属设施 附属设施 管道本体 桩 钢管 穿跨越 隧道 其它穿跨越 水工保护点 线状水保 面状水保 埋地标识 封堵物 放压线 附属物 预留甩头 管道中心线 中线成果点 埋深 站场 阀室 站场边界 焊缝 弯头 套管 三通 防腐层 保温层 开孔 焊缝补口 排凝管 异径管 阀 管线信息表 管道连接方式 管网 绝缘接头 / / 沿线周边环境 周边环境调查 单户居民 政府单位 重大危险源 环境监测单位 自然保护区 密集居民区 敏感目标 水体 第三方管道 维抢修队伍 专业应急救援队伍 沿线抢险资源 消防单位 医院 公安单位 / / /
管道数据 • 基础
数据收集管理
数据搜集与整理入库
专项效能评价
高后果区识别
N
高后果区识别 评价
高后果区 Y 高后果区评级
专 项 效 能 评 价
高后果区管理
高后果区 管理
• 重点
风险因素辨识
风险评价 与管理
风险评价
风险减缓措施
专项效能评价
风险评价
• 决策 依据 完整检测 评价 • 状态 诊断
完整性评价
完整性检测/检查
• 公众安全意识不强，居民闻
到气味14小时后才报警。
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一、油气管道事故案例
（5）2010年9月9日， Enbridge公司在Illinois州
Romeoville处一34英寸输油管
线破裂，该管线建于1968年。
事故原因：
• 此处一水管从该管道下方通
过，干扰了管道的阴极保护。 • 从水管中泄漏出的水对管道
人身安全
• 泄漏量及扩散条件 • 管道周边人口密度 • 输送介质的危险性
环境影响 经济损失
• 人口密集区 • 环境敏感区 • 基础设施区
高后果 ≠ 高风险 （后果只考虑事故出现最坏的情况，不考虑发生概率）
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四、管道完整性管理的基本做法
北盘江跨越
惠州站
新寨河悬索跨
斗门站
概要
油气管道事故案例 为什么需要完整性管理 什么是管道完整性管理 完整性管理的基本做法
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一、油气管道事故案例
• 油气管道属于有高度危险性的构筑物，一旦发 生事故，将引发严重后果。
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一、油气管道事故案例
（1）1999年，美国华盛顿州一406mm汽油管道断裂，约897000 L汽 油泄漏流入一条小溪，扩散长度约850m，30 min后爆炸，3人死亡，8人
设 备 监 测 监 控
站 内 管 线 检 测 评 价
仪 器 仪 表 系 统 完 整 性
高 后 果 识 别 技 术
危 害 识 别 技 术
综 合 风 险 评 价 技 术
专 项 风 险 评 价 技 术
内 检 测 技 术
外 检 测 技 术
外 腐 蚀 直 接 评 估 技 术
内 腐 蚀 直 接 评 估 技 术
剩 余 强 度 评 价 技 术
风险评价
完整性评价 高后果区 分析 管道 定线图 文档 管理
实施应用
移动 巡检
日常管理 监测与 预警
支撑平台
数据 收集 标准与 规范
完整性数据 中心平台
生产数据 采集平台
地理信息服 务平台
工作内容
风险 评价 组织 架构 19
完整 性评 价 岗位 人员
维护 管理 业务 流程
效能 评价 绩效 管理
业务环境
受伤，1居民住宅及1座水处理厂严重损坏，财产损失4500万美元。
事故原因： • 一处管道划痕处产生69mm长的裂口，事故后 检查包括管道断裂部位在内的5.5 m长的管道， 发现33处划痕。 • 从1991年到1999年间，管道公司对该管道进 行了3次内检测没有充分评估内检测结果。 • 没有调试好新建终端安全装置、自动控制系统。
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一、油气管道事故案例
（2）2000年8月19日，美国New Mexico州Carlsbad天然气管道爆炸 ，12人死亡。
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一、油气管道事故案例
（3）2006年3月2日，美国阿拉斯加Prudhoe Bay油田一条34in（ 863mm)管道泄漏出大量石油，污染了此处的冻土和湖泊。该管道停产 导致油田原油产量每天减少100000桶，引起美国能源市场的强烈反应。 事故原因是严重腐蚀及小泄漏 。
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四、管道完整性管理的基本做法
数据采集 高后果区识别 风险评价 完整性评价 维修维护 效能评价
高后果区是实施完整性管理的重点区段，根据管道周边社会、自然环 境信息变化，定期开展高后果区识别。高后果区按后果类型划分为人口密 集、重要设施、环境敏感三类，按严重程度划分为Ⅲ（高）、Ⅱ（中）、 Ⅰ（低）三级。高后果区识别分级结果可用于指导线路设计、风险评价和 维修维护等。
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三、什么是管道完整性管理 • 管道完整性管理
通过对管道运营中出现的风险因素的识别和评价，制定相应的 风险控制对策，执行风险减缓措施，从而将管道运营的安全水 平控制在合理的、可接受的范围内，达到减少事故发生、经济 合理地保证管道安全运行的目的。
目 标
依据财务、安全、环保等多重要求设定管道完整性管理目标 系统的完整性管理体系确保管道安全运行符合PDCA持续改进 系统管理程序、制度和技术体系使得完整性管理有序运行 系统的质量控制和管理保障为管道完整性管理效能提供保障
造成侵蚀。
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一、油气管道事故案例
我国管道失效造成事故的情况统计如下：
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为什么管道会失效
材质劣化 结构失稳 出现断裂 环境腐蚀 第三方破坏 地质灾害
材质劣化 • 腐蚀
• 疲劳
• 应力腐蚀（SCC） • 氢致裂纹（HIC）
10
为什么管道会失效
材质劣化 结构失稳 出现断裂 环境腐蚀 第三方破坏 地质灾害