安徽省天然气开发股份有限公司 安徽合肥 230000
摘要:输气管道具有高压、输送易燃易爆的特点,在实际运行过程中,具有多种不稳定风险因素,一旦发生事故,将引发严重后果。而油气管道完整性管理技术的应用,可以确定风险因素,采用规范的技术手段和完善的管理措施,保障管道的安全性和稳定性,延长管道的使用寿命,为油气管道安全提供有效的参考,降低风险事故发生概率。因此,对输气管道完整性管理技术的应用与发展进行分析显得非常必要。
关键词:油气管道;完整性管理;管理措施
引言
习近平同志指出,“全球新一轮科技革命、产业革命、能源革命蓄势待发”。在中央财经领导小组第六次会议上,习近平同志强调,“推动能源生产和消费革命是长期战略,必须从当前做起,加快实施重点任务和重大举措。”油气管道是国家能源的“命脉”,中国油气管道干线总长已达到13.6×104km,随着在役管道进入老龄期及新建管道规模加大,因管道系统完整性问题引发的事故占比约达50%,重特大事故一次可致数百人伤亡,直接损失可达近10×108元。为了减少管道事故,2001年美国国会批准了关于增进管道安全性的法案,核心内容是在高后果区实施完整性管理。自21世纪以来,管道管理模式发生了重大变化,管道完整性管理逐渐成为全球管道行业预防事故发生、实现事前预控的重要手段,是以管道安全为目标并持续改进的系统管理体系,其内容涉及管道设计、施工、运行、监控、维修、更换、质量控制、通信系统等管理全过程,并贯穿管道全生命周期。
1油气管道完整性管理的发展现状
自20世纪90年代起,管道完整性管理与思想才日渐成熟。部分管道企业探索如何系统的进行维护与检测评价工作,逐渐构成一套完整的管道完整性管理体系,并制定出相应的管理目标与程序,分为计划制定、计划执行、实施总结、监督改进这四个步骤。完整性管理体系已经成为一个动态循环过程,完整性管理方法与技术能够在实际应用中逐步完善。美国政府与意会也积极参与到管道完整性管理之中,出台了相关的法律法规,由政府、石油企业、科研机构通力合作,2001年5月颁布《危险液体管道在高后果区开展完整性管理》的规定,随后推出《天然气管道在高后果区开展完整性管理》及《2002管道安全改进法》等规定,强制要求执行管道完整性管理体系。
我国自21世纪初对油气管道完整性管理进行探索,中国石油管道科技研究中心(简称管道科研中心)于2004年,成立管道完整性研究所(简称管道所),专门负责研究油气管道完整性管理体系。并且,管道科研中心不断完善城市管网完整性管理体系与油气管道完整性管理体系。原中国石油集团与北京天然气管道中心共同对储气库完整性技术进行研究,中国石油管道工作中完整性管理全面铺开。
2油气管道完整性管理体系
2.1管理体系主要构架
依据管道完整性管理功能划分,管理体系应当包含实时要素、效能测试、联络管理、变更管理、信息平台、质量控制等方面。在编制完整性管理方案时,其手段与方法众多,不同的评价方法可形成不同的体系,框架流程也存在一定的差异,不同体系拥有相应的特色评价流程、标准、方法、内容、原则等,对整体管理体系构架建设具有一定影响,需要针对相应管段或管道系统指定合适评价方法,以此减缓事故发生。
管理体系通常由7部分构成(图1):①资产完整性管理需求,包含企业资产管理结构、责任作用、培训与能力、安全控制操作、文件开发、应急程序、变更管理、管理机构、质量控制、联络、效能评估等;②资产完整性管理规划,包含设计标准与规范、管道系统风险评价、灾害评价、预防事故文件、完整性管理规划及其他文件;③方针。包含目的性、短期文件,发布公司需求的方针;④程序文件,包含程序制定措施,管道检测维护程序、设备保养维护程序、安全性评价等;⑤技术标准与规范,包含管道管理强制性要求,管道预防维护标准、检测标准等;⑥指导性文件,主要是对程序文件具体操作的指导文件;⑦管理手册。包含整体完整性管理流程及专业管理知识。
图1 管理体系主要构架
2.2完整性管理流程
在油气管道完整性管理中,其管理流程通常是由六方面构成(图2):
①建立数据库收集整理数据,做好设备设施管理,注意数据收集严谨性,避免由于不全面的数据为后续工作带来严重偏差;②识别高后果区,进行重点监管,预防重大事故发生;③建立风险评价,突出管道风险性管理;④实施完整性评价,定期评测管道的健康情况,预测管道使用寿命,排查管道隐患;⑤加强维修与维护,制定隐患应急处理方案,减少管道管理风险,做好维护检修等工作;⑥实现效能评价,统一文件管理,优化考评方法,构成有效沟通管理模式,加强对工作人员的安全教育培训。
基于上述管道完整性管理流程,各油气公司不断完善对其进行完善,管道管理体系目标从原本的安全运输,逐渐转变为在保证管道安全的基础上,追求整体高效利益,实现多方面发展。
2.3管道完整性管理建议
2.3.1明确组织机构的职责
对于完整性管理与安全管理部门职责关系应当进行有效梳理,明确部门与工作人员的职责,避免出现信息独享、各自为政、协调不力、沟通不畅等问题,将安全管理与完整性管理效能充分发挥出来。
2.3.2构建决策机制
图2 管理流程
决策方法的设立应当以实际情况为主。管道完整性管理中,包含管道环境、检测等数据,在面对预测管道使用年限、规划管道周边环境地区、应急管理等方面均应当以事实为基础做好决策工作。
2.3.3形成监督机制
应当制定具有可行性的评估体系,若是必要还可以委托第三方机构评估实施效能,为今后的监督管理提供依据。
3发展建议
(1)在管道安全立法方面,持续加强对油气管道安全管理的研究,及时发现现行法律法规中随着社会发展产生的与管道安全管理实际情况不相匹配的问题,解决与油气管道安全管理相关的法律《中华人民共和国石油天然气管道保护法》《特种设备安全法特种设备安全法》及新《安全生产法安全生产法》之间相互矛盾的问题,目前这些法律尚缺乏配套标准与相关制度的支撑,并与现行的有关法律存在一定冲突,同时与石油石化行业长输油气管道相关技术标准的要求存在一定差异。有必要在完善管道技术支持体系的基础上,提高与管道安全相关的法律法规的适用性与执行力。
(2)在生产技术方面:研究高钢级、大口径、高压力管道长期服役的安全性,以及焊缝、母材在内压及外部载荷条件下的抗应变能力及缺陷增长规律。开展高压直流及复杂杂散电流干扰监测及防御技术研究,攻克高压直流强干扰、动态交直流杂散电流干扰监测及危害评价技术难题,提出动态交直流杂散电流与高压直流干扰危害评价准则,研发配套杂散电流监测与防御关键装置,形成高压直流强干扰及动态交直流杂散电流综合防御技术。
(3)管道运行方面,周期性开展国标中的6步循环工作,并保持应急支持设备和措施有效。及时更新管道基础数据,做好运维数据管理;定期开展高后果区识别和风险评价,对高后果区和高风险管段采取针对性的性的管控措施;定期开展管道检测与评价,根据评价结果对管道及相关设施进行维修和维护;制定并落实相关管理制度,维护管道运行环境。同时,根据风险控制及应急支持的需要,增设必要的设备设施,开展高后果区预评估,编制应急预案和现场处置方案并定期组织演练,优化应急资源的设置,建立企地沟通机制。
(4)在管道可靠性管控模式方面,可靠性管理是安全性的基础,也是防范风险的重要保证。结构的完整性是可靠性及安全性的重要基础,保证油气管道的结构完整性是保障其安全性的关键,辩证看待结构可靠性、安全性与完整性之间的关系,通过研究管道本体结构可靠性、管道失效数据库、基于大数据的管道风险智能评价等技术,建立管网运行可靠性的管控模式,以持续提高油气管道完整性管理水平。
(5)在管道泄漏监测预警技术方面,油气管道泄漏监测与定位手段是多学科、多技术集成技术,通过结合使用多种泄漏监测方法,可以克服单一方法在应用中无法同时满足对灵敏度、定位准确度、实时监测报警等多项要求。此外,可以运用虚拟仪器技术,进行不同的测试模拟,形成不同的分析模块,建立以计算机技术为辅助的综合性监测系统,兼具测试、信号转换、数据分析、网络通信等功能,其中有效的滤波技术、信号提取、识别分析是重要内容。
(6)在油气站场完整性管理标准体系建设方面,按照站场类型特点,分类构建完整性管理标准,重点突出数据采集与数据库、数字孪生体、风险管控、完整性评价、决策支持、风险削减等全生命周期管道完整性技术,通过云计算、大数据、物联网、移动网络、人工智能等现代计算机手段,实现站场设施的风险分级管控。
(7)在管道智能化应急防范技术方面,大幅提高应对管道突发事故的能力,采用现代信息技术手段,融入智能化应急理念,充分利用大数据、云平台、区块链、人工智能等前沿技术开展应急决策、应急装备研发应用以及应急救援,以达到减少人员伤亡和环境污染的目的。当前需要开展如下研究:管道高后果区视频监控系统安装,山地输气管道应急抢险处置机制,以及针对不同应用对象的便携式应急智能抢险装备。
结语
综上所述,完整性管理体系是一个跨专业、综合的复杂系统,其涉及了多个模块。文章首先就油气管道完整性管理的发展现状进行论述,然后针对油气管道完整性管理体系主要构架、管理流程以及管道完整性管理建议提出自己的看法,最后从管道安全立法、生产技术、管道运行、管道可靠性管控模式、管道泄漏监测预警技术、油气站场完整性管理标准体系建设、管道智能化应急防范技术几个方面提出发展建议。
参考文献
[1]李海生,吴之楠.油气管道完整性管理技术的进展与对策[J].无线互联科技,2018,15(17):165-166.
[2]张鹏.油气管道完整性管理体系研究进展[J].化工管理,2017(15):9+11.