中石油管道完整性管理標準體系建設與應用
來源:《管道保護》雜志 作者: 時間:2018-7-21 閱讀:
中國石油管道科技研究中心管道完整性研究所
油氣管道完整性管理理念起源于20世紀70年代,21世紀初引入我國。近年來,油氣管道完整性管理在行業內逐步推廣應用。2016年國家能源局等五部委聯合發文,首次對政府部門和企業全面應用和開展油氣管道完整性管理提出了明確要求。
中國石油經過十多年的研究與應用,開展了管道完整性管理配套的規范化與標準化工作,初步形成了比較完備的管道完整性管理標準體系。
1 概述
2001年,中石油開始研究、引進管道完整性管理方法,陸續直接轉化國外管道完整性管理標準,如SY/T 6648-2006《危險液體管道完整性管理》和SY/T 6621-2005《輸氣管道系統完整性管理》,采標API1160和ASMEB31.8 s。2009年,中石油頒布了管道完整性管理企業標準Q/SY 1180《管道完整性管理規范》,并分別于2013年、2014年修訂完善。2015年,中石油在企業標準Q/SY 1180基礎上,結合政府相關部門的監管需求,總結近年來管道運營企業的完整性管理實踐經驗,牽頭編制了國家標準GB 32167《油氣管道完整性管理規范》,為規范和提升我國管道管理水平奠定了基礎。2016年,以該國家標準為基礎制定的國際標準ISO 19345《Pipeline integritymanagement specification》已經通過委員會草案投票,進入征求意見稿階段。
為保障管道完整性管理體系的全面推行,2011年中石油自主研究建成了國內首套管道完整性管理系統(PIS),實現了管道管理業務的日常化、標準化、程序化、信息化,保障完整性管理按照預期的目標、要求和質量實施。
2 完整性管理標準體系與實施效果
2.1 完整性管理標準及體系文件
管道完整性管理標準體系包括規范管理行為的管理標準和指導開展評價的技術標準,其內容涵蓋了完整性管理計劃、流程和框架制定、數據采集管理、高后果區識別、風險評價、完整性評價、維修與維護和效能評價等方面。
該標準體系由國家標準、管道行業標準及企業標準構成(如圖 1所示),與國家標準和行業標準相比,企業標準可操作性更強。中石油、中石化和中海油等企業都建立了配套的內部企業標準來規范管道管理。
圖1 管道完整性管理標準體系架構
管道企業結合部門職責、流程及管理體系,建立了管道完整性管理體系文件。這些體系文件是標準規范在企業的延伸和落地。只有和企業的管理流程結合,標準規范提出的要求才能實現,規定的技術才能順利實施。可以說企業的管理體系文件也是標準體系的重要組成部分。管道企業的完整性管理體系建設工作主要是通過體系文件的編制、發布執行、宣貫及不斷的審核升級來完成的。中石油將管道完整性管理體系文件納入QHSE體系中進行管理,分為程序文件、作業文件和記錄表單,如圖 2所示。
圖2 體系文件架構圖
為促進地區公司管道完整性管理工作能達到“統一方法、統一標準、統一程序”的要求,2008年中石油發布了《管道完整性管理手冊》(線路部分),明確了完整性管理工作內容,各地區公司將其中規定的管理要素和工作標準納入了各自的HSE體系文件。
2009~2013年,管道完整性管理在中石油全面推廣應用,同時不斷收集、改進和完善各地區公司運行過程中出現的問題,持續跟蹤國外管道公司完整性管理經驗和技術進展。2014年對體系文件進行修改完善,形成新版管道線路完整性管理手冊。目前,手冊中共包含程序文件7項,作業文件14項,共計21項。
2.2 完整性管理實施效果及標準體系的支撐作用
2.2.1 數據采集與整合
Q/SY 1180.6《管道完整性管理規范第6部分:數據采集》規定了油氣管道建設和運營中管道線路完整性管理需要采集數據的內容及格式要求。Q/SY 1726.2《管道完整性管理系統規范第2部分:數據填報》規定了管道完整性管理系統數據上報要求及填報格式要求。開發了一系列基于APDM數據模型的管道完整性數據庫和數據管理軟件產品,實現了長輸管道70類基礎數據、106類業務數據的統一化、規范化、工具化綜合管理。2010年建立了中石油首個企業級管道完整性管理平臺,管理管道長度6萬余km,數據總量25TB,為目前國內用戶數量最多、數據總量與類別最多、涵蓋業務最全面的專業化信息平臺。
2.2.2 高后果區識別
高后果區識別是管道完整性管理的重要環節,高后果區內的管段為實施風險評價和完整性評價的重點管段。為保證管道高后果區分析的科學性和準確性,中石油根據開展管道完整性管理的需求,于2006年編制了《油氣長輸管道高后果區分析準則》(試用稿),于2009年形成中石油企業標準Q/SY 1180.2《管道完整性管理規范第2部分:管道高后果區識別規程》,后又根據實際情況于2014年進行了修訂。GB 32167《油氣管道完整性管理規范》在制定過程中,吸納了中石油近10年應用和總結的高后果區識別準則等相關內容。
依據相關標準,中石油要求對新建管道在設計階段開展高后果區識別,管道投產后,每年對管道高后果區識別結果進行更新。
2.2.3 風險評價
管道完整性管理以風險管控為核心,而管道風險識別和評價則是前提。最終目的是要識別出對管道完整性影響最大的風險因素,以便制定針對性的管控方案。
全面系統分析管道運行面臨的風險,需要深入分析工程地理分布廣、穿過地區周圍環境復雜、埋設地下不可見等特點,梳理歷年管道發生的泄漏事故。為此,中石油結合國外普遍采用的Kent管道風險評價法,研發了管道半定量風險評價技術,參與制定了GB 32167《油氣管道完整性管理規范》,主導制定了SY/T 6891.1《油氣管道半定量風險評價方法第1部分:半定量評價法》、Q/SY 1180.3《管道完整性管理規范第3部分:管道風險評價》等相關技術標準。每年依據相應標準和軟件對所轄在役管道全面開展管道風險評價,已累計評價10萬余km。評價結果將管道風險分為高、較高、中、低4個等級,然后提出建議,指導管道風險管控。
2.2.4 完整性評價
管道完整性評價是完整性管理的關鍵環節,其目的是通過評價明確管道的狀況,預測缺陷增長趨勢,制定響應計劃,給出再檢測評價間隔。
針對管道凹陷、螺旋焊縫缺陷、環焊縫缺陷、彎曲應變、補口失效等缺陷的檢測評價,中石油立項開展了系統研究,提出了缺陷的識別、判定、分類、量化與評價方法,解決了管道缺陷檢測評價的國內外技術難題,相關研究成果獲得中石油集團公司科技進步一等獎、GE國際合作獎、ASME全球管道獎。相關標準包括GB 32167《油氣輸送管道完整性管理規范》、GB/T 27699《鋼質管道內檢測技術規范》、SY/T 6889《管道內檢測》、SY/T 6597《油氣管道內檢測技術規范》、SY/T 6825《管道內檢測系統的鑒定》、SY/T 0087.1《鋼制管道及儲罐腐蝕評價標準 埋地鋼質管道外腐蝕直接評價》、Q/SY1180.4《管道完整性管理規范 第4部分:管道完整性評價》、Q/SY 1267《鋼質管道內檢測開挖驗證規范》等。
中石油利用項目研究成果,參照相關標準制定了管道完整性評價5年滾動規劃及年度實施計劃,累計完成管道內檢測與基于內檢測的完整性評價(適用性評價)近4萬km,提出維修維護建議5萬余條,為管道的安全改造及維修維護投資決策提供了依據,降低了管道本體風險。
2.2.5 風險削減與維修維護
(1)缺陷維修。國家標準GB 32167第9.2節、GB/T 51172《在役油氣管道工程檢測技術規范》第8章和企業標準Q/SY 1592《油氣管道管體修復技術規范》規定了缺陷修復技術的選擇、不同類型缺陷修復的原則、修復方法及修復作業流程。中石油基于內檢測的完整性評價與直接評價結果,近5年按照計劃累計完成3萬余處管道缺陷的驗證與維修,有效恢復了管道結構的完整性,保證了管道的安全運行。
(2)日常管理與巡護。Q/SY 1775《油氣管道線路巡護規范》規定了長輸管道建設期和運行期線路巡護工作的基本內容、資源配置標準及巡護頻次等內容。建立了基于GPS的巡檢管理系統,并實現了與PIS的集成,實現系統間從巡檢計劃制定、巡檢任務分解、巡檢記錄創建到巡檢業務考核的數據信息共享,為業務管理、考核提供技術支撐。
(3)自然與地質災害風險控制。SY/T 6828《油氣管道地質災害風險管理技術規范》詳細規定了滑坡災害、崩塌災害、泥石流災害、地面塌陷災害、水毀災害、特殊土災害、活動斷裂等地質災害的風險控制措施。
(4)腐蝕風險控制。GB/T 21447《鋼質管道外腐蝕控制規范》和GB/T 21448《埋地鋼制管道陰極保護技術規范》建立了外腐蝕控制程序,GB/T23258《鋼制管道內腐蝕控制規范》提出了內腐蝕風險控制措施。
2.2.6 效能評價
效能評價是管道完整性管理六步循環最后一個環節。中石油于2010年啟動了《管道完整性管理效能評價技術及標準研究》課題,明確了效能測試和效能評價方法評估完整性管理的效果和水平,并將兩種方法寫入標準。制定了中石油企業標準Q/SY 1180.8《管道完整性管理規范 第8部分:效能評價》。編制了評價軟件,開展了效能測試及管道完整性管理審核工作。
3 結束語
在標準體系的指導下,中石油管道完整性管理各項工作有序開展。高后果識別和風險評價,為合理安排管道檢測和維修維護提供了科學依據;外防腐層缺陷修復及陰極保護問題處理,及時消除了管道本體安全隱患;地質災害風險排查和治理,確保了汛期管道安全平穩運行;基于GPS技術的管道巡護監管平臺的建立,提升了管道巡護質量。通過管道本體、自然與地質災害和第三方損壞等風險的系統識別、評價和管控,管道泄漏失效頻率呈現穩步下降趨勢。
《管道保護》2017年第2期(總第33期)
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