楊昊1 謝虹2 畢百勝2 蔡俊年3 蘆鴻偉4

1.中國石油天然氣管道工程有限公司珠海分公司；2.廣東大鵬液化天然氣有限公司；

3.中國石油集團東南亞管道有限公司；4.珠海麥浪項目管理有限公司

某高壓輸氣管道位于廣東省境內，途經深圳、惠州、東莞、廣州和佛山，總長約440.618 km，設計壓力9.2 MPa，最大允許操作壓力為9.0 MPa。全線包括1條主干線、3條支干線、3條支線、8條用戶專線及20座站場和24座閥室。管道經過山區、丘陵、平原等多種地形，干線、支干線及支線運行壓力各不相同，10余年來周圍環境變化較大，出現了較多人口密集區、敏感點和高后果區。本文根據《油氣輸送管道完整性管理規范》（GB 32167-2015）對該管道開展運行期數據采集與整合及高后果區識別研究。

1  數據采集與整合

數據采集是完整性評價的第一步工作，應堅持真實、全面、統一的原則，注重準確性、完整性、統一性和時效性；應充分考慮各種可能出現的風險及其危害，全面收集相關的管道數據，為管道風險評價和完整性評價提供重要數據信息［1］。

1.1 數據采集方式

需要采集的數據通過向相關部門索取及現場踏勘方式獲取。

1.2 數據內容及采集流程

管道運行期數據主要包括管道屬性、管道環境和管道檢測維護管理等方面，具體包含中心線、陰極保護、管道設施、第三方設施、檢測維護、基礎地理、運行數據、管道風險、應急管理等內容。

首先向業主索取管道中心線測量資料及施工圖、竣工圖和相關改線資料。由于該管道在三樁基礎上每25米設置了一個加密樁，故采用管線探測儀或探地雷達對中心線進行確認，中心線坐標精度可達到亞米級。

確定中心線后，對需采集數據進行分析分解。管道屬性數據從設計資料、運營單位維護資料中得到；管道檢測維護數據由運營方提供；管道環境數據，針對多樣性和時效性將其分為“管道周邊隱患信息”、“管道周邊環境信息”及“管道周邊應急信息”，并對各大類進行細分，設計相關表格，統一標準，以達到信息收集的統一性。見圖1、圖2。

圖1 沿中心線踏勘采集現場照片

圖2 管道環境數據分類采集過程

環境數據的時效性體現在隨著時間變化而變化，在經濟發達地區變化尤為明顯，所以管道環境數據應定期更新。在管道運營期應周期性進行高后果區識別，識別時間間隔最長不超過18個月。當管道及周邊環境發生變化時，及時進行高后果區更新。

1.3 數據對齊

管道附屬設施數據和周邊環境數據應基于環焊縫信息或其他擁有唯一地理信息空間坐標的實體信息進行對齊，對齊的基準應以精度較高的數據為準。

該管道有測繪中線數據、內檢測環焊縫數據，符合管道完整性管理規范要求。內檢測環焊縫數據精度較高，并通過抽樣開挖驗證。根據內檢測環焊縫結果，校核三樁位置，同時中線設置加密樁（25米/根），加密樁位于管道上方，工作人員對管道走向清晰可視。

2 高后果區識別

此次高后果區識別采用GE地圖、1:2000測量圖及現場調查相結合的形式。輸氣管道高后果區識別與地區等級有直接關系，故在識別前根據所收集的“周邊環境信息”，對各區段進行了當前地區等級識別，然后根據最新地區等級分級進行了高后果區識別分級。見圖3。

圖3  高后果區識別現場照片

2.1 識別依據

此次高后果區識別根據《油氣輸送管道完整性管理規范》的表2進行分級。

2.2 識別要點

輸氣管道高后果區識別主要依據的是管道地區等級、管徑、壓力、特定場所及易燃易爆場所，管道的管徑與最大允許操作壓力取決于管道本身屬性，地區等級、特定場所及易燃易爆場所取決于管道附近的環境屬性。據此，建立了高后果區識別模塊。如圖4所示。

圖4 輸氣管道高后果區數據識別模塊

2.3識別流程

建立識別模塊后，根據區域等級劃分模塊，結合原有設計文件進行地區等級劃分（現有地區等級不應低于原設計地區等級），根據地區等級識別結果先行進行高后果區識別，然后根據管道自身屬性確定特定場所影響范圍，最后根據管道環境屬性模塊進行特定場所的高后果區識別。如圖5所示。

圖5 輸氣管道高后果區識別流程圖

3 驗收

此次數據采集共完成440km線路，踏勘面積1.84×108m2，統計信息9138條，拍攝有效現場記錄照片27414張。

3.1 驗收方式

（1）內業檢查+外業檢驗

數據采集主要包含外業及內業兩大部分，外業是內業的基礎，內業是對外業的總結，所以采取先外業后內業、外業為主內業為輔的驗收方式，以保證數據來源的全面性和準確性。

（2）局部全檢+部分分層抽驗

本項目數據包含環境信息、隱患信息、應急信息及站場閥室信息，占壓與安全距離不足屬于國家隱患整治重點，應進行全檢，以保證隱患識別無遺漏。

環境信息、應急信息、站場閥室信息量較大，可采取分層抽驗的方式。分層抽樣是先將抽樣單元按某種特征或某種規則劃分為不同的層，然后從不同的層中獨立、隨機地抽取樣本。將各層的樣本結合起來，對總體的目標量進行估計。分層抽樣保證了樣本中包含有各種特層的抽樣單元，樣本的結構與總體的結構比較相近，從而可以有效提高估計精度［2］。

①分層抽驗層數。本項目針對各信息類型分為k個部分，將各信息類型里N個單位按照各自類別劃分為N1,N2,…,Ni,…,Nk個單位，這K個部分稱為“層”，然后再從每層的Ni中抽取ni個單位構成容量為n的樣本，使n=n1+n2+…+nk。通過對樣本各單位的數量測定，實現總體指標的估計和推斷。

②分層抽驗樣本容量。采用尼曼分配法確定各層樣本容量ni，同時考慮各層的合理權重Ni/N和抽樣方差D（Xst）兩個因素，力求D（Xst）最小，即抽樣效果最好。通過推導可得出各層樣本容量為：

（3）多部門聯合驗收

因數據采集涉及范圍較廣，成立由完整性管理部門、工程部門、質量管理部門、安全管理部門、現場運營部門、巡線工及數據采集單位組成的驗收小組，小組內各成員聽從組長的統一指揮，在驗收過程中代表各部門發表意見及建議。

3.2 驗收流程

按先外業后內業的程序進行驗收。對所形成的報告，先由專家評審后組織驗收。所有現場成果應符合完整性管理中心數據錄入要求。

4 成果

本項目成果包括現場信息資料、影像資料及以現場環境信息、隱患信息、應急信息和站場閥室信息為基礎編制的相關報告。

4.1 現場資料

包括現場道路、鐵路、第三方管道、水文、建筑物、構筑物及管道位置信息，相關記錄內容要求能反映環境屬性信息與管道的相互關系，能準確描述環境屬性的特點，并有相應的影像記錄。所有采集結果應滿足管道完整性管理規范及公司完整性管理部門的要求。

4.2報告形成

（1）地區等級調查報告。明確原地區等級分布、現有地區等級情況及現有地區等級變化情況和原因，并針對地區等級變化段提出管理及技術建議。

（2）并行管道安全影響分析專項報告。對現有并行10 m和6 m范圍的管道分別進行統計，明確并行管道的名稱、管徑、運行壓力、并行長度、所屬企業及相關屬性情況，并針對運營階段提出并行管道業主間通報機制、第三方破壞和地質災害預防、陰極保護之間的相互干擾控制措施等建議。

（3）高后果區識別報告。根據地區等級調查報告和現場收集信息資料，對管道參數、識別方法和日期、信息獲取方式及周邊環境屬性進行闡述，識別結果包括高后果區管道識別統計表、比例圖及特定場所識別統計表，最后對高后果區的管理和技術措施及更新時間提出建議。

參考文獻：

［1］孫宵等.化工中間體［J］.2015.第6期.P106

［2］金勇進，將妍，李序穎等.抽樣技術［M］.第一版.北京：中國人民大學出版社，2002.P11

作者：楊昊，工程師，1980年生，畢業于機械科學研究總院材料學腐蝕與防護專業，現在中國石油天然氣管道工程有限公司珠海分公司從事油氣管道線路、穿跨越、防腐專業設計工作。

《管道保護》2017年第1期（總第32期）