李保吉1  馮慶善1  任重1 項(xiàng)小強(qiáng)1  齊暉2 魏子堯2  鄭天龍3

1 中國(guó)石油天然氣股份有限公司管道分公司；2 濟(jì)南輸油分公司；

3 中石油山東輸油有限公司

摘要：管道具有特種設(shè)備的一般屬性，但是在風(fēng)險(xiǎn)控制策略方面與其他特種設(shè)備存在一定的差異。其他特種設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)主要集中在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)，而管道本身的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，隨著制管工藝的提升，管道風(fēng)險(xiǎn)主要集中在安裝環(huán)節(jié)。管道在建設(shè)階段應(yīng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程可追溯、質(zhì)量可驗(yàn)證的建設(shè)目標(biāo)，并將相關(guān)數(shù)據(jù)和材料移交運(yùn)營(yíng)單位。管道運(yùn)營(yíng)階段應(yīng)實(shí)施基于風(fēng)險(xiǎn)的管道完整性管理，最終實(shí)現(xiàn)管道風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：管道；風(fēng)險(xiǎn)；控制

特種設(shè)備安全法于2014年頒布實(shí)施，特種設(shè)備目錄明確將長(zhǎng)輸管道納入特種設(shè)備管理范疇，從而強(qiáng)化了政府對(duì)長(zhǎng)輸管道質(zhì)量和安全的監(jiān)管。特種設(shè)備目錄指出：石油天然氣管道的安全監(jiān)督還應(yīng)按照安全生產(chǎn)法、石油天然氣管道保護(hù)法等相關(guān)法規(guī)實(shí)施。如何按照特種設(shè)備安全法和相關(guān)法律的要求，實(shí)現(xiàn)管道質(zhì)量保障和安全監(jiān)管雙體系的有效運(yùn)行，確保管道安全平穩(wěn)運(yùn)行，對(duì)管道企業(yè)是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。

1 長(zhǎng)輸管道特征分析

1.1 數(shù)據(jù)全生命周期的需求

依照特種設(shè)備安全法的要求，特種設(shè)備從設(shè)計(jì)生產(chǎn)到安裝運(yùn)營(yíng)各個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試和檢測(cè)，并保存完整的記錄。這些記錄對(duì)于特種設(shè)備的質(zhì)量追溯意義重大。對(duì)于長(zhǎng)輸管道，這些質(zhì)量追溯文件及測(cè)試樣品、試樣等除了上述作用外，對(duì)于保障管道安全意義更為深遠(yuǎn)。

總體來(lái)講長(zhǎng)輸管道面臨的風(fēng)險(xiǎn)大體相似，但是受管道點(diǎn)多線長(zhǎng)和無(wú)圍墻管理的特點(diǎn)影響，每一個(gè)管段都面對(duì)各自的內(nèi)外部腐蝕和內(nèi)外部應(yīng)力小環(huán)境，這在客觀上要求運(yùn)營(yíng)期必須開展針對(duì)性的管道檢測(cè)和評(píng)價(jià)工作。而管道設(shè)計(jì)階段對(duì)運(yùn)行條件的假設(shè)及風(fēng)險(xiǎn)控制措施、制造和施工階段的各類測(cè)試和檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)于后期完整性管理有重要參考意義。因此管道數(shù)據(jù)全生命周期管理是實(shí)現(xiàn)管道風(fēng)險(xiǎn)控制和完整性管理的必要條件。

長(zhǎng)輸管道的另一個(gè)特殊之處在于其運(yùn)行過(guò)程中允許性能的退化。首先，當(dāng)管道出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷時(shí)，降壓運(yùn)行是管道風(fēng)險(xiǎn)控制的重要手段。管道運(yùn)行后期，腐蝕老化嚴(yán)重，當(dāng)維修不具備經(jīng)濟(jì)性時(shí)，通過(guò)完整性評(píng)價(jià)重新確定管道最大運(yùn)行壓力，這也是國(guó)外完整性管理的通行作法。而重新判定新的管道最大運(yùn)行壓力的過(guò)程既需要大量管道設(shè)計(jì)制造文件，還需要各階段檢測(cè)和測(cè)試數(shù)據(jù)，必要的時(shí)候需要在運(yùn)行管道上取樣分析。因此，管道各階段質(zhì)量證明文件及檢測(cè)測(cè)試數(shù)據(jù)同樣十分重要。

1.2 管道建設(shè)過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)管控的特殊性

特種設(shè)備安全法將特種設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)管控分為設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行四個(gè)階段。從設(shè)計(jì)角度看，其它特種設(shè)備主要是對(duì)特種設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)，而長(zhǎng)輸管道主要是針對(duì)管道所處的環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)。從風(fēng)險(xiǎn)控制角度看，其他特種設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)主要集中在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)，而管道本身的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，隨著制管工藝的提升，管道風(fēng)險(xiǎn)主要集中在安裝環(huán)節(jié)。首先，管道的現(xiàn)場(chǎng)安裝不是簡(jiǎn)單的部件之間組裝，而是管道生產(chǎn)過(guò)程的延續(xù)，對(duì)于大口徑管道，現(xiàn)場(chǎng)施工焊接的長(zhǎng)度為管道總里程的30%～40%。不僅如此，現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量受到野外施工、惡劣環(huán)境、監(jiān)管難度大等因素影響，這些導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)節(jié)成為長(zhǎng)輸管道整體質(zhì)量的薄弱環(huán)節(jié)。

其次，管道現(xiàn)場(chǎng)的施工不僅要受到雨、雪、大風(fēng)、低溫等環(huán)境的影響，同時(shí)還受到地表高程起伏、丘陵沼澤地帶、凍脹融沉區(qū)域等特殊地質(zhì)環(huán)境的影響，這些都給長(zhǎng)輸管道的施工質(zhì)量控制增加了難度。

其三，管道建設(shè)過(guò)程中存在大量定向鉆、頂管、盾構(gòu)等隱蔽工程，這些隱蔽工程的施工對(duì)施工過(guò)程控制與檢查、施工質(zhì)量追溯與驗(yàn)證等提出了極大挑戰(zhàn)，給施工質(zhì)量帶來(lái)了更多不確定因素。

1.3 外界環(huán)境對(duì)管道風(fēng)險(xiǎn)的影響

管道運(yùn)行是在一種無(wú)圍墻的環(huán)境下進(jìn)行的，管道不僅因腐蝕老化等性能自然衰退，同時(shí)還要遭受惡劣天氣與地質(zhì)災(zāi)害等危害因素的影響。更為重要的是，管道沿途經(jīng)過(guò)地區(qū)較多，還要遭受管道周邊活動(dòng)的侵?jǐn)_。這就導(dǎo)致了不同的管道面臨的危害因素不同、嚴(yán)重程度不同，管道失效后對(duì)周邊環(huán)境的影響也不同，因此風(fēng)險(xiǎn)控制的手段和力度也相應(yīng)有所不同。比如針對(duì)不同管段、不同季節(jié)管道的風(fēng)險(xiǎn)差別，需要針對(duì)性制定一地一案和一季一案的巡護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。因此，管道的管理要突出個(gè)體差異性，要因地制宜，無(wú)論是在管道檢驗(yàn)的頻次和檢驗(yàn)內(nèi)容的選擇方面，還是在日常巡護(hù)的頻次和巡護(hù)的重點(diǎn)方面，都要突出管道面臨的風(fēng)險(xiǎn)種類和嚴(yán)重程度這一主線。這種作法和常規(guī)特種設(shè)備定期檢驗(yàn)、定期保養(yǎng)的周期性維護(hù)策略有較大的差異。

2  全過(guò)程監(jiān)管思路之探討

基于長(zhǎng)輸管道在特種設(shè)備體系中的特殊性，在長(zhǎng)期的管理實(shí)踐中形成了以管道完整性管理為核心的風(fēng)險(xiǎn)控制體系。結(jié)合特種設(shè)備管理體系的要求，為實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)輸管道全過(guò)程安全監(jiān)管，管道企業(yè)應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。

（1）數(shù)據(jù)全生命周期管理

目前長(zhǎng)輸管道在各建設(shè)階段產(chǎn)生的檢測(cè)和測(cè)試結(jié)果的原始記錄均由各測(cè)試單位負(fù)責(zé)保存，如鋼板取樣及測(cè)試分析結(jié)果、管廠無(wú)損檢測(cè)底片、環(huán)焊縫焊接工藝形成過(guò)程、環(huán)焊縫焊接無(wú)損檢測(cè)底片等資料。對(duì)于各建設(shè)單位來(lái)講，資料和材料的保存和維護(hù)是一項(xiàng)巨大的投入，而運(yùn)行單位在使用這些資源時(shí)，卻面臨著“無(wú)從查起”的尷尬。因此，建立這些數(shù)據(jù)資源共享的長(zhǎng)效機(jī)制，使其能夠便利的為運(yùn)營(yíng)期風(fēng)險(xiǎn)控制服務(wù)，是實(shí)現(xiàn)管道企業(yè)全過(guò)程監(jiān)管的重要前提。

（2）質(zhì)量全過(guò)程監(jiān)管

管道建設(shè)方面，管道質(zhì)量主要取決于鋼管制造質(zhì)量和現(xiàn)場(chǎng)焊接及施工質(zhì)量?jī)蓚�(gè)大的環(huán)節(jié)。其中鋼管制造過(guò)程基本上實(shí)現(xiàn)了制造各環(huán)節(jié)的全過(guò)程監(jiān)管。在現(xiàn)場(chǎng)施工方面，隨著長(zhǎng)輸管道建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的積累和技術(shù)水平的提高，國(guó)內(nèi)長(zhǎng)輸管道現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍，但管道施工過(guò)程依然是管道風(fēng)險(xiǎn)最集中的環(huán)節(jié)。對(duì)此應(yīng)從兩個(gè)方面加強(qiáng)監(jiān)管力度：一是針對(duì)每一道施工工序進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，確定監(jiān)管的內(nèi)容和監(jiān)管指標(biāo)。如碰死口環(huán)節(jié)要用到對(duì)口器，應(yīng)確定對(duì)口器強(qiáng)力組對(duì)應(yīng)力指標(biāo)，制定措施控制強(qiáng)力組對(duì)現(xiàn)象發(fā)生。二是建立行之有效的質(zhì)量監(jiān)管體系，使施工過(guò)程指標(biāo)具有可追溯性、施工質(zhì)量控制指標(biāo)具有可驗(yàn)證性。特別是隱蔽工程等無(wú)法進(jìn)行過(guò)程監(jiān)管的環(huán)節(jié)，應(yīng)重點(diǎn)建立效果驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，比如對(duì)于定向鉆過(guò)程中管道是否存在劃傷、變形等損傷，可增加一個(gè)管長(zhǎng)的回拖量，對(duì)多余的回拖管節(jié)進(jìn)行外觀和力學(xué)性能分析，判定定向鉆的回拖質(zhì)量等。

（3）風(fēng)險(xiǎn)全方位管控

管道運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)自三個(gè)方面：本體風(fēng)險(xiǎn)、自然與地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、第三方活動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。由于各危害因素在地域分布上存在較大差異，導(dǎo)致管道風(fēng)險(xiǎn)在地域分布上表現(xiàn)出較大的不同。如果采用一刀切式的控制手段，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致部分管段風(fēng)險(xiǎn)過(guò)控，而部分管道控制不足。因此應(yīng)依據(jù)管道風(fēng)險(xiǎn)，因地制宜制定風(fēng)險(xiǎn)控制措施。實(shí)施管道完整性管理不僅是合理優(yōu)化資源配置、減少企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)控制投入的需要，更重要的是風(fēng)險(xiǎn)控制本身的需要。

3  結(jié)束語(yǔ)

管道作為特種設(shè)備之一，具有特種設(shè)備的一般屬性，但是在風(fēng)險(xiǎn)控制策略方面與其他特種設(shè)備存在一定的差異。管道在建設(shè)階段應(yīng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程可追溯、質(zhì)量可驗(yàn)證的建設(shè)目標(biāo)，并將相關(guān)數(shù)據(jù)和材料移交運(yùn)營(yíng)單位。管道運(yùn)營(yíng)階段應(yīng)實(shí)施基于風(fēng)險(xiǎn)的管道完整性管理，最終實(shí)現(xiàn)管道風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控的目標(biāo)。

作者：李保吉，男，1981年出生，高級(jí)工程師，管道公司管道完整性管理中西數(shù)據(jù)主管，長(zhǎng)期從事管道完整性數(shù)據(jù)處理、建模、應(yīng)用等方面的研究。

《管道保護(hù)》2018年第2期（總第39期）