關(guān)于《意大利SNAM公司管道完整性管理實(shí)踐》一文的討論
來(lái)源:《管道保護(hù)》雜志 作者:戴聯(lián)雙 時(shí)間:2020-3-20 閱讀:
《管道保護(hù)》編輯部: 《管道保護(hù)》 2019年第4期刊登了《意大利SNAM公司管道完整性管理實(shí)踐》(作者:考青鵬、金建國(guó)、戴聯(lián)雙)。許多讀者看后提出了一些問(wèn)題。為此我們請(qǐng)作者之一的戴聯(lián)雙博士進(jìn)行了解答,現(xiàn)將有關(guān)內(nèi)容刊登如下,歡迎大家留言參與討論。(郵箱: guandaobaohu@163.com)
問(wèn):為什么SNAM公司管道壓力都在7.5 MPa以下,是如何考慮的?
答: SNAM公司主要負(fù)責(zé)意大利境內(nèi)和部分歐洲地區(qū)的管道建設(shè)施工和運(yùn)行管理,運(yùn)行的管網(wǎng)分為國(guó)家管網(wǎng)和區(qū)域管網(wǎng)。其中,國(guó)家管網(wǎng)運(yùn)行里程9 600多公里,管徑從900 mm到1 400 mm,壓力從2.4 MPa到7.5 MPa。區(qū)域管網(wǎng)運(yùn)行里程為22 900多公里,管徑大于80 mm,壓力范圍為0.5 MPa到2.4 MPa,其將國(guó)家管網(wǎng)連接到6 900余家城市燃?xì)忾T站、企業(yè)用戶和其他用戶。 SNAM公司陸上管道最高運(yùn)行壓力不超過(guò)7.5 MPa,最高管材等級(jí)為X65。據(jù)我所知,目前意大利、俄羅斯等歐洲國(guó)家基本都采取大口徑、多條并行敷設(shè)、最大運(yùn)行壓力不超過(guò)7.5 MPa的策略來(lái)解決能源需求量大的問(wèn)題,管材等級(jí)以X65為主,有少量的X80試驗(yàn)段管道。俄羅斯近年來(lái)逐步開(kāi)始建設(shè)壓力超過(guò)7.5 MPa和X80鋼管道,但這些管道大部分位于西伯利亞人煙稀少的地區(qū)。
SNAM公司管道壓力在7.5 MPa以下,主要考慮以下幾個(gè)方面。
(1)意大利法規(guī)規(guī)定最高設(shè)計(jì)壓力控制在7.5 MPa,主要是為了避免過(guò)高的壓力導(dǎo)致管道失效影響范圍大。而采取的策略是大口徑、多條管道并行敷設(shè)。
(2)管材等級(jí)最高為X65,設(shè)計(jì)壓力最高控制在7.5 MPa,避免管道的壁厚過(guò)厚,是綜合考慮了制管和焊接的因素。
(3) SNAM公司主要靠?jī)?chǔ)氣庫(kù)調(diào)峰,建設(shè)了大量的儲(chǔ)氣庫(kù),利用管網(wǎng)和儲(chǔ)氣庫(kù)的功能保障輸量。管道不作為調(diào)峰的措施,因此設(shè)計(jì)壓力一般不高。
(4) SNAM公司設(shè)置的壓縮機(jī)站比較多,已投產(chǎn)運(yùn)行了13座壓氣站50臺(tái)機(jī)組,可以通過(guò)降低壓力、提高流速來(lái)保障輸量的需求。
問(wèn): SNAM公司是如何定義周邊區(qū)域的?
答: SNAM公司穿越人員密集區(qū)的管道主要為區(qū)域管網(wǎng),壓力相對(duì)較低。壓力較高的國(guó)家管網(wǎng)也有部分穿越人員密集區(qū),但是非常稀少,一般采用套管加強(qiáng)保護(hù)。
SNAM公司將超過(guò)300人的建筑物或建筑群定義為城鎮(zhèn)/村莊,將超過(guò)100人的社區(qū)建筑(如醫(yī)院、學(xué)校、酒店、商場(chǎng)和辦公樓等)定義為人員密度高的建筑。輸氣管道與城鎮(zhèn)和人員密度高的建筑保持100 m間距,如果間距不足100 m,則需要增加套管等保護(hù)措施。
問(wèn):管道路權(quán)是如何取得的?管道與建構(gòu)筑物的法定間距是如何確定的?
答: SNAM公司管道完整性管理中沒(méi)有高后果區(qū)的概念,在通過(guò)建構(gòu)筑物和特定場(chǎng)所等人員密集場(chǎng)所時(shí)根據(jù)《Regola Tecnica Perla Progettazione,Costruzione,Collaudo,Esercizio E Sorveglianza Delle Opere E DegliImplianti Di Trasporto Del Gas Naturale Con Densita Non Superiore A 0,8》法規(guī)的規(guī)定設(shè)置一定的安全距離,其設(shè)置距離的原則與管徑和壓力有關(guān)。在管道建設(shè)期通過(guò)土地所有人的土地時(shí)采用簽訂合同的方式明確管道路由的主權(quán),一般簽訂周期為30年。管道與建構(gòu)筑物的法定間距如表 1所示。
問(wèn): SNAM公司管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)方式有什么特點(diǎn)?
答: SNAM公司主要負(fù)責(zé)意大利境內(nèi)的天然氣運(yùn)輸,不涉及燃?xì)怃N售業(yè)務(wù),同時(shí)還承擔(dān)部分管道建設(shè)施工項(xiàng)目和對(duì)外技術(shù)咨詢服務(wù)工作,采用建管一體化理念,公司的技術(shù)部門全程參與管道的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)(圖 1)。
SNAM公司通常會(huì)采用E+P+C模式,開(kāi)展管道及站場(chǎng)建設(shè)工程。
(1)設(shè)計(jì)階段(E: Engineer )。設(shè)計(jì)通常分為Design philosophy(設(shè)計(jì)原則)和Engineering(工程設(shè)計(jì))兩個(gè)階段。第一階段 (設(shè)計(jì)原則)由SNAM公司的技術(shù)部門來(lái)完成,主要包括項(xiàng)目在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段所需技術(shù)的具體要求,以及確定管線管徑和壓縮機(jī)功率等所需要的關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)等。同時(shí)設(shè)計(jì)原則將確定站場(chǎng)平面布置、壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)方式以及大致功率。第二階段 (工程設(shè)計(jì))進(jìn)行設(shè)計(jì)公司招標(biāo)。 SNAM的技術(shù)部門和設(shè)計(jì)公司共同完成設(shè)計(jì)手冊(cè),設(shè)計(jì)手冊(cè)包括站場(chǎng)位置的確定、模擬計(jì)算以及用于采購(gòu)的技術(shù)規(guī)格書(shū)等。
(2)采辦階段(P: Procure )。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)提供的相關(guān)技術(shù)規(guī)格書(shū),進(jìn)行設(shè)備設(shè)施的采購(gòu)和施工承包商招標(biāo)。對(duì)于一些關(guān)鍵設(shè)備,比如壓縮機(jī),通常會(huì)由SNAM公司自行采購(gòu)。
(3)施工階段(C: Construct)。繼續(xù)聘請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)公司作為監(jiān)理,監(jiān)督施工承包商是否按照設(shè)計(jì)要求施工。
(4)SNAM公司的技術(shù)部門每年都會(huì)根據(jù)當(dāng)年的合同輸量,利用自行研發(fā)的水力計(jì)算軟件進(jìn)行全國(guó)管網(wǎng)系統(tǒng)的水力計(jì)算模擬,來(lái)確定管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)是否存在薄弱點(diǎn)(即需要新建站場(chǎng)或提高已有站場(chǎng)的增輸能力)。如 圖 2所示。
問(wèn): SNAM公司為何沒(méi)有高后果區(qū)的概念?
答: 高后果區(qū)是管段的概念,針對(duì)周邊建構(gòu)筑物分段采取防護(hù)措施。 SNAM公司更傾向于針對(duì)具體的點(diǎn)采取措施,在管道管理模式上包含了高后果區(qū),并且做得更加細(xì)致。 SNAM公司在考慮后果影響因素的時(shí)候,都是針對(duì)具體的建構(gòu)筑物來(lái)評(píng)估的,而不是一段高后果區(qū),見(jiàn)圖 3。
SNAM公司對(duì)管道按照不同的屬性分段進(jìn)行管理,與國(guó)內(nèi)中石油管道科技研究中心建立的RiskScore風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法類似,選取了幾種典型的屬性特征進(jìn)行分段管理,如穿越河流、穿越鐵路、穿越公路等。
SNAM公司管道穿越采取的防護(hù)措施主要以套管為主,套管在管道保護(hù)中發(fā)揮的重要作用主要有以下幾個(gè)方面。
(1)防止第三方損壞,增加管道抵抗外力的能力,套管與管壁之間用橡膠墊隔離和支撐,套管兩端設(shè)置了通氣孔,可避免油氣在套管內(nèi)積聚。
(2)在穿越鐵路、公路、其他硬化路面等處,應(yīng)用套管一方面加強(qiáng)了管道的抵抗力,另一方面將套管內(nèi)管道可能發(fā)生的泄漏通過(guò)排氣管引到合適的空曠地帶進(jìn)行泄放,避免泄漏氣體竄入敏感區(qū)域。
(3)針對(duì)管道距離建構(gòu)筑物不足法定距離的情況,通過(guò)增加套管,既能縮短距離、增加防護(hù)措施,又能提供管道泄漏氣體的泄放路徑。
問(wèn): SNAM公司完整性管理取得的實(shí)際效果如何(如泄漏率,預(yù)防第三方、環(huán)焊縫開(kāi)裂等重大事故等方面)?
答 : S N A M 公 司 是 歐 洲 天 然 氣 事 故 組 織(EGIG)的成員,該組織定期發(fā)布報(bào)告,從報(bào)告上看,各種因素的事故率是逐步下降的,并趨于較低的合理失效頻率范圍內(nèi)。圖 4是EGIG 2015年發(fā)布的各種影響因素導(dǎo)致的失效頻率。
SNAM公司在設(shè)計(jì)階段就考慮了管道結(jié)構(gòu)完整性問(wèn)題,經(jīng)評(píng)估后認(rèn)為管道發(fā)生失效的因素主要為泄漏,這也是針對(duì)周邊建構(gòu)筑物采用套管防護(hù)的原因。套管能將泄漏的天然氣引出到安全的地方通過(guò)排氣孔釋放,避免泄漏的天然氣竄入受限空間。
問(wèn): SNAM公司的經(jīng)驗(yàn)對(duì)我們有哪些啟示和借鑒?
答: 我覺(jué)得主要有以下幾個(gè)方面。一是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。當(dāng)前國(guó)內(nèi)部分管道標(biāo)準(zhǔn)可操作性差、不同層級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不一致、甚至相互矛盾。如管道缺陷驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),缺少與時(shí)俱進(jìn)的驅(qū)動(dòng)力,主要受個(gè)人技能不足、缺乏團(tuán)隊(duì)合作、專家審批流于形式等多種因素的影響。
SNAM公司的標(biāo)準(zhǔn)與歐盟和意大利國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)保持了一致性,由專門的技術(shù)部門制定,維檢修等操作人員在使用標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的偏差進(jìn)行反饋,技術(shù)部門接收反饋后對(duì)標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)進(jìn)行更新。更重要的是,制定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則的技術(shù)人員對(duì)提出的指標(biāo)負(fù)責(zé),并需要經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證,細(xì)化到可以規(guī)定每一道工序所需的時(shí)間,維護(hù)維修的工單可以安排的更加精準(zhǔn),提高了可操作性和執(zhí)行性。
二是信息化系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用。當(dāng)前國(guó)內(nèi)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間普遍存在相互孤立的問(wèn)題,雖然一直強(qiáng)調(diào)打通數(shù)據(jù)通道,但是缺乏綜合性專業(yè)人員負(fù)責(zé)穿針引 線,而僅僅依靠軟件技術(shù)人員,使得系統(tǒng)之間的孤立和數(shù)據(jù)的相互矛盾現(xiàn)象日益凸顯,數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值也無(wú)從談起。
SNAM公司基于開(kāi)發(fā)的GIS系統(tǒng),將管道基礎(chǔ)屬性數(shù)據(jù)和站場(chǎng)資產(chǎn)屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。通過(guò)WEB和SCHE.MA分別管理管道分段數(shù)據(jù)和站場(chǎng)資產(chǎn)維護(hù)數(shù)據(jù), CARTESIO系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)進(jìn)入EAM,然后由EAM的模型和人力資源管理信息生成作業(yè)工單傳遞給執(zhí)行層的SAM系統(tǒng),在SAM系統(tǒng)完成工作后,將數(shù)據(jù)信息反饋給EAM系統(tǒng),同時(shí)傳遞給SAP系統(tǒng)進(jìn)行工作結(jié)算和核算, SAP系統(tǒng)最終的結(jié)果信息也反饋給EAM系統(tǒng), EAM系統(tǒng)在接收反饋信息后,進(jìn)行學(xué)習(xí)和優(yōu)化。各系統(tǒng)的管理和應(yīng)用都是由專業(yè)技術(shù)部門負(fù)責(zé),軟件人員僅僅提供軟件使用故障的解決方案,不涉及任何業(yè)務(wù)管理。
三是員工培訓(xùn)。國(guó)內(nèi)目前普遍缺乏系統(tǒng)性、有針對(duì)性且行之有效的管道業(yè)務(wù)培訓(xùn)計(jì)劃。針對(duì)高中級(jí)管理人員缺乏領(lǐng)導(dǎo)力、創(chuàng)新、綜合管理等方面的長(zhǎng)期培訓(xùn)計(jì)劃。
SNAM公司有三個(gè)學(xué)院,從領(lǐng)導(dǎo)力、技術(shù)、創(chuàng)新與改革三方面開(kāi)展培訓(xùn)工作,建立了一套覆蓋高中級(jí)管理人員、技術(shù)人員、操作工人、新招募員工的全員培訓(xùn)體系,每一層級(jí)的工作人員都有相應(yīng)的定期業(yè)務(wù)培訓(xùn)。培訓(xùn)教材、課程內(nèi)容、課時(shí)安排由專門部門制定,公司富有經(jīng)驗(yàn)的資深管理和技術(shù)人員參與教材編制并授課,課程安排除了課堂講授還有站場(chǎng)實(shí)踐,貼合工作實(shí)際并且有針對(duì)性和操作性,使員工都有學(xué)習(xí)成長(zhǎng)機(jī)會(huì)并盡快掌握和提升業(yè)務(wù)技能。
作者:戴聯(lián)雙, 1983年生,湖南懷化人,現(xiàn)就職于中石油管道有限責(zé)任公司,注冊(cè)安全工程師、二級(jí)安全評(píng)價(jià)師、安防系統(tǒng)集成師、管道檢驗(yàn)員。負(fù)責(zé)編寫(xiě)了Q/SY 1490―2012《油氣管道安全防護(hù)規(guī)范》,參與起草公安部標(biāo)準(zhǔn)GA 1166―2014《石油天然氣管道系統(tǒng)治安風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和安全防范要求》、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 32167―2015《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》等多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。在國(guó)內(nèi)外期刊先后發(fā)表論文數(shù)十篇,參與編著了《管道完整性管理技術(shù)》《油氣管道事故啟示錄》等書(shū)籍。近年來(lái)多次獲得中石油集團(tuán)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)、河北省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)、管道科學(xué)獎(jiǎng)等。
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