王 力 韓曉玲 李 彬 王文彬 馬偉平
1. 中國石油北京油氣調(diào)控中心,北京 100007;
2. 中國石油集團(tuán)工程設(shè)計有限責(zé)任公司西南分公司,四川 成都 610041;
3. 中國石油天然氣股份有限公司管道濟南輸油分公司,山東 濟南 250101;
4. 中國石油西部管道烏魯木齊輸油氣分公司,新疆 烏魯木齊 830000;
5. 中國石油管道科技研究中心,河北 廊坊 065000
澳大利亞是世界上天然氣管道業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家,截至2009年,澳大利亞高壓長輸管道近30 000 km,低壓配送管道網(wǎng)絡(luò)超過90 000 km[1]。目前澳大利亞政府計劃建設(shè)一條橫貫澳洲大陸的管線,耗資30億美元,全長1 800英里(1英里=1.609 km),該項目正進(jìn)行可行性研究。
近年來隨著中亞天然氣管道、中俄原油管道等跨國管道投入運行,國內(nèi)陸續(xù)開展了中國、美國和俄羅斯在管道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的差異研究,包括工藝運行[2]、SCADA 系統(tǒng)[3]、安全距離[4]、清管技術(shù)[5]等,但針對澳大利亞管道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究較少,僅局限于澳大利亞管道監(jiān)管機構(gòu)和法律法規(guī)[6]等。通過開展澳大利亞管道運行管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范分析,研究借鑒其先進(jìn)理念,對提高我國油氣管道運行管理水平具有重要意義。
澳大利亞和新西蘭聯(lián)合組建標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會,形成AS/NZS標(biāo)準(zhǔn)體系。1994年,澳大利亞聯(lián)邦政府和各州政府共同采納了AS/NZS 2885《氣體與石油液體管道》,形成了聯(lián)邦政府和管道工業(yè)聯(lián)合管理油氣管道的管理模式,該標(biāo)準(zhǔn)包括六部分:
a)AS 2885.0-2008《氣體與石油液體管道 第0部分:通用要求》;
b)AS 2885.1-2012《氣體與石油液體管道 第1部分:設(shè)計與施工》;
c)AS 2885.2-2007《氣體與石油液體管道 第2部分:焊接》;
d)AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運行和維護(hù)》;
e)AS 2885.4-2003《氣體與石油液體管道 第4部分:海底管道系統(tǒng)》;
f)AS 2885.5-2012《氣體與石油液體管道 第5部分:現(xiàn)場壓力試驗》。
以AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運行和維護(hù)》最新版為例,該版本在2001版基礎(chǔ)上新增“管道竣工投產(chǎn)交接條件”“管道投產(chǎn)延遲維護(hù)要求”“員工工作環(huán)境危害分析(JHA)”“管道線路第三方活動監(jiān)控”“廢棄管道管理”等內(nèi)容,重點分析研究其新增內(nèi)容的重要技術(shù)性條款與國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的差異。
我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5536《原油管道運行規(guī)程》側(cè)重于管道投產(chǎn)前的物質(zhì)準(zhǔn)備(如簽署供電協(xié)議、確定供氣氣源及置換用氣等)和管道設(shè)施驗收(如消防系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)和通信系統(tǒng)等)。此外,還規(guī)定編制試運投產(chǎn)前條件確認(rèn)檢查表以確定管道狀況。AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運行和維護(hù)》規(guī)定管道投產(chǎn)前應(yīng)完成并確認(rèn)下列檢查項目:管道線路風(fēng)險評價經(jīng)過評審;水壓試驗和嚴(yán)密性試驗,并按照最大強度試驗壓力確定最大允許操作壓力(MAOP);管道設(shè)施連接焊縫無損檢測合格;關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行單體現(xiàn)場試驗,例如清管器收發(fā)球筒鎖定、ESD、調(diào)節(jié)閥等;管道人員運行操作、維護(hù)和應(yīng)急預(yù)案培訓(xùn);陰極保護(hù)系統(tǒng)投入運行;管道第三方破壞控制措施等。
我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5536《原油管道運行規(guī)程》執(zhí)行力有限,各管道企業(yè)做法也不一致,導(dǎo)致部分管道存在管段埋深不夠、陰極保護(hù)系統(tǒng)未投運、計量設(shè)備未檢定等條件下即投入運行,造成安全隱患。建議借鑒參考AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運行和維護(hù)》,制定管道行業(yè)統(tǒng)一的試運投產(chǎn)前條件確認(rèn)檢查表。
管道投產(chǎn)運行交接,國內(nèi)普遍做法是從管道輸送介質(zhì)到達(dá)末站至管道平穩(wěn)運行72 h視為管道試運行結(jié)束,但對管道建設(shè)施工技術(shù)文件交接期限無明確規(guī)定,影響管道運行企業(yè)后續(xù)日常管理。
AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運行和維護(hù)》規(guī)定管道試運行結(jié)束,即應(yīng)進(jìn)行管道管理和控制權(quán)限交接,并移交下列關(guān)鍵文件:管道原始設(shè)計和竣工設(shè)計記錄;管道施工遺留問題清單和整改期限;管道庫存和備品文件;管道沿線土地所有者登記和聯(lián)絡(luò)文件;管道操作人員后續(xù)培訓(xùn)計劃;環(huán)境管理計劃(EMP);SCADA和PLC電子文檔、軟件使用許可證;監(jiān)管機構(gòu)聯(lián)絡(luò)文件等。建議國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)借鑒,規(guī)范管道建設(shè)施工方的責(zé)任。
國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)無新建管道投產(chǎn)延遲條件下管理維護(hù)技術(shù)要求的規(guī)定,由于腐蝕、管材缺陷和泄漏等不確定性因素,可能造成安全隱患[7]。
AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運行和維護(hù)》規(guī)定:管道試壓后投產(chǎn)延遲,若試壓流體允許留在管道內(nèi),向流體中注入緩蝕劑,或采用緩蝕流體充滿管道;試壓流體若被排空,對管道進(jìn)行干燥或用惰性氣體吹掃,防止延遲期間產(chǎn)生加速腐蝕。管道試壓后投產(chǎn)延遲,若其中充滿試壓流體,應(yīng)采取措施防止由于熱膨脹引起超壓。投產(chǎn)前,應(yīng)對腐蝕控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測:雜散電流、整流器和排流管路的檢測間隔不超過2個月,管道電位和陰極保護(hù)系統(tǒng)的檢測間隔不超過12個月,如果管道腐蝕狀況不可接受,應(yīng)考慮重新試驗的可能性。此標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于投產(chǎn)延遲管道管理維護(hù)的技術(shù)要求,對保障新建管道安全投產(chǎn)運行具有重要意義。
我國企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY 1420《油氣管道站場危險與可操作性分析指南》規(guī)定了HAZOP的人員條件、資料、實施步驟和報告編制等要求,作為一種定性的安全評價方法,通過識別工藝過程關(guān)鍵狀態(tài)參數(shù)的變化(即偏差),分析偏差產(chǎn)生的原因、后果及采取的對策,其中以設(shè)備為主體因素。
AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運行和維護(hù)》首次提出了工作危害分析(JHA),目的是實現(xiàn)安全工作環(huán)境,用于識別、評估和控制安全環(huán)境危害,人員是主體因素。JHA流程分為危害識別、危害消減、實施和評審四個階段,其中危害消減的控制措施的優(yōu)先級如下:消除、替換、隔離、工藝控制、程序控制和增加個人防護(hù)裝備。以管道控制室環(huán)境為例,該標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為管道緊急工況下,運行操作人員工作時間和強度可能超過正常工作周期,從而產(chǎn)生疲勞風(fēng)險。針對特定情形,JHA還可衍生出初始工作危害分析(PJHA)和現(xiàn)場工作危害分析(FJHA),其中PJHA適用于日常重復(fù)的周期性工作, FJHA適用于復(fù)雜條件下的管道巡線工作,例如惡劣氣候、管道泄漏維搶修、管道第三方協(xié)調(diào)、通信設(shè)備故障等。
對油氣站場噪聲抑制,國內(nèi)管道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)無相關(guān)規(guī)定,其他標(biāo)準(zhǔn)如GBJ 87-1985《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范》、SH/T 3146-2004《石油化工噪聲控制設(shè)計規(guī)范》,年代久遠(yuǎn)或針對性不強。AS 2885.3-2012對此作了明確規(guī)定,可借鑒參考。
為滿足法律法規(guī)對高壓輸氣站場操作人員的健康需求,AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運行和維護(hù)》規(guī)定應(yīng)采取下列措施:
a)為現(xiàn)場操作人員提供合適的耳膜等防護(hù)措施;
b)使用具有聲學(xué)處理功能的電動工具、壓縮機、發(fā)電機、空氣冷卻器、通風(fēng)孔和管道系統(tǒng);
c)選擇站場運行操作和維護(hù)的時間段范圍,應(yīng)考慮對環(huán)境和社會的影響;
d)站場放空前,應(yīng)盡可能降低管道管存量,以減少放空速率和所需放空時間;
e)設(shè)置放空消音器可顯著降低噪音水平,但同時考慮降壓速率和站場安全性也隨之降低的影響,以及消音器占地等因素。
近年來由于管道周圍第三方作業(yè)導(dǎo)致的管道事故較為普遍,我國2010年頒布實施《石油天然氣管道保護(hù)法》,對于規(guī)范第三方作業(yè)和消除管道周圍安全隱患具有重要意義。AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運行和維護(hù)》新增了“第三方干擾管理”,以下簡要列出二者差異,可作為制定《石油天然氣管道保護(hù)法》配套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的參考依據(jù)。差異如下:
a) 在第三方實施作業(yè)前48 h內(nèi),管道運營商利用“統(tǒng)一電話報警系統(tǒng)”通知第三方管道基本狀況,同時告知國家應(yīng)急中心管道可能受到的影響;
b)第三方作業(yè)可能對管道完整性造成威脅時,管道運營商應(yīng)派代表現(xiàn)場監(jiān)視;
c)管道軸線1 m范圍內(nèi)不能采用機械設(shè)備開挖,只能采用手持操作設(shè)備開挖;
d)管道同地下任何構(gòu)筑物或其他類型管道的間隙不小于0.5 m;
e)管道開挖回填素土厚度不小于150 mm;
f) 管道附近堆放物質(zhì)材料至少距離管道中心線6 m。
針對管道線路巡查,國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了巡線工配備、巡檢周期等原則性要求,例如Q/SY GD0008《油氣管道管理和維護(hù)規(guī)程》規(guī)定,輸油管道每5 km宜配置一名專職或兼職巡線員,對打孔盜油案件頻發(fā)管段、防恐重點區(qū)域、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)段、第三方施工頻繁或人口密集區(qū)應(yīng)加強巡護(hù)等。
AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運行和維護(hù)》較全面地規(guī)定了管道線路巡查監(jiān)視內(nèi)容,具有借鑒意義。其巡查監(jiān)視內(nèi)容為:
a)地表狀況的變化,例如沖蝕或地面移動;
b)泄漏跡象,例如植物死亡或液體跡象;
c)在線路上或其附近的施工活動及干擾活動;
d)線路上或其附近進(jìn)入線路、閥室、壓力調(diào)節(jié)站、加壓站、泵站、陰極保護(hù)點、通訊設(shè)施等通道的障礙;
e)惡劣條件、能見度,設(shè)置的線路標(biāo)記的充分性和正確性;
f)站點的保衛(wèi)和無關(guān)者進(jìn)入的跡象。
對管道剩余壽命,國內(nèi)行標(biāo)SY/T 6477《含缺陷油氣輸送管道剩余強度評價方法》給出了體積型和裂紋型缺陷嚴(yán)重程度是否屬于可接受水平,而AS 2885.3-2012 《氣體與石油液體管道 第3部分:運行和維護(hù)》規(guī)定了管道剩余壽命需要驗證的問題,以下條款具有借鑒意義。
a)基于管道內(nèi)檢測測量金屬損失量和缺陷評估數(shù)據(jù);
b)針對已有缺陷的應(yīng)對措施,例如最大允許運行壓力(MAOP)降低值;
c)管道日常運行操作記錄,關(guān)注溫度變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力影響;
d)防腐涂層的完整性和陰極保護(hù)系統(tǒng)的監(jiān)測記錄;
e)環(huán)境、第三方活動、社會發(fā)展等對管道輸出地區(qū)等級的變化;
f)設(shè)備可靠性;
g)缺陷類型、腐蝕速度和最小剩余壁厚;
h)裂紋控制措施和裂紋跡象識別。
國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY GD0008《油氣管道管理與維護(hù)規(guī)程》規(guī)定了廢氣管道處置要求,包括廢氣管道應(yīng)采用氮氣掃線置換,廢棄管道優(yōu)先選用拆除方式,不能拆除的管道宜采用氮氣封存等。AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運行和維護(hù)》新增了“管道報廢管理”。以下條款具有借鑒意義。
a)應(yīng)編制管道報廢計劃,包括環(huán)境恢復(fù)計劃;
b) 管道報廢前,管道干線應(yīng)與管道支線、工藝設(shè)備、自動化儀表、附屬裝置的介質(zhì)隔離,利用非可燃流體吹掃置換;
c)如采用“非拆除方式”,應(yīng)用惰性物質(zhì)充填管道,并考慮管道對地面沉降的風(fēng)險,以及管道對土壤和地下水可能造成的污染;如陰極保護(hù)系統(tǒng)未拆除,應(yīng)定期維護(hù)和記錄;
d)如采用“拆除方式”,管道拆除應(yīng)按照新建管道施工過程的安全要求進(jìn)行施工,拆除陰極保護(hù)系統(tǒng),應(yīng)同時拆除埋深低于600 mm的陽極接地床;
e)地上管道部分必須采用拆除方式進(jìn)行報廢,埋深低于750 mm的管道必須切割拆除;
f)管道完成報廢,應(yīng)轉(zhuǎn)讓土地所有權(quán)。
澳大利亞管道運行管理標(biāo)準(zhǔn)AS 2885.3-2012《氣體與石油液體管道 第3部分:運行和維護(hù)》相對完善,主要表現(xiàn)在以下幾方面:
a)明確規(guī)定了管道投產(chǎn)前應(yīng)重點檢查確定的項目,以及管道試運行結(jié)束后應(yīng)交接的關(guān)鍵技術(shù)文件,對于保證管道順利投產(chǎn)和交接具有重要意義。
b)考慮了管道投產(chǎn)延遲條件下管道管理維護(hù)要求和重新進(jìn)行壓力試驗的問題,對保障新建管道安全投產(chǎn)運行具有重要意義。
c)首次提出了工作危害分析(JHA),可以作為HAZOP的補充。
d)新增了噪聲抑制等內(nèi)容,體現(xiàn)了“以人為本”的管理理念。
e)新增了管道線路第三方活動監(jiān)控等內(nèi)容,可以作為制定《石油天然氣管道保護(hù)法》配套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的參考依據(jù)。
f)規(guī)范了管道線路巡查應(yīng)監(jiān)視的內(nèi)容,有利于指導(dǎo)管道巡線人員的工作,及時發(fā)現(xiàn)管道泄漏、水毀等安全隱患。
g)新增了管道壽命評審和管道報廢管理等內(nèi)容,理念新穎,可操作性較強,對于未來我國東北管網(wǎng)的慶鐵老線、秦京線、任京線的停運具有指導(dǎo)意義。
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