張明 (中國石油西部管道公司塔里木輸油氣分公司,新疆 庫爾勒 841000)
油氣管道完整性管理指通過監(jiān)測、檢測、檢驗等手段,對管道運營中面臨的不斷變化的風險因素進行識別和評估,達到持續(xù)改進、減少和預防事故發(fā)生,從而將管道運營中風險控制在合理、可控范圍內,保證安全平穩(wěn)運行[1]。最早是借鑒經濟學和工業(yè)領域中風險評價方法,20世紀70年代源于美國90年代逐步成熟并被廣泛應用,現已形成較為完善的技術體系。
完整性管理標準是該體系架構中最為重要的組成部分和技術依據。相關標準有API579、DNV-RP-F101、SY/T 6648-2006、GB50253-2003、SY/T 6151-2009等;其核心內容包括數據采集與管理、高后果區(qū)分析、風險評價、完整性評價、維修與維護及效能評價6環(huán)節(jié)[2]。
完整性數據采集是實施完整性管理第一步,也是最關鍵和最基礎環(huán)節(jié);數據完整性制約著完整性管理中高后果區(qū)識別、風險評價、完整性評價的準確性和有效性。建設期數據收集有專業(yè)規(guī)范[3],運行期按要求記錄。已建成管道數據通過管道檢測報告、施工竣工等資料采集。
建立在數據模型之上的數據庫是數據管理核心,常用模型有PODS、ISAT、PIDM[4],通過計算機軟、硬件技術能將所需數據及管理流程固化在軟件系統(tǒng)中,自動實施完整性管理。
高后果區(qū)指如果發(fā)生泄漏會嚴重危及公眾安全和(或)造成環(huán)境較大破壞的區(qū)域。高后果區(qū)管段是實施風險評價和完整性評價的重點管段,由人工巡線或分析軟件計算識別;其管理針對該管段事故預防和制定減緩措施,包含地區(qū)等級、減緩管道腐蝕、有效公眾教育、第三方破壞和地質災害減緩、自動截斷等預防控制措施。
風險評價指識別管道安全運行的危害因素,評價事故發(fā)生的可能性和后果,提出控制措施,屬于核心環(huán)節(jié)。分為定性、半定量和定量評價,常用方法有肯特打分法、故障樹分析、失效模式等。國內研究機構基于Kent打分法[5]并結合科研成果開發(fā)了管道半定量風險評價軟件RiskSCore和基于失效庫統(tǒng)計的定量評價RiskSharp,已成功對蘭成渝、西氣東輸等管道實施風險評價。目前先進水平和發(fā)展方向是基于管道失效概率、管道失效后果和風險計算的定量風險評價。
完整性評價是完整性管理的核心步驟,指通過特定技術手段獲取管道缺陷信息來對管道的完整性進行評估,以明確現在和將來管道達到安全運行狀態(tài)的能力。完整性評價主要工作有高風險管段缺陷檢測、評估缺陷管道剩余強度及壽命、預測缺陷導致失效的發(fā)展趨勢、給出安全運行上限條件、制定針對性維修維護計劃[6]。內檢測法、壓力試驗法和直接評價法是主要評價方法。
維修與維護指消除影響管道安全運行的因素,包括腐蝕檢測與防護、泄露監(jiān)測與安全預警、地質災害治理與防護和管體修復。針對泄漏搶修有夾具堵漏、封堵器堵漏、頂壓堵漏、纏繞堵漏等[7]。管道修補根據檢測報告結合檢漏結果及日常管理資料進行,主要有管體缺陷碳纖維復合材料修復技術、管體缺陷B型套筒修復技術等;搶修涉及應急預案、修復技術、事故處理等多方面內容,方法有焊接法、絲堵堵漏法、密封劑堵漏法、換管法等[8]。
效能評價目的是通過對完整性管理現狀綜合分析,發(fā)現不足,明確改進方向,不斷提高完整性管理系統(tǒng)的有效性和時效性。效能評價關注結果,找出不符合元素,提出改進建議;此外,需開展效能跟蹤并確定評價周期,通過系統(tǒng)的效能評價和審核來明確評價對象的改進程度。效能評價由評價原則、評價方法和評價程序組成[1]。
完整性管理已在國內成功應用,最大程度地減少了油氣管道安全事故,提高了管理水平。為促進完整性管理技術發(fā)展,應跟蹤發(fā)展趨勢,強化對完整性管理認識和應用,油氣管道管理水平必將進一步提高,產生更大的經濟和社會效益。
[1]董紹華著.管道完整性管理體系與實踐[M].北京:石油工業(yè)出版社,2009.
[2]陳健峰,陳次昌等.管道完整性管理技術集成與應用[J].油氣儲運,2010,30(2):81-85.
[3]Q/SY 1180.7-2009,管道完整性管理規(guī)范.
[4]程仲元,李翠云等.中國管道數據模型[J].數字化應用,2006,10:46-48.
[5]張華兵,馮慶善等.油氣長輸管道定量風險評價[J].中國安全科學學報,2008,18(3),161-165.
[6]嚴大凡,翁永基等.油氣長輸管道風險評價與完整性管理[M].北京:化學工業(yè)出版社,2005.
[7]寇杰,陳婧等編著.油氣管道腐蝕與防護[M].北京:中國石化出版社,2008.
[8]中國石油管道公司編.油氣管道檢測與修復技術[M].北京:石油工業(yè)出版社,2010.