張季娜,楊玉鋒,張華兵,魏然然
(1.中石油昆侖燃?xì)庥邢薰救細(xì)饧夹g(shù)研究院,黑龍江 哈爾濱 150010;2.中國石油管道科技研究中心,河北 廊坊 065000)
城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿朗翘烊粴鈽I(yè)務(wù)的終端,具有易發(fā)泄漏事故,泄漏后果嚴(yán)重的特點(diǎn)。
完整性管理是目前國際上普遍采用的管道管理模式,通過監(jiān)測和檢測等方式,獲取與設(shè)施完整性相關(guān)的信息,并進(jìn)行集成和整合,對可能影響管道失效的危害因素進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估,有針對性地實(shí)施完整性評價(jià),從而達(dá)到減少和預(yù)防管道事故發(fā)生、經(jīng)濟(jì)合理地保障管道安全運(yùn)行的目的。完整性管理是更新管理理念、提高管理水平的一個(gè)重要手段,也是與國際通行做法接軌、增強(qiáng)核心競爭力的一個(gè)重要舉措。
城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿劳暾怨芾?Distribution Integrity Management Program,簡稱DIMP)是指燃?xì)膺\(yùn)營企業(yè)根據(jù)不斷變化的管道因素,對管道運(yùn)營中面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行識別和技術(shù)評價(jià),制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制對策,不斷改善識別到的不利影響因素,從而將管道運(yùn)營的風(fēng)險(xiǎn)水平控制在合理的、可接受的范圍內(nèi),最終達(dá)到持續(xù)改進(jìn)、減少和預(yù)防管道事故發(fā)生、保證管道安全運(yùn)行的目的。
近年來,國內(nèi)長輸油氣管道完整性管理研究不斷成熟,在中石油多家管道公司推廣應(yīng)用后取得了明顯的效果。國內(nèi)多家大型燃?xì)夤疽蚕嗬^嘗試將完整性管理應(yīng)用于燃?xì)夤艿赖难芯?,如中石油昆侖能源有限公司、北京燃?xì)饧瘓F(tuán)、深圳燃?xì)饧瘓F(tuán)等也開展了完整性管理研究工作。風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)作為完整性管理的核心環(huán)節(jié),也被各家燃?xì)夤疽约案鞔笤盒V匾暋?/p>
北京燃?xì)饧瘓F(tuán)近年來從管線的設(shè)計(jì)施工、運(yùn)行維護(hù)、檢驗(yàn)檢測、風(fēng)險(xiǎn)評估、完整性數(shù)據(jù)庫建立、管理信息技術(shù)等方面逐步開展管道完整性管理工作。以體系為依托,規(guī)范管線的運(yùn)行維護(hù),積極開展壓力管道檢驗(yàn)檢測和基于風(fēng)險(xiǎn)評估的可用性評價(jià),建立完整性管理信息系統(tǒng)。2006年12月,北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限責(zé)任公司輸配分公司和北京中腐防蝕科技發(fā)展公司、北京科技大學(xué)合作完成了《北京市埋地燃?xì)夤艿腊踩珷顩r評估系統(tǒng)》。該課題通過對2004-2006年部分老舊管道更新改造工程的大量采集數(shù)據(jù)和分析總結(jié)規(guī)律,對北京市不同服役時(shí)段的在役燃?xì)夤艿赖母g控制狀況、焊縫缺陷和管材適用性等方面做了總結(jié)分析,完成并開發(fā)了軟件 “北京市埋地燃?xì)夤艿腊踩珷顩r評估系統(tǒng)GPSES-2006”。
深圳燃?xì)饧瘓F(tuán)在2009年率先成立了城市管道完整性管理專門推進(jìn)小組,致力于燃?xì)夤艿劳暾怨芾砉ぷ鞯难芯颗c落實(shí)。完整性管理工作的開展,是由集團(tuán)調(diào)度部門牽頭,輸配部門、建設(shè)部門以及場站部門等配合完成的,并制定了相關(guān)計(jì)劃,目前也已建立了完整性管理平臺,用于管理城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿阑A(chǔ)數(shù)據(jù)、巡檢業(yè)務(wù)、泄漏管理、應(yīng)急預(yù)案等。
中國石油自2011年開始在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿劳暾怨芾矸矫骈_了前期研究,從風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、泄漏檢測、應(yīng)急預(yù)案等方面積累了一定的基礎(chǔ),陸續(xù)發(fā)布了Q/SY05015-2016《城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)完整性管理導(dǎo)則》等7項(xiàng)燃?xì)夤艿劳暾怨芾硐嚓P(guān)系列標(biāo)準(zhǔn)。
中國城市燃?xì)鈪f(xié)會近年來也在積極推行城市輸配管道的完整性管理工作。2009年中國燃?xì)鈪f(xié)會理事長在安全管理經(jīng)驗(yàn)交流會上,明確提出“必須學(xué)習(xí)和開展完整性管理、風(fēng)險(xiǎn)管理和環(huán)境管理,切實(shí)提高安全工作的科學(xué)水平”。后來發(fā)布了《燃?xì)庀到y(tǒng)運(yùn)行安全評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》,標(biāo)準(zhǔn)盡管采用安全檢查表的形式進(jìn)行評價(jià),但應(yīng)用了定性安全評價(jià)方法和定量安全評價(jià)方法相結(jié)合的評價(jià)方法體系,分別采用評價(jià)對象現(xiàn)場評價(jià)表和安全管理檢查表進(jìn)行評價(jià)打分,最后用數(shù)學(xué)公式進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)值的計(jì)算。標(biāo)準(zhǔn)中將城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿婪譃槿細(xì)廨斉湔尽⑷細(xì)夤艿馈嚎s天然氣站場、液化石油氣站場、液化天然氣站場、其他燃?xì)廨斉鋱稣?、?shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)、室內(nèi)燃?xì)夤艿?個(gè)組成部分,并分別編制了現(xiàn)場安全檢查表。另外還編制了安全管理檢查表對燃?xì)馄髽I(yè)的日常運(yùn)營維護(hù)管理進(jìn)行打分評價(jià)。可以說該標(biāo)準(zhǔn)對于燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險(xiǎn)評價(jià)比較系統(tǒng)、全面。
另外國內(nèi)很多研究機(jī)構(gòu)與高等院校也在進(jìn)行城鎮(zhèn)輸配管道的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究工作,并取得了一定的研究成果,為提高我國的燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。
在研究機(jī)構(gòu)方面,中國特種設(shè)備檢測研究中心在2001年至2003年承擔(dān)了國家十五攻關(guān)課題“城市埋地燃?xì)夤艿乐卮笪kU(xiǎn)源評價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)研究”。該課題提出了埋地燃?xì)夤艿乐卮笪kU(xiǎn)源辨識評價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)評估方法,提交了相應(yīng)的基本工具軟件,并完成了1個(gè)應(yīng)用實(shí)例——“上海埋地燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)評估評分系統(tǒng)”。
建設(shè)部沈陽煤氣熱力研究設(shè)計(jì)院(現(xiàn)已更名為中交煤氣熱力研究設(shè)計(jì)院有限公司)科技實(shí)力雄厚,為開展風(fēng)險(xiǎn)評估相關(guān)研究,研究院成立了管道風(fēng)險(xiǎn)評估與檢測中心,專門從事管道風(fēng)險(xiǎn)評估與檢測的研究。對管道的風(fēng)險(xiǎn)評估主要是研究鋼管,通過測量鋼管的防腐層、雜散電流及陰極保護(hù)情況來分析和預(yù)測鋼管的運(yùn)行情況。建設(shè)部沈陽煤氣熱力研究設(shè)計(jì)院不僅在鋼管的風(fēng)險(xiǎn)評估上取得一些成果,也注意到了鑄鐵管道中存在的問題。鑄鐵管不需做防腐層,但其附件如螺栓等極易腐蝕。另外,隨著城市建設(shè)的發(fā)展,燃?xì)夤艿赖牡厣险級呵闆r的增加,鑄鐵管的承壓能力也在變化。這些都是研究院即將著手研究的方向。
城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿琅c長輸管道相比,存在很大的差異,在設(shè)計(jì)、施工和管理等方面也有其自身固有的特點(diǎn)。城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿蓝酁榫W(wǎng)、枝狀,閥門、三通等管件密布,管道變徑比較普遍,壓力等級差異較大,難以開展管道內(nèi)檢測和外檢測,管道多位于人口密集區(qū),管道管理相對被動,往往是接到泄漏報(bào)警后才進(jìn)行漏口修補(bǔ),屬于事后維護(hù)。城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿琅c長輸管道差異如表1。
城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿琅c長輸管道相比差異較大,適用于長輸管道上的完整性管理方法不可直接移植于城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿溃枰鶕?jù)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿雷陨硭哂械倪@些特性,結(jié)合現(xiàn)有的成熟技術(shù)和管理現(xiàn)狀,建立城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖耐暾怨芾眢w系,開展城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖耐暾怨芾硐嚓P(guān)新技術(shù)的研究,實(shí)施城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿劳暾怨芾怼?/p>
城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿劳暾怨芾戆?個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié):數(shù)據(jù)管理、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、泄漏管理、檢測監(jiān)測、維修維護(hù)、效能評估。
長輸管道完整性管理領(lǐng)域取得了系列成果和成熟經(jīng)驗(yàn),城鎮(zhèn)燃?xì)馔暾怨芾砉ぷ髦?,可借鑒其成熟的部分,同時(shí)也需要進(jìn)一步開展研究和實(shí)踐,制定適合城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖墓芾眢w系。其中,門站以前的支線(長輸)管道應(yīng)按照長輸管道完整性管理要求開展,所有工作應(yīng)符合長輸管道完整性管理全部要求。城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿劳暾怨芾碇饕轻槍κ姓芫€,即門站以后到進(jìn)入小區(qū)之前的管線,是城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿劳暾怨芾淼闹攸c(diǎn),可借鑒長輸管道完整性管理方法,但管理體系和支持技術(shù)需專門研究。庭院和戶內(nèi)管線完整性管理需要單獨(dú)考慮研究,國內(nèi)外完整性管理一般不涉及這部分管道。
本文主要研究了國內(nèi)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿劳暾怨芾矸矫娴募夹g(shù)和標(biāo)準(zhǔn),分析了城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿琅c長輸管道差異,提出完整性管理關(guān)鍵工作內(nèi)容,可總結(jié)如下。
(1)國內(nèi)城鎮(zhèn)燃?xì)庑袠I(yè)開展了較多完整性管理研究,其中中石油昆侖能源、北京燃?xì)獾确謩e在標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、完整性管理信息系統(tǒng)建設(shè)等方面取得了進(jìn)展。
(2)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿琅c長輸管道差異較大,長輸管道完整性管理的成熟技術(shù)不能直接移植到城鎮(zhèn)燃?xì)?,城?zhèn)燃?xì)夤艿劳暾怨芾砜蓮臄?shù)據(jù)管理、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、泄漏管理、檢測監(jiān)測、維修維護(hù)、效能評估等6個(gè)方面重點(diǎn)開展。
表1 城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿琅c長輸管道差異