李勇，王小斌*，夏榮蓓，王坤，劉思妤，孫立威(1.河北省智慧管道技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 廊坊 065000；

2.廊坊中油朗威工程項(xiàng)目管理有限公司，河北 廊坊 065000)

0 引言

在當(dāng)今科技信息全球化的時(shí)代，油氣管道完整性管理技術(shù)也在不斷地改革創(chuàng)新。與此同時(shí)，油氣管道的安全問(wèn)題逐漸受到人們的關(guān)注[1]。已投入使用的諸多舊式油氣管道由于存在制造缺陷或發(fā)生了長(zhǎng)時(shí)間的腐蝕，逐漸呈現(xiàn)管道老化的現(xiàn)象。油氣管道的管理部門(mén)缺乏對(duì)管道的及時(shí)監(jiān)測(cè)維護(hù)，使得油氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)提升[2]。新式管道的建設(shè)中存在許多瑕疵和管理不全面的問(wèn)題，安全事故時(shí)有發(fā)生。由此可見(jiàn)，完善油氣管道的完整性管理體系是大勢(shì)所趨。在工程管理中，油氣管道的完整性管理方面依然存在著許多的技術(shù)性難題。因此，油氣管道完整性管理技術(shù)存在著很大發(fā)展空間。

1 油氣管道完整性管理技術(shù)的形成

由于石油、天然氣具有易燃、易爆等理化性質(zhì)，所以保障油氣管道安全至關(guān)重要，一旦引發(fā)油氣泄漏，輕則引發(fā)火災(zāi)，造成區(qū)域環(huán)境污染，重則發(fā)生爆炸，造成人員傷亡。油氣管道運(yùn)輸作為最便宜、最便捷的運(yùn)輸方式，在油氣運(yùn)輸行業(yè)應(yīng)用極為廣泛。然而油氣管道管理領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)還不完善，油氣管道會(huì)因外部環(huán)境、施工質(zhì)量等影響因素而受損，從而造成火災(zāi)、中毒、爆炸等安全事故的發(fā)生，進(jìn)而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失甚至造成大量人員傷亡。1950年以來(lái)，油氣管道的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展，相關(guān)技術(shù)飛速發(fā)展，給人類(lèi)帶來(lái)便利的同時(shí)由于管道安全事故頻繁發(fā)生也造成了不可估計(jì)的嚴(yán)重性后果。

1960年，許多發(fā)達(dá)國(guó)家將管道檢測(cè)、評(píng)估剩余強(qiáng)度逐步納入到壓力管道標(biāo)準(zhǔn)。自1950年起，國(guó)際上關(guān)于管道應(yīng)用產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和管道安全問(wèn)題爭(zhēng)論不止，為降低爭(zhēng)端的熱度，美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家提出了評(píng)估管道可行性和風(fēng)險(xiǎn)性的概念。在2001年，研究人員提出了管道完整性管理的概念，并公布了有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范[3]。通過(guò)對(duì)管道安全進(jìn)行監(jiān)管，不僅可以有效降低管道安全事故的發(fā)生率，還可以避免不必要和未經(jīng)規(guī)劃的維修和更換管道，延長(zhǎng)管道的使用壽命，間接提高其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

在上世紀(jì)初，歐洲等地開(kāi)始重視油氣管道完整性管理技術(shù)的發(fā)展，以經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的安全管理技術(shù)為基礎(chǔ)研究油氣管道完整性技術(shù)，并將其應(yīng)用于油氣儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)。1990年起，美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的油氣管道完整性管理技術(shù)迅速發(fā)展，部分油氣管道公司針對(duì)此技術(shù)開(kāi)始進(jìn)行探索與討論，制定出了一系列的油氣管道管理技術(shù)。

由于油氣管道系統(tǒng)本身的復(fù)雜性和決策支撐的有限性，使得運(yùn)用傳統(tǒng)方法進(jìn)行油氣管道管理工作的弊病日益呈現(xiàn)[4]。20世紀(jì)90年代末，我國(guó)發(fā)生了幾起重大油氣管道事故，此后開(kāi)始注重油氣管道完整性管理技術(shù)的應(yīng)用。21世紀(jì)初，我國(guó)借鑒國(guó)外較為健全的管道完整性管理技術(shù)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國(guó)情建立了完整性管理體系。

為深入研究油氣管道完整性管理技術(shù)，我國(guó)成立了專(zhuān)門(mén)的研究機(jī)構(gòu)—油氣管道完整性研究所。為了更快建立一個(gè)較為健全的油氣管道管理技術(shù)，我國(guó)油氣公司與研究所共同合作對(duì)綜合化、一體化管理技術(shù)進(jìn)行研究。隨著對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)管理認(rèn)識(shí)的加深，國(guó)內(nèi)管道運(yùn)輸相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人才根據(jù)工程運(yùn)行管理中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，從多個(gè)角度分析研究管道泄漏原因、管道泄漏特點(diǎn)以及相應(yīng)的解決方案，加快了我國(guó)油氣管道完整性管理技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用。隨著我國(guó)科技水平的發(fā)展，我國(guó)正在將新技術(shù)、新工藝應(yīng)用到油氣管道管理技術(shù)，以便更好的應(yīng)用到油氣管道的檢測(cè)和維護(hù)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣管道高效、便捷地監(jiān)理。

2 油氣管道完整性管理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

21世紀(jì)初，我國(guó)開(kāi)始針對(duì)油氣管道完整性管理技術(shù)進(jìn)行探討，并提出完整性理念，建立了完整性管理標(biāo)準(zhǔn)。油氣管道完整性管理技術(shù)開(kāi)始在油氣公司應(yīng)用，但是由于當(dāng)時(shí)中國(guó)的技術(shù)水平有限，缺少部分更加深入的技術(shù)細(xì)節(jié)，使得該技術(shù)存在較多漏洞。

現(xiàn)階段，我國(guó)油氣管道安全管理技術(shù)的重要性尚未得到廣泛關(guān)注，油氣管道安全管理還不到位，相關(guān)的管理技術(shù)人員缺乏系統(tǒng)地培訓(xùn)[5]。國(guó)外的油氣企業(yè)管理體制注重對(duì)油氣管道安全管理技術(shù)的研究，相較之下，我國(guó)并未形成科學(xué)的、完整的管理體系[6]。因此，加快油氣管道的發(fā)展速度，建立健全油氣管道完整性管理體系迫在眉睫。

油氣管道完整性管理技術(shù)主要涉及管理學(xué)科知識(shí)，根據(jù)我國(guó)國(guó)情和油氣管道的現(xiàn)實(shí)情況，深入開(kāi)展管理方法的研究，結(jié)合項(xiàng)目運(yùn)行管理方面的知識(shí)，建立了安全管理體系，確保油氣管道的安全管理和運(yùn)行平穩(wěn)，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定。此外，油氣管道完整性管理技術(shù)主要包括決策的準(zhǔn)確性、過(guò)程的完整性以及資產(chǎn)的完整性[7]。雖然我國(guó)在油氣管道完整性管理技術(shù)方面取得了諸多成果但我國(guó)在油氣管道完整性管理方面與國(guó)外存在不小的差距，依然存在一定問(wèn)題。石油企業(yè)依然要堅(jiān)定不移地結(jié)合工程實(shí)際和現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)對(duì)管道完整性管理進(jìn)行研究，不斷地革新完整性管理的方式和方法，促進(jìn)該管理技術(shù)的快速發(fā)展，確保油氣管道運(yùn)行的安全、有序、高效。

3 油氣管道技術(shù)的成果

近年來(lái)，隨著我國(guó)管道建設(shè)水平的不斷提高，已經(jīng)建設(shè)了一個(gè)較為完整的油氣管道管理體系[8-9]。

3.1 油氣運(yùn)輸管道存在的問(wèn)題

由于我國(guó)高山、平原、山谷和河流的復(fù)雜地理環(huán)境，這些復(fù)雜而危險(xiǎn)的地形給管道建設(shè)造成了很大的困難。由于這些困難的存在，推動(dòng)了數(shù)字助理平臺(tái)的發(fā)展。該平臺(tái)綜合了工作方式和管道特點(diǎn)，提高了工作效率。為了應(yīng)對(duì)這種復(fù)雜的地形，我國(guó)提出了一種新型的容許變形模型。該模型結(jié)合了大直徑管道的高效焊接技術(shù)，并巧妙地結(jié)合了內(nèi)部和外部焊接。這是我國(guó)獨(dú)有的技術(shù)，也是中國(guó)技術(shù)人員自主開(kāi)發(fā)的技術(shù)。該技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了我國(guó)的管道建設(shè)。

3.2 全面管理管道運(yùn)輸

在進(jìn)行管道建設(shè)中，自然災(zāi)害的發(fā)生是不可避免的，但這些不可避免的問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響施工進(jìn)程，在施工過(guò)程中，要做到有應(yīng)對(duì)措施，在管道建設(shè)時(shí)要加大風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)力度，根據(jù)嚴(yán)格的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估制度做出準(zhǔn)確合理的預(yù)算，把風(fēng)險(xiǎn)盡量降到最低。在石油和天然氣管道順利運(yùn)作后，利用管道維護(hù)技術(shù)定期和及時(shí)進(jìn)行測(cè)試和維護(hù)，以確保石油和天然氣管道的安全。

4 油氣管道完整性管理技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)際石油和天然氣管道國(guó)際管理模式是管道安全管理模式，而我國(guó)對(duì)石油和天然氣管道的管理已逐漸從傳統(tǒng)化轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒒蛿?shù)字化。近年來(lái)，在管理石油和天然氣管道方面廣泛使用現(xiàn)代信息技術(shù)。例如我國(guó)的主要石油和天然氣管道項(xiàng)目之一，即“西氣東送”工程，傳統(tǒng)的管理技術(shù)已無(wú)法滿足其管理石油和天然氣管道的需要，必須采用數(shù)字安全管理技術(shù)來(lái)滿足當(dāng)前和未來(lái)管道的需要。美國(guó)的油氣管道完整性管理標(biāo)準(zhǔn)ASME B31.8S—2001 《輸氣管道系統(tǒng)完整性管理》、API 1160—2001《危險(xiǎn)液體管道系統(tǒng)的完整性管理》比較詳細(xì)地對(duì)天然氣和其他危害液體運(yùn)送的某些相關(guān)管道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作出說(shuō)明，基于風(fēng)險(xiǎn)的管道管理技術(shù)被納入其中[10]。

雖然油氣管道完整性管理中應(yīng)用了SCADA系統(tǒng)，但是，管道完整性管理技術(shù)包括三方面的內(nèi)容：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字化系統(tǒng)以及應(yīng)用軟件體系，沒(méi)有將其與管道完整性有機(jī)結(jié)合到應(yīng)用中去，這必然會(huì)導(dǎo)致管道完整性管理的局限性和片面性。隨著西氣東輸管道建設(shè)的不斷推進(jìn)，傳統(tǒng)的勘察設(shè)計(jì)和施工管理技術(shù)已經(jīng)不能滿足龐大輸送管線的需求，應(yīng)該將油氣管道的完整性管理全局化、簡(jiǎn)單化以便于安全管理和運(yùn)行，因此數(shù)字化管道管理建設(shè)顯得非常迫切，應(yīng)大力發(fā)展數(shù)字化油氣管道完整性管理技術(shù)的研究，盡快使技術(shù)成熟化，投入到日常運(yùn)行工作中[11]。

我國(guó)石油和天然氣管道企業(yè)應(yīng)以先進(jìn)的國(guó)際石油和天然氣管道安全管理概念為基礎(chǔ)，繼續(xù)改進(jìn)石油和天然氣管道安全管理標(biāo)準(zhǔn)，明確界定工作人員的責(zé)任，增加對(duì)管理人員的培訓(xùn)，從而不斷提升天然氣和天然氣管道管理技術(shù)水平。

5 結(jié)語(yǔ)

石油和天然氣管道完整性管理技術(shù)對(duì)石油和天然氣管道的長(zhǎng)期穩(wěn)定和安全運(yùn)行至關(guān)重要，將是我國(guó)管理石油和天然氣管道未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。為了順利運(yùn)輸我國(guó)的石油和天然氣并指導(dǎo)今后在石油和天然氣管道領(lǐng)域的發(fā)展，必須加強(qiáng)對(duì)石油和天然氣管道管理技術(shù)的研究。通過(guò)建立相關(guān)的管理權(quán)威來(lái)改進(jìn)其相關(guān)的管理制度，以及改進(jìn)相關(guān)的法律和條例，以促進(jìn)管道建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)為建設(shè)石油和天然氣管道奠定穩(wěn)定的基礎(chǔ)，使人們的生活更便利。