中國石油管道科技研究中心管道完整性研究所

油氣管道完整性管理理念起源于20世紀(jì)70年代，21世紀(jì)初引入我國。近年來，油氣管道完整性管理在行業(yè)內(nèi)逐步推廣應(yīng)用。2016年國家能源局等五部委聯(lián)合發(fā)文，首次對政府部門和企業(yè)全面應(yīng)用和開展油氣管道完整性管理提出了明確要求。

中國石油經(jīng)過十多年的研究與應(yīng)用，開展了管道完整性管理配套的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化工作，初步形成了比較完備的管道完整性管理標(biāo)準(zhǔn)體系。 

1 概述 

2001年，中石油開始研究、引進(jìn)管道完整性管理方法，陸續(xù)直接轉(zhuǎn)化國外管道完整性管理標(biāo)準(zhǔn)，如SY/T 6648-2006《危險(xiǎn)液體管道完整性管理》和SY/T 6621-2005《輸氣管道系統(tǒng)完整性管理》，采標(biāo)API1160和ASMEB31.8 s。2009年，中石油頒布了管道完整性管理企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY 1180《管道完整性管理規(guī)范》，并分別于2013年、2014年修訂完善。2015年，中石油在企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY 1180基礎(chǔ)上，結(jié)合政府相關(guān)部門的監(jiān)管需求，總結(jié)近年來管道運(yùn)營企業(yè)的完整性管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，牽頭編制了國家標(biāo)準(zhǔn)GB 32167《油氣管道完整性管理規(guī)范》，為規(guī)范和提升我國管道管理水平奠定了基礎(chǔ)。2016年，以該國家標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)制定的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 19345《Pipeline integritymanagement specification》已經(jīng)通過委員會(huì)草案投票，進(jìn)入征求意見稿階段。

為保障管道完整性管理體系的全面推行，2011年中石油自主研究建成了國內(nèi)首套管道完整性管理系統(tǒng)（PIS），實(shí)現(xiàn)了管道管理業(yè)務(wù)的日�；�、標(biāo)準(zhǔn)化、程序化、信息化，保障完整性管理按照預(yù)期的目標(biāo)、要求和質(zhì)量實(shí)施。 

2 完整性管理標(biāo)準(zhǔn)體系與實(shí)施效果 

2.1 完整性管理標(biāo)準(zhǔn)及體系文件

管道完整性管理標(biāo)準(zhǔn)體系包括規(guī)范管理行為的管理標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)開展評價(jià)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其內(nèi)容涵蓋了完整性管理計(jì)劃、流程和框架制定、數(shù)據(jù)采集管理、高后果區(qū)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、完整性評價(jià)、維修與維護(hù)和效能評價(jià)等方面。

該標(biāo)準(zhǔn)體系由國家標(biāo)準(zhǔn)、管道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成（如圖 1所示），與國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相比，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可操作性更強(qiáng)。中石油、中石化和中海油等企業(yè)都建立了配套的內(nèi)部企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范管道管理。

圖1 管道完整性管理標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)

管道企業(yè)結(jié)合部門職責(zé)、流程及管理體系，建立了管道完整性管理體系文件。這些體系文件是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范在企業(yè)的延伸和落地。只有和企業(yè)的管理流程結(jié)合，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范提出的要求才能實(shí)現(xiàn)，規(guī)定的技術(shù)才能順利實(shí)施�？梢哉f企業(yè)的管理體系文件也是標(biāo)準(zhǔn)體系的重要組成部分。管道企業(yè)的完整性管理體系建設(shè)工作主要是通過體系文件的編制、發(fā)布執(zhí)行、宣貫及不斷的審核升級(jí)來完成的。中石油將管道完整性管理體系文件納入QHSE體系中進(jìn)行管理，分為程序文件、作業(yè)文件和記錄表單，如圖 2所示。

圖2 體系文件架構(gòu)圖

為促進(jìn)地區(qū)公司管道完整性管理工作能達(dá)到“統(tǒng)一方法、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一程序”的要求，2008年中石油發(fā)布了《管道完整性管理手冊》（線路部分），明確了完整性管理工作內(nèi)容，各地區(qū)公司將其中規(guī)定的管理要素和工作標(biāo)準(zhǔn)納入了各自的HSE體系文件。

2009～2013年，管道完整性管理在中石油全面推廣應(yīng)用，同時(shí)不斷收集、改進(jìn)和完善各地區(qū)公司運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，持續(xù)跟蹤國外管道公司完整性管理經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)進(jìn)展。2014年對體系文件進(jìn)行修改完善，形成新版管道線路完整性管理手冊。目前，手冊中共包含程序文件7項(xiàng)，作業(yè)文件14項(xiàng)，共計(jì)21項(xiàng)。

2.2 完整性管理實(shí)施效果及標(biāo)準(zhǔn)體系的支撐作用

2.2.1 數(shù)據(jù)采集與整合

Q/SY 1180.6《管道完整性管理規(guī)范第6部分：數(shù)據(jù)采集》規(guī)定了油氣管道建設(shè)和運(yùn)營中管道線路完整性管理需要采集數(shù)據(jù)的內(nèi)容及格式要求。Q/SY 1726.2《管道完整性管理系統(tǒng)規(guī)范第2部分：數(shù)據(jù)填報(bào)》規(guī)定了管道完整性管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)上報(bào)要求及填報(bào)格式要求。開發(fā)了一系列基于APDM數(shù)據(jù)模型的管道完整性數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)管理軟件產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了長輸管道70類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、106類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化、規(guī)范化、工具化綜合管理。2010年建立了中石油首個(gè)企業(yè)級(jí)管道完整性管理平臺(tái)，管理管道長度6萬余km，數(shù)據(jù)總量25TB，為目前國內(nèi)用戶數(shù)量最多、數(shù)據(jù)總量與類別最多、涵蓋業(yè)務(wù)最全面的專業(yè)化信息平臺(tái)。

2.2.2 高后果區(qū)識(shí)別

高后果區(qū)識(shí)別是管道完整性管理的重要環(huán)節(jié)，高后果區(qū)內(nèi)的管段為實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)和完整性評價(jià)的重點(diǎn)管段。為保證管道高后果區(qū)分析的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，中石油根據(jù)開展管道完整性管理的需求，于2006年編制了《油氣長輸管道高后果區(qū)分析準(zhǔn)則》（試用稿），于2009年形成中石油企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY 1180.2《管道完整性管理規(guī)范第2部分：管道高后果區(qū)識(shí)別規(guī)程》，后又根據(jù)實(shí)際情況于2014年進(jìn)行了修訂。GB 32167《油氣管道完整性管理規(guī)范》在制定過程中，吸納了中石油近10年應(yīng)用和總結(jié)的高后果區(qū)識(shí)別準(zhǔn)則等相關(guān)內(nèi)容。

依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，中石油要求對新建管道在設(shè)計(jì)階段開展高后果區(qū)識(shí)別，管道投產(chǎn)后，每年對管道高后果區(qū)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行更新。

2.2.3 風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

管道完整性管理以風(fēng)險(xiǎn)管控為核心，而管道風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和評價(jià)則是前提。最終目的是要識(shí)別出對管道完整性影響最大的風(fēng)險(xiǎn)因素，以便制定針對性的管控方案。

全面系統(tǒng)分析管道運(yùn)行面臨的風(fēng)險(xiǎn)，需要深入分析工程地理分布廣、穿過地區(qū)周圍環(huán)境復(fù)雜、埋設(shè)地下不可見等特點(diǎn)，梳理歷年管道發(fā)生的泄漏事故。為此，中石油結(jié)合國外普遍采用的Kent管道風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)法，研發(fā)了管道半定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)，參與制定了GB 32167《油氣管道完整性管理規(guī)范》，主導(dǎo)制定了SY/T 6891.1《油氣管道半定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法第1部分：半定量評價(jià)法》、Q/SY 1180.3《管道完整性管理規(guī)范第3部分：管道風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)》等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。每年依據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和軟件對所轄在役管道全面開展管道風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，已累計(jì)評價(jià)10萬余km。評價(jià)結(jié)果將管道風(fēng)險(xiǎn)分為高、較高、中、低4個(gè)等級(jí)，然后提出建議，指導(dǎo)管道風(fēng)險(xiǎn)管控。

2.2.4 完整性評價(jià)

管道完整性評價(jià)是完整性管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其目的是通過評價(jià)明確管道的狀況，預(yù)測缺陷增長趨勢，制定響應(yīng)計(jì)劃，給出再檢測評價(jià)間隔。

針對管道凹陷、螺旋焊縫缺陷、環(huán)焊縫缺陷、彎曲應(yīng)變、補(bǔ)口失效等缺陷的檢測評價(jià)，中石油立項(xiàng)開展了系統(tǒng)研究，提出了缺陷的識(shí)別、判定、分類、量化與評價(jià)方法，解決了管道缺陷檢測評價(jià)的國內(nèi)外技術(shù)難題，相關(guān)研究成果獲得中石油集團(tuán)公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、GE國際合作獎(jiǎng)、ASME全球管道獎(jiǎng)。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括GB 32167《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》、GB/T 27699《鋼質(zhì)管道內(nèi)檢測技術(shù)規(guī)范》、SY/T 6889《管道內(nèi)檢測》、SY/T 6597《油氣管道內(nèi)檢測技術(shù)規(guī)范》、SY/T 6825《管道內(nèi)檢測系統(tǒng)的鑒定》、SY/T 0087.1《鋼制管道及儲(chǔ)罐腐蝕評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 埋地鋼質(zhì)管道外腐蝕直接評價(jià)》、Q/SY1180.4《管道完整性管理規(guī)范 第4部分：管道完整性評價(jià)》、Q/SY 1267《鋼質(zhì)管道內(nèi)檢測開挖驗(yàn)證規(guī)范》等。

中石油利用項(xiàng)目研究成果，參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定了管道完整性評價(jià)5年滾動(dòng)規(guī)劃及年度實(shí)施計(jì)劃，累計(jì)完成管道內(nèi)檢測與基于內(nèi)檢測的完整性評價(jià)（適用性評價(jià)）近4萬km，提出維修維護(hù)建議5萬余條，為管道的安全改造及維修維護(hù)投資決策提供了依據(jù)，降低了管道本體風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.5 風(fēng)險(xiǎn)削減與維修維護(hù)

（1）缺陷維修。國家標(biāo)準(zhǔn)GB 32167第9.2節(jié)、GB/T 51172《在役油氣管道工程檢測技術(shù)規(guī)范》第8章和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY 1592《油氣管道管體修復(fù)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定了缺陷修復(fù)技術(shù)的選擇、不同類型缺陷修復(fù)的原則、修復(fù)方法及修復(fù)作業(yè)流程。中石油基于內(nèi)檢測的完整性評價(jià)與直接評價(jià)結(jié)果，近5年按照計(jì)劃累計(jì)完成3萬余處管道缺陷的驗(yàn)證與維修，有效恢復(fù)了管道結(jié)構(gòu)的完整性，保證了管道的安全運(yùn)行。

（2）日常管理與巡護(hù)。Q/SY 1775《油氣管道線路巡護(hù)規(guī)范》規(guī)定了長輸管道建設(shè)期和運(yùn)行期線路巡護(hù)工作的基本內(nèi)容、資源配置標(biāo)準(zhǔn)及巡護(hù)頻次等內(nèi)容。建立了基于GPS的巡檢管理系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了與PIS的集成，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間從巡檢計(jì)劃制定、巡檢任務(wù)分解、巡檢記錄創(chuàng)建到巡檢業(yè)務(wù)考核的數(shù)據(jù)信息共享，為業(yè)務(wù)管理、考核提供技術(shù)支撐。

（3）自然與地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)控制。SY/T 6828《油氣管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)規(guī)范》詳細(xì)規(guī)定了滑坡災(zāi)害、崩塌災(zāi)害、泥石流災(zāi)害、地面塌陷災(zāi)害、水毀災(zāi)害、特殊土災(zāi)害、活動(dòng)斷裂等地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。

（4）腐蝕風(fēng)險(xiǎn)控制。GB/T 21447《鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范》和GB/T 21448《埋地鋼制管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范》建立了外腐蝕控制程序，GB/T23258《鋼制管道內(nèi)腐蝕控制規(guī)范》提出了內(nèi)腐蝕風(fēng)險(xiǎn)控制措施。

2.2.6 效能評價(jià)

效能評價(jià)是管道完整性管理六步循環(huán)最后一個(gè)環(huán)節(jié)。中石油于2010年啟動(dòng)了《管道完整性管理效能評價(jià)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)研究》課題，明確了效能測試和效能評價(jià)方法評估完整性管理的效果和水平，并將兩種方法寫入標(biāo)準(zhǔn)。制定了中石油企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY 1180.8《管道完整性管理規(guī)范 第8部分：效能評價(jià)》。編制了評價(jià)軟件，開展了效能測試及管道完整性管理審核工作。 

3 結(jié)束語

在標(biāo)準(zhǔn)體系的指導(dǎo)下，中石油管道完整性管理各項(xiàng)工作有序開展。高后果識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，為合理安排管道檢測和維修維護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)；外防腐層缺陷修復(fù)及陰極保護(hù)問題處理，及時(shí)消除了管道本體安全隱患；地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)排查和治理，確保了汛期管道安全平穩(wěn)運(yùn)行；基于GPS技術(shù)的管道巡護(hù)監(jiān)管平臺(tái)的建立，提升了管道巡護(hù)質(zhì)量。通過管道本體、自然與地質(zhì)災(zāi)害和第三方損壞等風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)識(shí)別、評價(jià)和管控，管道泄漏失效頻率呈現(xiàn)穩(wěn)步下降趨勢。

《管道保護(hù)》2017年第2期（總第33期）