楊昊1 謝虹2 畢百勝2 蔡俊年3 蘆鴻偉4

1.中國石油天然氣管道工程有限公司珠海分公司；2.廣東大鵬液化天然氣有限公司；

3.中國石油集團(tuán)東南亞管道有限公司；4.珠海麥浪項(xiàng)目管理有限公司

某高壓輸氣管道位于廣東省境內(nèi)，途經(jīng)深圳、惠州、東莞、廣州和佛山，總長約440.618 km，設(shè)計壓力9.2 MPa，最大允許操作壓力為9.0 MPa。全線包括1條主干線、3條支干線、3條支線、8條用戶專線及20座站場和24座閥室。管道經(jīng)過山區(qū)、丘陵、平原等多種地形，干線、支干線及支線運(yùn)行壓力各不相同，10余年來周圍環(huán)境變化較大，出現(xiàn)了較多人口密集區(qū)、敏感點(diǎn)和高后果區(qū)。本文根據(jù)《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》（GB 32167-2015）對該管道開展運(yùn)行期數(shù)據(jù)采集與整合及高后果區(qū)識別研究。

1  數(shù)據(jù)采集與整合

數(shù)據(jù)采集是完整性評價的第一步工作，應(yīng)堅持真實(shí)、全面、統(tǒng)一的原則，注重準(zhǔn)確性、完整性、統(tǒng)一性和時效性；應(yīng)充分考慮各種可能出現(xiàn)的風(fēng)險及其危害，全面收集相關(guān)的管道數(shù)據(jù)，為管道風(fēng)險評價和完整性評價提供重要數(shù)據(jù)信息［1］。

1.1 數(shù)據(jù)采集方式

需要采集的數(shù)據(jù)通過向相關(guān)部門索取及現(xiàn)場踏勘方式獲取。

1.2 數(shù)據(jù)內(nèi)容及采集流程

管道運(yùn)行期數(shù)據(jù)主要包括管道屬性、管道環(huán)境和管道檢測維護(hù)管理等方面，具體包含中心線、陰極保護(hù)、管道設(shè)施、第三方設(shè)施、檢測維護(hù)、基礎(chǔ)地理、運(yùn)行數(shù)據(jù)、管道風(fēng)險、應(yīng)急管理等內(nèi)容。

首先向業(yè)主索取管道中心線測量資料及施工圖、竣工圖和相關(guān)改線資料。由于該管道在三樁基礎(chǔ)上每25米設(shè)置了一個加密樁，故采用管線探測儀或探地雷達(dá)對中心線進(jìn)行確認(rèn)，中心線坐標(biāo)精度可達(dá)到亞米級。

確定中心線后，對需采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析分解。管道屬性數(shù)據(jù)從設(shè)計資料、運(yùn)營單位維護(hù)資料中得到；管道檢測維護(hù)數(shù)據(jù)由運(yùn)營方提供；管道環(huán)境數(shù)據(jù)，針對多樣性和時效性將其分為“管道周邊隱患信息”、“管道周邊環(huán)境信息”及“管道周邊應(yīng)急信息”，并對各大類進(jìn)行細(xì)分，設(shè)計相關(guān)表格，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，以達(dá)到信息收集的統(tǒng)一性。見圖1、圖2。

圖1 沿中心線踏勘采集現(xiàn)場照片

圖2 管道環(huán)境數(shù)據(jù)分類采集過程

環(huán)境數(shù)據(jù)的時效性體現(xiàn)在隨著時間變化而變化，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)變化尤為明顯，所以管道環(huán)境數(shù)據(jù)應(yīng)定期更新。在管道運(yùn)營期應(yīng)周期性進(jìn)行高后果區(qū)識別，識別時間間隔最長不超過18個月。當(dāng)管道及周邊環(huán)境發(fā)生變化時，及時進(jìn)行高后果區(qū)更新。

1.3 數(shù)據(jù)對齊

管道附屬設(shè)施數(shù)據(jù)和周邊環(huán)境數(shù)據(jù)應(yīng)基于環(huán)焊縫信息或其他擁有唯一地理信息空間坐標(biāo)的實(shí)體信息進(jìn)行對齊，對齊的基準(zhǔn)應(yīng)以精度較高的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

該管道有測繪中線數(shù)據(jù)、內(nèi)檢測環(huán)焊縫數(shù)據(jù)，符合管道完整性管理規(guī)范要求。內(nèi)檢測環(huán)焊縫數(shù)據(jù)精度較高，并通過抽樣開挖驗(yàn)證。根據(jù)內(nèi)檢測環(huán)焊縫結(jié)果，校核三樁位置，同時中線設(shè)置加密樁（25米/根），加密樁位于管道上方，工作人員對管道走向清晰可視。

2 高后果區(qū)識別

此次高后果區(qū)識別采用GE地圖、1:2000測量圖及現(xiàn)場調(diào)查相結(jié)合的形式。輸氣管道高后果區(qū)識別與地區(qū)等級有直接關(guān)系，故在識別前根據(jù)所收集的“周邊環(huán)境信息”，對各區(qū)段進(jìn)行了當(dāng)前地區(qū)等級識別，然后根據(jù)最新地區(qū)等級分級進(jìn)行了高后果區(qū)識別分級。見圖3。

圖3  高后果區(qū)識別現(xiàn)場照片

2.1 識別依據(jù)

此次高后果區(qū)識別根據(jù)《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》的表2進(jìn)行分級。

2.2 識別要點(diǎn)

輸氣管道高后果區(qū)識別主要依據(jù)的是管道地區(qū)等級、管徑、壓力、特定場所及易燃易爆場所，管道的管徑與最大允許操作壓力取決于管道本身屬性，地區(qū)等級、特定場所及易燃易爆場所取決于管道附近的環(huán)境屬性。據(jù)此，建立了高后果區(qū)識別模塊。如圖4所示。

圖4 輸氣管道高后果區(qū)數(shù)據(jù)識別模塊

2.3識別流程

建立識別模塊后，根據(jù)區(qū)域等級劃分模塊，結(jié)合原有設(shè)計文件進(jìn)行地區(qū)等級劃分（現(xiàn)有地區(qū)等級不應(yīng)低于原設(shè)計地區(qū)等級），根據(jù)地區(qū)等級識別結(jié)果先行進(jìn)行高后果區(qū)識別，然后根據(jù)管道自身屬性確定特定場所影響范圍，最后根據(jù)管道環(huán)境屬性模塊進(jìn)行特定場所的高后果區(qū)識別。如圖5所示。

圖5 輸氣管道高后果區(qū)識別流程圖

3 驗(yàn)收

此次數(shù)據(jù)采集共完成440km線路，踏勘面積1.84×108m2，統(tǒng)計信息9138條，拍攝有效現(xiàn)場記錄照片27414張。

3.1 驗(yàn)收方式

（1）內(nèi)業(yè)檢查+外業(yè)檢驗(yàn)

數(shù)據(jù)采集主要包含外業(yè)及內(nèi)業(yè)兩大部分，外業(yè)是內(nèi)業(yè)的基礎(chǔ)，內(nèi)業(yè)是對外業(yè)的總結(jié)，所以采取先外業(yè)后內(nèi)業(yè)、外業(yè)為主內(nèi)業(yè)為輔的驗(yàn)收方式，以保證數(shù)據(jù)來源的全面性和準(zhǔn)確性。

（2）局部全檢+部分分層抽驗(yàn)

本項(xiàng)目數(shù)據(jù)包含環(huán)境信息、隱患信息、應(yīng)急信息及站場閥室信息，占壓與安全距離不足屬于國家隱患整治重點(diǎn)，應(yīng)進(jìn)行全檢，以保證隱患識別無遺漏。

環(huán)境信息、應(yīng)急信息、站場閥室信息量較大，可采取分層抽驗(yàn)的方式。分層抽樣是先將抽樣單元按某種特征或某種規(guī)則劃分為不同的層，然后從不同的層中獨(dú)立、隨機(jī)地抽取樣本。將各層的樣本結(jié)合起來，對總體的目標(biāo)量進(jìn)行估計。分層抽樣保證了樣本中包含有各種特層的抽樣單元，樣本的結(jié)構(gòu)與總體的結(jié)構(gòu)比較相近，從而可以有效提高估計精度［2］。

①分層抽驗(yàn)層數(shù)。本項(xiàng)目針對各信息類型分為k個部分，將各信息類型里N個單位按照各自類別劃分為N1,N2,…,Ni,…,Nk個單位，這K個部分稱為“層”，然后再從每層的Ni中抽取ni個單位構(gòu)成容量為n的樣本，使n=n1+n2+…+nk。通過對樣本各單位的數(shù)量測定，實(shí)現(xiàn)總體指標(biāo)的估計和推斷。

②分層抽驗(yàn)樣本容量。采用尼曼分配法確定各層樣本容量ni，同時考慮各層的合理權(quán)重Ni/N和抽樣方差D（Xst）兩個因素，力求D（Xst）最小，即抽樣效果最好。通過推導(dǎo)可得出各層樣本容量為：

（3）多部門聯(lián)合驗(yàn)收

因數(shù)據(jù)采集涉及范圍較廣，成立由完整性管理部門、工程部門、質(zhì)量管理部門、安全管理部門、現(xiàn)場運(yùn)營部門、巡線工及數(shù)據(jù)采集單位組成的驗(yàn)收小組，小組內(nèi)各成員聽從組長的統(tǒng)一指揮，在驗(yàn)收過程中代表各部門發(fā)表意見及建議。

3.2 驗(yàn)收流程

按先外業(yè)后內(nèi)業(yè)的程序進(jìn)行驗(yàn)收。對所形成的報告，先由專家評審后組織驗(yàn)收。所有現(xiàn)場成果應(yīng)符合完整性管理中心數(shù)據(jù)錄入要求。

4 成果

本項(xiàng)目成果包括現(xiàn)場信息資料、影像資料及以現(xiàn)場環(huán)境信息、隱患信息、應(yīng)急信息和站場閥室信息為基礎(chǔ)編制的相關(guān)報告。

4.1 現(xiàn)場資料

包括現(xiàn)場道路、鐵路、第三方管道、水文、建筑物、構(gòu)筑物及管道位置信息，相關(guān)記錄內(nèi)容要求能反映環(huán)境屬性信息與管道的相互關(guān)系，能準(zhǔn)確描述環(huán)境屬性的特點(diǎn)，并有相應(yīng)的影像記錄。所有采集結(jié)果應(yīng)滿足管道完整性管理規(guī)范及公司完整性管理部門的要求。

4.2報告形成

（1）地區(qū)等級調(diào)查報告。明確原地區(qū)等級分布、現(xiàn)有地區(qū)等級情況及現(xiàn)有地區(qū)等級變化情況和原因，并針對地區(qū)等級變化段提出管理及技術(shù)建議。

（2）并行管道安全影響分析專項(xiàng)報告。對現(xiàn)有并行10 m和6 m范圍的管道分別進(jìn)行統(tǒng)計，明確并行管道的名稱、管徑、運(yùn)行壓力、并行長度、所屬企業(yè)及相關(guān)屬性情況，并針對運(yùn)營階段提出并行管道業(yè)主間通報機(jī)制、第三方破壞和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防、陰極保護(hù)之間的相互干擾控制措施等建議。

（3）高后果區(qū)識別報告。根據(jù)地區(qū)等級調(diào)查報告和現(xiàn)場收集信息資料，對管道參數(shù)、識別方法和日期、信息獲取方式及周邊環(huán)境屬性進(jìn)行闡述，識別結(jié)果包括高后果區(qū)管道識別統(tǒng)計表、比例圖及特定場所識別統(tǒng)計表，最后對高后果區(qū)的管理和技術(shù)措施及更新時間提出建議。

參考文獻(xiàn)：

［1］孫宵等.化工中間體［J］.2015.第6期.P106

［2］金勇進(jìn)，將妍，李序穎等.抽樣技術(shù)［M］.第一版.北京：中國人民大學(xué)出版社，2002.P11

作者：楊昊，工程師，1980年生，畢業(yè)于機(jī)械科學(xué)研究總院材料學(xué)腐蝕與防護(hù)專業(yè)，現(xiàn)在中國石油天然氣管道工程有限公司珠海分公司從事油氣管道線路、穿跨越、防腐專業(yè)設(shè)計工作。

《管道保護(hù)》2017年第1期（總第32期）