楊玉鋒1 張華兵1 魏然然1 馮立德2 張季娜2

1.中國石油管道科技研究中心·油氣管道輸送安全國家工程實驗室2.昆侖能源有限公司

摘要：自2009年以來，美國陸續(xù)發(fā)布了城鎮(zhèn)燃氣完整性管理相關(guān)聯(lián)邦法規(guī)、實施指南、標準、檢查手冊等系列文件，用以規(guī)范和檢查燃氣企業(yè)完整性管理實施情況；同時加拿大也制定了燃氣管網(wǎng)完整性管理實施標準。通過總結(jié)分析這些法規(guī)、標準和技術(shù)文件的關(guān)鍵內(nèi)容，為國內(nèi)燃氣管理部門和企業(yè)提供開展完整性管理的借鑒。

關(guān)鍵詞：燃氣管網(wǎng)；完整性管理；美國；加拿大；法規(guī)；標準；

1 概述

城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)完整性管理(Distribution Integrity Management Program，簡稱DIMP)是指燃氣運營企業(yè)根據(jù)不斷變化的管道因素，對管道運營中面臨的風(fēng)險因素進行識別和技術(shù)評價，制定相應(yīng)的風(fēng)險控制對策，不斷改善識別到的不利影響因素，從而將管道運營的風(fēng)險水平控制在合理的、可接受的范圍內(nèi)，最終達到持續(xù)改進、減少和預(yù)防管道事故發(fā)生、經(jīng)濟合理地保證管道安全運行的目的。

根據(jù)美國PHMSA管道失效數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計，管道系統(tǒng)發(fā)生的重特大事故中，約80%是由城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)導(dǎo)致的事故（見圖1），因此針對城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)開展完整性管理具有重要意義。美國針對DIMP的研究從2000年左右開始。2005年管道和危險材料安全管理局（Pipeline & Hazardous Materials Safety Administration，簡稱PHMSA）、燃氣輸配工業(yè)協(xié)會和國家管道安全協(xié)會共同發(fā)布了《燃氣輸配管道完整性管理——第一階段調(diào)研報告》，此后美國有多家相關(guān)的政府機構(gòu)、協(xié)會組織和研究機構(gòu)參與了燃氣管網(wǎng)完整性管理的研究工作，并進行相關(guān)標準的制定以及完整性管理開展情況的檢查和審查工作。

圖1 事故統(tǒng)計圖

2、美國城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)完整性管理法規(guī)標準

2.1主要法規(guī)標準

主要標準和指南見表1，中國石油管道科技研究中心對這些法規(guī)和標準進行翻譯整理，出版了《美國燃氣輸配管道完整性管理法規(guī)標準匯編》（見圖2）。

表1  燃氣管網(wǎng)完整性管理主要標準和指南

圖2 完整性管理法規(guī)標準匯編

2.2  聯(lián)邦法規(guī)（Code of Federal Regulations，簡稱CFR）

CFR第192章是管道輸送氣體聯(lián)邦安全標準，對長輸和輸配管道系統(tǒng)安全運行作出了規(guī)定，其中P小節(jié)《Subpart P—Gas Distribution Pipeline Integrity Management》提出燃氣輸配管道完整性管理的要求，是美國燃氣運營企業(yè)開展完整性管理的綱領(lǐng)性文件。法規(guī)明確要求所有的城市燃氣運營企業(yè)應(yīng)當(dāng)在2011年8月2日開始制定和實施管道完整性管理方案，并提出了燃氣輸配管道系統(tǒng)（包含液化石油氣系統(tǒng)）開展完整性管理的最低要求。

燃氣運營企業(yè)制定和實施的完整性管理方案應(yīng)當(dāng)包含七個要素：基礎(chǔ)信息、識別威脅因素、風(fēng)險評價與分級、制定和實施風(fēng)險減緩措施、效能評價與成效評估、階段性評估與改進、結(jié)果匯報。美國燃氣管理機構(gòu)制定的其他標準、規(guī)范和指南都是按照這七個方面展開。完整性管理基本流程見圖3。

圖3 完整性管理基本流程

根據(jù)法規(guī)要求，城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)完整性管理的核心內(nèi)容是風(fēng)險評價與分級、制定和實施風(fēng)險減緩措施兩項，風(fēng)險評價示意見圖4。

圖4 城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)風(fēng)險評價

2.3  《燃氣管網(wǎng)完整性管理實施導(dǎo)則》

2014年P(guān)HMSA發(fā)布了《燃氣管網(wǎng)完整性管理實施導(dǎo)則》，主要內(nèi)容是針對聯(lián)邦法規(guī)192中P部分的實施細則，將每一個條文制定一個表格，并對表格中的內(nèi)容進行詳細分析。燃氣企業(yè)可以按照這個導(dǎo)則實施完整性管理，PHMSA的完整性管理人員也將該文件作為檢查燃氣企業(yè)完整性管理開展情況的依據(jù)。該文件中包含23個表格，每個表格的格式一致，通過表格對聯(lián)邦法規(guī)192中P部分的實施提出了具體的要求。

2. 4  ANSI /GPTC Z 380.1《天然氣長輸與輸配管道》

ANSI /GPTC Z 380.1《天然氣長輸與輸配管道》標準由GPTC制定，主要是針對天然氣管道的輸送和輸配的規(guī)定，附錄中G-192-8章節(jié)為《燃氣輸配管道完整性管理指南》，按照聯(lián)邦法規(guī)規(guī)定的七個要素展開，敘述了燃氣輸配管道開展完整性管理的內(nèi)容，是美國燃氣運營企業(yè)開展完整性管理試點工作的指南。該指南中提供了一些實用的方法幫助燃氣企業(yè)制定完整性管理方案，建立完整性管理系統(tǒng)。

2.5  《小型液化石油氣管道系統(tǒng)完整性管理指南》

由PHMS于2009年12月制定和發(fā)布。該指南對于小型液化石油氣燃氣運營企業(yè)要求低于大型燃氣企業(yè)，需要開展的內(nèi)容相對較少。

2.6  《燃氣輸配管道完整性管理檢查手冊》

由PHMSA于2011年9月制定和發(fā)布。用于檢查和評價燃氣運營企業(yè)開展完整性管理情況，檢查手冊（示例見圖5）以表格和提問形式進行檢查。對于問題的回答有S/Y、U/N和N/A三種形式，其中S/Y表示是或者滿足條件，U/N表示不是或者不滿足條件，N/A表示標準不適用或者未進行檢查。燃氣企業(yè)也可利用該檢查手冊進行自檢，以完善其完整性管理水平。

圖5 檢查手冊示例

綜上，美國城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)完整性管理方面的法規(guī)標準，以聯(lián)邦法規(guī)CFR192 P部分為核心，在該法規(guī)的基礎(chǔ)上制定具體的管理規(guī)定和審核要求（見圖6）。

圖6 主要法規(guī)和標準之間的關(guān)系

3  加拿大城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)完整性管理

主要依據(jù)CSA Z662《Oil and Gas Pipeline Systems》，該標準給出了開展完整性管理的步驟、內(nèi)容和技術(shù)要求。根據(jù)標準要求，加拿大燃氣公司開展完整性管理工作時應(yīng)制定“完整性管理方案”，并將各個設(shè)施的文件納入“完整性管理方案”，如果某一部分燃氣管網(wǎng)沒有被納入完整性管理方案，需要說明原因。制定方案時需要考慮以下幾方面因素。

（1）燃氣公司以前發(fā)生過的失效性事故和破壞性事故；

（2）以往的完整性審核和相關(guān)活動提出的建議；

（3）失效事故誘發(fā)條件的出現(xiàn)、潛在增長；

（4）行業(yè)經(jīng)驗。

完整性管理方案流程如圖7所示。

圖7 加拿大完整性管理流程

4 總結(jié)

（1）美國在城鎮(zhèn)燃氣完整性管理方面已經(jīng)初步建立了法規(guī)和標準體系，包括聯(lián)邦法規(guī)、實施指南、檢查手冊、常見問題等文件，互為支撐，覆蓋了管理要求和檢查審核方法。美國聯(lián)邦法規(guī)CFR192提出了城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)完整性管理包含的7個基本要素，并通過配套文件形成了操作性較強的完整性管理實施方法。加拿大城鎮(zhèn)燃氣完整性管理以CSA Z662為主要依據(jù)，該標準給出了開展完整性管理的步驟、內(nèi)容和技術(shù)要求。

（2）法規(guī)和標準對于推進完整性管理的實施，提高管理水平具有重要意義。我國在城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)完整性管理發(fā)展中，可借鑒國外的管理模式和發(fā)展路徑。通過國家層面制定完整性管理強制標準，提出管理的最低要求，同時配套系列技術(shù)文件、典型案例、檢查手冊等文件，推進完整性管理實施。在完整性管理技術(shù)發(fā)展中，注重風(fēng)險評價、泄漏檢測等方面技術(shù)的研究。通過技術(shù)和標準共同推進城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)完整性管理的發(fā)展。

作者：楊玉鋒：男，1985年4月生，2011年畢業(yè)于北京科技大學(xué)安全技術(shù)及工程專業(yè)，碩士學(xué)位，現(xiàn)就職于中國石油管道科技研究中心，工程師，從事管道完整性管理、風(fēng)險評價研究工作。

《管道保護》2017年第4期（總第35期）