管道完整性管理（管道完整性管理）

管理理念

管道完整性管理內(nèi)涵

管道完整性管理（PIM），是對(duì)所有影響管道完整性的因素進(jìn)行綜合的、一體化的管理，主要包括：

1）擬定工作計(jì)劃，工作流程和工作程序文件。

2）進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和安全評(píng)價(jià)，了解事故發(fā)生的可能性和將導(dǎo)致的后果，制定預(yù)防和應(yīng)急措施。

3）定期進(jìn)行管道完整性檢測(cè)與評(píng)價(jià)，了解管道可能發(fā)生的事故的原因和部位。

4）采取修復(fù)或減輕失效威脅的措施。

5）培訓(xùn)人員，不斷提高人員素質(zhì)。

管道完整性管理的原則

1）在設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行新管道系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)融入管道完整性管理的理念和做法。

2）結(jié)合管道的特點(diǎn)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的完整性管理。

3）要建立負(fù)責(zé)進(jìn)行管道完整性管理機(jī)構(gòu)、管理流程、配備必要的手段。

4）要對(duì)所有與管道完整性管理相關(guān)的信息進(jìn)行分析、整合。

5）必須持續(xù)不斷的對(duì)管道進(jìn)行完整性管理。

6）應(yīng)當(dāng)不斷在管道完整性管理過(guò)程中采用各種新技術(shù)。

管道完整性管理是一個(gè)與時(shí)俱進(jìn)的連續(xù)過(guò)程，管道的失效模式是一種時(shí)間依賴(lài)的模式。腐蝕、老化、疲勞、自然災(zāi)害、機(jī)械損傷等能夠引起管道失效的多種過(guò)程，隨著歲月的流逝不斷地侵蝕著管道，必須持續(xù)不斷地對(duì)管道進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析、檢測(cè)、完整性評(píng)價(jià)、維修等。

現(xiàn)狀

從國(guó)際上來(lái)看，盡管人們對(duì)管道完整性已經(jīng)進(jìn)行了不少研究，但管道完整性仍然是管道行業(yè)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。對(duì)1995年到2000年美國(guó)石油文摘的檢索結(jié)果表明，管道完整性評(píng)價(jià)在國(guó)際上研究仍然呈方興未艾之勢(shì)，1998年和2000年兩次ASME國(guó)際管線(xiàn)會(huì)議都設(shè)有管道完整性評(píng)價(jià)的分會(huì)場(chǎng)。

2004年加拿大卡爾加里國(guó)際IPC管道會(huì)議， IT信息技術(shù)與空間與數(shù)據(jù)管理14篇，其中GIS數(shù)據(jù)管理6篇，空間地理數(shù)據(jù)管理3篇，完整性數(shù)據(jù)管理2篇，空間結(jié)構(gòu)分析3篇。完整性管理部分53篇，直接評(píng)價(jià)6篇，管道缺陷評(píng)價(jià)技術(shù)19篇，管道完整性管理進(jìn)展12篇，管道修復(fù)技術(shù)4篇，其他帶壓開(kāi)孔、焊接、氫致開(kāi)裂12篇。

2006年加拿大卡爾加里IPC國(guó)際會(huì)議，針對(duì)管道完整性管理共有122篇文章，其中34篇文章關(guān)于缺陷特征評(píng)估，21篇關(guān)于在線(xiàn)內(nèi)檢測(cè)，17篇關(guān)于應(yīng)力腐蝕裂紋，14篇關(guān)于完整性管理發(fā)展，13篇直接評(píng)估，11篇為外力損傷的預(yù)防，6篇關(guān)于腐蝕控制，6篇關(guān)于完整性相關(guān)專(zhuān)題的研究。此后每?jī)赡暌淮蔚膰?guó)際管道會(huì)議，在管道完整性管理專(zhuān)題中都有大量文章發(fā)表。而國(guó)內(nèi)的管道公司和管道科研機(jī)構(gòu)也開(kāi)始參與此盛會(huì)，將中國(guó)實(shí)施管道完整性管理的經(jīng)驗(yàn)與全世界同行進(jìn)行交流提高。

2015年10月13日，GB32167《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》發(fā)布，代表著國(guó)內(nèi)管道完整性管理進(jìn)行一個(gè)新時(shí)期。此標(biāo)準(zhǔn)于2016年3月1日正式實(shí)施，管道企業(yè)實(shí)施管道完整性管理將成為強(qiáng)制要求。

管理體系

管道完整性管理體系，包含一套互相關(guān)聯(lián)、互相作用的要素，以管道安全、設(shè)施完整性和可靠性為目標(biāo)，并持續(xù)改進(jìn)的系統(tǒng)管理體系。

國(guó)內(nèi)管道企業(yè)借鑒國(guó)外管道完整性管理經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)管道管理的實(shí)際情況與特點(diǎn)，簡(jiǎn)介明了的將管道完整性管理分為六個(gè)環(huán)節(jié)：數(shù)據(jù)收集、高后果區(qū)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、完整性評(píng)價(jià)、維修維護(hù)和效能評(píng)價(jià)。此外為保證6個(gè)環(huán)節(jié)的正常實(shí)施，還需要系統(tǒng)的支持技術(shù)、一套與管理體系結(jié)合的體系文件及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和管道完整性管理數(shù)據(jù)庫(kù)及基于數(shù)據(jù)庫(kù)搭建的系統(tǒng)平臺(tái)。

管道完整性管理

實(shí)施情況

中國(guó)石油借助其所屬的管道科技研究中心（廊坊）等內(nèi)部技術(shù)力量，從04年起通過(guò)8年多的研究和應(yīng)用，已經(jīng)全面推廣實(shí)施管道完整性管理，已經(jīng)掌握了管道完整性管理的核心支持技術(shù)，如管道數(shù)據(jù)管理技術(shù)（基于GIS）、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、完整性評(píng)價(jià)技術(shù)和各種維搶修技術(shù)及專(zhuān)業(yè)的團(tuán)隊(duì)，建成了管道完整性管理體系和信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了管道數(shù)據(jù)的集中管理存儲(chǔ)和完整性管理業(yè)務(wù)流程的信息化。中國(guó)石化和中海石油也開(kāi)始推廣應(yīng)用管道完整性管理，開(kāi)展了管道內(nèi)檢測(cè)和管道數(shù)字化等工作。

國(guó)內(nèi)在推廣實(shí)施管道完整性管理時(shí)存在以下問(wèn)題：

1）大量管道數(shù)據(jù)資料丟失或分散，使得管道完整性管理的基礎(chǔ)-數(shù)據(jù)比較難以收集；

2）大量支持技術(shù)管道企業(yè)不掌握，外部公司或高校等院所魚(yú)龍混雜，技術(shù)水平參差不齊，不能滿(mǎn)足實(shí)際需求；

3）管道完整性管理前期投入過(guò)高，管道公司需要較大的決心來(lái)持續(xù)推動(dòng)；

4）基于GIS的管道數(shù)據(jù)管理技術(shù)根據(jù)國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī)的條款要求，在使用推廣上受到極大限制，使得管道數(shù)據(jù)管理水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)實(shí)際要求。

進(jìn)展

管道完整性管理技術(shù)起源于20世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在二戰(zhàn)以后興建的大量油氣長(zhǎng)輸管道已進(jìn)入老齡期，各種事故頻繁發(fā)生，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，大大降低了各管道公司的盈利水平，同時(shí)也嚴(yán)重影響和制約了上游油（氣）田的正常生產(chǎn)。為此，美國(guó)首先開(kāi)始借鑒經(jīng)濟(jì)學(xué)和其他工業(yè)領(lǐng)域中的風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)來(lái)評(píng)價(jià)油氣管道的風(fēng)險(xiǎn)性，以期最大限度地減少油氣管道的事故發(fā)生率和盡可能地延長(zhǎng)重要干線(xiàn)管道的使用壽命，合理地分配有限的管道維護(hù)費(fèi)用。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展和應(yīng)用，許多國(guó)家已經(jīng)逐步建立起管道安全評(píng)價(jià)與完整性管理體系和各種有效的評(píng)價(jià)方法。

世界各國(guó)管道公司均形成了本公司的完整性管理體系，大都采用參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，如ASME、API、NACE、DIN標(biāo)準(zhǔn)，編制本公司的二級(jí)或多級(jí)操作規(guī)程，細(xì)化完整性管理的每個(gè)環(huán)節(jié)，把國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)作為指導(dǎo)大綱。

美國(guó)油氣研究所 (GRI) 決定今后將重點(diǎn)放在管道檢測(cè)的進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)上，認(rèn)為利用高分辨率的先進(jìn)檢測(cè)裝置及先進(jìn)的斷裂力學(xué)和概率計(jì)算方法，一定能獲得更精確的管道剩余強(qiáng)度和剩余使用壽命的預(yù)測(cè)和評(píng)估結(jié)果。

美國(guó)Amoco管道公司（APL）從1987年開(kāi)始采用專(zhuān)家評(píng)分法風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)來(lái)管理所屬的油氣管道和儲(chǔ)罐，到1994年為止，已使年泄漏量由原來(lái)的工業(yè)平均數(shù)的2.5倍降到1.5倍，同時(shí)使公司每次發(fā)生泄漏的支出降低50%。

美國(guó)運(yùn)輸部安全辦公室（OPS）針對(duì)管道經(jīng)營(yíng)者，2002年初確定了管道經(jīng)營(yíng)商的完整性管理的職責(zé)，明確提出，管道完整性管理運(yùn)營(yíng)商的責(zé)任在于對(duì)管道和設(shè)備進(jìn)行完整性評(píng)價(jià)，避免或減輕周?chē)h(huán)境對(duì)管道的威脅，對(duì)管道外部和內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)，提出準(zhǔn)確的檢測(cè)報(bào)告，采取更快、更好的修復(fù)方法及時(shí)進(jìn)行泄露監(jiān)測(cè)。OPS對(duì)運(yùn)營(yíng)商的完整性管理計(jì)劃進(jìn)行檢查，檢查影響輸氣管道高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)的管段是否都已確定和落實(shí)，檢查管段的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)檢測(cè)計(jì)劃及完整性管理的綜合計(jì)劃，檢查計(jì)劃的執(zhí)行情況等。

美國(guó)科洛尼爾（Colonial）管道公司把管理的重點(diǎn)放在管道的安全和可靠性上，管理計(jì)劃包括管道內(nèi)部的檢測(cè)，油罐內(nèi)部的檢測(cè)、修理和罐底的更換，陰極保護(hù)的加強(qiáng)，線(xiàn)路修復(fù)等內(nèi)容。利用在線(xiàn)檢測(cè)裝置和彈性波檢測(cè)器，實(shí)施以風(fēng)險(xiǎn)為基礎(chǔ)的管理方法。并每年進(jìn)行一次陰極保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)查和利用飛機(jī)實(shí)施沿線(xiàn)巡邏。該管道公司采用風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)評(píng)價(jià)模型（即專(zhuān)家打分法）對(duì)其所運(yùn)營(yíng)管理的成品油管道系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，有效地提高了系統(tǒng)的完整性。該公司開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型RAM 將評(píng)價(jià)指標(biāo)分為腐蝕、第三方破壞、操作不當(dāng)和設(shè)計(jì)因素等四個(gè)方面，該模型可以幫助操作人員確認(rèn)管道的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和管道事故對(duì)環(huán)境及公眾安全造成的風(fēng)險(xiǎn)，明確降低風(fēng)險(xiǎn)的工作重點(diǎn)，根據(jù)降低風(fēng)險(xiǎn)的程度與成本效益對(duì)比，制定經(jīng)濟(jì)有效的管道系統(tǒng)維護(hù)方案，使系統(tǒng)的安全性不斷得到改善。

歐洲管道工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和管道公司從80年代開(kāi)始制定和完善了管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，建立油氣管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的信息數(shù)據(jù)庫(kù)，深入研究各種故障因素的全概率模型，研制開(kāi)發(fā)實(shí)用的評(píng)價(jià)軟件程序，使管道的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)向著定量化、精確化和智能化的方向發(fā)展。英國(guó)油氣管網(wǎng)公司90年代初就對(duì)油氣管道進(jìn)行了完整性管理，建立了一整套的管理辦法和工程框架文件，使管道維護(hù)人員了解風(fēng)險(xiǎn)的屬性，及時(shí)處理突發(fā)事件。

英國(guó)TRANSCO公司具有完整的完整性管理體系文件，對(duì)于完整性技術(shù)的應(yīng)用，如內(nèi)檢測(cè)技術(shù)，參考使用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《NACE RP0102-管道在線(xiàn)內(nèi)檢測(cè)》，編制公司內(nèi)部實(shí)施的《鋼制管道實(shí)施在線(xiàn)檢測(cè)程序文件》《輸氣管道在線(xiàn)檢測(cè)操作程序文件》；如外檢測(cè)技術(shù)，參考《NACE TM0497-2002埋地及水下金屬管道陰極保護(hù)測(cè)量技術(shù)》、《NACERP0502-2002管道外部腐蝕的直接評(píng)估方法》標(biāo)準(zhǔn)，編制了《埋地鋼管系統(tǒng)的腐蝕控制系統(tǒng)規(guī)程》；加拿大Enbridge公司編制了《主管線(xiàn)調(diào)查程序》、《天然氣輸送調(diào)控運(yùn)行程序》、《管道腐蝕評(píng)價(jià)程序》、《陰極保護(hù)程序》、《振動(dòng)監(jiān)測(cè)程序》、《運(yùn)行維護(hù)手冊(cè)》、《批準(zhǔn)與更新程序》等。

加拿大Enbridge公司從80年代末到90年代中期，開(kāi)展了管道完整性和風(fēng)險(xiǎn)分析方面的研究，該首先制定宏觀的完整性管理程序，成立專(zhuān)業(yè)的管理組織機(jī)構(gòu)，制定管道完整性管理目標(biāo)并進(jìn)行實(shí)施，形成管道完整性管理體系。這個(gè)公司管道完整性管理的實(shí)施分4個(gè)步驟：即制定計(jì)劃、執(zhí)行計(jì)劃、實(shí)施總結(jié)、監(jiān)控改進(jìn)。如此循環(huán)。實(shí)現(xiàn)這四個(gè)步驟的途徑包括制定政策、確定目標(biāo)、管理支持、明確職責(zé)、培訓(xùn)人員、編制技術(shù)要求和程序說(shuō)明書(shū)等。這個(gè)完整性管理系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)循環(huán)過(guò)程，確保完整性技術(shù)方法在實(shí)施過(guò)程中不斷進(jìn)步和加強(qiáng)。

如何才能實(shí)現(xiàn)油氣管道的長(zhǎng)治久安？這無(wú)疑是全球管道運(yùn)輸領(lǐng)域面臨的共同難題。20世紀(jì)70年代，美國(guó)為了消除隱患、預(yù)防事故，最早開(kāi)始實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管理，后來(lái)被稱(chēng)之為完整性管理。為了增進(jìn)管道的安全性，美國(guó)國(guó)會(huì)于2002年11月通過(guò)了專(zhuān)門(mén)的H.R.3609號(hào)《關(guān)于增進(jìn)管道安全性的法案》，2002年12月27日布什總統(tǒng)簽署生效，H.R.3609號(hào)法案第14章中要求管道公司在高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)（HCA）實(shí)施管道完整性管理，美國(guó)運(yùn)輸部制定了《在管道高后果區(qū)實(shí)施管道完整性管理》CFR42 PART195。推進(jìn)并加速管道高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的完整性評(píng)價(jià)，目的是促進(jìn)管道公司建立和完善完整性管理系統(tǒng)，促進(jìn)政府發(fā)揮審核管道完整性管理計(jì)劃方面的作用，增強(qiáng)公眾對(duì)管道安全的信心。

我國(guó)管道的實(shí)施進(jìn)展

陜京線(xiàn)2001年提出了完整性管理，并首家在國(guó)內(nèi)實(shí)施管道完整性管理試點(diǎn)，隨后中國(guó)石油開(kāi)始全面推廣實(shí)施管道完整性管理，已經(jīng)建成完整性管理體系和信息化系統(tǒng)。西氣東輸管道公司側(cè)重于地質(zhì)災(zāi)害和第三方破壞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方面。管道公司側(cè)重于老管道的完整性，西部管道側(cè)重于國(guó)際評(píng)級(jí)。此外，中國(guó)石化和中海石油也開(kāi)始推廣應(yīng)用完整性管理。