ｍｉｓｓｉｏｎ 浅谈天然气管道完整性管理 上海天然气管网有限公司 魏星 摘要：天然气管道完整性管理作为保障管道安个＝的仃效措施受到高度重视，困内外相关企业和机构相继＂腱 Ｊ 该项研宄。通过介绍管道完整性管理的 ｌ小概念、实施步骤、系统架构，以及各阶段相关要点，阐述ｒ久 然气臀道完整性管理的主要内容，为管道 、 构建管道充整性管理系统提供良好借鉴。 关键词：天然气 管道完整性 安个 ０ 引言 全管理、监护管理、作业中的操作管理：而管道完 整性管理侧重于设备技术管理，预防性维护，用保 障设备的安全可靠性来保障健康、安全、环境和质 量要求。 用管道输送天然气是安全、经济的运输方式， ｆ【Ｉ是随着管线埋地时间的增长，管道材质或施工期 问造成的损伤、腐蚀、自然灾害以及管道运行期间 三 损坏等凶素造成管道穿孔和天然气的泄漏， ２０１ ７年１２月１ ５日，国家安监总局、国家发改 委等八部委联合发布《关于加强油气输送管道途经 人员密集场所高后果区安全管理工作的通知》，以 』ＪｌＪ之天然气具有易燃、易爆等特点，非常容易引起 火灾或爆炸等恶性事故，造成人员伤 或经济损 火， 时带来恶劣的社会及政治影响，因此各管线 经营 、ｌ 需要对管道进行预防性维护，实现事前预 控，提高管道完整性管理水平。 １ 天然气管道完整性管理概述 天然气管道完整性管理是管道管理者为保证 竹道ｆｒＪ，完整性而进行的一系列活动。具体是指对天 加快建立健全油气输送管道安全风险管控和隐患 排查治理工作机制，深化巩固油气输送管道安全隐 患整治攻坚战成果，突出加强油气输送管道途经人 员密集场所高后果区安全管理工作，有效防范油气 输送管道重特大生产安全事故。要求各有关企业及 时准确掌握人员密集型高后果区状况，落实主体责 任，有效防控高后果区安全风险。要求各有关部门 落实监管责任，加强人员密集型高后果区监管执 法，不断提升应急处置能力。 然气管道运营管理中存在的风险因素进行识别和 价，斤制定相应的风险控制措施，不断改善识别 实践表明，管道完整性评价、完整性管理确实 能降低维护的费用，更大限度地延长管道使Ｈ＿ｊ寿 命，这对于管道后续维护和管理发挥着重人作川。 无论是从安全角度，还是法规强制要求，或者是对 剑的 利影ｉ响 素，从而将管道运行的风险水平控 制ｆ｛：合理、可接受范围，最终减少管道事故，达到 持线收进、经济合理地保证管道安全运行的目的。 经济因素的考虑，我们都有必要开展管道宽整性管 理，按照科学的方法和程序计划和实施，以确保管 道安全运行。西气东输、上海天然气管 公叫等许 管道完整性管理是以管道安全为目标的系统 侍 体系，内容涉及管道设计、施工、运行、监控、 维修、电换、质量控制和通信系统等全过程，并贯 穿 道铬个运行期，通过信息收集，监测检台、评 多管道企业都在相继开展管道完整性管理：１ 作。 ２管道完整性管理实施步骤 价、维修维护、 断循环完善和持续改进。 山此＿Ｉｆ ，管道完整性管理与企业ＨＳＥ管理体 糸十ｌ１ ｆ 十｝ｊｆ ，１．布Ｈ千 。ＨＳＥ官蛙 侧重于人员的安 开展管道完整性管理的核心步骤包括：数据收 ａｏ））２０］８ ５ ｊｆＪｊ上海煤气 集 ｊ榉 、 Ｊ ｌ识刖、 险评价、 祭 ｆ乍 价、 维修与维护、效能 价等６个步骤，这６个步骤足 ‘个持续循 Ｉ，ｆ勺过程，称为“管道 祭 竹 人步 浊”，竹道的发全状态 实施这一 过 ｌｌｆＪ 得 ０提高。 体ｌｆｌ】卜： （１）管道数据收集与整理：数据收集 ｊ 足为 数 分析与 价做准备１ 作。数执 也括 道 性数 、僻道环境数据（十壤、环境、腐蚀、榆测等）、 僻道运行数据等。 （２）高 果 ＇ ＬＩ ７ｕＩＪＪ：通过分析管道ｆｉ＇：Ｊ ７ｉ￣ｔｉｌｔｉ数 、 剧边环境数 ，找出管道的高后果Ｉ ， 别离 果 １）＜仃住的戚肋、，明确充整性管理重 ，进行分类管 。 （３） 险 价： 别对管道安令运仃仃／１ 利影响 的危卉【Ｎ素， 价管道的风险，判断风险的可接受 性，并提ｍ建议的 险减缓措施。 （４）完榉 Ｉ＂ｌ：－评价：结合风险评价的结 ，通过１人Ｊ 榆洲 价、 Ｊ试验或直接评价等 法米确定箭道 的状念。制定十Ｈ Ｊ、 计划，降低管道风险。 （５）维修 ｊ维护：根 完整性评价 ，对街道 进仃维修 维ｊ，１，有效地消除安全ｊｘｔｌｉ￣。根 风险 价结 ，针对叮能存在的危险，电心制定平ｕ执行 预防 的风险减缓措施。 （６）效能 价： 一个完整性管 循环的最后环 需嘤埘 个管理系统的效能进 价，分析汁 划的完成情况和计划对促进管道安个＝的ｆ】‘效性，找 … ， 断完善，持续改进。 ３管道完整性管理的架构 Ｉ１；道充榉性管 的总体架构见ｌ冬Ｊ １。 一 曼 口 ～ 体 标 璺 系 目支 Ｉ一就 实 系 准 统 ｉ持 施 文 规 ！ 平 １技 一 应 目唾 墨 件 范 竺 台 术 苴 一 用 蹩 瞄§ 墨 —— 吲 墨 总体架构包括了 述 榉 竹 的６个 骤， ＿ｊＪ ６个步骤交错的足５个 Ｉｌｌ ，６个Ｊｂ－；ｊＴ￣ ｌ１｛ 个 骤都需要这５个方面的 ” 第一个方而足体系逆仆．．体系迁什址‘纠ｉ： 屯 整性管珲各个步骤涉及 劫艾什化１＇ｔ９过 ， 股 分为三级：管理于册， 逆什 ｆｉ ，Ｉｋ逻什，什ｊ：ｌ１ 于册总体阐述了完整 竹Ｊ：ｌｌｔ系统、 ｌ 作Ｉ ｉ怀ｆ Ｊｌｊ。 动； 序文件规定了Ｉ：作 贞，ｆｔ ，Ｉｋ迎什 定了具体ｎ勺 作方法。 第 个方面是标准 范。 准 规定 性管 各个环节的工作 求，埘 丈 ；。 动 指导 意义。 第三个方面是系统 ｔ台。系统、 ｆ 汁 机技 术住完整 管理中的Ｊ、 川。迎过系统、 台，结合 ＧＩＳ（地理信息系统）技术，ｉ 以 地 竹道的海 量数据，并可基＿Ｊ 数 发 种分 价软什卡ｌ １决策系统，能大大提一 克 倚 １，Ｉ（Ｊ效 昝干ＩＩ水、 第阴个方面是支持披小＝．， 危 Ｉ＇ｔ；＇ｉ１ 的 个 骤设计到很多配套的支特披术，达Ⅱ 吏术ｌ，Ｉ，Ｊ技Ｊ 水 平直接影响到完整性竹 的顺利 施。 第五个方面是实施 川ｔ。允 性：竹 的 个 节都要任实际中实施 ¨ｊ，许迎过反馈术 进，完 成持续提高。 ４管道完整性管理各阶段要点 ４．１ 数据收集与整理 价一个管道系统或１ ：段 Ｊ‘能仃ｆ，ｌ 危险的 步，是要确定和收 能反映 钳段状 ｆ¨Ｉ，Ｊ 能仃 住危险的必要数据￣ｒｉ．ｆ／ｉ息．． 收集 ｊ操ｆ１ 、维护、 巡线、设汁、运行历 仃火Ｉ，ｊ勺 ｉ息以及啡个竹段特 有的相关信息。包括｝ＪＩ５ 敛使缺 扩 （／ｘｉ［ 撇保护 缺陷）、降低管道性能（ 脱场 核）或ＩｔＪ‘能造成 缺 陷（如靠近管道的川：挖＇ｆｌ ，Ｉｋ）ｉ＇｛４ｊ 或 其次，需要收集竹道 屯 Ｉ＇ｌ－Ｉ＇： 息，ｊ 求源 有管道装置图、附什 、 道止… 、帆扪ｔ 、 ｆｃｆ７施工图＿币ｕ胨测记录、竹材／＼ ｉｌｌ ｔｊ、圳造 技 术数折 、管道设计一 ｆ…，ｌＪ－Ｉ 竹逆州 ｆｌｌ 验报 告、僻道 测汁划、返 ｆｌＩ竹ｊ：ｌｌ！ 划、 急处 ＼＝ ｔ 十Ｉｌ乏ｉ＇ｉ、ｊ １１ ｆＬＴ，十ｌＩ ｆ、 Ｈ 上海煤气２（）１ ８｛卜 ５ １Ｊｔ，ｌ（（刃 ｍｉｓｓｌｏｎ ：业标准等。 ４．２高后果 识别与评价 通过分析管道的基础数据，找出管道的高后果 币Ｉ】高后果区存侄的威胁，明确完整性管理重点。 高后果区的 别标准是根据管道经过的区域， 结合管道尺寸、 等级，管道周边的环境等进行 分类的。其中地 等级的划分标准一般执行《输气 管道 程设计规范》（ＧＢ ５０２５１—２０ｌ５）中关于地区 等级划分的规定。随着管道周边人口和环境的变 化，高后果区的位置和范围也会随着改变。 根据已经识别…的高后果区，要组织专门的人 员对此进行评价，高后果区评价主要包括管道第三 厅损坏、管道地质火害、管道本体腐蚀等。根据评 价结果制定风险减缓措施，比如增设警示标识，加 人巡检频次，提升 护力度，加强沟通，严禁第三 ， 损坏等。 ４．３ 风险评价 在前阶段数据收集的基础上进行管道系统或 管段的风险评价。风险评价过程能识别可能诱发管 道事故的具体事件的位置或状况，了解事件发牛的 ｌｆ能性和后果， 险评估结果应包括管道可能发生 的最大风险的性顷和位置。 任该阶段，需要将所获得的数据与规范、标准 进行比较，进行 ；佥评估，并对管段的风险评价结 进行排序。根槲所获得的数据和危险性质的 ｌｌｉＪ，有多种方法呵川于风险评估。 风险评价之前需要对管道危害进行识别，即找 对箭道会造成小利影响的所有因素。包括米白管 道本体的和来自外部环境的所有因素。按照对管道 的戚胁方式，可将所仃危害分为如下几类：内腐蚀、 外腐蚀、管体制造与施Ｔ缺陷、第三方破坏、自然 地顷灾害等。 风险评价的方法按照评价结果的量化程度可 以分： （１）定性风险评价方法，即专家扣‘分法、安全检 表和故障树等。 （２）定量风险评价方法，即概率风险评价方法。 （３）Ｙ－定量 险 ｔ价万 ， 是以风险指数为 ））２０１８午 ５ ＪｆＪｊ上海煤气 基础的风险评价方法，能够克服定量风险评价在实 施中缺少数据的困难，已在加拿大和美国关岛风险 管理中广泛使用，其中比较常用的有ＫＥＮＴ打分法。 ４．４管道完整性评价 完整性评价是指通过内检测、压力试验、直接 评价或其它己证实的可以确定管道状态的等同技 术来确定管道当前状态的过程。通过完整性评价明 确管道状况，制定响应计划，降低管道风险。 开展完整性评价，首先应确认对所评管道适用 的评价方法。主要方法有：内检测评价法、压力试 验、直接评价法。这些方法都有一定的优点和针对 性，同时也有一定的局限性。应根据管道的状况来 选择合适的评价方法。 对与时问相关的管道缺陷，如内腐蚀、外腐蚀 和应力腐蚀开裂，这三种方法都适用：对固有缺陷， 如罐体缺陷和焊缝缺陷等，可采用内检测评价法币ｌ 】压力试验；对防腐层缺陷，直接评价法适用。由于 Ｊ玉力试验方法要求管道停输，影响生产，一‘般只在 管道投产前进行。 内检测评价法指通过智能内检测器在管道内 运行，从而检Ｏｎ，０出管体缺陷，然后根据缺陷尺寸和 其它数据对管道状况进行评价。内检测方法包括： 变形内检测、漏磁内检测、超声波内检测和其它智 能内检测等。 埋地管道外腐蚀缺陷一般采取直接评价法。直 接评价方法是一个连续、不断修正趋准的过程，通 过评价识别正在和将要发生的腐蚀部位并提出措 施，达到不断改进的日的。直接评价法的步骤包括： （１）预评价：指简介检测与评价、直接检测和评 价前的准备。 （２）间接检测与评价：开展防腐层地面检漏等间 接测试，结合历史记录，进行防腐层漏点和腐蚀活 性点的分级评价。 （３）直接检测与评价：依据间接检测与评价确定 开挖优先顺序及开挖点数量，在最可能出现腐蚀活 性的区域开挖并收集数据，测试防腐层损伤状况及 管体腐蚀缺陷、腐蚀管道安全评价，分析腐蚀原因， 提出维护措施，并开展过程评价。 （４）后评价：即确定再评价时间间隔，并对管道 Ｉ豫 Ｓｌｌ ａＳ ｃｏｍ ｃｎ ｍ咖。 效能 、ｔｉ价的 ４．５维修 ｊ维护 等。 址进 放能测认，ｉ－一 暇以 卜冲｝ 』 ：过 或措施测 、操 测 、火设测 州 述 道克祭 ｆ 评价Ｉ，Ｉ勺结果和风险评价 的 ，圳定颅防 Ｈ Ｆｔ９；ｘＬＩ￣减缓措施，对管道进行 维修 ｊｆｌｉｑｊ 。。 效能洲 』 ，Ｉ Ｊ‘以巡过内 比较Ｊ 价，【！ＪＪ迎过比 ：‘条 ：ｊ监 ｌ 的儿段， 虻 之ｍＪ上』ｆｉ亍刈 比，来 价 屯 能。也－Ｉ叮以迎过外 比较 通过小公· 忡竹 Ｉ系统 设能 炎也 ｛ 竹 系统的效 、㈧ｔｆ ｌ 它竹逆 竹通修 １ 包括：换 ：、 涂 腐层、管道 简、１ ；通必』Ｉ、ｌ卜 『Ｊｆ ］筒及其 已修复等。 比 Ｉ ｔ㈨，』Ｊ、 川比较普趟的管道缺陷修复技术有： （１）碳纤维综合补强技术。碳纤维增强复合材料 』…Ｉ＂ ／：Ａ．…腑姒、抗腐蚀、耐久性好，施＿Ｌ简便，不 效能 价，／』ＩＩ埘｛：，Ｊ ， １１）Ⅱ克 ｆ， 一 公ｒ Ｉ 允繁 僻 系统对比，术技 系统的状况， 找／ｆ ，提…改进建 。 ５结语 ＩＯ ／，Ｊｌ 构的外观等特性， 此，比传统的焊接补疤 ，Ｊ‘法ｊＩ仃｝ ¨ ｌＹ，ｊｔ￣ｉ￣ Ｉ！ｔ－， 服了焊接补疤过 ｆ｝ｌ产 广。１ｉ 脆的危险。 尺然气Ｉ ：道克 管川 ｌ 址‘个 尔、咙人 一 ｛ ： 体系。 系统 ， （２＃４ 钢壳复合套箭技术，其主要优点是：可 ：－ 的系统Ｉ ， Ｉ外许｛；…咏迎过 断摸索相１安践， 绛 步建 起管通发 评价 ｊ ｆＩ 址找 埘ｊ 管道 ｉｉｊｆ＝究起步较晚． 逐 家对Ｊ 竹逆克 乍 ｊ竹 ‘敛，可修复制符的各种内外缺陷，包 帽蚀、塌陷、环 和轴向缺陷等， 受损的管啭 直接焊接， ｛ 裂纹、折 从… ｆ 操作阳 成小低。Ｉｌ Ｊｒ 、充 ｆ ｆ 、先进 ｒ ｌ·Ｊ【ＫＩ夕 十ｌｊ Ｌ：Ｌ Ｊ￣仃较人 ｆＩ『足近２０ 米，…内 人 ：道公 Ｊ 该顺研究，取得Ｊ 阶段性成 ． ．祭 ； 的ｔＲ Ｊ。奠 过 人 稀Ｉ管道的安全。 ４．６效能 价 也提剑Ｊ ｆｌ｛高的高瞍， 线Ｊｌ ５台 群 什道 性 ： 效能评价足指对完整性管理 １ｒ卡｝１ 法 干¨标准。管道克 性管 探｜粜 ｊ提ｆｔ‘足 个漫Ｋ的过 ，需要政府、僻道 、＿ｌ，、川 众 川 降低 道维护 』ｊｊ， ，才能逐 克善，丛ｊ÷『ｊ… 先进水、 Ｋ管通他川 命，保障竹通 进 综合分 ，把系统的各项性能与任务要求综合 比较， Ｉ Ｉ终Ｚ 剑 ，Ｊ 系统优劣程度的结果。及时发 竹道克 提ｒ 竹 过程中的小足，明确改进方向， 通 性系统的仃效性币¨时效性。 运 ０安个和 治久发。 Ｄ ｉ ＳＣＵＳＳ ｉ ｏｎ ｏｎ Ｉ ｎｔｅｇｒ ｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｎａｔｕｒａ Ｉ ６ａｓ Ｐ ｉ ｐｅ Ｉ ｉ Ｄｅ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． Ｗｅｉ Ｘｉｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ａｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｓａＩ＇ｅｔｙ，ｈａｓ ｂｅｅｎ ｈｉｇｈｌｙ ｖａｌｕｅｄ．Ｒｅｌａｔｅｄ ｅｎｔｅｒｐ￣ ｉｓｅｓ ａｎｄ ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｓ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｈａｖｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｔｈｉｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎｅ ａｆｔｒａ’ ａｎｏｔｈｅｒ．Ｂｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｃｏｎｃｅｐｔｓ，ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｓｔｅｐｓ．ｓｙｓｔｅｍ ａｌ。ｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｆ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｉｎｔｅ ｏ！‘ｉｔｙ ｎｌａｎａｇｅｎｌｅｎ｜．ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ Ｉ．ｅｌａｔｅｄ ｋｅｙ ｐｏｉｎｔｓ ｉｎ ｅａｃｈ ｓｔａｇｅ．ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｎａｔｕｌ‘ａｌ ｇａｓ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｉｌｌａｎａｇｅｌｌｌｅｎｔ ａｌ’ｅ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ．ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｇｏｏｄ ｒｅｆｍ‘ｅｎｃｅ ｆ（１ｒ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｅｎｔｅｒｐ￣ ｉｓｅｓ ｔｏ ｃｏｎｓｔｒｔｌｃｔ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｉｎｔｅｇ￣‘ｉｔｙ ｉｎａｎａｇｅｎ３ｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎａｌｕｌ’ａｌ ｇａｓ，ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ，ｓａｆｅｔｙ 上海煤气２（１１ ８ ｆｒ ５ （（笳