管道完整性管理实施方案

湛管道完整性管理实施方案

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中国？！％

二００七年一月

目录

一、完整性管理概述

1、管道完整性管理的概念

2、开展管道完整性管理的重要性及原则

3、管道完整性管理的主要内容

4、国内外管道完整性管理进展

二、？原油管道完整性建设构想及步骤

1、！！！管道管理的现状和存在的问题

2、！！！管道完整性管理建设的步骤

三、实施管道完整性管理的总体方案

1、建立湛管道完整性管理框架体系文件

2、管道完整性管理系统平台

3、完整性数据的收集及阶段要求

4、管道风险评价

5、完整性评价

一、完整性管理概述

随着科技的不断发展，管道完整性管理已经成为全球管道技术发展的重要内容。国家发改委、安监局发出文件《关于贯彻落实国务院安委会工作要求全面推行油气输送管道完整性管理的通知》发改能源〔2016〕2197号指出：各单位要坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，牢固树立以人为本、安全发展理念，建立完善油气输送管道完整性管理体系，加强管道完整性管理，不断识别和评价管道风险因素，采取有效风险消减措施，确保管道结构功能完整、风险受控，减少和预防管道事故发生，实现管道安全、可靠、经济运行。

1、管道完整性管理的概念

管道完整性（Pipeline Integrity）是指：

●管道始终处于安全可靠的工作状态；

●管道在物理和功能上是完整的；

●管道处于受控状态；

●管道运营单位不断采取行动防止管道事故的发生；

●管道完整性与管道的设计、施工、运行、维护、检修和管理的各个过程是密切相关的。

管道完整性管理：通过根据不断变化的管道因素，对管道运营中面临的安全因素的识别和评价，制定相应的风险控制对策，不断改善识别到的不利影响因素，从而将管道运营的风险水平控制在合理的、可接受的范围内，达到减少管道事故发生、经济合理地保证管道安全运行管理

技术的目的。完整性管理的实质是，评价不断变化的管道系统的安全风险因素，并对相应的安全维护活动做出调整。

管道完整性管理是预防管道事故发生、实现事前预控的重要手段，它以管道安全为目标并持续改进的系统管理体系，其内容涉及管道的设计、施工、运行、监控、维修、更换、质量控制和通讯系统等全过程，并贯穿管道整个运行期。其基本思路是利用全部有利因素来改进管道的安全性，并通过信息反馈，不断完善。简单地说，完整性管理体系就是在前期对整个燃气管网系统进行可靠性、风险性评价的基础上，利用完整性检测技术评估运行状态指标，确定再评价周期等。它反映了燃气管道安全管理从单一安全目标向提高效率、增加综合经济效益的多目标发展的趋势。

2、开展管道完整性管理的重要性及原则

(1) 管道完整性管理的重要性

●当前安全生产的严峻形势，对长输管道行业管理提出了新挑战

随着长输管道的相继建设和投入运行，管道的安全管理已经越来越显示出其重要性。管道长期埋设在地下，受到各种不确定性因素的影响和破坏，会不同程度地出现腐蚀等缺陷，给系统安全带来潜在的巨大危害。一旦发生爆炸事故，会给人民生命和财产安全造成严重影响。我们必须寻求国际管道管理的先进经验，结合中国国情，消化、吸收国外先进的管道管理技术理论和方法。

●世界各国油气管道发生事故的原因尽管在不同国家所占比例不同，但主要原因基本相同，主要为以下三大原因：外力损伤、腐蚀、材

料及施工缺陷，可见管道的完整性不仅仅是一个技术问题，更重要的是持续不断的提高整体管理水平。

●管道完整性管理是国外油气管道工业中的一个迅速发展的重要领域

据统计，全球（包括中国）油气管道的20-40%达到了设计寿命，需要进行“延寿”管理。“11．22”事件对管道的安全性管理提出了更高的要求。

(2) 管道完整性管理的原则

●在设计、建设和运行新管道系统时，应融入管道完整性管理的理念和做法

●结合管道的特点，进行动态的完整性管理；

●要建立负责进行管道完整性管理机构、管理流程、配备必要手段；

●要对所有与管道完整性管理相关的信息进行分析

3、管道完整性管理的主要内容

●风险因素分析（实效性风险因素、稳定风险因素、与事件无关的风险因素）

●高风险区域及后果；

●数据收集、检查和整合；

●风险分析；

●完整性检测与评价；

●完整性评价响应和维修与预防；

●完整性管理方案：

●完整性管理程序的效能测试；

●联络方案；

●变更管理；

●质量控制。

4、国内外管道完整性管理进展

管道安全评价与完整性国际管理是世界各大管道公司目前采取的一项重要管理内容。国外油气管道安全评价与完整性管理始于20世纪70年代美国，至90年代初期，美国的许多油气管道都已应用了安全评价与完整性技术来指导管道的维护工作。

为了增进管道的安全性，美国国会于2002年11月通过了专门的H.R.3609号《关于增进管道安全性的法案》，2002年12月27日布什总统签署生效；H.R.3609号法案第14章中要求管道公司在高风险地区（HCA）实施管道完整性管理。美国运输部制定了《在管道高后果区实施管道完整性管理》CFR42 PART195。美国增进管道安全性的法案的目的：推进并加速管道高风险区域的完整性评价；促进管道公司建立和完善完整性管理系统；促进政府发挥审核管道完整性管理计划方面的作用；增强公众对管道安全的信心。

国内油气管道的安全评价与完整性管理开始于1998年，中国石油管道科技中心建立管道完整性管理体系、建立管道基础数据库。自2001年起中国石油陕京输气管道建立了管道完整性管理体系，全面实施了管道完整性管理。2009年2月19日，中国石油管道公司经过4年多研究实践，《管道完整性管理规范》成为我国第一套自主研发编制的管道完整性管理企业标准。

二、！！！管道完整性建设构想及步骤

完整性管理就是为满足安全管理的客观需要而在近几年发展起来的以管道安全为目标的系统管理体系，内容涉及管道设计、施工、运行、监控、维护、更换等全过程。我单位拟建立及推行的“完整性管理”建设的初步构想是通过管道完整性管理包括数据采集对管道运营中面临的风险因素进行识别和评价，通过制定相应的风险控制对策，使管道始终处于安全可靠的受控状态。通过完整性数据的规范化和完整性体系建设，进一步提高运行管理水平，为公司推行HSE管理奠定坚实的基础。

1、！！！管道管理的现状和存在的问题

管线简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。沿线多为水稻田、林地及水产养殖区，村镇密集，交通发达，池塘沟渠众多，水网密集。管道全线穿越较大河渠59处,穿越沟渠、池塘377处，穿越高速公路17处，穿越省道、国道22处,穿越高速铁路8处，穿越铁路7处，穿越县道及以下公路191处。2017年将改造9座手动阀门为电液联动阀门，届时主干线将全部为电液联动阀门，实现远程关断、沿线压力采集上传。

目前次！！！管道已建立了安全管理体系和运行管理模式，从巡查、巡检、第三方施工协调保护、管线设施的维护保养及日常的应急抢修、隐患整改等方面不断完善，形成了较为合理的模式。日常运行管理根据管道分布位臵采取站线分离管理模式，分别设立多个驻点负责区域内管线的巡查巡检、维护职责。存在的问题主要有以下几方面：

①在基础竣工数据方面距完整性管理要求存在较大的差距。例如：根据完整性基础要求施工阶段应收集包括以下位臵坐标的测量数据：

●管道焊口三维坐标；

●阀室竣工测量坐标成果；

●穿越定向钻出入土点坐标；

●阴极保护桩位臵坐标；

●地下障碍物位臵坐标；

●水工保护处的位臵测量；

●管道三桩三维坐标测量。

在已移交的管道竣工资料中均不能提供上述基础坐标测量数据。另外如钢管制管环节试压、探伤数据，施工环节开挖、下管、焊接、回填、检测等管道追踪信息、各类测试记录及各环节的现场图片等也存在缺失。由此可见施工阶段的完整性管理数据采集工作亟待规范和完善。

②管道检测的手段和数据收集、管理还有不足。运行数据的在日常运行的数据积累中，现阶段！！！管道实现了外加电流阴极保护数据的测量。管道防腐层漏点的检测等工作，积累了初步的运行管理数据，但由于管道投产时间较短，相关检测的规范及操作还存在疏漏，现阶段采集的数据还不足以满足完整性管理的数据要求，例如阴极保护数据中，现阶段只检测了管道保护电位，对于其它阴极保护效果分析可能用到的如阳极组输出电流、自然电位、杂散电流等数据有待逐步实施检测。另外还应建立管道内检测数据，加强对管道穿跨越和斜坡的监测，研究与其它外加电流阴极保护管道及与地铁并行管道的杂散电流影响问题等。

③管道运行风险分析和评价体系未建立。

2、！！！管道完整性管理建设步骤

由于管道完整性管理内容涉及管道设计、施工、运行、监控、维护、更换等全过程，内容繁多，涉及面广，是一个系统工程，因此必须成立一个跨部门的人员组成工作小组推进。

建设管道完整性管理总体分两步走:

①2017年上半年编制完整性管理的程序体系文件，从施工环节规范数据采集的流程和要求，完善已运行管道的数据积累，同时依托公司智能化管道管理系统平台完善数据管理，建立管道数据管理平台，开展风险因素的识别；

②2017年下半年在数据积累的基础上建立风险评价和完整性分析模型，开发分析软件，进行管道完整性评价，指导管道安全运行和建立风险防范体系，实现事故的提前预控。

三、实施管道完整性管理的总体方案

1、建立！！！管道完整性管理框架体系文件

完整性管理体系框架文件是实施管道完整性管理的重要前提和实施完整性管理的指南。其包括公司完整性管理状况调研、提出完整性管理体系方案设计、完整性管理体系文件的开发与应用。

完整性管理体系框架文件的开发目标是通过对！！！管道安全管理要求的分析和完整性管理的需求分析，研究建立一套适合！！！管道完整性管理体系的标准方法和规范要求。完整性管理体系适用于指导！！！管道运行管理。主要内容为：

●完整性管理体系框架设计

●完整性管理流程及文件体系标准

完整性管理体系实施标准规范

主要研究内容为：

1）完整性管理体系框架设计

2）完整性管理流程及文件体系标准

①完整性管理工作流程标准

②完整性管理的组织机构职责规范

③完整性管理文件体系标准

④相关标准规范的整理、采用等

3）完整性管理体系实施标准规范

①完整性管理数据采集、检查与综合标准

②检测实施标准规范

③完整性评价技术标准研究

④直接评估技术标准

⑤试压评估标准

⑥管道地质灾害的识别与监测管理规范

⑦第三方破坏的管理与统计分析方法

⑧维护与修复标准规范

⑨培训标准规范

⑩完整性管理效能评估管理标准规范

4）管道完整性管理规程集成

具体实施方法分述如下：

1）完整性管理体系规划

组织机构调研，对今后完整性管理的具体内容和体系框架进行系统的研究，提出完整性管理体系的总体规划内容。

2）完整性管理流程及文件体系

①完整性管理工作流程

完整性管理流程主要通过完整性管理软件系统来实施，管理软件是保证完整性管理实施的基础和工具，提出管理管理流程和软件系统的建立标准和规范是保证完整性管理软件结构、功能和管理效能的关键，主要包括在管理流程、软件功能要求、数据结构等方面。在软件系统方面需要提出系统的功能要求，以满足管理和完整性评估等的需要，在数据结构方面的提出标准规范有利于数据的共享和管理。

②完整性管理的组织机构职责规范

根据完整性管理和评估的需求，按照规范要求，明确完整性管理过程中各环节的组织机构和职责范围。

③完整性管理文件体系

从国内外标准、程序文件、作业文件、操作规程等方面的研究入手，讨论基于完整性管理要求的文件。

④相关标准规范的整理、采用等

在国内外现有相关标准文件的基础上，收集和整理系统的完整性管理标准，并研究其适用性。

3）完整性管理体系实施标准规范

①完整性管理数据采集、检查与整合

考虑不同的运行方式、不同的地质环境、不同的材质特性、不同

输送介质，进行完整性管理数据搜集和采集标准研究，建立完整性管理数据采集、检查与整合标准体系。

②检测实施规范

通过对不同检测方法范围的认定研究，研究不同检测方法在管道完整性管理中的作用，讨论建立检测的方法和规范要求。

ⅰ、内检测技术

针对不同缺陷的检测技术标准，比如用于内外腐蚀危险的金属损失检测标准、用于应力腐蚀开裂的裂纹检测器标准、用于第三方损坏和机械损坏引起的金属损失和变形的检测器标准、裂纹型缺陷检测标准、腐蚀缺陷检测标准、腐蚀检测器操作标准。

ⅱ、外检测标准

●管体检测技术

超声导波技术的工程应用标准和其它管体缺陷NDT检测技术。

●涂层检测技术

●其它基础数据检测

包括土壤腐蚀性、电阻率、CP参数等基础数据的检测标准。

ⅲ、管体材料性能测试标准

针对完整性管理需要对管材性能测试标准。

③完整性评价技术

ⅰ、完整性管理风险评价技术

完整性管理风险评价体系是管道完整性管理的重要内容，其风险评价体系的有效实施将最大限度的预防事故发生，及早识别危险源，所

包含的内容包含（但不局限于）风险评估的分段、风险评估方法的建立、风险评估方法、风险分析、油气管道HCA中场所的确定的标准、风险分析排序和完整性风险评价和减缓措施等。

ⅱ、风险后果评价

后果评价不仅包括人员和财产、房屋的安全半径，还包括财产的损失、人员的伤亡损失、社会的影响、市场的影响、政治的影响等包括以下内容（但不局限于）：风险后果的分类标准、潜在影响区域、需考虑的影响事故后果的因素和危险性与可操作性分析。

ⅲ、管道缺陷评价标准和规范

包含体积型缺陷、平面型裂纹、焊缝缺陷、几何变形缺陷的安全评价标准，不同的管道适用的标准不同，包含缺陷的评价技术规范、管道的寿命预测理论方法等。

ⅳ、外防腐有效性完整性评价规范

④直接评估技术

ⅰ、埋地管道外腐蚀直接评价规范

ⅱ、管道内腐蚀直接评价规范

⑤试压评估

在役管道适用性试压方法和评估标准。

⑥地质灾害的识别与监测管理

提出地质灾害的识别与监测管理办法。

⑦第三方破坏的管理与统计分析

提出第三方破坏的管理与统计分析办法。

⑧维护与修复标准规范

管道的维护与修复部分主要包括管道完整性管理计划的实施方法和规范要求，主要内容为完整性管理维修计划实施方法和规范、完整性管理计划实施的指导规范、修复管理方法和规范和管理的变更管理方法等。

⑨培训标准规范

研究管道完整性管理培训方法和规范。

⑩完整性管理审核规范

研究完整性管理效能评估方法和规范。

2、建立管道完整性管理系统信息平台

主要内容为：

1）线路管道完整性管理系统

●地理信息系统的建设

●基于管道地理信息平台的风险评价与完整性评价系统，包括风

险评价模型、完整性评价模型等

2）场站完整性管理系统

●三维场站数据管理子系统

●场站定量风险评价子系统

3）应急管理系统

●应急处臵方案

●应急管理

具体实施方法分述如下：

就智能化管道管理系统这一整体而言，需要结合我单位现有的地理信息系统，进行完善，分步实施。第一步2016年实现数据的采集，进行管理流程的梳理，实现数据的采集和入库功能，开展风险因素识别分析，初步搭建数据管理平台。第二步是2017年开展线路风险评价、完整性评价模型的开发和利用，进行风险评价。第三步拟开展场站完整性平台开发，完善应急抢险指挥功能，实现风险、应急处臵、指挥一体化的功能。

实现管道完整性管理信息共享平台可以定位在两个方面：一是实现管道各业务部门的风险管理功能，通过它实现各级部门与基层间的完整性管理信息共享；二是作为管道应急指挥平台，通过它形成风险与应急数据库间进行优化与智能化处理提供可能。其定位如图1所示。

图1 管道完整性管理信息管理平台

风险、完整性、修复、应急评价流程配臵：

图2 业务流程图

管道完整性管理系统通过共享数据平台访问空间数据库，实现数据信息的共享，交互，集成。

完整性数据库包括设备设施数据、管道运营数据、管道风险相关数据。

设备设施数据包括空间属性和业务属性，其中空间属性主要包括管线、阀门所处地理坐标位臵、相关的地形、地貌、地质构造等特征，管道属性主要包括管线、阀门等设备的材质、材料、口径、设计流量、设计压力阈值、工作温度、温度阈值、弹性系数、安全系数等等特征；

管道运营数据是指每个监测点在不同时点的工作数据，包括流量、压力、温度等信息；相关业务数据是指各业务部门日常工作流程生成的数据。

管道风险相关数据，包括沿线医院、消防队、挖掘机、人口密度和分布，大型机具分布、人文文化、降雨量、水文、河流等

由于管道完整性系统是个较复杂的系统，一方面必须从技术层面上进行信息数据的分析、资源优化分析处理、信息输出来实现空间数据的共享、融合，另一方面须建立一套完整的风险、完整性与应急数据组织标准、数据维护标准、数据管理标准保证系统平台的正常运行。只有经过技术层面和体制层面的整合，在合理的范围内实现信息和资源的充分共享才能使得天然气管道完整性管理系统达到最大的使用效益。

如图所示：

3、完整性数据的收集及阶段要求

收集与操作、维护、巡线、设计、运行历史相关的信息以及每个系统和管段特有的具体事故和问题的相关信息，以及收集致使缺陷扩张或可能造成新缺陷的情况和行为是建立完整性体系的基础。

1）管道工程数据收集

管道施工阶段管道工程的数据的收集是后期实施数据积累并进行完整性管理工作的数据基础，例如对于焊口、阀门、弯头、穿跨越入土点、地质变化点、标志桩、阴极保护桩、地下障碍物的位臵及相关的图片记录等等。结合完整性管理的实施，在2016年上半年就公司开展由地球物理公司进行数据收集。

2）管道运行数据的收集

现阶段已投入运行的！！！管道，由于施工阶段部分数据的不完善，已在2016年通过由地球物理公司进行数据收集。实施各类检测工作，完成基础数据的补缺。

3）管道完整性管理信息（数据）收集

其来源有管道装臵图、走向图、航拍图、原始施工图、运行管理计划、应急处臵计划、操作规范等相应的工业标准，包括专家或公共社会对某事件达成的共识所量化的经验值。

在各类数据的收集过程中，应注意与现有GIS系统的整合，开发建立数据录入、管理平台，建立健全各类数据的收录格式。审核及录入机制，编制《完整性管理数据录入规范》，做到GIS系统中对于各类管道本质属性及运行参数的整合，为后期数据分析及风险评价提供数据依据。

4、管道风险评价

国内外管线工业界四十多年的实践和安全管理经验总结出造成管线破坏的几个主要原因是：

●外部人为机械性损伤

●管材腐蚀

●地质灾害

●薄弱点的人为破坏

在管线使用寿命期间，一些种类的损伤是难以准确预测和完全避免的，从而难以在常规设计中解决这些问题。特别是对一些非常规情况与环境条件。风险评价的开展，可预先提出风险因素所在，并根据提出的