油气管道完整性管理综述

油气管道完整性管理综述

摘要目前，各国管道公司普遍采用管道完整性管理这种管理模式[3]，即一种以

预防为主的基于管道风险管理的安全管理模式，文章介绍了国内外油气管道完

整性管理体系的发展过程，论述了完整性管理的概念，实施完整性管理的必要性、原则、内容、管理技术以及面临的挑战，并对这种模式的完善提出了建议。关键词油气管道完整性必要性挑战建议

1.油气管道完整性管理概述

油气管道完整性与管道的设计、施工、运行、维护、检修和管理密切相关，是指在运行条件下，管道能够承受的施加其上的载荷和安全运行的能力，要求

管道在物理上和功能上是完整的，管道公司已经并将不断采取措施防止事故的

发生，确保管道始终处于受控状态。

油气管道完整性管理是一种以预防为主的基于管道风险管理的安全管理模式，通过一系列管理活动对影响管道完整性的潜在因素进行识别和评价，并予

以治理，通过采取各种风险消减措施将风险控制在合理、可承受范围内，确保

管道功能完好、结构无缺损，从而达到管道经济平稳运行的目的。其实质在于

对不断变化的管道面临的风险因素实时进行识别与评价，及时调整当前采用的

防范措施。因此，管道完整性管理与传统的管道管理方法本质区别在于变被动

维护为主动预防，做到预防为主，防患未然。

2.油气管道完整性管理的发展过程

20世纪70年代,当时各种管道事故频繁发生，造成了巨大的经济损失和人员伤亡，大大降低了各管道公司的盈利水平。为此，美国首先开始借鉴经济学和

其他工业领域中的风险分析技术来评价油气管道的风险性，以期减少管道事故

的发生和尽可能延长管道使用寿命，合理的分配有限的管道维护费用。

80年代，一些欧洲管道公司开始制定并完善管道风险评价的标准，建立了

油气管道风险评价的信息数据库，研制开发实用的评价软件程序，逐渐建立了

适应性评价模型，使管道的风险评价技术向着定量化、精确化和智能化的方向

发展。

到了90年代，美国油气管道业主已广泛应用风险管理技术与完整性管理技

术来指导管道的维护工作。管道完整性管理逐渐发展为以管道安全为目标的系

统管理体系。

至2000 年前后，国外开始推动国家立法，制定行业标准，使管道完整性管理技术的发展、应用更加规范化、系统化。

我国20 世纪90 年代引入管道风险管理理念，并于2005 年前后开始大力发展管道完整性管理技术，经过10 来年的发展，取得了丰硕的成果，建立了完善的管道完整性管理技术体系。

3.油气管道实施完整性管理的必要性[1]

3.1 油气管道安全管理的有效手段

管道完整性管理技术是目前能够有效、全面提高管道安全水平的技术手段。加拿大、英国等发达国家也都通过立法规定必须对管道实施完整性管理。西欧

17国在30年前的管道泄漏事故率为1.2 次/（103 km·a），开展管道完整性管

理后，至2000 年已下降到0.25 次/（103 km·a）；管道总长度增加了2 倍，

泄漏次数却下降了30％。

3.2 确保我国油气战略通道安全的需要

油气管道作为我国油气资源战略通道，承担着重要的输油、输气任务。中

亚输气管道和中缅输气管道，与国内主要天然气管道管网相连，是国内天然气

管网的主要气源通道。可见，通过战略通道输入国内的天然气，经国内管网输

送后供给全国各地的用户，若战略通道出现事故导致停输，将影响国内超过四

亿人用气，以及全国主要经济发达地区的很多工业用户，从而给国家经济发展

带来不可估量的损失。

3.3 海外管道出现事故易导致国际纠纷

油气管道输送的石油、天然气属于易燃、易影响环境的高危物质，若发生

泄漏事故，很难及时控制，容易引发严重的大面积环境污染或燃烧、爆炸事故。海外管道分布在世界不同国家，当地政府和居民对外来企业存在很大的不信任感，甚至敌意。如果当地环境被污染，或者当地居民的人身和财产遭受损失，

则会引发激烈的抗议和冲突。这将导致企业日后在该地区永无安身之地，从而

引发国际争端。

3.4 海外管道出现事故易造成巨大资产损失

中国积极开拓海外市场，越来越多地参与国际油气业务的运作，在世界范

围内与业内国际大公司同台竞技，也是一种投资行为。投资的目的就是要获得

利益。海外油气管道投资巨大，其资金回收周期长，如果管道在运行过程中发

生严重事故，将会导致投资资产的直接经济损失。同时，国际项目的规则是严

格按照协议执行，海外管道都签订了输送协议，若管道出现事故，一方面，上

游资源提供商无法外输资源；另一方面，下游用户得不到产品，他们都会要求

按协议进行赔偿，各种损失加起来数额庞大。

3.5 海外管道是展示中国石油企业实力的窗口

中国石油海外业务能够持续快速发展，很重要的原因是发挥中国石油企业

的整体优势，同样也借助了中国石油企业管道技术的整体优势。中国石油海外

管道属于中国石油管道的一部分，海外管道管理的技术水平反映的是中国石油

企业管道管理技术水平。因此，结合国内同行研究发展的管道完整性管理技术，在海外管道上实施完整性管理，不仅是展示海外管道的安全水平，同时也是中

国石油管道完整性管理技术水平在世界上的展示。

4.管道完整性管理的内容[5]

管道完整性管理是指对所有影响管道完整性的因素进行综合的、一体化的

管理。大体上包括以下内容：

（1）建立完整性管理机构，拟定工作计划、工作流程和工作程序文件。

（2）进行管道风险分析，了解事故发生的可能性和将导致的后果，制定预防和应急措施。

（3）定期进行管道完整性检测和完整性评价，了解管道可能发生事故的原因和部位。

（4）采取修复或减轻失效威胁的措施。

（5）检查、衡量完整性管理的效果，确定再评价的周期，持续不断的进行完整性管理。

（6）开展培训教育工作，不断提高管理和操作人员的素质。

5.实施完整性管理的原则[3]

5.1应融入管道完整性管理的理念和做法

管道的完整性管理开始于管道正确的设计和施工。在一系列的标准中，针

对输油、输气管道从设计、管子和管件材料制造、管道系统施工、设备安装、

管道验收、操作与维护、腐蚀控制等过程，为防止管道损伤，确保公众安全，

提出了明确的技术指南。这些技术指南以及管道设计说明书为以后的完整性管

理程序提供了重要的原始资料信息。

5.2进行动态的管道完整性管理

管道完整性管理程序是一套不断改进且能灵活适应管道经营者特点的程序，并通过周期性的评价和修订来适应管道操作系统、运行环境及管道系统本身新

输入资料信息的变化。周期性的评价要求能够确保程序采用合适的高新技术及

在当时条件下最好的预防、检测和风险减缓等措施，并且和运营商的运营经验

相结合，有效支持运营商的完整性管理。

5.3对于管道完整性相关的信息进行分析

完整性管理程序整合所有在制定决策过程中可利用的信息，运营商在最有

利的情况下收集和分析这些信息。通过整合所有可利用的信息，管道运营商能

够确定在什么位置发生事故的风险最大，进而做出谨慎的评价，降低风险。

5.4 风险评价是一个反复循环、持续不断的过程

风险评价是完整性管理程序的基础，其最终目的是识别和对最重要的风险

优先排序。管道风险分析是一个反复循环的过程，管道运营商应该周期性地收

集管道系统运行经验及其他附加信息资料。这些信息可以帮助运营商更好的了

解管道系统的新风险，并相应调整完整性管理计划，其结果可能会导致检测方

法和周期的改变。

5.5 不断采用各种新技术

在完整性管理程序里，采用一些新技术，可以提高运营商评价风险的能力。利用有效的、合适的新技术，可以更好地研究管道系统潜在的最大危险。

5.6要建立负责实施管道完整性管理机构和流程

物理基础设施的完整性仅仅只是整个管道系统完整性的一部分，管道系统

完整性也包括基础设施的操作人员，以及他们使用和遵循的工作方法。操作人

员应该安全地运行并合理地维护管道。为了建立有效的完整性管理程序，该程

序必须标明运营者的组织、运营过程及操作系统，并需要对所有操作人员实施

不定期的培训，以培养合格的操作人员。

6. 管道完整性管理技术[2]

6.1 数据采集

管道完整性数据采集主要是对管道的历史数据进行恢复、对建设和运行期

间的数据进行采集，是管道完整性管理采取的第一步，也是最为关键的一个环

节。

6.2 管道风险评价

管道风险评价是指对影响管道安全运行的有害因素进行识别，并对事故发

生的可能性和后果大小进行评价，进而计算风险大小并提出有效的风险控制措

施的过程。风险评价工作是开展完整性管理的核心环节，通过风险评价可以了

解管道的各种危害因素，明确管道管理的重点，从而有利于实现风险的预控，

保障管道的安全运行。通常根据结果的量化程度将管道风险评价[7]方法分为定性、半定量和定量方法三种[6]。

6.3 完整性评价

完整性评价是基于风险评价的结果，对高风险段管道的缺陷进行检测，对

缺陷的剩余强度和剩余寿命进行评估[4]，并预测缺陷导致管道失效的发展趋势。完整性评价方法主要有内检测法、压力试验法和直接评价法三种。

6.4 效能评价

效能评价是指对管道完整性管理系统进行综合分析，将系统的任务要求与

工作性能进行全面比较，得出表示系统优劣程度的指标结果，针对发现的管理

方面的不足及时制定改进方案，确保管理系统的有效性和时效性。

7.油气管道完整性管理面临的挑战[1]

7.1 国内外油气管道技术标准存在差异

海外油气管道分布在不同的国家，各国所执行的安全法规、管道及设备技

术标准体系存在差异。而在实施完整性管理过程中，需要根据相关的安全法规、油气管道的技术标准确定油气管道的安全管理目标、可接受安全水平。可接受

安全水平直接影响到完整性评价、决策。

7.2 管道数据采集与管理成本高且难度大

数据是管道完整性管理的核心，完整性评价可使管道数据增值。但管道数

据采集存在如下困难：①管道位于世界各地，各个不同的项目按照不同的技术

标准，由不同的供应商提供设备，不同的承包商施工，管道管理人员常常一人

多岗，很多基础性数据积累工作不系统、不全面。②建立统一的管道数据中心

难度大，一些国家以安全为由，妨碍管道数据的采集和传输，沟通协调困难重重。

7.3 一些海外管道途径国家社会动荡且环境恶劣

中国海外管道多分布在中亚、中东、非洲地区，有些国家贫穷、动荡，运营者自身安全都难以保证，确保管道安全难度更大。在这些不稳定国家，各派政治势力时常发生冲突，冲突中常常破坏油气管道。另一方面，海外管道途经地区自然环境恶劣，存在很多对管道不利的因素。

8.关于完善管道完整性管理的建议[3]

一是尽快建立国内的管道完整性管理法律、法规和标准体系，各企业应制定并实施管道完整性管理计划，并保证能够依法实施。

二是油气管道运行事故的统计记录存在不连续、不完整、不准确的问题，因此要加强和完善油气管道运行参数及事故统计资料的搜集、整理，建立管道运行事故数据库。

三是树立新的管道安全管理理念，加强员工的资格认证和职业技能培训，不断提高员工素质。

四是增加对管道安全管理技术的资金投入，加大对管道事故责任人的惩罚力度。

五是建立管道完整性管理专业评价机构，开发各种检测装置和分析软件。参考文献

[1] 李大全.中国石油海外管道完整性管理的必要性和挑战，2015.

[2] 范锋.油气管道完整性管理综述，2014.

[3] 张玲,吴全.国外油气管道完整性管理体系综述，石油规划设计，2008，1 9(4)：9～l1.

[4] Steve Irving.管道整体系统完整性管理综述，油气储运，2005，24(增刊)144～147.

[5] 张乃禄，肖荣鸽.油气储运安全技术,西安电子科技出版社，2013.

[6] 陈斐.油气管道完整性管理技术体系的完善,2014.

[7] 宋文波.油气管道完整性维护研究,2014