大庆油田工程建设公司,163000
摘要:管道完整性管理是一个与时俱进的持续过程,管道的实效模式是一种时间依赖的模式。腐蚀、老化、疲劳、自然灾害、机械损伤等能够引起管道失效的多种过程,随着岁月的流逝不断地侵蚀着管道,必须持续不断地对管道进行风险分析、检测、完整性评价、清洗、修复、人员培训等完整性管理,因此油气田建立管道完整性管理体系具有十分重要的意义。
关键词:油气田;管道完整性;管理体系
0前言
截至2020年底,我国油气管网规模已达到16.9万公里,预计到2025年,全国油气管网规模将达到24万公里,基本实现全国骨干线及支线联网。油气介质的易燃、易爆等性质决定了其固有危险性,油气储运的工艺特殊性也决定了油气管道行业是高风险的产业。管道的安全运行问题是社会公众、政府和企业关注的焦点,对各大油气田来说,管道运行管理的核心是“安全和经济”。
1管道完整性管理和管道完整性管理体系定义
1.1管道完整性管理(Pipeline Integrity Management,PIM)
管道完整性管理是指为保证管道的完整性而进行的一系列活动,具体指针对管道不断变化的因素,对管道面临的风险因素进行识别和评价,不断消除识别到的不利影响因素,采取各种风险消减措施,将风险控制在合理、可接受的范围内,最终达到持续改进、减少管道事故、经济合理地保证管道安全运行的目的。
1.2管道完整性管理体系
管道完整性管理体系的定义是针对完整性管理的计划、实施、效能、质量、评审、培训、持续改进等内容建立一套具有规定性、强制性、科学性的可执行、可操作、可遵循的管理文件、技术文件以及技术标准。完整性管理体系分为管理体系和技术体系,管理体系分为管理程序文件、管理作业文件、管理手册等,技术体系分为专利技术、技术标准、技术成果、专有技术等,如图1-1所示。
图1-1 管道完整性管理体系框图[1]
2建立完整性管理体系的意义
管道完整性管理可以覆盖管道站场、海底管道、燃气管网、集输管网、LNG 接收站、储气库等设施,将管道完整性管理按照资产管理结构划分为管道本体、管道防腐、管道地质灾害与周边环境、站场与设施、地下储气库五大类。已投入使用的诸多旧式油气管道由于存在制造缺陷或发生了长时间的腐蚀,逐渐呈现管道老化的现象。油气管道的管理部门缺乏对管道的及时监测维护,使得油气管道运行风险提升。新式管道的建设中存在许多瑕疵和管理不全面的问题,安全事故时有发生。由此可见,完善油气管道的完整性管理体系是大势所趋。
管道完整性管理体系中的完整性专项技术,如定量风险评价技术,地质灾害风险控制技术,管道内检测技术,有限元仿真模拟技术,泵机组、压缩机组在线检测与故障诊断技术,失效分析技术等,均需要开展深入研究。大量实践证明,管道安全预测、检测、预防、分析、诊断等方法与技术,对降低事故发生频率具有重要作用。近年来,通过开展完整性管理,中国油气管道平均事故率统计数据由 0.4 次(/ 103 km·a)降至 0.25 次(/ 103 km·a),西气东输、陕京管道系统事故率则低于 0.1 次(/ 103 km·a)。
3大庆油田管道完整性管理体系现状
自2016年全面推进管道完整性管理以来,各油气田均已开展相关工作,以大庆油田为例,管道完整性管理取得的成果主要有[2]:一是遵循完整性管理风险管理理念,融合现有的管理模式,建立了适应油田生产特点的完整性管理流程;二是以中石油统建的A4、A5数据管理系统为基础,形成一个集完整性数据采集、数据管理为一体的数据支持平台,具备风险评价、完整性评价、维护修复管理、效能评价等主要分析功能;三是优选出了适宜的管道外检测技术;四是规范了埋地管道外防腐(保温)层和管体缺陷的修复技术和修复原则。目前,完整性管理技术已经在大庆油田全面展开,按照完整性管理的工作流程,已完成全油田十几万条总长超过 10×104km 管道的风险评价。评价出高风险管道 1×104km 以上,中风险管道 8 000 km以上,完成了 1×104km 以上高风险的检测评价,发现破损点 5×104多处,修复管体和外防腐保温层缺陷 1×104多处,投入产出比 1:5.16。通过对修复管道持续跟踪,仅发生4次穿孔,失效率0.001 km-1·a-1,取得良好的经济效益和社会效益。
4结论及建议
管道完整性管理[4]是一个不断计划(Plan)→执行计划(Do)→检查执行效果(Check)→根据检查完善(Act)的,贯穿整个生命周期的管理循环,随着时间环境的不断变化,管理也在动态发展。建议各大油气田建立管道完整性管理体系遵循以下原则:
(1)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。
(2)结合管道的特点,进行动态的完整性管理。
(3)要建立负责进行管道完整性管理的机构、管理流程,配备必要的手段。
(4)要对所有与管道完整性管理相关的信息进行分析、整合。
(5)必须持续不断地对管道进行完整性管理。
(6)应当不断在管道完整性管理过程中采用各种新技术,并自发攻关新技术。
希望今后管道完整性管理将不再只是国家法规的要求,而成为油气田安全生产,提高效益和可持续发展的自觉行动。
参考文献
[1]《管道完整性管理体系建设》,董绍华,中国石化出版社,003
[2]《大庆油田埋地管道完整性管理的应用》,张宝良,姬宗江,张飞鹏,何树全,刘博昱,《油气田地面工程》,第38卷第10期(2019-10),124-125
[3]《大庆油田埋地管道的完整性管理》,孙振龙,《化学工程与装备》,2021年第9期,144
[4]《管道完整性管理(PIM)进展》,郑权明,张合平,《全面腐蚀控制》,第34卷第06期2020年06月