管道完整性管理的障眼盲點(diǎn)

□ 文/林肖也 顏素安

管道完整性管理的障眼盲點(diǎn)

□ 文/林肖也 顏素安*

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。

國(guó)外管道管理經(jīng)驗(yàn)表明：研究確保當(dāng)前管道行業(yè)生產(chǎn)安全的支持技術(shù)和管理方法，推廣完整性管理及技術(shù)應(yīng)用是保障管道本質(zhì)安全的根本，是解決管道業(yè)務(wù)發(fā)展瓶頸的關(guān)鍵。

這一點(diǎn)，中國(guó)的企業(yè)在管道管理上也充分認(rèn)識(shí)到了。就像任何裝載并運(yùn)輸危險(xiǎn)性產(chǎn)品的壓力設(shè)備和設(shè)施一樣，管道也需要遵守定期的法定檢查、檢驗(yàn)和再認(rèn)證，需要以管道安全、設(shè)施完整性、可靠性為目標(biāo)并持續(xù)改進(jìn)的管理體系。

油宣/圖

中國(guó)長(zhǎng)輸油氣管道運(yùn)營(yíng)已經(jīng)走過40余載，在近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程中，長(zhǎng)輸管

道從無到有、發(fā)展壯大，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的能源大動(dòng)脈。目前，中國(guó)的油氣管道總里程已經(jīng)達(dá)到7×104公里，到“十二五”末，中國(guó)的油氣管道總里程將達(dá)到15×104公里，形成多渠道、跨區(qū)域的全國(guó)性油氣管網(wǎng)系統(tǒng)，管道對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)和發(fā)展將跨越到新的階段。

但是，隨著管道業(yè)務(wù)的不斷深入發(fā)展，運(yùn)行40余年的老管道面臨腐蝕、疲勞等老化問題，容易發(fā)生泄漏事故，而長(zhǎng)距離、大口徑、高壓力和高等級(jí)鋼管等成為新建管道的特點(diǎn)，帶來一系列在過去40年管道運(yùn)營(yíng)管理中從未遇到的新問題，給管道的安全運(yùn)行帶來前所未有的挑戰(zhàn)。即便是中國(guó)石油、中國(guó)石化都在積極推廣完整性管理并且取得了一定的成績(jī)，不僅搭建了系統(tǒng)的管理體系和組織機(jī)構(gòu)，消除了大量安全隱患，而且解決了大量技術(shù)問題，改變了管理和決策模式，但是管道事故依然無法完全杜絕。

比如，去年“11·22”青島輸油管道爆炸事故和今年蘭州市“4· 11”自來水苯超標(biāo)事件，涉及到的相關(guān)石油管道和企業(yè)都實(shí)行了管道完整性管理。

管道完整性管理的理念是預(yù)防事故的發(fā)生，可是什么會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生，如何及時(shí)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致事故發(fā)生的因素，如何及時(shí)消除這些因素等都較難回答，發(fā)生在管道完整性管理中的盲點(diǎn)，不僅是因?yàn)閷?duì)管道本身的技術(shù)認(rèn)知問題。從目前我國(guó)石油天然氣管網(wǎng)存在的隱患來看，管道是運(yùn)輸危險(xiǎn)產(chǎn)品的資產(chǎn)，面臨通過公共財(cái)產(chǎn)的壓力。管道本身也會(huì)受到第三方造成的外部損害。在許多情況下，這種外部損害是管道故障的主要原因。也是企業(yè)管道完整性管理的障眼盲點(diǎn)。

怎樣的管理才是完整性管理

理論上講，管道完整性管理是指管道運(yùn)營(yíng)管理公司根據(jù)不斷變化的管道因素，對(duì)管道運(yùn)營(yíng)中面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素的識(shí)別和技術(shù)評(píng)價(jià)，制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制對(duì)策，不斷改善識(shí)別到的不利影響因素,從而將管道運(yùn)營(yíng)的風(fēng)險(xiǎn)水平控制在合理的、可接受的范圍之內(nèi)。通過監(jiān)測(cè)、檢測(cè)、檢驗(yàn)等各種方式，獲取與專業(yè)管理相結(jié)合的管道完整性信息,對(duì)可能使管道失效的主要威脅因素進(jìn)行檢測(cè)、檢驗(yàn)，據(jù)此對(duì)管道的適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)估，最終達(dá)到持續(xù)改進(jìn)、減少和預(yù)防管道事故發(fā)生，經(jīng)濟(jì)合理地保證管道安全運(yùn)行的目的。

如何才能實(shí)現(xiàn)油氣管道的長(zhǎng)治久安？這無疑是全球管道運(yùn)輸領(lǐng)域面臨的共同難題。

進(jìn)入21世紀(jì)后，美國(guó)石油學(xué)會(huì)率先提出了基于風(fēng)險(xiǎn)的管道完整性管理的概念，被認(rèn)為是管道安全管理的有效模式和發(fā)展方向。管道完整性要求管道始終處于完全可靠的服役狀態(tài)，其內(nèi)涵包括三個(gè)方面：管道在物理上和功能上是完整的；管道始終處于受控狀態(tài)；管道運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)并仍將不斷采取措施防止失效事故發(fā)生。

油氣管道完整性管理包括管線數(shù)據(jù)收集整理、風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)、完整性評(píng)價(jià)、管道維護(hù)決策等流程，其中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和完整性評(píng)價(jià)是管道完整性管理的兩項(xiàng)核心技術(shù)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是在風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別的基礎(chǔ)上，通過計(jì)算管道失效概率和評(píng)估管道失效后果，對(duì)管道風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)排序，以識(shí)別出高風(fēng)險(xiǎn)因素和高風(fēng)險(xiǎn)的部位，并提出風(fēng)險(xiǎn)降低措施的對(duì)策建議。完整性評(píng)價(jià)是在管道缺陷檢測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)含缺陷管道能否適合于繼續(xù)使用的定量工程評(píng)價(jià)。

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)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)，避免或減輕周圍環(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）管道公司采用風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)評(píng)價(jià)模型（即專家打分法）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。

由于完整性管理通過內(nèi)外檢測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析和評(píng)價(jià)，給出了完整性管理建議或結(jié)論，是一個(gè)典型的大輸入小輸出的評(píng)估模式，與傳統(tǒng)的基于較小的數(shù)據(jù)但期望得出較多結(jié)論的模式不同。因此，完整性管理給出的建議，依據(jù)充分、易于決策，方便維修計(jì)劃的制定，使得管道判廢、限制管道安全運(yùn)行壓力等成為可能。

由于完整性管理通過內(nèi)外檢測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析和評(píng)價(jià)，給出了完整性管理建議或結(jié)論，是一個(gè)典型的大輸入小輸出的評(píng)估模式，與傳統(tǒng)的基于較小的數(shù)據(jù)但期望得出較多結(jié)論的模式不同。

政府應(yīng)該為管道完整性管理“掃盲”

完整性管理的最終目的是為了保證管道安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。除了上述需要企業(yè)在技術(shù)、管理等方面做到全層面、全方位的完整性外，還要求管道所有者必須評(píng)估與其設(shè)施經(jīng)營(yíng)相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，并采取所有措施移植任何故障后果。換句話說，也就是要求經(jīng)營(yíng)者制定全面的、一體化的管道完整性管理（PIM）體系，不止一些工具或某個(gè)檢查和維護(hù)程序，而是包含工程、經(jīng)營(yíng)、檢查、維護(hù)、HSE和公司溝通在內(nèi)的管理體系。所涉及的不只是設(shè)施的機(jī)械狀態(tài)、其可靠運(yùn)行和滿足責(zé)任義務(wù)，還包括在任何事故情況下，對(duì)公眾和環(huán)境、經(jīng)營(yíng)者及其利害關(guān)注人形象、聲譽(yù)和業(yè)務(wù)的影響。

其實(shí)說白了就是要預(yù)測(cè)到第三方對(duì)管道造成的外部損害。可以說這是我國(guó)當(dāng)前管道事故多發(fā)的重災(zāi)區(qū)。

對(duì)照國(guó)際上完整性管理的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，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2004年起通過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)石化和中國(guó)海油也開始推廣應(yīng)用管道完整性管理，開展了管道內(nèi)檢測(cè)和管道數(shù)字化等工作。

但是就是在完整性管理的體系下，還是發(fā)生了“11·22”青島輸油管道爆炸事故和蘭州市“4·11”自來水苯超標(biāo)事件。分析這兩起案例，有一個(gè)共同點(diǎn)就是城市在快速發(fā)展的進(jìn)程中，“城市建設(shè)規(guī)劃缺乏安全風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)”，造成了許多原來在郊區(qū)的重化工企業(yè)逐漸被居民區(qū)包圍，結(jié)果形成了“不是輸油管

道緊鄰居民區(qū)，而是居民區(qū)緊鄰輸油管道”的現(xiàn)象。比如，類似蘭州、青島這樣的石化項(xiàng)目，均早就存在，是城市的快速發(fā)展將其包圍起來。

中國(guó)石化在青島事故后，組織了大規(guī)模的安全排查，結(jié)果顯示，在全國(guó)，中國(guó)石化管道被占?jí)夯虬踩嚯x不夠的有1100處，這些都違反我國(guó)《石油天然氣管道保護(hù)法》。與此同時(shí)，煉化企業(yè)與居民小區(qū)交織在一起的問題也十分突出，如果嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的防護(hù)距離，有62萬(wàn)人需要搬遷。而一家大型石化企業(yè)的搬遷，動(dòng)輒需要上千億資金，搬遷后原址的所有管線等于基本廢棄。

對(duì)于蘭州自來水廠苯污染事件，專家認(rèn)為是偶然中的必然。“幾千公里甚至上萬(wàn)公里的地下管網(wǎng)，在五六十年的時(shí)間里，沒有任何資料和檔案。而中國(guó)這么復(fù)雜、快速的城市化、基礎(chǔ)建設(shè)，加上同時(shí)產(chǎn)生的污染，一定會(huì)出現(xiàn)這種情況”。

事實(shí)上，企業(yè)的管道完整性管理能夠預(yù)測(cè)、但確實(shí)解決不了第三方對(duì)管道造成的安全隱患。

在這方面我們不妨借鑒美國(guó)政府的做法。

美國(guó)政府非常重視管道事故后要做的工作，把事故當(dāng)作進(jìn)一步推動(dòng)管道安全管理水平提升和促進(jìn)管道安全立法的重要機(jī)遇。幾次管道安全法案的通過，與美國(guó)歷史上發(fā)生的重大管道事故有密切關(guān)系。比如，通過幾起事故發(fā)現(xiàn)的問題而制定的《管道安全改進(jìn)法案》，將油氣管道安全上升到國(guó)家公共安全管理層面。首次以法律形式明確了管道完整性管理程序，它是美國(guó)管道工業(yè)實(shí)踐完整性管理理念最重要的立法。

在管道完整性管理程序下，建立的國(guó)家管道地圖系統(tǒng)，是國(guó)家管道緊急響應(yīng)、檢測(cè)計(jì)劃等基本決策的支持工具。例如，對(duì)事故數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，并應(yīng)用數(shù)理方法來分析判斷在油氣管道安全評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)分析及可靠性設(shè)計(jì)中事故發(fā)生的可能性。在日常管理方面，美國(guó)管道行業(yè)實(shí)行風(fēng)險(xiǎn)管理，重視管道安全評(píng)估，實(shí)施油氣管道公司風(fēng)險(xiǎn)管理示范活動(dòng)，并對(duì)各自提交的風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃進(jìn)行認(rèn)證。

在這一框架下，美國(guó)將油氣管道安全管理置于政府控制之下。美國(guó)運(yùn)輸部管道安全辦公室是管道運(yùn)輸系統(tǒng)的聯(lián)邦機(jī)構(gòu)，美國(guó)國(guó)土安全部運(yùn)輸安全管理局是管道安全管理的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)，都有對(duì)管道進(jìn)行安全管理的職能。與此同時(shí)，美國(guó)《管道安全法》要求各州建立“統(tǒng)一電話報(bào)警系統(tǒng)”，當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，涉及事故的各方必須利用該系統(tǒng)盡快向國(guó)家應(yīng)答中心（NRC）報(bào)告事故情況，由NRC統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

反觀我國(guó)近幾年發(fā)生的與管道有關(guān)的安全事故，就與我國(guó)缺少類似美國(guó)NRC的機(jī)構(gòu)有很大關(guān)系。我國(guó)法律規(guī)定的當(dāng)?shù)卣推髽I(yè)都有通知疏散的責(zé)任，無疑會(huì)造成管理資源浪費(fèi)；而規(guī)定事故企業(yè)應(yīng)向當(dāng)?shù)乜h級(jí)政府報(bào)告，再由縣級(jí)政府繼續(xù)上報(bào)并決定是否啟動(dòng)本行政區(qū)域應(yīng)急預(yù)案，這一程序也會(huì)浪費(fèi)寶貴的疏散時(shí)間。從出現(xiàn)協(xié)調(diào)不力、響應(yīng)遲緩的“11·22”事故“關(guān)鍵7小時(shí)”來看，假如此次青島事故能有NRC這樣的簡(jiǎn)捷報(bào)警程序，或許傷亡會(huì)沒那么慘重。

油宣/圖

作者單位：*中國(guó)石油新疆油田油氣儲(chǔ)運(yùn)分公司