油氣管道完整性管理技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

陳斐馬 衛(wèi)兵中國(guó)石化中原建設(shè)有限公司

油氣管道完整性管理技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

陳斐馬 衛(wèi)兵中國(guó)石化中原建設(shè)有限公司

我國(guó)油氣管道完整性管理還不夠完善，在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)管理技術(shù)理念的同時(shí)，需要結(jié)合本國(guó)實(shí)際自主研發(fā)油氣管道完整性管理技術(shù)以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系；國(guó)外油氣管道完整性管理技術(shù)發(fā)展較早，積累了寶貴的完整性管理技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，是值得借鑒的管道管理體系。數(shù)字化油氣管道完整性管理技術(shù)包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)字化技術(shù)和專業(yè)應(yīng)用軟件系統(tǒng)。未來(lái)管道完整性管理技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該朝著數(shù)字化、統(tǒng)一化、高效化方向發(fā)展，為滿足我國(guó)長(zhǎng)輸管道完整性管理的需要，應(yīng)投入更大人力、物力研制數(shù)字化管理體系。

油氣管道；完整性管理；SCADA；數(shù)字化

1 完整性管理技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外油氣管道

國(guó)外油氣管道完整性管理技術(shù)發(fā)展較早，已經(jīng)形成了較為系統(tǒng)的完整性管理技術(shù)理論和方法，現(xiàn)在正逐步向基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的完整性管理決策發(fā)展，并積累了寶貴的管理技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。近年來(lái)，全球石油天然氣行業(yè)對(duì)管道完整性管理方面的研究和投入更加重視，油氣管道完整性管理技術(shù)是油氣管道企業(yè)發(fā)展壯大的核心，建立系統(tǒng)化、數(shù)字化的管理體系已經(jīng)成為世界發(fā)達(dá)國(guó)家研究熱點(diǎn)[1-3]。

美國(guó)的油氣管道完整性管理標(biāo)準(zhǔn)《ASMEB31.8s輸氣管道完整性管理》、《API1160-2001危險(xiǎn)液體管道系統(tǒng)的完整性管理》比較詳細(xì)地介紹了管道在輸送天然氣和危險(xiǎn)液體時(shí)的一些相關(guān)技術(shù)說(shuō)明和注意事項(xiàng)，現(xiàn)今逐步增加了基于風(fēng)險(xiǎn)的管道管理技術(shù)，如表1所示。

表1 基于風(fēng)險(xiǎn)的油氣管道完整性技術(shù)要素

2005年，印度尼西亞ConocoPhilips（COPI）在GE油氣公司技術(shù)支持下，結(jié)合公司運(yùn)營(yíng)和維護(hù)管理(O&M)情況，設(shè)計(jì)了一項(xiàng)全新的油氣管道完整性管理技術(shù)路線，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)判和評(píng)估有了新的發(fā)展，如圖1所示。

1.2 我國(guó)油氣管道

我國(guó)油氣管道完整性管理還不夠完善，存在很多不足，對(duì)管道完整性管理技術(shù)缺乏全面認(rèn)識(shí)，忽略了對(duì)新員工進(jìn)行系統(tǒng)化的技能培訓(xùn)，在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)管理技術(shù)理念的同時(shí)，需要結(jié)合本國(guó)實(shí)際自主研發(fā)油氣管道完整性技術(shù)以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系；國(guó)外油氣管道完整性管理技術(shù)發(fā)展較早，是值得借鑒的管道管理體系。

圖1 油氣管道完整性管理技術(shù)路線

2001年，油氣管道完整性管理理念得到了我國(guó)油氣行業(yè)的重視，經(jīng)過(guò)幾年的技術(shù)儲(chǔ)備和實(shí)踐，已經(jīng)在國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的基礎(chǔ)上，取得了一些實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，由以前狹隘的局部管理和維護(hù)發(fā)展為全局整體預(yù)防。管理和維護(hù)一體化管理模式要求技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)全局認(rèn)識(shí)的培訓(xùn)，熟練預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)、處理風(fēng)險(xiǎn)事故的能力。

（1）技術(shù)層面。進(jìn)行油氣管道完整性管理和維護(hù)需要借助多學(xué)科來(lái)建立一種適合我國(guó)實(shí)際的管道管理體系，其中包含計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)理學(xué)、地球信息以及社會(huì)管理學(xué)等學(xué)科，將理論研究與實(shí)際管道完整性管理相結(jié)合。近年來(lái)，我國(guó)將GIS技術(shù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、高精度檢測(cè)技術(shù)和多目標(biāo)決策技術(shù)開始逐步應(yīng)用到油氣管道管理中，但完善我國(guó)油氣管道完整性管理技術(shù)還需要繼續(xù)研究。

（2）管理層面。全局性油氣管道完整性管理分為管理過(guò)程的完整性、資產(chǎn)的完整性和決策的正確性。對(duì)管道設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、維護(hù)整個(gè)過(guò)程的完整性管理稱為管理過(guò)程的完整性；資產(chǎn)的完整性管理技術(shù)由三個(gè)部分組成，管道完整性評(píng)價(jià)技術(shù)，場(chǎng)站可靠性評(píng)價(jià)以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等技術(shù)；決策的正確與否與外界因素和自身因素有直接關(guān)系，不管何種管理模式，只有找出影響油氣管道安全運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，再以科學(xué)評(píng)估方法評(píng)判，才能制定出高效的抗風(fēng)險(xiǎn)方案，降低經(jīng)濟(jì)損失。

2 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

近年油氣管道信息化技術(shù)開始應(yīng)用起來(lái)，西氣東輸管道的建設(shè)，使我國(guó)長(zhǎng)輸管道的建設(shè)和完整性管理水平有了長(zhǎng)足的提高。雖然油氣管道完整性管理中應(yīng)用了SCADA系統(tǒng)，但是管理建設(shè)過(guò)程中在可研、勘察、設(shè)計(jì)階段的電子文檔沒有進(jìn)行充分的利用，這必然會(huì)導(dǎo)致管道完整性管理的局限性和片面性。隨著西氣東輸管道建設(shè)的不斷推進(jìn)，傳統(tǒng)的勘察設(shè)計(jì)和施工管理技術(shù)已經(jīng)不能滿足龐大輸送管線的需求，應(yīng)該將油氣管道的完整性管理全局化、簡(jiǎn)單化以便于安全管理和運(yùn)行，因此數(shù)字化管道管理建設(shè)顯得非常迫切，應(yīng)大力發(fā)展數(shù)字化油氣管道完整性管理技術(shù)的研究，盡快使技術(shù)成熟化，投入到日常運(yùn)行工作中[4-6]。

數(shù)字化油氣管道完整性管理技術(shù)包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)字化技術(shù)和專業(yè)應(yīng)用軟件系統(tǒng)，其具體內(nèi)容如表2所示。

油氣管道完整性管理技術(shù)數(shù)字化，可快速進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析，數(shù)據(jù)描述和表達(dá)更加完整直觀，為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供數(shù)據(jù)支持，并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)估，進(jìn)而制定規(guī)范的管道施工與運(yùn)營(yíng)管理決策，避免長(zhǎng)輸管道沿途中人為的失誤造成的事故。因此，我國(guó)油氣管道的建設(shè)，尤其是西氣東輸跨地區(qū)、長(zhǎng)距離、高風(fēng)險(xiǎn)管道的建設(shè)，更需要油氣管道完整性管理數(shù)字化技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，以提高管道運(yùn)輸?shù)陌踩院透咝浴?/p>

表2 油氣管道數(shù)字化管理系統(tǒng)功能

3 結(jié)語(yǔ)

（1）國(guó)外油氣管道完整性管理技術(shù)發(fā)展較早，已經(jīng)形成了較為系統(tǒng)的完整性管理技術(shù)理論和方法，現(xiàn)在正逐步向基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的完整性管理決策發(fā)展，并積累了寶貴的管理技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。

（2）我國(guó)在油氣管道完整性管理技術(shù)方面存在很多不足，對(duì)管理人員全局觀、技術(shù)水平的培訓(xùn)十分重要，應(yīng)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，建立健全風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)制。

（3）未來(lái)管道完整性管理技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該朝著數(shù)字化、統(tǒng)一化、高效化方向發(fā)展，為滿足我國(guó)長(zhǎng)輸管道完整性管理的需要，應(yīng)該投入更大人力、物力研制數(shù)字化管理體系。

[1]姚安林，劉艷華，李又綠，等．國(guó)內(nèi)外油氣管道完整性管理技術(shù)比對(duì)研究[J]．石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2008，24（3）：5-12.

[2]黃維和．管道完整性維護(hù)決策系統(tǒng)[J]．油氣儲(chǔ)運(yùn)，2003，22（11）：1-40.

[3]張彥華，秦昕，李紅克．基于風(fēng)險(xiǎn)的管道完整性概念分析[J]．電焊機(jī)，2004，34（7）：1-4.

[4]王曉霖，帥建，左尚志．長(zhǎng)輸管道完整性數(shù)據(jù)管理及數(shù)據(jù)庫(kù)的建立[J]．油氣田地面工程，2008，27（11）：45-47.

[5]楊祖佩，王維斌．油氣管道完整性管理體系研究進(jìn)展[J]．油氣儲(chǔ)運(yùn)，2006，25（8）：7-11.

[6]董紹華．管道完整性技術(shù)與管理[M]．北京：中國(guó)石化出版社，2007．

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.002