中石油管道完整性管理標準體系建設與應用

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(中國石油管道科技研究中心 河北 廊坊 065000)

·綜述·

中石油管道完整性管理標準體系建設與應用

(中國石油管道科技研究中心 河北 廊坊 065000)

管道完整性管理標準體系是管道企業開展管道完整性管理的技術依據與指南。中石油經過十幾年的努力，已經初步建立了涵蓋管道完整性管理各環節的標準體系。該標準體系指導了中石油管道數據管理、高后果區識別、管道風險評價、管道完整性評價、風險削減與維修維護及效能評價等環節。

中石油;管道完整性管理;標準體系

0 引 言

油氣管道完整性管理理念起源于20世紀70年代，21世紀初引入我國。近年來，在政府、管道企業及大量相關單位的共同努力下，油氣管道完整性管理開始全面推廣應用。2016年10月18日，國家五部委聯合下發《關于貫徹落實國務院安委會工作要求全面推進油氣輸送管道完整性管理的通知》，更是為開展管道行業完整性管理工作提供了法規依據。

伴隨管道完整性管理全面推廣應用的是配套的規范化與標準化工作。管道完整性管理相關標準規范是開展實際工作的技術依據與指南。管道完整性管理涉及面廣，需要一整套標準來提供支撐，這些標準組成了管道完整性管理標準體系。且標準體系不是一蹴而就，而需要不斷的發展完善。中國石油經過十多年的研究與應用，初步形成了比較完備的管道完整性管理標準體系。

1 概 述

中國石油經過十幾年的不懈努力，完成了“上下銜接”的管道完整性管理體系的建設，形成了覆蓋專業公司、地區公司、分公司和基層站隊的管道完整性管理體系。2001年以來，中國石油開始研究、引進管道完整性管理方法，中間陸續直接轉化國外管道完整性管理標準，如SY/T 6648-2006《危險液體管道完整性管理》和SY/T6621-2005《輸氣管道系統完整性管理》采標API 1160和ASME B31.8s[1,2]。2009年，中石油頒布了國內首套自主編寫的管道完整性管理企業標準Q/SY 1180《管道完整性管理規范》，并分別于2013年、2014年對其進行修訂完善，應用效果顯著。2015年，中石油在Q/SY 1180企業標準的基礎上，結合政府相關部門的監管需求，總結近年來管道運營企業的完整性管理實踐經驗，作為牽頭單位編制了國內首個管道完整性管理國家標準GB 32167《油氣管道完整性管理規范》，為規范和提升我國管道管理水平奠定了堅實的基礎[3]；2016年，以該國家標準為基礎制定的國際標準ISO 19345《Pipeline integrity management specification》已經通過委員會草案投票，進入征求意見稿階段，我國完整性管理即將在國際舞臺占有一席地位。

另一方面，為保障管道完整性管理體系的全面推行，2011年中國石油自主研究建成了國內首套管道完整性管理系統(PIS)，實現了管道管理業務的全面日常化、標準化、程序化、信息化，保障完整性管理按照預期的目標、要求和質量實施，奠定了管道完整性管理方法全面推廣應用的基礎。

目前，管道完整性管理各項工作正在有序開展，“十二五”后期，中石油管道完整性管理覆蓋率已達100%，管道本體、自然與地質災害和第三方損壞等風險得到系統的識別、評價和管控。

2 中石油完整性管理標準體系與實施效果

2.1 中石油完整性管理標準及體系文件

隨著管道完整性管理方法在應用過程中的持續完善，管道行業結合自身管理、完整性管理技術體系及所轄管道的實際情況，已逐步建立了自己的管道完整性管理標準體系，包括規范管理行為的管理標準和指導開展評價的技術標準，其內容涵蓋了完整性管理計劃、流程和框架制定、數據采集管理、高后果區識別、風險評價、完整性評價、維修與維護和效能評價等方面。

該標準體系包含了國家標準、管道行業標準及企業標準，如圖1所示。與規定共性要求的國家標準和規范行業的行業標準相比而言，企業標準的內容更加詳細、可操作性更強。中國石油、中國石化和中海石油等企業都建立了配套的內部企業標準來規范企業的管道管理。

圖1 管道完整性管理標準體系架構

管道企業在滿足國家相關法規標準的前提下，結合企業部門職責和流程及管理體系，建立管道完整性管理體系文件。企業的完整性管理體系文件是標準規范文件在企業的延伸和落地。只有和企業的管理流程結合，標準規范提出的要求才能實現，標準規范規定的技術才能順利實施。因此可以說企業的管理體系文件也是標準體系的重要組成部分。管道企業的完整性管理體系建設工作主要是通過體系文件的編制、發布執行和宣貫及不斷的審核升級完善來完成。中國石油將管道完整性管理體系文件納入QHSE體系中進行管理，分為程序文件、作業文件和記錄表單，如圖2所示。

圖2 體系文件架構圖

為促進管道完整性管理方法的推廣應用，確保中國石油管道地區公司完整性管理工作按照“統一方法、統一標準、統一程序”的原則實施，2008年中國石油發布了《管道完整性管理手冊》(線路部分)，初步完成體系建立，明確了完整性管理工作內容，各單位已將其中規定的管理要素和工作標準納入了各自的HSE體系文件。

2009～2013年，油氣管道完整性管理全面推廣應用，同時不斷收集、改進和完善完整性管理體系在各家地區分公司運行過程中出現的問題，持續跟蹤國外管道公司先進的完整性管理經驗和技術進展，并于2014年結合各地區公司管理現狀和國內外先進做法對體系文件進行修改完善，形成新版管道線路完整性管理手冊。目前，手冊中共包含程序文件7項，作業文件14項，共計21項。

2.2 完整性管理實施效果及標準體系的支撐作用

2.2.1 數據采集與整合

管道完整性數據管理方面，中石油通過多年的研究與實踐，目前已建立起了完備的數據管理企業標準與規范，并結合中國管道數據與管理現狀，搭建和開發了一系列基于APDM數據模型的管道完整性數據庫和數據管理軟件產品，實現了對中石油長輸管道的70類基礎數據、106類業務數據的統一化、規范化、工具化的綜合管理，同時在此基礎上于2010年搭建起了中石油首個企業級管道完整性管理平臺，管理管道管線長度6萬余公里，數據總量25 TB，為目前國內用戶數量最多、數據總量與類別最多、涵蓋業務最全面的專業化信息平臺。

在管道完整性數據方面，中石油形成了涵蓋管道全生命周期的數據采集、管理與維護的標準與規范。除此之外，在各項管道完整性管理業務的相關標準與管理規范中也均明確了對數據采集、管理與維護的具體要求與做法。Q/SY 1180.6《管道完整性管理規范 第6部分：數據采集》規定了油氣管道建設和運營中管道線路完整性管理需要采集數據的內容及格式要求。Q/SY 1726.2《管道完整性管理系統規范 第2部分：數據填報》規定了管道完整性管理系統數據上報要求及填報格式要求。

2.2.2 高后果區識別

管道高后果區是指如果管道發生泄漏、爆裂等事故會對管道周邊居民安全、環境造成嚴重威脅的區域。高后果區識別是管道完整性管理的重要環節，使管道企業明確管理重點，優先保障高后果區管道的安全。高后果區內的管段為實施風險評價和完整性評價的重點管段。

根據開展管道完整性管理的需求，保證管道高后果區分析的科學性和準確性，中石油于2006年編制了《油氣長輸管道高后果區分析準則》(試用稿)，于2009年形成中石油企業標準Q/SY 1180.2《管道完整性管理規范 第2部分：管道高后果區識別規程》。該標準應用近4年后，為指導實際工作發揮較大作用，根據實際情況2014年進行了修訂。后來，在中石油近10年的應用經驗的基礎上，將高后果區識別準則相關內容納入了GB 32167《油氣管道完整性管理規范》中。

目前中石油依據相關標準，對新建管道設計期間就開展高后果區識別，指導線路設計。管道投產后，每年對管道高后果區識別結果進行更新。

2.2.3 風險評價

管道完整性管理以風險管控為核心。而系統地對管道風險進行識別和評價是前提。最終目的是要識別出對管道的完整性影響最大的風險因素，以便管道管理者能針對風險，制定有效的、有輕重緩急的預防、探測、減緩方案。

為了系統全面地分析管道運行面臨的風險，深入地分析油氣管道線路線性工程地理分布廣、穿過地區周圍環境多變化、埋設地下不可見等特點，并細致梳理了歷年管道發生的泄漏事故，結合了國外普遍采用的Kent管道風險評價法，研發形成了管道半定量風險評價技術，形成了GB 32167《油氣管道完整性管理規范》、SY/T 6891.1《油氣管道半定量風險評價方法 第1部分：半定量評價法》、Q/SY 1180.3《管道完整性管理規范 第3部分：管道風險評價》等相關技術標準[4]。

目前中石油每年依據相應標準和軟件對所轄在役管道全面開展一次管道風險評價，多年累計應用10萬余公里。評價結果中將管道風險分為高、較高、中、低4個等級，然后針對性地提出風險管控建議，指導管道風險管控。

2.2.4 完整性評價

管道完整性評價是管道完整性管理過程的關鍵環節，是保證管道安全、實施有針對性修復的重要手段，其主要目的是通過評價明確管道的狀況，預測缺陷增長趨勢，制定響應計劃，給出再檢測評價間隔，降低管道運營風險。

針對管道凹陷、螺旋焊縫缺陷、環焊縫缺陷、彎曲應變、補口失效等缺陷的檢測評價國內外技術難題，中石油立項開展了系統研究，提出了管道凹陷、螺旋焊縫缺陷、環焊縫缺陷、彎曲應變、補口失效等缺陷的識別、判定、分類、量化與評價方法，解決了管道缺陷的檢測評價國內外相關技術難題，相關研究成果獲得中石油集團公司科技進步一等獎、GE國際合作獎、ASME全球管道獎，并將研究成果及應用實踐經驗加以總結，通過企業標準、行業標準與國家標準在中石油及管道行業加以推廣應用。相關標準包括GB 32167《油氣輸送管道完整性管理規范》、GB/T 27699《鋼質管道內檢測技術規范》、SY/T 6889《管道內檢測》、SY/T 6597《油氣管道內檢測技術規范》、SY/T 6825《管道內檢測系統的鑒定》、SY/T 0087.1《鋼制管道及儲罐腐蝕評價標準 埋地鋼質管道外腐蝕直接評價》、Q/SY 1180.4《管道完整性管理規范 第4部分：管道完整性評價》、Q/SY 1267《鋼質管道內檢測開挖驗證規范》等，分別規范了管道內外檢測及評價的實施過程[5-9]。

利用項目研究成果，參照相關標準，中石油制定了管道完整性評價五年滾動規劃及年度實施計劃，累計完成管道內檢測與基于內檢測的完整性評價(適用性評價)近4萬公里，提出維修維護建議5萬余條，為管道的安全改造及維修維護投資決策提供了依據，降低了管道本體風險。

2.2.5 風險削減與維修維護

1)缺陷維修。國家標準GB 32167第9.2節、GB/T 51172《在役油氣管道工程檢測技術規范》第8章和企業標準Q/SY 1592《油氣管道管體修復技術規范》規定了缺陷修復技術的選擇、不同類型缺陷修復的原則、修復方法以及修復作業流程[10]。管道缺陷修復是控制管道風險的重要手段，其目的是恢復管道結構及管道應力分布的連續性，滿足管道的安全運行要求。中石油基于內檢測的完整性評價與直接評價結果，近5年按照計劃累計完成3萬余處的管道缺陷的驗證與維修，有效恢復了管道結構的完整性，保證了管道的安全運行。

2)日常管理與巡護。Q/SY 1775《油氣管道線路巡護規范》規定了長輸管道建設期和運行期線路巡護工作的基本內容、資源配置標準及巡護頻次等內容。建立了基于GPS的巡檢管理系統，并實現了與PIS的集成，實現系統間從巡檢計劃制定、巡檢任務分解、巡檢記錄創建、巡檢業務考核的數據信息共享，為業務管理、考核提供支撐。

3)自然與地質災害風險控制。SY/T 6828《油氣管道地質災害風險管理技術規范》詳細規定了滑坡災害、崩塌災害、泥石流災害、地面塌陷災害、水毀災害、特殊土災害、活動斷裂等地質災害的風險控制措施[11]。

4)腐蝕風險控制。GB/T 21447《鋼質管道外腐蝕控制規范》和GB/T 21448《埋地鋼制管道陰極保護技術規范》建立外腐蝕控制程序，GB/T 23258《鋼制管道內腐蝕控制規范》提出了內腐蝕風險控制措施[12-14]。

2.2.6 效能評價

效能評價是管道完整性管理六步循環最后一個環節，是推動管道完整性管理持續改進的有力工具。國家標準GB 32167《油氣輸送管道完整性管理規范》中對效能評價做出明確要求。

中國石油2010年立項《管道完整性管理效能評價技術及標準研究》開展研究，課題明確了效能測試和效能評價方法評估完整性管理的效果和水平，并將兩種方法寫入標準發布執行，同時編制了評價軟件，基于研究成果制定了中石油企業標準Q/SY 1180.8《管道完整性管理規范 第8部分：效能評價》。

中石油基于關鍵指標開展了效能測試，并開展了管道完整性管理審核工作。

3 結 論

在標準體系的指導下，中石油管道完整性管理各項工作有序開展。管道本體、自然與地質災害和第三方損壞等風險得到系統的識別、評價和管控。所屬油氣管道每年至少開展一次高后果識別和風險評價工作，高后果區識別率和風險評估覆蓋率達到100%，為合理安排管道檢測和維修維護工作提供了科學依據；修復外防腐層缺陷、處理陰極保護問題上萬處，及時消除了管道本體安全隱患；建立了汛前和汛后地質災害風險評價機制和十二五期間累計排查和治理各類地質災害風險點3000多處，確保了汛期管道安全平穩運行，進一步提高了防災減災能力；強化管道巡護日常監管，繼續完善管道技防手段，建立可基于GPS技術的管道巡護監管平臺，快速提升管道巡護質量。

2006年以來，管道完整性管理方法的全面應用，使各類管道風險得到持續識別、評價和控制，管道泄漏失效頻率呈現穩步下降的趨勢。

[1] 石油工業油氣儲運專業標準化委員會. 危險液體管道完整性管理：SY/T 6648—2006 [S].北京：石油工業出版社，2006：10.

[2] 石油工業油氣儲運專業標準化委員會. 輸氣管道系統完整性管理：SY/T6621—2005 [S].北京：石油工業出版社，2005：10.

[3] 全國石油天然氣標準化技術委員會. 油氣管道完整性管理規范：GB 32167—2015 [S]. 北京：中國標準出版社，2015：10.

[4] 石油工業油氣儲運專業標準化委員會. 油氣管道半定量風險評價方法 第1部分：半定量評價法：SY/T 6891.1—2012 [S]. 北京：石油工業出版社，2013：4.

[5] 全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會. 鋼質管道內檢測技術規范：GB/T 27699—2011 [S].北京：中國標準出版社，2012：3.

[6] 石油工業油氣儲運專業標準化委員會. 管道內檢測：SY/T 6889—2012 [S]. 北京：石油工業出版社，2013：4.

[7] 石油工業油氣儲運專業標準化委員會. 油氣管道內檢測技術規范：SY/T 6597—2014 [S].北京：石油工業出版社，2014：10.

[8] 石油工業油氣儲運專業標準化委員會. 管道內檢測系統的鑒定：SY/T 6825—2011 [S]. 北京：石油工業出版社，2011：11.

[9] 石油工程建設專業標準化委員會. 鋼制管道及儲罐腐蝕評價標準 埋地鋼質管道外腐蝕直接評價：SY/T 0081.1—2006 [S]. 北京：石油工業出版社，2006：11.

[10] 石油工程建設專業標準化委員會. 在役油氣管道工程檢測技術規范：GB/T 51172—2016 [S]. 北京：中國計劃出版社，2016：10.

[11] 石油工業油氣儲運專業標準化委員會. 油氣管道地質災害風險管理技術規范：SY/T 6828—2011 [S]. 北京：石油工業出版社，2011：10.

[12] 石油工程建設專業標準化委員會. 鋼質管道外腐蝕控制規范：GB/T 21447—2008 [S]. 北京：中國標準出版社，2008：5.

[13] 石油工程建設專業標準化委員會. 埋地鋼制管道陰極保護技術規范：GB/T 21448—2008 [S]. 北京：中國標準出版社，2008：5.

[14] 全國石油天然氣標準化技術委員會. 鋼制管道內腐蝕控制規范：GB/T 23258—2009 [S].北京：中國標準出版社，2009：6.

DevolepmentofPetroChinaPipelineIntegrityManagementStardardSystem

(PetroChinaPipelineR&DCenter,Langfang,Hebei065000,China)

The standard system is the technical basis and guideline for pipeline integrity management. After ten years of efforts, PetroChina has initially established a standard system that covers all aspects of pipeline integrity management. The standard system has been used well to the pipeline data management, high consequence area identification, pipeline risk assessment, pipeline integrity assessment, risk reduction and maintenance and performance evaluation.

PetroChina; pipeline integrity management; standard system

張華兵，男，1981年生，高級工程師，中國地質大學(北京)安全技術及工程專業博士，現從事油氣管道完整性管理技術研究與應用工作。E-mail：modify78@163.com

TE832.2

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2096-0077(2017)06-0001-04

10.19459/j.cnki.61-1500/te.2017.06.001

2017-03-20

姜 婷)