管道完整性管理體系的探討

蘇航（大慶油田第六采油廠規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所，黑龍江 大慶163000）

1 當(dāng)前油田管道腐蝕現(xiàn)狀

截止到2018年底，我廠共建成埋地管道9443km，其中金屬管道8500km，從現(xiàn)場腐蝕情況看，埋地金屬管道全年共發(fā)生穿孔14291 次，穿孔率為1.681 次/km·a，遠(yuǎn)超大慶油田的平均穿孔率0.538 次/km·a。油田經(jīng)過46 年開采，埋地管道進(jìn)入腐蝕老化二次改造階段，運(yùn)行20年以上的管道有2591.1km，占管道總數(shù)27.5%。我廠管道失效率較高，形勢嚴(yán)峻，全年共發(fā)生外腐蝕8677次，占比61%，且以集輸系統(tǒng)外腐蝕最為嚴(yán)重，開展研究管道完整性管理，降低管道穿孔率，延長管道使用壽命將是一項(xiàng)重要的工作。

2 管道完整性管理體系

2.1 管道完整性管理概念

針對腐蝕狀況，為保障油氣田管道完整、提高本質(zhì)安全。建立埋地管道完整性管理技術(shù)體系（一規(guī)三則）。管道完整性管理是指管理者不斷根據(jù)最新信息，對管道運(yùn)營中面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行識(shí)別和評(píng)價(jià)，并不斷采取針對性的風(fēng)險(xiǎn)減緩措施，將風(fēng)險(xiǎn)控制在合理、可接受的范圍內(nèi)，使管道始終處于可控狀態(tài)，預(yù)防和減少事故發(fā)生，為其安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供保障。

管道上的缺陷不可避免，且隨著時(shí)間的增長逐步惡化；人為因素、人類活動(dòng)和自然環(huán)境等均對管道產(chǎn)生影響，所以必須采用合適的技術(shù)手段和完善的管理措施，保障管道的安全性，延長管道的使用壽命[1]。

2.2 管道完整性管理工作目標(biāo)

2.2.1管道完整性管理管道分類

按照介質(zhì)類型、壓力等級(jí)和管徑等因素，將管道劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類管道。油氣田公司可結(jié)合自身實(shí)際，適當(dāng)調(diào)整分類界限。采油六廠埋地管道9443km ，通過分類得出：Ⅰ類管道22km、Ⅱ類管道1329、Ⅲ類管道8092km。

不同類型管道的年度管道失效率目標(biāo)[2]不同，I類管道失效率不高于0.002 次/km·a、II 類管道失效率不高于0.01 次/km·a、III 類管道失效率不高于0.05 次/km·a。因此不同類型管道的完整性管理工作方法應(yīng)有所區(qū)別，并形成相應(yīng)的管理模式：

I、II類管道：開展高后果區(qū)識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，篩選出高風(fēng)險(xiǎn)級(jí)管道，優(yōu)選適合的方法開展檢測、評(píng)價(jià)和修復(fù)工作，降低管道失效率，減少管道更換費(fèi)用。

III 類管道：應(yīng)科學(xué)認(rèn)識(shí)其風(fēng)險(xiǎn)可接受程度，將風(fēng)險(xiǎn)管理的理念融入到日常管理當(dāng)中，強(qiáng)化管道日常管理和維護(hù)工作，突出失效分析、腐蝕分析、腐蝕控制、日常巡護(hù)和維搶修工作，控制和削減風(fēng)險(xiǎn)、實(shí)現(xiàn)由事故管理向預(yù)防性管理轉(zhuǎn)變，降低管道失效率和管道更換費(fèi)用。

2.2.2管道高后果區(qū)和高風(fēng)險(xiǎn)分類

油氣田公司應(yīng)在《規(guī)定》實(shí)施后首先開展管道的高后果區(qū)識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作。1年內(nèi)完成所有管道的高后果區(qū)識(shí)別，3年完成所有管道的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，5 年實(shí)現(xiàn)I、Ⅱ類管道完整性管理全覆蓋，10年實(shí)現(xiàn)所有管道完整性管理全覆蓋。采油六廠埋地管道9443km ，通過雙高后果區(qū)篩選，識(shí)別出高后果區(qū)管道731km，評(píng)價(jià)出高風(fēng)險(xiǎn)管道1286km。

3 我廠管道完整性管理工作現(xiàn)狀

3.1 對標(biāo)看差距

目前大慶油田的控制指標(biāo)是0.5 次/km·a，我廠平均穿孔失效率為1.543 次/km·a，差距明顯。通過對試驗(yàn)大隊(duì)更換管道，實(shí)施新進(jìn)熔結(jié)環(huán)氧粉末內(nèi)涂層管材檢測工作前后穿孔率對比，可以明顯得出除三個(gè)區(qū)塊穿孔率上升趨勢外，其余區(qū)塊穿孔率均有明顯下降。

3.2 腐蝕監(jiān)測新技術(shù)

3.2.1腐蝕在線監(jiān)測原理

金屬管道腐蝕在線監(jiān)測原理為耦合多電極法（CMAS），它是一種針對非均勻腐蝕、局部腐蝕的監(jiān)測方法，可用于監(jiān)測金屬管道內(nèi)、外腐蝕。

內(nèi)腐蝕監(jiān)測是將耦合多電極傳感器探頭通過帶壓螺紋接頭伸入被監(jiān)測管道介質(zhì)中，通過監(jiān)測介質(zhì)對探頭腐蝕速率來模擬管道內(nèi)腐蝕速率，可同時(shí)得出最大穿孔式腐蝕速率和平均腐蝕速率。

外腐蝕監(jiān)測是將耦合多電極傳感器探頭伸入被監(jiān)測管道周圍同深度的土壤中，通過監(jiān)測土壤對探頭腐蝕速率來模擬管道外腐蝕速率。

3.2.2 腐蝕在線監(jiān)測方式

本次內(nèi)腐蝕監(jiān)測均采取長期固定式監(jiān)測的方式，內(nèi)腐蝕速率隨著介質(zhì)成分、壓力、流速、溫度、細(xì)菌數(shù)量的變化而變化，長期監(jiān)測能發(fā)現(xiàn)內(nèi)腐蝕速率變化規(guī)律，為實(shí)施防腐措施或更換管道提供依據(jù)。監(jiān)測裝置與管道同壽命，可實(shí)現(xiàn)對管道全生命周期的腐蝕監(jiān)測。在安裝方式上，選取低壓的集輸、污水管道施工時(shí)加裝球閥，便于腐蝕在線裝置取出、更換、維修。在數(shù)據(jù)錄取上，腐蝕在線監(jiān)測裝置將監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄在自帶U 盤上，采取人工定期拷貝數(shù)據(jù)的方式。

本次外腐蝕監(jiān)測采取定期活動(dòng)式監(jiān)測方式，監(jiān)測南中西一區(qū)土壤腐蝕性，摸清土壤腐蝕現(xiàn)狀，掌握土壤腐蝕性變化規(guī)律。

4 結(jié)語

（1）我廠管道腐蝕的形勢非常嚴(yán)峻，需要開展管道完整性管理工作模式，采用合適的技術(shù)手段和完善的管理措施，保障管道的安全性，延長管道的使用壽命。

（2）通過對管道進(jìn)行高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和高后果區(qū)識(shí)別，可以有針對性的對管道實(shí)施加強(qiáng)管理，進(jìn)行管道治理。

（3）目前我廠管道完整性管理工作處于起步階段，需要調(diào)研更多新技術(shù)用于管道腐蝕防護(hù)和監(jiān)測。