油氣站場工藝管道完整性管理技術

張興祥

（中石化江漢油建工程有限公司，湖北 潛江 433121）

油氣站場工藝管道在運行的過程中，會受到外部因素以及內部控制因素的影響，如果沒有進行精細化的管理，安全事故頻發，就會顯著影響周邊地區人民以及工作人員的安全。只有進行完整性管理，不斷進行技術化建設才能夠提高安全水平。目前應用得比較廣泛的技術有關鍵部位監測技術、超聲導波檢測技術、多層次傳感技術、物理成像技術。

1 油氣站場工藝管道完整性管理技術要點

近年來，我國的檢測技術水平不斷發展，這為油氣站場工藝管道完整性提供了相應的技術支持，多種技術的復合應用不僅可以使油氣站場工藝管道完整性逐步提升，還可以奠定安全性基礎，避免外部宏觀因素以及內部控制因素誘發的潛在危險，做到及時預警，將事故發生的概率降到最低。

（1）在完整性管理技術應用的過程中，要對油氣站場工藝管道的完整性進行全面的分析，尤其是結合相關的細節，探討泵閥門、儲罐、壓縮機、儀表加熱爐工藝管道等重要設備之間的協調性與配合性，做好精細化的設備管理，避免在施工的過程中，由于精細化管理程度不足出現責任安全事故。

（2）油氣站場工藝管道完整性管理要建設系統性的方針，根據目前設備的具體情況，探討有效的技術措施，通過事前的風險預警機制發現潛在的危險源因素并進行有效的控制。只有這種周密的把控才能夠將風險因素降到最低，并且通過高效的技術指導提高管道運行的安全性。

（3）在油氣站場工藝管道完整性管理的過程中，要遵循系統性、同步性、協調性原則，在設計初期就進行統籌規劃，保障完整性管理的觀念更新，適合目前的油氣站場發展需求，并且在后續施工的過程中要根據實際的運行情況進行針對性的靈活調整。所有的步驟都要由完整性管理機構統籌運行，還要不斷更新技術，建設完善的數據庫系統，進行完整性的動態化管理，從而提高信息流暢程度，避免由于溝通不暢造成各系統運行故障。

（4）在管理的過程中，要通過統籌目標及時應對潛在的風險，一方面，要通過預警機制及時發現風險源，為后續的設備控制贏得有效的時間。另一方面，在管理的過程中要對設備的使用情況、有效管理情況、壓縮情況、庫存情況、使用壽命情況、出現的振動發熱以及泄露情況進行全面的風險預判，一旦出現問題就要上報到綜合反饋管理中心。通過這種有效反饋機制的建立，才能夠盡可能降低安全事故發生的風險，使得整個完整性管理處在一個高水平運行的狀態，保障零故障運行、低故障運行，減少后期維修的成本開支。

2 油氣站場工藝管道完整性管理的具體實踐

2.1 完整性管理的建設流程

（1）場站建設風險評估技術。風險管理主要包含設備風險識別、人員操作風險識別、管道風險識別。風險評價主要包含按照國內外技術標準和技術流程來進行評價，按照國家法律法規、地方性法律法規、特種設備壓力容器規定來進行評價。評價之后再結合設備監測腐蝕監測管道檢測進行風險的全面預判，通過管道及設備的評價指數，申請工藝管道及設備的維修流程，報批之后建設場站數據管理體系，進行全面的綜合效能評估。

（2）完整性文件建設方法。場站建設完整性的工藝管理流程，要建設完善的文件管理系統，一方面，要在場站完整性管理文件的指導之下，選擇場站管理的特點，根據設備對象的實際維修需求來進行維修周期的科學制定。另一方面，對風險種類進行識別之后還要對不可控風險進行有效的預判，站在技術評估的角度進行科學地分級和排序，通過重要性指標衡量確定具體的維修周期與維修團隊安排。除此之外，整體的風險評估數據庫建立之后，還要根據可靠性的維護、安全儀表系統分級、基于風險的檢測技術等進行整體性的評估與把握，才能夠提高后期維護或維修的精準程度，降低設備成本和管理成本。

2.2 關鍵部位檢測技術

建設場站完整性管理路徑，要求對大型壓縮機系統進行優化控制，這就要建立在關鍵部位檢測技術良好運行的基礎之上。

（1）在技術應用的過程中，要對大型壓縮機系統進行完善的檢查，除了主機定期檢查，還要對管道配件等附件進行周期性的檢測以及不定期的抽查。這些附件與主機的配合程度，整體上體現了大型壓縮機運行的流暢程度，要保障連接方式通暢。除此之外，還要對焊接和螺栓等相關的附件進行全面細致的檢查，避免外觀出現破損或者其他的問題與故障，造成大型壓縮機運轉不良。

（2）在檢測的過程中，要對大型壓縮機以及其附件主機的運行振動情況、發熱情況、噪聲情況進行系統性的檢測，如果長期處于小型震動的狀態之下，那么焊接就會產生不同程度的疲勞，甚至在疲勞嚴重的情況下，還會出現壓縮機表面的裂紋、螺栓松動程度上升、連接緊密程度下降。要將這種震動造成的松脫和裂紋進行重點檢測，通過多項智能傳感技術，對疲勞和松動的狀態進行全面的感知，建立風險預判系統，避免出現更加嚴重的事故，確保壓縮機及其附屬設備可以安全可靠地運行。

以我國某市某場站完整性管理技術的應用為例，該場站有4臺大型壓縮機，分別進行了針對性的檢測，加氣站的4臺關鍵機組都安排了固定式振動傳感器，可以達到高質量的檢測要求。另外，這4臺檢測儀器符合國家的質量標準，通過iorech振動檢測設備，可以對4臺設備的20個檢測點通時進行振動性檢測。在2018年4月—2019年7月，通過這4臺檢測設備共發現22個風險點，獲得數據之后，采用analysis軟件對這些信號數據進行分析。建設了比較完善的風險分析系統，并形成了7個c類風險，8個d類風險，1個b類風險，探討了設備運行的長期穩定性。對于一些不急迫的維修需求進行后續安排，對于b類的機械維修風險進行優化安排，這樣的分類分析方式可以更加科學地調度維修資源，減輕資源運用過程中存在的損失現象，保障設備可以處在安全運行的狀態。

2.3 超聲導波檢測技術的應用

（1）超聲導波與紅外線檢測技術一樣，也是一種應用比較廣泛的站場管道完整性管理檢測技術，具體來說可以應用在圍墻管道檢測、支架下管道檢測、架空工程管道檢測中，除此之外，場站內的護坡管線、球形支架、穿越套管、低溫套管、直管套管也可以應用這種超導檢測的方法來發現其中可能存在的一些風險源，尤其是對于一些缺陷問題進行早期識別。

（2）超導檢測方法應用的途徑比較簡單，技術路徑比較單一，但是有效率卻比較高，可以對管道的焊接問題、法蘭問題、支撐問題進行特殊性的評價，應用這種超聲導波檢測技術進行有效的材料缺陷識別，有效率可以達到99.5%～99.9%。

（3）超聲導波檢測可以對防腐層下的腐蝕情況進行檢測，這種檢測可以在清除大部分絕緣層的情況下進行，有效率可以達到99.2%～99.7%，這種檢測有效地防止了二次破壞，尤其是對于防腐層的二次破壞，避免由于檢測造成的資源損失。

例如某市某段管道檢測就應用這種超聲檢測技術進行了大規模的實踐，自2017年引進這種超聲檢測技術以來共進行了32個站場的檢測，有效率達到99.5%～99.9%。這項檢測配合數據庫的建設，上傳了6200多個有效的數據段，對于排污管線的有效檢測、天然氣管線的有效檢測、凝析油管線的有效檢測進行了系統性的排查，發現了345處缺陷，其中90%以上為輕微缺陷，2%左右為嚴重缺陷。這種檢測分析屬于事前檢測，可以有效確保站內和長距離運輸的安全。

2.4 儲氣庫井多層管柱檢測

（1）多層管柱檢測可以配合電磁技術，對于探測到的數據進行熱成像與電磁成像。一般來說，儲氣庫井管柱的管壁容易發生異常增厚的情況，造成橫向蔓延的多層損傷，進行這種電磁檢測可以對管壁的損傷情況進行有效的判斷，避免損傷管壁的情況之下對于厚度進行有效的預知，避免損傷進一步蔓延，影響儲氣庫井的后續建設。

（2）對儲氣庫井檢測的評價標準要按照國家的相關規定來進行，保障效用價值、安全價值和規范性價值。一般來說，扶正器的外徑要設置在45mm左右，這樣的距離檢測可以更加有效地探知管壁厚度的變化，將整個感知的距離控制在0.5～1mm，提高整個檢測的靈敏性。

（3）分層建設技術。我國的多個場站都應用這種分層建設技術進行了廣泛的建設實踐。總體來講，這種成像技術有效性比較強，可視化程度比較高，可以有效發現生產管柱存在的部分線路情況，相對于其他成像技術，靈敏性更高，定位點更加精準，可以不斷完善評價標準，為這種技術的應用創造更加良好的外部環境，提供技術性的支撐。

從前文的分析可知，目前我國管道完整性管理的要求水平不斷提高，這對于管道運輸行業也提出了嚴峻的挑戰，要從風險分析的角度對高壓大口徑管道的運行進行危險源分析，通過技術性的手段提高完整性管理的迫切性和系統性，這樣才能夠及時發現隱患、清除隱患，提高整體運行的安全性水平。完善數據為后續的完整性數據庫建設提供更多的支撐，從而避免數據不全造成的風險隱患，通過預警機制的有效建設，確保完整性體系運行流暢。

3 結論

綜上所述，現代油氣站場工藝管道完整性管理技術水平不斷提升，只有從實踐角度進行優化設計，探討流程的優化、技術的應用以及成像的高質量發展，才能夠真正提高油氣站場工藝管道完整性管理的安全性水平。基于此，文章主要從問題角度出發，探討現代油氣站場工藝管道完整性管理中存在的技術問題，并結合技術實踐探討有效提升對策，以解決這些質量通病，促進技術水平的不斷提高，為安全性創造良好的外部環境。