完整性管理在海上油氣平臺管道改造安裝過程中的應用

蔡湉

摘要：對于海上油氣平臺的管道系統來說，采用管道完整性管理是當前較為普遍的一種方式，其是通過監測和檢測等方式，獲取與設施完整性相關的信息，并進行集成整合處理，最終實現管道安全生產管理的目標。對于海上油氣平臺的管道系統來說，其管道的設計、施工、運行、維護、檢修和管理的各個過程節點都與管道完整性密切相關。本文以某海上油氣平臺的管道系統改造預制安裝為例，就完整性管理技術的應用實踐進行了詳細闡述。

關鍵詞：管道完整性;海上油氣平臺;工藝管道

1管道完整性管理的概念

管道完整性的一般定義為：管道公司面對不斷變化的因素，對油氣管道運行中面臨的風險因素進行識別和評價，通過監測、檢測、檢驗等各種方式，獲取與專業管理相結合的管道完整性的信息，制定相應的風險控制對策，不斷改善識別到的不利影響因素，從而將管道運行的風險水平控制在合理的、可接受的范圍內，最終達到持續改進、減少和預防管道事故發生、經濟合理地保證管道安全運行的目的。目前國內相關主流管道生產經營企業將管道完整性管理分為6個環節：數據收集、高后果區識別、風險評價、完整性評價、維修維護和效能評價。

2海上油氣平臺管道系統應用完整性管理的優勢

隨著海上油氣田的深入開發，海上油氣生產平臺大型化、復雜化是發展趨勢，這對平臺的安全有效運行提出了更高要求，管道作為平臺的經絡，有著至關重要的作用。海洋平臺上的管道涉及系統較多，管道種類繁雜，涉及的管道材質包含碳鋼、不銹鋼、銅鎳合金、玻璃鋼、非金屬管道等。目前國內的管道完整性管理體系大多應用于油氣集輸管道，而對于海洋平臺上部組塊工藝管道的應用則較少。這一體系中先進的理念同樣可以應用于海洋平臺上部組塊的工藝管道。從管道完整性管理的最終目的來看，是要經濟合理地保證管道安全持續的運行，對于海洋平臺來講，管道的泄漏可能導致整個平臺的報廢，甚至于污染海洋環境，造成極其嚴重的后果。因此最好防患于未然，從源頭做起，從油氣平臺管道系統的設計、建造和安裝的整個過程中，就加入完整性管理的概念。

3完整性管理的應用

3.1工藝管道布置

在布置管道時，首先要符合有關的規范、標準和慣例，同時應符合工藝要求。設計時對整個平臺統籌規劃，布置管道整齊有序，橫平豎直，成組成排，便于支撐，做到安全、流程通暢、經濟、便于施工、操作和維修。布置管道時應注意以下事項：

（1）海上油氣生產平臺由于受到空間的限制，管道不宜直接布置在甲板或者格柵上，通常采用吊架支撐于上一層甲板下方。

（2）布置管道時，應對相關設備、泵、濾器等的操作維修特點有相應的了解，以便留出足夠的空間，特別是清管球和加熱器之類的設備都需要留出抽芯的空間。

（3）流量計、壓力表、儀表閥等元件對管道前后直管段和管徑有一定的要求，布置管道時需要提前考慮。

（4）管道盡量“步步高”或“步步低”，不出現氣袋或液袋，不可避免時，應于高點設排氣閥，低點設排液閥。

（5）管道應盡量避免穿過A60的防火墻。不可避免時，盡量將需要穿越防火墻的管道集中于一處，防火墻開口處應裝鋼制套管，套管需要有防火絕緣層，該絕緣層至少與防火墻的耐火完整性一樣。

3.2管道預制

管道的預制是整個平臺建造過程中重要的組成部分，由于海上油氣平臺涉及到的管道數量巨大、種類眾多，無法實現全部現場安裝焊接。目前海洋平臺管道一般先經過預制車間分段預制以后，在現場進行焊接安裝。

首先保證管道、管件、閥門、螺栓等材料的質量，并妥善保存。發到車間的材料必須有相應的標記，單管上用易讀的印刷體字母噴涂上管道號和單管號。涂料不能對管道造成腐蝕，并應能抵抗含硫氣體的腐蝕。管道預制時需要注意以下方面：提前準備好管道預制圖紙;管道預制順序：管支架、管鞋、地漏一開排系統一大管徑、鍍鋅等特殊管道一其他管道;管道切割，下料尺寸以圖紙為準，焊縫處不得開孔、連接支管，并添加適量的余量供現場安裝時調節;管、法蘭和管件的焊接坡口角度依據相關標準要求進行;焊接坡口組對前，應用手工或機械的方法清理其內外表面，在坡口兩側20 mm范圍內仔細清理掉油漆、潮濕、熔渣、氧化皮、油污或其他雜質;預制好的管道應將管內清掃干凈，兩端封口，防止雜物進入。

3.3管道安裝

管道安裝前需要做一些必要的檢查：管支架是否合適并已經焊接檢驗完畢;與管道相連接的機械設備是否已經就位、找正并固定完畢;管段內部是否清理干凈、無雜物;對預制管段的材料和尺寸對照圖紙做進一步的確認;管道在安裝過程中的重要位置（閥門處、支管處等）需按照所在甲板的軸線及標高核對其坐標位置。根據管道材質的不同，管道安裝有不同的要求，現分類說明：

（1）不銹鋼和銅鎳合金管道：安裝管道時不得用鐵質工具敲擊，與支架間應墊上3mm聚四氟乙烯墊片，并使用帶聚四氟乙烯襯的鍍鋅絕緣U型螺栓固定管道。

（2）鍍鋅螺紋管道：螺紋應用螺紋加工機或螺紋加工工具制作，螺紋表面應光滑并涂上允許的專用潤滑油，在加工或吊裝的過程中應特別注意鍍鋅層的保護，如有損壞，需要修復鍍鋅層。

（3）涂塑管道：需涂塑的碳鋼管，水壓試驗合格后，清理干凈并標記后進行涂塑。

（4）CPVC管道：按廠家技術要求進行連接，施工人員需通過CPVC管道安裝的技術培訓。

閥門、法蘭、特殊件等進行連接時，需要注意墊片不能重復使用，有流向要求的單向閥、過濾器、流量計等，需嚴格按照圖紙要求安裝。

4結束語

本文從海上油氣平臺相關管道系統改造過程中的布置、預制和安裝出發，探討了海上油氣平臺管道建造過程中需要注意的事項，并將其引申到管道完整性管理的范疇。管道完整性管理是一種以預防為主的管理模式，管道管理者通過針對管道面臨的風險因素進行識別和評價，實施各種有針對性的措施，將風險控制在合理、可接受的范圍內，使管道始終處于安全可控的服役狀態，達到減少事故并經濟合理地保證管道安全運行的目的。對海上油氣平臺來講，管道完整性管理是一種全方位全生命周期的管理，不僅是海底管道需要做，平臺上部組塊的管道也要做。

參考文獻：

[1]董紹華.管道完攘性管理體系與實踐[M].北京：石油工業出版社，2009.