大口徑、高壓力跨國天然氣管道產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2025.04.008

Construction of the Standards System of Large-diameter and Highpressure Transnational Natural Gas Pipeline Industrialization

TANXiao1 CAO Yan1 WANG Shu-hao2 RUAN Jing3 ZHANG Jia-lu3 HAN Ya-pei3 ZUO Li-li3

（1.PipeChina Institute of Science and Technology； 2.National Pipeline Network Group Northern Pipeline Company Tianjin Maintenance and Repair Center； 3. China University of Petroleum， Beijing）

Abstract：[Objective]The industrialization ofstandards system istheprocessof integrating standards intonatural gas pipeline engineering andenergyindustryand itisalsothebasic waytorealizetechnology promotion，which isconducive to the upgrading and technological progress ofthenatural gas pipeline industry. With the development of sino-foreign cooperative natural gas pipeline projects and the increasing international energy cooperation， natural gas pipeline is developingtowardsthetrendoflargediameter，highpressureandlongdistance，andthereare greatdiferencesinthenature， levelandtechnicallevelofstandards indiferentcountries，whichlimitstheprocessofstandardizationandindustrialization of naturalgaspipeline[Methods]This paper investigates the naturalgaspipeline industrialization standardssystem status in representative countriesandregions including theUnited States，theEuropean Union，Canadaand Chinaanalyzes the developmenttrendofnaturalgas pipelinestandardssystem，includinglargediameterhighpressure，longdistancegas pipeline standardarchitecturedesign，evisionofthelawsandregulationssystem，technicalsystemetc.Results]Itestablishesthe standards systemforlargediameter，highpressuretransnationalnaturalgas pipeline industrialization，laying the foundation forthe industrializationofnatural gas pipeline standards system.Conclusion]The standardssystemprovidessupport forthe standards industrialization of national overseas engineering projects.

Keywords： transnational natural gas pipeline， standards system， industrialization

0 引言

天然氣管道運輸具有重要的經(jīng)濟價值和戰(zhàn)略意義。它不僅是我國能源領(lǐng)域的重要組成部分，還是我國“西氣東輸”“中俄東線”等國家重點工程的重要組成部分，在保障我國天然氣安全穩(wěn)定供應(yīng)、促進國家經(jīng)濟社會發(fā)展和改善人民生活水平等方面都具有重要作用?？鐕烊粴夤艿涝谠O(shè)計、建設(shè)、運行和維護時使用的標(biāo)準(zhǔn)是多國標(biāo)準(zhǔn)的合集。近年來長輸管道標(biāo)準(zhǔn)快速發(fā)展，制修訂頻繁，但是各國標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)、層級及技術(shù)水平存在較大差異[1-2]。

本研究調(diào)研了國內(nèi)外具有代表性的國家和地區(qū)現(xiàn)行的天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系，為跨國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建和產(chǎn)業(yè)化提供了理論依據(jù)和技術(shù)參考。同時，構(gòu)建了大口徑、高壓力跨國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系，不僅可以提升管道安全性和降低運行成本，還可以為跨國合作提供支持，對于保障能源安全和全球經(jīng)濟發(fā)展都具有重要的意義。

1 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)體系

標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化是指將標(biāo)準(zhǔn)進行有效地推廣和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，形成具備一定競爭能力或競爭潛力的產(chǎn)品和技術(shù)方案。標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化是一個將標(biāo)準(zhǔn)融人行業(yè)和工程的過程，也是實現(xiàn)技術(shù)推廣的基本途徑，有助于產(chǎn)業(yè)升級和技術(shù)進步。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化必須將技術(shù)進行市場擴散，繼而形成更大規(guī)模的技術(shù)擴散，從而提高整個行業(yè)的技術(shù)水平和夯實自主創(chuàng)新基礎(chǔ)。我國信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化的典型例子，將技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為物質(zhì)成果，實現(xiàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)化、市場化甚至國際化。

標(biāo)準(zhǔn)體系是由一定范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)按其內(nèi)在聯(lián)系形成的科學(xué)的有機整體。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化對象范圍的不同，“一定范圍”可劃分為國際、國家、行業(yè)、地區(qū)、企業(yè)等；“有機整體”體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)體系內(nèi)在聯(lián)系性、完整性、系統(tǒng)性的特征6-7。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系可以看作一個有機整體，這個統(tǒng)一的整體則是由不同領(lǐng)域內(nèi)的所有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按照各領(lǐng)域的內(nèi)在關(guān)系共同構(gòu)成的。此外，標(biāo)準(zhǔn)體系又可分為各種子體系類型，每個子體系又有其特有的功能。

標(biāo)準(zhǔn)體系是通過體系框架以標(biāo)準(zhǔn)表格的形式表示的?？蚣茏鳛橄到y(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，包含著標(biāo)準(zhǔn)體系的層次結(jié)構(gòu)信息及其屬性?？梢詫?biāo)準(zhǔn)體系表看作一種工具，能將地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)體系中的標(biāo)準(zhǔn)按特定規(guī)則組織成表格，其中包括標(biāo)準(zhǔn)體系的結(jié)構(gòu)圖，標(biāo)準(zhǔn)明細(xì)表、統(tǒng)計表及編制說明，通過表格來表達(dá)各項標(biāo)準(zhǔn)之間的依存聯(lián)系和制約關(guān)系。

標(biāo)準(zhǔn)體系的層次結(jié)構(gòu)為樹狀結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

2 國外天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化體系現(xiàn)狀

為實現(xiàn)跨國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系的產(chǎn)業(yè)化，首先需要進行國際范圍內(nèi)不同國家地區(qū)天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀調(diào)研。歐美發(fā)達(dá)國家非常重視標(biāo)準(zhǔn)的制定和實施。目前，在國際上發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)包括但不限于國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）、美國機械工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)（ASME）、歐洲標(biāo)準(zhǔn)（EN）等。這些標(biāo)準(zhǔn)被世界各國作為主要標(biāo)準(zhǔn)所接受，在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。國外發(fā)達(dá)國家在天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化方面處于較為成熟和規(guī)范的階段，通過制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，提高了天然氣管道的設(shè)計、建設(shè)、運營和維護水平，確保了天然氣管道的安全可靠運行。

2.1美國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系

在石油天然氣行業(yè)，美國的油氣管道數(shù)量居全球之冠，在天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化方面也處于領(lǐng)先地位。

美國天然氣標(biāo)準(zhǔn)體系框架如圖2所示。

美國制定了完善的長輸管道法律法規(guī)以保障管道安全。1968年《天然氣管道安全法》（theNatural Gas Pipeline Safety Act of 1968， P.L.90-481）授權(quán)運輸部管理天然氣管道以及液化天然氣的運輸、儲存；1979年《危險液體管道安全法》（the Hazardous" Liquid Pipeline Act of 1979，P.L.96-129）授權(quán)運輸部管理危險液體管道。這2[9]部法律是美國長輸管道的基本法律。

美國一直奉行的標(biāo)準(zhǔn)化方針是“民間標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先”，并鼓勵政府機關(guān)參加民間組織的標(biāo)準(zhǔn)化工作，形成了一個具有競爭性的、多樣化的標(biāo)準(zhǔn)體系。在美國，現(xiàn)行的自愿標(biāo)準(zhǔn)制度主要分為3個層級。其中國家標(biāo)準(zhǔn)處于最高級別，協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)次之，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)級別最低。標(biāo)準(zhǔn)組織或企業(yè)所制定的自愿性標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)國家批準(zhǔn)采納后，作為國家技術(shù)規(guī)范的一部分，具有強制性。

美國現(xiàn)行的長輸天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系根據(jù)編制標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)的不同可以分為以下標(biāo)準(zhǔn)子體系：一是國家標(biāo)準(zhǔn)體系，以美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會（ANSI）為協(xié)調(diào)中心進行編制工作；二是由聯(lián)邦政府機構(gòu)編制的標(biāo)準(zhǔn)體系\"°；三是由ANSI認(rèn)可的非政府機構(gòu)即團體組織和企業(yè)編制的標(biāo)準(zhǔn)體系。在標(biāo)準(zhǔn)的制定和應(yīng)用過程中，各企業(yè)根據(jù)自己的實際情況在有限的ANSI標(biāo)準(zhǔn)中進行選擇。

在美國的標(biāo)準(zhǔn)化進程中，非政府機構(gòu)一直扮演著至關(guān)重要的角色。在美國民間有20個左右主要的非政府機構(gòu)，他們編制的標(biāo)準(zhǔn)在美國乃至世界范圍內(nèi)的影響力巨大。在石油天然氣行業(yè)，天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系主要由以下協(xié)會編制的標(biāo)準(zhǔn)組成：一是美國機械工程師協(xié)會（ASME）的標(biāo)準(zhǔn)，ASME的標(biāo)準(zhǔn)是全球通用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，廣泛適用于各種油氣管道和壓力容器；二是美國石油學(xué)會（API）的標(biāo)準(zhǔn)，API標(biāo)準(zhǔn)在美國已有100多年的歷史，對油氣管道的設(shè)計、制造、安裝和運行等各個環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格而全面的規(guī)定；三是美國材料與試驗協(xié)會（ASTM）的標(biāo)準(zhǔn)，ASTM標(biāo)準(zhǔn)以材料試驗為主，涉及各種金屬和非金屬材料；四是美國腐蝕工程師學(xué)會（NACE）、美國焊接協(xié)會（ASMEA）等協(xié)會的標(biāo)準(zhǔn)，覆蓋了管道設(shè)計、制造、安裝和運行各個環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計，以上組織累計制定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量超過美國民間標(biāo)準(zhǔn)總數(shù)量的 70% ，同時在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。ANSI從民間組織制定的標(biāo)準(zhǔn)中篩選出一些成熟普適的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過審核確認(rèn)為國家標(biāo)準(zhǔn)，冠上ANSI的標(biāo)準(zhǔn)代碼。

2.2歐盟天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系

歐盟法規(guī)共可以分為4種不同的類型，即條例、指令、決定以及建議和意見。只有建議和意見是歐盟成員國可以在它們的權(quán)限范圍內(nèi)自由決定是否遵守的，前3種法規(guī)對所有成員國都有約束力。歐盟法律法規(guī)體系如圖3所示。

為保障長輸天然氣管線安全運行，歐盟技術(shù)法規(guī)對長輸油管線提出了一些基本要求。例如：GG《高壓氣體管道條例》對管道運行的安全要求；GPSG《設(shè)備與產(chǎn)品安全法》對設(shè)備安全運行提出的要求。G14隸屬于歐盟委員會企業(yè)部的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)分部，主要負(fù)責(zé)壓力管道。歐盟成員國也普遍設(shè)立管道安全監(jiān)察部門，如德國聯(lián)邦勞動和社會事務(wù)部、法國經(jīng)濟財政與工業(yè)部以及英國工貿(mào)部等\"。

歐盟成員國只能以歐盟條約為基礎(chǔ)進行立法，因為它是歐盟最重要的法律[2]。歐盟的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系慢慢劃分為2層：上層是歐盟頒布的指令，下層是歐盟成員國根據(jù)指令而制定的包含具體技術(shù)內(nèi)容的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)。而且，歐盟頒布的指令正向著簡單化和一般化發(fā)展，但是按照歐盟指令針對具體目標(biāo)而制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)則呈現(xiàn)復(fù)雜化的趨勢。歐盟頒布的標(biāo)有“EN”的技術(shù)文件協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)可由企業(yè)自愿采用。

歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會（CEN）已成為全球最具影響力的區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)之一，覆蓋了除電工、電子和電信以外的所有領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，并且其成員國數(shù)量已超過30個。CEN標(biāo)準(zhǔn)種類主要有歐洲標(biāo)準(zhǔn)（EN）、協(xié)調(diào)文件（HR）、技術(shù)規(guī)范（TS）、技術(shù)報告（TR）、CEN研討會協(xié)議（CWA）、工作導(dǎo)則（CENGuide），以及在未來可能作為技術(shù)規(guī)范的歐洲暫行標(biāo)準(zhǔn)（ENV），還有一類是協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)，是直接支撐歐盟指令實施的技術(shù)規(guī)范。石油和天然氣工業(yè)用材料、設(shè)備和海上構(gòu)筑物技術(shù)委員會（CENTC12）是與石油天然氣行業(yè)相關(guān)的技術(shù)委員會。

2.2.1德國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)

德國在國際標(biāo)準(zhǔn)化活動中發(fā)揮著重要作用。德國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（DIN），在1961年作為創(chuàng)始國加入CEN，占有重要地位。經(jīng)德國聯(lián)邦政府審核批準(zhǔn)，DIN作為國家標(biāo)準(zhǔn)化管理機構(gòu)，主要負(fù)責(zé)的是國家標(biāo)準(zhǔn)制定、修訂、出版、發(fā)行及咨詢服務(wù)等工作，以德國的名義參加國際標(biāo)準(zhǔn)化的工作[5]。據(jù)統(tǒng)計，目前 85% 以上的歐洲標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)直接升級為國際標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到CEN是ISO體系的重要組成部分，DIN將工作重點放在歐洲標(biāo)準(zhǔn)的直接立項上。DIN標(biāo)準(zhǔn)類型占比如圖4所示。

DIN標(biāo)準(zhǔn)涉及的領(lǐng)域眾多，包括了安全技術(shù)、環(huán)境保護、消防、運輸?shù)取５聡畬μ烊粴夤艿佬袠I(yè)實施宏觀監(jiān)管的主要依據(jù)是《反對競爭法》和《能源經(jīng)濟法》，并通過發(fā)布行政指令等方式實施。

2.2.2英國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)

1901年英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（BSI）建立，它是全球首個由國家主導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)，標(biāo)志著標(biāo)準(zhǔn)化進程的開端。它主要負(fù)責(zé)對各國的標(biāo)準(zhǔn)進行審查，并向其提出建議或要求，以便促進本國技術(shù)進步。英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會作為政府指定的國家標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)，它與其他非政府機構(gòu)（如CEN、CENELEC、ETST、ISO、IEC等）共同參與了歐洲標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

英國與天然氣管道運行維護相關(guān)的法律法規(guī)有《天然氣法》《管道安全條例》《天然氣安全（管理）條例》和《管道法》。這些法律法規(guī)只是對其進行了原則性的規(guī)定，而具體的細(xì)節(jié)則是在有關(guān)的規(guī)程、規(guī)范中。英國與油氣管道安全操作相關(guān)的規(guī)范指南包括《天然氣安全（管理）條例指南》《管道安全條例指南》等。英國的法律規(guī)定，管線運營公司必須對管線進行安全評估，以確保管線在任何情況下都能保持良好且安全的狀態(tài)，并對管道實施管道完整性管理。

2.3加拿大天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系

加拿大也是天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的領(lǐng)先國家之一。在加拿大，跨省和國際管道網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)管工作由聯(lián)邦政府負(fù)責(zé)。聯(lián)邦機構(gòu)在制定全國油氣資源規(guī)劃時必須考慮到這些跨國管道工程對當(dāng)?shù)丨h(huán)境、經(jīng)濟等方面所造成的影響，并據(jù)此做出決策。自然資源部作為加拿大石油、天然氣工業(yè)的主管部門，其主要職責(zé)就是制定國家的能源戰(zhàn)略。加拿大國家能源局的主要職能包括：負(fù)責(zé)油氣干線管道、跨省及國際長輸管道建設(shè)項目的規(guī)劃、協(xié)調(diào)、審批和監(jiān)督管理；負(fù)責(zé)油氣干線管道、跨省及國際長輸管道在設(shè)計、施工、運營、維護及廢棄期間人員安全及環(huán)境保護的監(jiān)督管理；負(fù)責(zé)監(jiān)管危及油氣干線管道安全開挖等相關(guān)工作。 40km 以上的輸油輸氣管道都要經(jīng)過審批，然后由管道公司提交給國家能源管理局。管道的設(shè)計、建造、使用或終止均應(yīng)遵守《陸地或海洋管道規(guī)則》和CSAZ662《油氣管道系統(tǒng)》的規(guī)定。

加拿大天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系框架如圖5所示。

加拿大天然氣標(biāo)準(zhǔn)體系包括國家標(biāo)準(zhǔn)和團體標(biāo)準(zhǔn)。其中團體標(biāo)準(zhǔn)獨立于國家標(biāo)準(zhǔn)體系之外，無需獲得國家標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)認(rèn)可。加拿大政府指定本國具有代表性和權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)來編制標(biāo)準(zhǔn)并負(fù)責(zé)國家級標(biāo)準(zhǔn)化工作。其中獲得官方認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)如下：加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（CSA），該協(xié)會為全國性的專業(yè)組織，負(fù)責(zé)制定標(biāo)準(zhǔn)，為產(chǎn)品和服務(wù)提供檢驗和認(rèn)證；加拿大天然氣協(xié)會（CGA），該協(xié)會負(fù)責(zé)有關(guān)壓縮天然氣、設(shè)備規(guī)格、安全操作/儲存/運輸程序及其產(chǎn)品等；加拿大通用標(biāo)準(zhǔn)局（CGSB），該機構(gòu)負(fù)責(zé)修訂的標(biāo)準(zhǔn)包括建筑及建筑物、通信和信息技術(shù)、防護服、運輸燃料、危險貨物運輸?shù)?3個方面；加拿大保險商實驗室（ULC），該機構(gòu)從事安全試驗和鑒定，研究確定各種材料、裝置、產(chǎn)品、設(shè)備、建筑等對生命財產(chǎn)安全的影響，并確定、編寫、發(fā)行相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)；魁北克標(biāo)準(zhǔn)局（BNQ）；加拿大國家能源局（NationalEnergyBoard）是負(fù)責(zé)對石油和天然氣的輸送進行監(jiān)管，確保管道的安全和合規(guī)運行的機構(gòu)。

加拿大制定的關(guān)于輸氣管道運行規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)包括CSAB149.2《丙烷儲存和處理規(guī)范》、CSAB149.1《天然氣和丙烷安裝規(guī)范》、CSAB51《鍋爐、壓力容器與壓力管道規(guī)范》、CAN/CSAZ662《油氣管道系統(tǒng)》等[18]。

3 國內(nèi)天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀

我國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)取得了很大進展，在天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)制定、實施、檢測和認(rèn)證等方面加大了力度，制定了一系列法規(guī)、政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同時，我國的天然氣管道行業(yè)也積極探索創(chuàng)新，推進標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，并在加強技術(shù)改造和創(chuàng)新?？傮w來說，中國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)不斷更新，不僅國家標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)制定體系不斷完善，同時還與國際標(biāo)準(zhǔn)越來越接近。

國務(wù)院、經(jīng)貿(mào)委、勞動部門等多個部門聯(lián)合頒布中國油氣管道安全法規(guī)，其中技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要由國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會及其下屬各專業(yè)委員會頒布和管理。《中華人民共和國石油天然氣管道保護法》作為我國油氣管道監(jiān)管的主導(dǎo)性法律，明確規(guī)定了國家對油氣管道的監(jiān)管，并且以此為基礎(chǔ)，對管道沿線地方人民政府起到監(jiān)管作用。目前，國內(nèi)對輸氣管線的管理還存在著一些問題，如輸氣管線的管理涉及多個部門和多個層級的參與。我國輸氣管道的安全監(jiān)管涉及至少8個政府機構(gòu)，這些機構(gòu)共同致力于確保輸氣管道的安全性。輸氣管道的監(jiān)管職責(zé)，由各部門依據(jù)其所屬系統(tǒng)的法律法規(guī)進行履行{19-20]。

我國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系包括：國家標(biāo)準(zhǔn)，由中國國務(wù)院標(biāo)準(zhǔn)化行政主管部門制定；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，由相關(guān)行業(yè)協(xié)會和行業(yè)主管部門制定，主要是為了規(guī)范天然氣行業(yè)內(nèi)的技術(shù)和天然氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，由相關(guān)企業(yè)和管道運營公司制定。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多用于企業(yè)內(nèi)部的天然氣管道工程建設(shè)，基本針對企業(yè)內(nèi)部和用戶的特點和環(huán)境要求。為了與天然氣國際貿(mào)易接軌，國際標(biāo)準(zhǔn)也被廣泛應(yīng)用于中國天然氣管道行業(yè)中。

國內(nèi)管道公司油氣儲運相關(guān)的規(guī)范體系涉及的專業(yè)領(lǐng)域包括線路工程、儀表自控與通信、安全環(huán)保、計量等領(lǐng)域的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。通常制定該計劃的主導(dǎo)單位并非管道運營公司。中國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系框架如圖6所示。

對近幾年我國油氣管道標(biāo)準(zhǔn)的采標(biāo)狀況進行了分析，采標(biāo)的總體水平不高，國內(nèi)油氣管道標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)演變?yōu)閲H標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量較為有限。我國總體采標(biāo)率在 44% 左右，發(fā)達(dá)國家采標(biāo)率甚至達(dá)到 。但是在我國油氣管道標(biāo)準(zhǔn)中采用的國際標(biāo)準(zhǔn)和國外標(biāo)準(zhǔn)僅占 19.4% ，而且企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所占比例極低。

中國天然氣管道運行維護標(biāo)準(zhǔn)體系是由一系列標(biāo)準(zhǔn)文件和規(guī)范所構(gòu)成的。其中GB50028—2006（2020年版）《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》、GB/T9711一2023《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管》、GB50251—2015《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》和GB/T35068—2018《油氣管道運行規(guī)范》是中國天然氣管道運行維護的重要依據(jù)[\"。

4跨國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化體系構(gòu)建

對于跨國天然氣管道，不同的管線有不同的建設(shè)時間，同時存在著設(shè)計單位和施工單位之間以及過境國家之間的差異。這往往導(dǎo)致施工問題持續(xù)到運行管理階段，對管道的安全運行產(chǎn)生重大影響。不同國家采用的標(biāo)準(zhǔn)水平參差不齊。由于沒有一致的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，造成功能實現(xiàn)程度、施工水平等方面存在差異，進而造成了運營、維修、管理等工作的依據(jù)也不盡相同。與此同時，由于過境國家的法律法規(guī)差異，使得長輸氣管道的運營管理方面還不成熟，各個過境國家運營企業(yè)所使用的運營標(biāo)準(zhǔn)具有隨意性，不成體系，這也對標(biāo)準(zhǔn)體系的產(chǎn)業(yè)化造成一定的困難。

4.1跨國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化體系建設(shè)存在的問題

我國在天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化體系的建設(shè)進程與美國等發(fā)達(dá)國家相比處于落后狀態(tài)。現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)體系中存在部分內(nèi)容不適用于大口徑、高壓力和跨國的天然氣管道。與發(fā)達(dá)國家相比，我國企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更新速度慢，細(xì)化程度不夠高，同時企業(yè)對外部標(biāo)準(zhǔn)具有依賴性。在編寫標(biāo)準(zhǔn)過程中，編寫人員很難通過自身能力提升標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)水平，從而影響了整個企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編寫工作的水平的有效提升。

世界上的發(fā)達(dá)國家普遍都在國內(nèi)建立了各行各業(yè)相對完備的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。石油大然氣工業(yè)是一個高度壟斷的產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)也非常完善，但是對于跨國天然氣管道，由于涉及大量的行政審批活動，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系還不夠完整。西方各國企業(yè)以油氣行業(yè)相關(guān)的強制性技術(shù)法規(guī)為依據(jù)確立油氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系，但我國石油行業(yè)管理主要依據(jù)的是相關(guān)行政規(guī)章及文件，石油行業(yè)欠缺詳細(xì)且具有較強可操作性的監(jiān)管法律及技術(shù)法規(guī)，且在我國法律法規(guī)中僅有《中華人民共和國石油天然氣管道保護法》與油氣管道相關(guān)性較強，這對于執(zhí)行監(jiān)管及規(guī)范行業(yè)行為是不利的 [22]。

我國在天然氣管道全生命周期標(biāo)準(zhǔn)體系方面缺乏企業(yè)層面的系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性和高水平，單純依靠行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和基礎(chǔ)的國家標(biāo)準(zhǔn)是無法建立起一套同時具有高水平且完全適用跨國天然氣管道的產(chǎn)業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)體系。

4.2國外油氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)啟示

對國內(nèi)外油氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建方法進行調(diào)研，并且對標(biāo)準(zhǔn)化措施進行比較分析，可以從中獲得一些啟示：

（1）標(biāo)準(zhǔn)一體化。在世界上具代表性的石油天然氣管道公司中，對油氣管道全生命周期的標(biāo)準(zhǔn)體系進行系統(tǒng)的建設(shè)和協(xié)調(diào)統(tǒng)一，制定完善的項目施工技術(shù)規(guī)程、操作與維修手冊，并進一步加強項目施工標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范化與制定工作。我國函須實現(xiàn)工程建設(shè)和運行管理標(biāo)準(zhǔn)的一體化建設(shè)。在推進一體化過程中，需要在國家層面建立完備的最低標(biāo)準(zhǔn)，同時在企業(yè)層面建立全面適用的一體化標(biāo)準(zhǔn)框架，以滿足工程建設(shè)和運行管理的需要。

（2）管理歸一化。在國外，許多大型能源企業(yè)都設(shè)有專門的、獨立的部門來協(xié)調(diào)和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的管理工作。我國能源企業(yè)在進行標(biāo)準(zhǔn)化工作時需要考慮其行業(yè)特點，并結(jié)合自身情況確定合適的管理模式。

（3）標(biāo)準(zhǔn)國際化。國內(nèi)市場國際化趨勢日益明顯，國外管道企業(yè)注重于國際標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，對國際標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂工作也非常踴躍地參加，熱衷于活躍在國際標(biāo)準(zhǔn)化活動的舞臺上。我國應(yīng)對國際標(biāo)準(zhǔn)的采用給予高度重視并且嘗試進行經(jīng)營管理，不僅能夠直接應(yīng)用最新的國際標(biāo)準(zhǔn)化成果，甚至對相關(guān)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

4.3大口徑、高壓力跨國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建方法研究

考慮到跨國天然氣管道工程的特殊性，標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行過程中所牽扯到的專業(yè)范圍甚廣，其環(huán)節(jié)也相當(dāng)復(fù)雜，所以大口徑、高壓力跨國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系框架的構(gòu)建是一個很復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

霍爾三維模型使用總體框架來識別、分析和評估復(fù)雜系統(tǒng)，為解決構(gòu)造繁雜、影響因子多的大型項目管理問題提供了一套系統(tǒng)工程方法論，從知識、時間和邏輯3個維度將系統(tǒng)工程分為多個聯(lián)系緊密的階段，并將各個階段又分為多個步驟環(huán)環(huán)相扣，然后運用相關(guān)的專業(yè)知識完成各個階段和各個步驟，最后形成一個分層的立體結(jié)構(gòu)體系。依據(jù)跨國天然氣管道工程的具體情況對霍爾三維模型進行改良與修正，有助于系統(tǒng)地構(gòu)建大口徑、高壓力跨國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)，識別天然氣管道設(shè)計、施工、運行、維護、管理等系統(tǒng)工作在各個維度上的可重復(fù)性概念，明確相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)體系中的定位，進而形成科學(xué)、合理、完整的標(biāo)準(zhǔn)體系表。

以大口徑、高壓力跨國天然氣管道工程各階段工作特征為基礎(chǔ)，運用科學(xué)方法重點從“時間維”“層次維”和“專業(yè)維”3個維度層層推進、深度細(xì)分來構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)。

（1）時間維。結(jié)合天然氣管道建設(shè)特點和全生命周期理論，根據(jù)天然氣管道全生命周期將工作進程劃分為工程建設(shè)、投產(chǎn)試壓、運行維護、廢棄回收等多個階段，標(biāo)準(zhǔn)體系覆蓋天然氣管道全生命周期。

（2）層次維。根據(jù)前文對國內(nèi)外天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀的調(diào)研，再結(jié)合跨國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)多層次、通用性等特點，將標(biāo)準(zhǔn)劃分為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、通用標(biāo)準(zhǔn)和專用標(biāo)準(zhǔn)。

（3）專業(yè)維。旨在識別系統(tǒng)工程各步驟、各階段所需的各種專業(yè)技能和知識。從學(xué)科角度來說，天然氣管道工程跨多個學(xué)科，包括但不限于工藝運行、電氣工程、機械設(shè)備、自動化通信等多個專業(yè)。從專業(yè)維度來看，天然氣管道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括線路工程、輸送工藝、管線組件及其焊接、工程管理、站場設(shè)備與工藝、腐蝕控制、儀表自控與通信、計量、電氣工程、運行安全與完整性管理、節(jié)能與HSE11個方面。

考慮到現(xiàn)有天然氣管道相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量眾多，標(biāo)準(zhǔn)的級別不同，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和適用性也有參差。在確定天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系框架基礎(chǔ)上，對不同類別標(biāo)準(zhǔn)的確定提出3種解決方案：

（1）直接采用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。我國現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)，如GB50251—2015《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》適用于陸上新建、擴建、改建輸氣管道工程設(shè)計，GB/T13609—2017《天然氣取樣導(dǎo)則》、GB/T13610一2020《天然氣的組成分析氣相色譜法》等對大口徑、高壓力跨國天然氣管道適用；現(xiàn)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如SY/T4109—2020《石油天然氣鋼質(zhì)管道無損檢測》、SY/T4111—2018《天然氣壓縮機組安裝工程施工技術(shù)規(guī)范》和SY/T5918—2017《埋地鋼質(zhì)管道外防腐層保溫層修復(fù)技術(shù)規(guī)范》等可以直接采用。

（2）修改采用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。對于標(biāo)準(zhǔn)中部分不適用的條款或者指標(biāo)進行有針對性地修改，使其完全適用于大口徑、高壓力跨國天然氣管道。對于天然氣管道風(fēng)險等級和安全防范要求，“風(fēng)險”與“治安風(fēng)險”不是等價的，后者只是前者的一種類型，風(fēng)險的范圍比治安風(fēng)險的范圍大得多，故不宜直接采用GA1166—2014《石油天然氣管道系統(tǒng)治安風(fēng)險等級和安全防范要求》，而是在此基礎(chǔ)上結(jié)合IS019345：2019的內(nèi)容進行修改。例如天然氣管道總圖與運輸技術(shù)規(guī)范建議以GB50489—2009《化工企業(yè)總圖運輸設(shè)計規(guī)范》為基礎(chǔ)，參考ISO13623：2017進行修改。

（3）新制定標(biāo)準(zhǔn)。對于未找到或者缺失的標(biāo)準(zhǔn)進行新制定。例如，我國標(biāo)準(zhǔn)庫中并未找到與天然氣管道工程項目施工及驗收有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過商討決定以IS013623：2017為基礎(chǔ)，結(jié)合大口徑、高壓力大然氣管道的特點進行標(biāo)準(zhǔn)的新制定與整合。

4.4大口徑、高壓力跨國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化體系表的形成

天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系是指法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)技術(shù)文件等，用來規(guī)范天然氣管道的技術(shù)性文件體系。而天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系產(chǎn)業(yè)化是指將一套完整的、經(jīng)過實踐檢驗的天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化并產(chǎn)業(yè)化，為天然氣管道的設(shè)計、建設(shè)、運營、維護等方面提供全面規(guī)范的技術(shù)指南，以確保天然氣管道的安全、高效和環(huán)保運行。

大口徑、高壓力跨國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化體系表的形成過程可分為如下步驟。

首先，以大口徑、高壓力跨國天然氣管道系統(tǒng)為對象，將管道設(shè)計運行要求整理形成總則，主要包括天然氣管道運行控制原則與要求、天然氣管道控制中心管理規(guī)范、天然氣管道數(shù)字化導(dǎo)則、輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范和天然氣管道總圖與運輸技術(shù)規(guī)范，以便在不同情況下統(tǒng)一運用，使管道建設(shè)、運行工作更加高效。

其次，對大口徑、高壓力跨國天然氣管道工程相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行架構(gòu)劃分，將其劃分為線路工程、輸送工藝、管線組件及其焊接、工程管理、站場設(shè)備與工藝、腐蝕控制、儀表自控與通信、計量、電氣工程、運行安全與完整性管理、節(jié)能與HSE共11個專業(yè)。然后，對每一專業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行確定，要求該專業(yè)下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容既要全面覆蓋，又不能與其他標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容存在重復(fù)或者矛盾之處。

（1）線路工程主要包括天然氣管道勘察測繪技術(shù)規(guī)范、天然氣管道線路技術(shù)規(guī)范、天然氣管道伴行路技術(shù)規(guī)范、天然氣管道穿越工程技術(shù)規(guī)范（油氣管道工程水平定向鉆穿越技術(shù)規(guī)定）、天然氣管道跨越工程技術(shù)規(guī)范（天然氣管道工程河流跨越技術(shù)規(guī)定）、天然氣管道線路水工保護技術(shù)規(guī)范、天然氣管道地質(zhì)災(zāi)害防護技術(shù)規(guī)范、天然氣管道地面標(biāo)識技術(shù)規(guī)范、天然氣管道清管、試壓及干燥技術(shù)規(guī)范等相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）輸送工藝主要包括天然氣管道投產(chǎn)技術(shù)規(guī)范、天然氣管道放空計算技術(shù)規(guī)范、輸氣管道工程站場工藝及自動控制技術(shù)規(guī)范、天然氣管道運行規(guī)范等。

（3）管線組件及其焊接主要包括天然氣管道站場工藝管線施工技術(shù)規(guī)范、天然氣管道工程線路焊接技術(shù)規(guī)范（包含施工焊接和搶修焊接）、天然氣管道鋼管通用技術(shù)規(guī)范、天然氣管道管件技術(shù)規(guī)范、天然氣管道無損檢測技術(shù)規(guī)范、天然氣管道冷彎制作技術(shù)規(guī)定等。

（4）工程管理主要包括天然氣管道工程項目管理規(guī)范、天然氣管道工程監(jiān)理規(guī)范（含設(shè)計監(jiān)理）、天然氣管道工程項目施工及驗收規(guī)范等。

（5）站場設(shè)備與工藝主要包括輸氣管道工程線路閥室技術(shù)規(guī)范、油氣管道工程給排水及消防技術(shù)規(guī)范、輸氣站場設(shè)備設(shè)施安裝技術(shù)規(guī)范、輸氣站場設(shè)備設(shè)施維護技術(shù)規(guī)范、天然氣壓縮機組安裝工程施工技術(shù)規(guī)范、天然氣站內(nèi)工藝管道工程施工及驗收規(guī)范等。

（6）腐蝕控制主要包括天然氣管道線路防腐層技術(shù)規(guī)范、天然氣管道內(nèi)腐蝕控制規(guī)范、天然氣管道站場防腐層與保溫層技術(shù)規(guī)范、天然氣管道外防腐層修復(fù)技術(shù)規(guī)范、天然氣管道外防腐補口技術(shù)規(guī)范、天然氣管道熔結(jié)環(huán)氧粉末外涂層技術(shù)規(guī)范、天然氣管道聚乙烯防腐層技術(shù)規(guī)范、天然氣站場管道陰極保護技術(shù)規(guī)范、天然氣管道陰極保護技術(shù)規(guī)范、天然氣管道直流干擾防護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、天然氣管道交流干擾防護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。

（7）儀表自控與通信主要包括自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范、天然氣管道儀表與自控技術(shù)規(guī)范、油氣管道工程數(shù)字化系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范、天然氣管道監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集技術(shù)規(guī)范、天然氣站場火災(zāi)及可燃?xì)怏w檢測報警技術(shù)規(guī)范、天然氣管道儀表遠(yuǎn)程診斷技術(shù)規(guī)范、天然氣管道通信技術(shù)規(guī)范等。

（8）計量主要包括管輸天然氣計量及分析系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范、進人長輸天然氣管道氣質(zhì)要求、天然氣的組成分析-氣相色譜法、管輸天然氣計量及交接技術(shù)規(guī)范、輸氣管道工程計量系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范、天然氣取樣導(dǎo)則、天然氣壓縮因子計算規(guī)范、天然氣管道流量計運行維護規(guī)程、天然氣標(biāo)準(zhǔn)參比條件等。

（9）電氣工程主要包括天然氣管道電氣系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范和天然氣管道站場電力設(shè)備預(yù)防性檢修試驗規(guī)程等。

（10）運行安全與完整性管理從時間上貫穿管道設(shè)計、采購、施工、投產(chǎn)、運營和廢棄等全生命周期，主要包括天然氣管道風(fēng)險等級和安全防范要求、天然氣管道防雷防靜電及接地技術(shù)規(guī)范、SCCDA直接評價規(guī)程及試驗、天然氣管道線路完整性管理技術(shù)規(guī)范、天然氣管道站場完整性管理技術(shù)規(guī)范、天然氣管道內(nèi)檢測技術(shù)規(guī)范、ICDA內(nèi)腐蝕直接評價規(guī)程、ECDA外腐蝕直接評價規(guī)程、天然氣管道完整性評價技術(shù)規(guī)范、海底天然氣管道完整性管理規(guī)范、天然氣管道周界安防預(yù)警技術(shù)規(guī)范、天然氣管道缺陷修復(fù)技術(shù)規(guī)范、輸氣管道線路風(fēng)險評估與預(yù)警、天然氣管道無人機巡檢技術(shù)規(guī)范、天然氣管道應(yīng)急搶修技術(shù)規(guī)范、天然氣管道完整性管理效能評估技術(shù)規(guī)范、輸氣管道高后果區(qū)完整性管理規(guī)范、事故管道恢復(fù)運行技術(shù)規(guī)范、天然氣管道站場泄漏監(jiān)測技術(shù)規(guī)范、天然氣管道泄漏檢測技術(shù)規(guī)范、天然氣管道驗收技術(shù)規(guī)范、壓縮機組完整性管理規(guī)范、閥門完整性管理規(guī)范、站內(nèi)工藝管道完整性管理規(guī)范、天然氣管道的安全管理等。

（11）節(jié)能與HSE則主要包括天然氣管道工作場所職業(yè)病危害警示與告知標(biāo)識設(shè)置規(guī)范、天然氣管道節(jié)能監(jiān)測方法、天然氣管道放空回收技術(shù)規(guī)范、天然氣管道溫室氣體排放管理技術(shù)規(guī)范等。

在確定過程中，為了高效完成該標(biāo)準(zhǔn)體系的形成，對于現(xiàn)存適用大口徑、高壓力跨國天然氣管道的標(biāo)準(zhǔn)直接采用，對于部分適用的現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)進行修改使其完全適用，對于目前尚缺失的標(biāo)準(zhǔn)以類似標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)進行標(biāo)準(zhǔn)整合或者進行標(biāo)準(zhǔn)的重新制定。

最后，形成大口徑、高壓力跨國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)體系，其總體架構(gòu)如圖7所示。

5結(jié)論

本文對國內(nèi)外具有代表性國家地區(qū)天然氣標(biāo)準(zhǔn)體系框架進行了研究，并形成了大口徑、高壓力跨國天然氣管道產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)體系，其主要結(jié)論有：

（1）通過調(diào)研美國、歐盟、加拿大、中國等國家和地區(qū)的天然氣管道法律法規(guī)體系和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范體系，提出我國大口徑、高壓力跨國天然氣管道運行維護標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)應(yīng)該從標(biāo)準(zhǔn)一體化、管理歸一化、標(biāo)準(zhǔn)國際化3個方面進行，為建設(shè)大口徑、高壓力跨國天然氣管道標(biāo)準(zhǔn)提供指引。

（2）基于霍爾三維模型改良與修正的方法，從時間維、層次維和專業(yè)維三個維度構(gòu)建了大口徑、高壓力跨國天然氣管道產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)體系框架，形成了產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)體系，為我國海外天然氣管道工程提供標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化支撐。

參考文獻(xiàn)

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