陶小波 羅俊剛 張 宇 薛 東

（中國石油西南油氣田公司蜀南氣礦樂山采氣作業(yè)區(qū)，四川 威遠(yuǎn) 642450）

0 引言

油氣輸送管道長時間服役后，會因外部干擾、腐蝕、管材和施工質(zhì)量等原因發(fā)生失效事故，導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒，造成重大經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡和環(huán)境污染。國外在繼續(xù)重視油氣管道失效分析工作的同時，提出了管道完整性管理的理念，并頒布了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。實施油氣管道完整性管理，不僅可以降低管道事故發(fā)生率，而且還能夠避免不必要和無計劃的管道維修和更換，從而獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。完整性管理是油氣管道安全運行的重要保障。

所謂管道完整性管理，是指管道管理單位通過對天然氣管道運營中面臨的風(fēng)險因素的識別和技術(shù)評價，制訂相應(yīng)的風(fēng)險控制對策，不斷改善識別出的不利影響因素，從而將管道運營的風(fēng)險水平控制在合理的、可接受的范圍內(nèi)，建立以通過監(jiān)測、檢測、檢驗等方式獲取與專業(yè)管理相結(jié)合的管道完整性信息，對可能使管道失效的主要威脅因素進(jìn)行檢測、檢驗，據(jù)此對管道適應(yīng)性進(jìn)行評估，最終達(dá)到持續(xù)改進(jìn)、減少和預(yù)防管道事故發(fā)生，經(jīng)濟(jì)合理地保證管道安全運行的目的。

1 威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)完整性管理的重要性

據(jù)石油化工協(xié)會統(tǒng)計，2000 年西歐17 國現(xiàn)役長距離輸油管道總長度約為3.08×104km，42%的管道運行已超過35 年，處于事故多發(fā)階段。由于重視安全并采取完整性管理等多種措施加強安全管理，泄漏事故率比30年前下降4.8倍。雖然其管道總長度比20世紀(jì)初期增加了近2倍，但每年的泄漏次數(shù)下降了30%。意大利的SNAM 公司經(jīng)營2.9×104km 的天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)，其中有的已經(jīng)運行50多年，80%的管網(wǎng)受到雜散電流的強烈影響，大部分壓力大于2.4 MPa。SNAM 公司實施完整性管理策略，使系統(tǒng)保持高度安全及低成本狀態(tài)，節(jié)約了1／3的費用。

威遠(yuǎn)氣田于1965 年正式開發(fā)，部分配套管線沿用至今?，F(xiàn)氣田管網(wǎng)呈環(huán)形分布，由于管線建設(shè)比較早，且受威遠(yuǎn)氣田地形的限制，集氣干線和支線沒有收發(fā)球裝置和陰極保護(hù)裝置。

威遠(yuǎn)氣田現(xiàn)有管線共計169 條，總長度為456.881 km。其中在用管線88 條，總長度為268.346 km；停用管線81 條，總長度為197.715 km。由于管線長期輸送含高礦化度氣田水和硫化氫的天然氣，腐蝕十分嚴(yán)重，穿孔、泄漏時有發(fā)生，維修工作量大。為了降低管線的運行風(fēng)險和成本，保障威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)高效、安全運行，對威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)進(jìn)行完整性管理勢在必行。

2 威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)完整性管理實踐

樂山采氣作業(yè)區(qū)負(fù)責(zé)威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)完整性管理，成立了以主管管道的副經(jīng)理為組長的完整性管理小組，成員由生產(chǎn)技術(shù)、HSE、財務(wù)等部門的負(fù)責(zé)人組成，具體負(fù)責(zé)作業(yè)區(qū)天然氣管道及其附屬設(shè)施完整性管理工作。

2.1 明確作業(yè)區(qū)完整性管理職責(zé)

作業(yè)區(qū)按照西南油氣田公司和蜀南氣礦關(guān)于管道完整性管理辦法的規(guī)定，制訂了作業(yè)區(qū)完整性管理職責(zé)。規(guī)定生產(chǎn)技術(shù)部門具體負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集與整理、高后果區(qū)識別、風(fēng)險評價、完整性評價、維修與維護(hù)等日常工作；HSE 辦公室負(fù)責(zé)配合生產(chǎn)部門做好資料收集與分析工作；財務(wù)部門具體負(fù)責(zé)管道維修與維修、檢查等資金的落實。

2.2 明確完整性管理目標(biāo)

1）長期目標(biāo)。堅持經(jīng)濟(jì)、合理、可行的原則，將管道風(fēng)險控制在可接受的范圍內(nèi)，確保管道始終處于安全可靠的服役狀態(tài)；對所轄天然氣管道實施完整性管理循環(huán)，并建立持續(xù)運行機(jī)制。

2）短期目標(biāo)。①在2011 年將威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)所屬88條在用管線進(jìn)行一次完整性管理循環(huán)。②在作業(yè)區(qū)內(nèi)開展完整性管理培訓(xùn)，使專職巡線工和井站員工達(dá)到能夠正確識別高后果區(qū)與風(fēng)險評價的水平。③完善管道靜態(tài)及動態(tài)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上識別出高后果區(qū)，按照管道完整性管理辦法對其進(jìn)行風(fēng)險評價及管道完整性評價。④對分析比選出存在安全隱患的管道，按輕重緩急的原則，依次進(jìn)行換管或改線，消除隱患，保障管道安全運行。

2.3 制訂作業(yè)區(qū)管理方案

編制下發(fā)了《樂山采氣作業(yè)區(qū)管道完整性管理方案》，方案中包括了完整性管理的日常工作、考核辦法、高后果區(qū)管理等。修訂了作業(yè)區(qū)緩蝕劑加注、管道巡線管理、集輸管道管理、清管通球和陰極保護(hù)裝置管理等管理方案。

2.4 加強數(shù)據(jù)的收集與整理

1）靜態(tài)數(shù)據(jù)。由于靜態(tài)資料涉及面廣，內(nèi)容多，作業(yè)區(qū)完整性管理小組按照分工，每人收集與本崗位對應(yīng)的資料，并重點參照了2008 年的測繪資料，最后進(jìn)行梳理，共錄入信息1 200余條，包括威遠(yuǎn)氣田管線、管段、管線穿跨越、管線露管、浮管等信息。

2008 年，蜀南氣礦委托四川省第一測繪工程院對威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)進(jìn)行了測繪，對管線基礎(chǔ)GPS 地理信息、管線周邊200m 建筑物情況、穿跨越、露管、浮管等管線環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的探查并用GPS 進(jìn)行了精確定位，為下一步建立管道場站管理系統(tǒng)打下了堅實的基礎(chǔ)。

2）動態(tài)數(shù)據(jù)。威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)動態(tài)數(shù)據(jù)以2008年為起點，共統(tǒng)計700余條，包含管線運行、搶險、陰極保護(hù)、管線失效與外防腐層嚴(yán)重破損點修復(fù)等信息。

通過對威遠(yuǎn)氣田靜態(tài)、動態(tài)數(shù)據(jù)的收集與整理，建立了管道完整性管理系統(tǒng)，為威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)進(jìn)行完整性管理打下了良好的基礎(chǔ)。

3）失效分析。2008-2011 年7 月，威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)共發(fā)生9次管線失效，失效的根本原因是第三方破壞和腐蝕。對此，作業(yè)區(qū)建立了失效數(shù)據(jù)庫，并認(rèn)真對失效事件進(jìn)行了分析，形成分析報告。失效數(shù)據(jù)庫的建立為風(fēng)險評價和完整性評價奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.5 高后果區(qū)評價

2010年作業(yè)區(qū)對威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)進(jìn)行了首次高后果區(qū)識別，共識別出管線高后果區(qū)40處，共59.897 km，2011 年對威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)再次進(jìn)行高后果區(qū)識別，共識別出管線高后果區(qū)42處，63.049 km。

2.6 風(fēng)險評價

對2010 年識別出的高后果區(qū)，管道完整性小組運用修正KENT 打分法進(jìn)行了風(fēng)險評價，識別出腐蝕、第三方破壞為威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)中風(fēng)險最大的因素。

2.7 完整性評價

2010 年，作業(yè)區(qū)將識別出的高后果區(qū)管段按照風(fēng)險得分進(jìn)行了排序，并對較高風(fēng)險段威5井站至威108井氣舉支線嘗試了管道外檢測（PCM），采取挖探坑的方式檢查管道外腐蝕情況。依據(jù)檢測結(jié)果，對威5 井站至威108 井氣舉管線進(jìn)行了完整性評價。

2.8 完整性管理措施

作業(yè)區(qū)對曹威線、威資線編制了完整性管理方案，對其余管線編制了作業(yè)區(qū)整體完整性管理方案。其中針對高后果區(qū)風(fēng)險評價中主要危害因素為第三方破壞的管段，作業(yè)區(qū)采取了以下措施：

1）加強巡線工作。加強管理，以制度規(guī)范管線巡管、維護(hù)、清管及管道保護(hù)設(shè)施管理等日常工作。要求巡線員工在每月4次的正常巡線時，必須及時了解沿線礦產(chǎn)資源開發(fā)進(jìn)度，村民的修房、修路動向，并且要求巡線工對每條管線的特殊地段如河流穿越、礦產(chǎn)開發(fā)，林地、城區(qū)周邊、高速公路施工范圍內(nèi)地段等進(jìn)行加密巡查，并做好及時的宣傳告知工作。

2）企地共管。與地方政府聯(lián)合開展天然氣管道保護(hù)宣傳活動，活動以播放宣傳片、制作展板、發(fā)放傳單、接受當(dāng)?shù)厝罕娮稍兊刃问介_展《石油天然氣管道保護(hù)法》宣傳，增強民眾保護(hù)管道的意識，努力營造管道保護(hù)企地共管的良好氛圍。

3）加強高后果區(qū)管理。針對威遠(yuǎn)工業(yè)園區(qū)建設(shè)對作業(yè)區(qū)重要輸氣管道（徐威線和曹威線）造成安全隱患的實際情況，制訂了保護(hù)該區(qū)特殊管段的專項預(yù)案，加強巡線管理（每天1～2 次），同時積極與地方相關(guān)部門溝通，嚴(yán)防出現(xiàn)第三方破環(huán)。

針對東曹線、威6井至威5井集氣干線、威86井至威28井氣舉管線等11條集輸氣、輸鹵管道可能受第三方損壞的高風(fēng)險區(qū)域，采取修筑管涵、增加混凝土覆蓋層、加密安裝管墩、管道警示樁、設(shè)置警示帶等措施消減風(fēng)險。

積極督促地方天然氣公司對東榮線和威資線高后果區(qū)域進(jìn)行管段更換。

4）加強短板管理。積極完成威39 井等6 條集輸氣管線隱患整改工作。針對高后果區(qū)風(fēng)險評價主要危害因素為腐蝕管段，作業(yè)區(qū)采取了以下方式：①降壓使用，如威28 井至威26 井燃料氣管線，原是集氣管線，現(xiàn)降壓使用，改為燃?xì)夤芫€。②通過管道常規(guī)檢測再次對該管段進(jìn)行風(fēng)險識別和風(fēng)險評價，根據(jù)評價結(jié)果再進(jìn)行完整性評價并采取相應(yīng)的風(fēng)險削減措施。

3 威遠(yuǎn)氣田完整性管理的初步成效與不足

3.1 初步成效

威遠(yuǎn)氣田通過加強管網(wǎng)完整性管理，從2011年至今，未出現(xiàn)過第三方破壞損壞管道的事件。

3.2 不足之處

1）由于威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)部分管線建設(shè)和運行時間長，其數(shù)據(jù)收集整理難度較大，如早期設(shè)計、竣工、維護(hù)、搶險等資料，追溯難度極大。

2）風(fēng)險評價方面，由于采用的是改進(jìn)的KENT方法，這種專家評分法人為因素占比高，由于每個人對管線的掌握程度和自身經(jīng)驗等不同，最后得分都不同。

3）完整性評價手段較為單一，多數(shù)評價手段都需要依靠高科技和專業(yè)技術(shù)作支撐，目前作業(yè)區(qū)缺乏技術(shù)和設(shè)備的進(jìn)一步支撐。

4）作業(yè)區(qū)對完整性管理技術(shù)掌握不夠，還需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)、提高。

4 提升威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)完整性管理水平的思考

4.1 完善管理措施，形成閉環(huán)

將威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)從被動管理提升到主動管理，將設(shè)計、施工、操作、維護(hù)、測試、檢測每個環(huán)節(jié)形成閉環(huán)，整理資料形成臺賬，為高后果區(qū)識別、風(fēng)險評價、完整性評價奠定良好基礎(chǔ)，提高準(zhǔn)確性。

4.2 加強人員管理

由于威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)完整性管理還處于人員自行識別、評價、編制方案的階段，目前還沒有專家系統(tǒng)來自動判斷，評價的準(zhǔn)確性、預(yù)見性完全取決于評價人員的個人能力，所以一定要加強人員的協(xié)調(diào)、配置、培訓(xùn)，制定不同的培訓(xùn)計劃，加強員工的技術(shù)培訓(xùn)，確保員工專業(yè)技能的不斷提升。

4.3 加強新建管線前期工作

由于威遠(yuǎn)氣田山林多被私人承包，且周邊還有很多采石廠、煤場等，在設(shè)計選線時，作業(yè)區(qū)管道工程師要參與設(shè)計現(xiàn)場走線，選出一條既避開高后果區(qū)又合理優(yōu)化的線路。在管線建設(shè)階段，管道工程師要嚴(yán)格把關(guān)管線關(guān)鍵環(huán)節(jié)的現(xiàn)場驗收，保障管線建設(shè)質(zhì)量。

4.4 加強數(shù)據(jù)整理

管道完整性管理的核心環(huán)節(jié)在于風(fēng)險評價，需要依靠大量的管線靜態(tài)與動態(tài)數(shù)據(jù)，因此需要建立完善的管線檢測、運行、失效等數(shù)據(jù)臺賬，以方便開展風(fēng)險評價、完整性評價和編制完整性管理方案。要做好以上工作，就需要認(rèn)真收集資料和分析數(shù)據(jù)。

4.5 依靠科研單位雄厚的科技實力

對管線進(jìn)行風(fēng)險評價后，還需要進(jìn)行完整性評價，這就需要采取先進(jìn)的科技手段開展外腐蝕直接評價技術(shù)和內(nèi)腐蝕直接評價技術(shù)，對高后果區(qū)管段進(jìn)行完整性評價，并對評價結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)，然后再進(jìn)行評價，并編制完整性管理方案。

5 對威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)綜合管理的設(shè)想

管道完整性管理包含了領(lǐng)導(dǎo)與承諾、變更管理、風(fēng)險管理、培訓(xùn)等11 個方面的審核細(xì)則，屬于HSE 體系的一個方面。為了加強管道完整性管理，確保管網(wǎng)本質(zhì)安全，擬建立一個平臺，對威遠(yuǎn)氣田進(jìn)行綜合管理。

5.1 綜合管理的目標(biāo)

以深化“以人為本、預(yù)防為主、資產(chǎn)完整、安全可控、全員參與，持續(xù)改進(jìn)”的理念為目標(biāo)，以培訓(xùn)為重要手段，加強員工體系融合意識和工作水平的提升，將威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)的生產(chǎn)管理、HSE 體系管理等和管道完整性管理等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，互相支撐，提高威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)技術(shù)管理水平，降低管網(wǎng)運行風(fēng)險，將管網(wǎng)運行處于受控狀態(tài)。

5.2 建立綜合管理平臺

通過對威遠(yuǎn)氣田幾年的綜合管理后，積累豐富的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，以“整合生產(chǎn)系統(tǒng)與HSE、ERP、專家診斷系統(tǒng)以及完整性管理系統(tǒng)，建立綜合管理平臺，相互支撐促進(jìn)”為中心思想建立統(tǒng)一平臺。利用專家系統(tǒng)開展風(fēng)險評價，并有針對性地提出完整性評價措施，然后由管道工程師編制管道完整性管理方案，通過這種模式進(jìn)行管道管理（見圖1），爭取達(dá)到公司先進(jìn)水平。

圖1 威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)圖

6 結(jié)束語

在威遠(yuǎn)氣田管網(wǎng)完整性管理的實踐中，運用科學(xué)化、程序化、規(guī)范化等手段，將管道可研、設(shè)計、施工、運行各個階段形成閉環(huán)，不斷識別和評估面臨的各種風(fēng)險因素，采取相應(yīng)措施削減風(fēng)險，經(jīng)濟(jì)合理地將管道風(fēng)險水平控制在可接受范圍之內(nèi)，其實踐與探索為基層作業(yè)區(qū)老氣田管道完整性管理提供了經(jīng)驗。