馮 春，劉 震，朱麗娟，謝軍太，高建民，楊尚瑜，徐 婷，韓禮紅

(1.中國(guó)石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院 陜西 西安 710077； 2.西安交通大學(xué) 中國(guó)西部質(zhì)量科學(xué)與技術(shù)研究院 陜西 西安 710049)

0 引 言

隨著產(chǎn)品和技術(shù)流程的擴(kuò)展，來(lái)自不同廠家的各種型號(hào)的產(chǎn)品越來(lái)越多，采購(gòu)方的意識(shí)和對(duì)質(zhì)量的需求也隨著時(shí)間的推移而提高。因此，向采購(gòu)方科學(xué)地傳遞質(zhì)量信號(hào)已成為一大挑戰(zhàn)[1]。解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)實(shí)際解決方案是進(jìn)行認(rèn)證。該認(rèn)證可以定義為一個(gè)過(guò)程，通過(guò)一些標(biāo)簽系統(tǒng)，由國(guó)家認(rèn)可的有資質(zhì)的第三方機(jī)構(gòu)獨(dú)立發(fā)布產(chǎn)品的一個(gè)不可觀察的質(zhì)量水平，從而指導(dǎo)采購(gòu)者選購(gòu)滿意的商品[2-3]。

石油專用管(OCTG，又稱油井管)作為能源化工領(lǐng)域的重要生產(chǎn)耗材，其用量大、費(fèi)用高，更重要的是其生產(chǎn)質(zhì)量和服役質(zhì)量決定了油田的生產(chǎn)效益，對(duì)石油工業(yè)的發(fā)展關(guān)系重大。過(guò)去我國(guó)石油專用管一直依賴進(jìn)口，在訂貨和檢驗(yàn)中，主要以美國(guó)石油學(xué)會(huì)(API)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)[4]。在國(guó)內(nèi)石油專用管制造廠家不斷發(fā)展的背景下，API認(rèn)證也逐漸成為石油專用管制造商取得行業(yè)認(rèn)可的極為重要的一環(huán)。但隨著石油專用管服役條件日益復(fù)雜和嚴(yán)酷，井深增加，井內(nèi)溫度、壓力相應(yīng)提高，以及近年來(lái)發(fā)展的新型鉆井技術(shù)對(duì)石油專用管材料結(jié)構(gòu)要求的增加，僅符合API標(biāo)準(zhǔn)的石油專用管認(rèn)證體系已逐漸不適用于現(xiàn)在高質(zhì)量需求的石油專用管供求體系。因此，針對(duì)非API石油專用管的認(rèn)證體系目前存在較大空白，非API石油專用管標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證體系的提升與完善將有效改善這一狀況。

此外，目前針對(duì)石油專用管的質(zhì)量認(rèn)證主要集中在產(chǎn)品出廠的質(zhì)量認(rèn)證，但決定石油專用管產(chǎn)品服役安全可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益的除出廠產(chǎn)品質(zhì)量外也包括石油專用管的服役質(zhì)量。因此，面向全過(guò)程的集成產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管認(rèn)證是保障石油專用管產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量高、服役性能穩(wěn)定的重要手段。

針對(duì)目前石油專用管產(chǎn)品配套的跨階段監(jiān)測(cè)監(jiān)理機(jī)構(gòu)、施工方能力認(rèn)證的體系技術(shù)缺失，造成大量檢測(cè)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的使用性差、施工質(zhì)量低等問(wèn)題，本文通過(guò)整合已有的相關(guān)技術(shù)資源，采用德?tīng)柗品?gòu)建了質(zhì)量認(rèn)證體系，形成了包含石油專用管入井前質(zhì)量分級(jí)認(rèn)證、駐場(chǎng)監(jiān)造機(jī)構(gòu)認(rèn)證、質(zhì)量抽檢機(jī)構(gòu)認(rèn)證、管柱監(jiān)測(cè)監(jiān)控能力認(rèn)證、現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)構(gòu)認(rèn)證和服役風(fēng)險(xiǎn)管控認(rèn)證的跨階段服役質(zhì)量管控認(rèn)證體系，為石油專用管跨階段產(chǎn)品質(zhì)量管控提供了重要依據(jù)。

德?tīng)柗品?Delphi Method)是在20世紀(jì)40年代由赫爾姆和達(dá)爾克首創(chuàng)[5]。該方法屬于專家集體評(píng)價(jià)法，即專家以匿名的方式對(duì)調(diào)查者所提的問(wèn)題發(fā)表意見(jiàn)，通過(guò)多輪次調(diào)查專家對(duì)問(wèn)卷所提問(wèn)題的看法，經(jīng)過(guò)反復(fù)地征詢、匯總、修改，使專家小組的預(yù)測(cè)意見(jiàn)趨于集中，最終獲得具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的結(jié)果，從而做出科學(xué)、公正、合理的結(jié)論，是一種利用專家的集體智慧來(lái)確定各因素在評(píng)判問(wèn)題或決策問(wèn)題中的重要程度系數(shù)的有效方法之一[6-7]。該方法具有較高的代表性和可靠性，被廣泛地運(yùn)用于各種評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確定過(guò)程中。下文將詳細(xì)介紹使用德?tīng)柗品?gòu)建石油專用管跨階段服役質(zhì)量管控認(rèn)證體系的過(guò)程和結(jié)果分析。

1 實(shí)施流程

根據(jù)德?tīng)柗品ù_定的非API石油管認(rèn)證體系流程如圖1所示。

圖1 非API石油管認(rèn)證體系流程

1.1 成立研究小組并選擇咨詢專家

研究小組由6人組成，其中石油專用管科研院所高級(jí)工程師2人、高校教師1人及碩士生3人。本研究確定3個(gè)層面的專家共15人左右。其中石油專用管生產(chǎn)人員，石油專用管專家學(xué)者，油田石油專用管相關(guān)工作人員各5人，要求有石油領(lǐng)域的綜合學(xué)科知識(shí)、豐富的工作或研究經(jīng)驗(yàn)，具有敏銳的學(xué)術(shù)判斷力和職業(yè)道德。

1.2 編制調(diào)查問(wèn)卷

在文獻(xiàn)回顧、專家訪談的基礎(chǔ)上初步形成第一輪專家咨詢問(wèn)卷。調(diào)查問(wèn)卷共分為三部分：專家的基本信息，問(wèn)卷正文(指標(biāo)重要程度和專家修改建議)以及專家對(duì)該問(wèn)題的熟悉程度和專家進(jìn)行判斷的主要依據(jù)。指標(biāo)重要程度依據(jù)Likert評(píng)分方法賦予分值，很重要～不重要，分別為5～1分[8]。專家對(duì)各指標(biāo)的熟悉程度分為5個(gè)等級(jí)(不熟悉、不太熟悉、一般、較熟悉、很熟悉)。問(wèn)卷以微信問(wèn)卷星的方式進(jìn)行發(fā)放及回收。第1輪問(wèn)卷回收后，對(duì)滿足重要性賦值均數(shù)≥4且變異系數(shù)≤0.25的指標(biāo)予以保留，并結(jié)合專家意見(jiàn)及課題小組討論結(jié)果，對(duì)原指標(biāo)進(jìn)行刪除、修改、合并及增加新指標(biāo)，整理完成后，將第2輪專家咨詢表發(fā)給專家[9]。第2輪問(wèn)卷全部收回后，再次對(duì)咨詢結(jié)果進(jìn)行整理和分析，專家意見(jiàn)基本一致，結(jié)束咨詢。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

用Excel2016和SPSS22.0建立數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行結(jié)果處理與分析，以問(wèn)卷回收率(%)反映專家的積極性，以權(quán)威系數(shù)判斷專家的權(quán)威程度，專家意見(jiàn)協(xié)調(diào)程度用各指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果的變異系數(shù)(Vj)表示。變異系數(shù)表示專家對(duì)指標(biāo)相對(duì)重要性的波動(dòng)程度，越小專家意見(jiàn)的協(xié)調(diào)程度則越高。研究指標(biāo)的篩選以同時(shí)滿足重要性賦值均數(shù)>3.50和變異系數(shù)<0.25兩項(xiàng)指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)結(jié)合專家意見(jiàn)，經(jīng)研究小組集體評(píng)議進(jìn)行指標(biāo)篩選。

2 統(tǒng)計(jì)結(jié)果

兩輪咨詢的問(wèn)卷回收率均為100%。專家的權(quán)威程度通過(guò)專家對(duì)指標(biāo)作出判斷的依據(jù)和專家對(duì)指標(biāo)熟悉程度來(lái)反映，兩輪咨詢的專家平均權(quán)威程度分別為0.89和0.91。

專家意見(jiàn)及其集中程度用重要性賦值均數(shù)和變異系數(shù)來(lái)表示。均數(shù)越大說(shuō)明指標(biāo)越重要，標(biāo)準(zhǔn)差越大表示專家意見(jiàn)差異性越大。兩輪調(diào)查后，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 兩輪評(píng)價(jià)后的認(rèn)證指標(biāo)重要性賦值均值和變異系數(shù)

3 討 論

3.1 專家代表性和預(yù)測(cè)的可靠性

本研究在項(xiàng)目前期研究基礎(chǔ)上運(yùn)用德?tīng)柗品?，研究結(jié)果具有科學(xué)性。選擇專家是運(yùn)用德?tīng)柗品ㄟM(jìn)行研究成敗的關(guān)鍵因素。研究中我們充分考慮了專家的專業(yè)代表性、學(xué)術(shù)權(quán)威性專家的平均權(quán)威系數(shù)、協(xié)調(diào)系數(shù)及一致性均比較高，因此，本研究專家的代表性和預(yù)測(cè)性較好。

一般認(rèn)為函詢問(wèn)卷有效回收率在70%以上說(shuō)明專家積極性高[10]，本研究2輪問(wèn)卷有效回收率均為100%，專家積極性高。專家權(quán)威程度越高，指標(biāo)可靠性越大，一般認(rèn)為Cr>0.8表示權(quán)威程度較高[11]，本研究第2輪專家的Cr分別為0.89和0.91，專家權(quán)威程度高，研究結(jié)果可靠。

3.2 認(rèn)證體系分析

非API石油專用管的服役狀態(tài)是一個(gè)多因素影響和多場(chǎng)耦合的結(jié)果，故全過(guò)程的集成產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管認(rèn)證需要覆蓋入井前的質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)、駐廠監(jiān)造、質(zhì)量抽檢，下井施工時(shí)的施工機(jī)構(gòu)認(rèn)證，以及服役期間的管柱監(jiān)測(cè)監(jiān)控能力和服役風(fēng)險(xiǎn)管控的認(rèn)證。在整合完善油田現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)無(wú)損檢測(cè)、螺紋計(jì)量、供應(yīng)商認(rèn)證技術(shù)等基礎(chǔ)上，通過(guò)德?tīng)柗品?gòu)建的跨階段集成產(chǎn)品質(zhì)量管控認(rèn)證體系能較好的滿足非API石油專用管全過(guò)程質(zhì)量管控的需要。

認(rèn)證體系中的各指標(biāo)及其權(quán)重相對(duì)大小如圖2所示，從圖2中可以看出入井前質(zhì)量分級(jí)認(rèn)證和質(zhì)量抽檢機(jī)構(gòu)認(rèn)證相關(guān)的認(rèn)證指標(biāo)權(quán)重普遍較大，究其原因可能是因?yàn)檫@兩項(xiàng)認(rèn)證過(guò)程是直接面向石油專用管的產(chǎn)品質(zhì)量的，也是傳統(tǒng)石油專用管質(zhì)量認(rèn)證的主要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)構(gòu)認(rèn)證和駐廠監(jiān)造機(jī)構(gòu)認(rèn)證權(quán)重相對(duì)較低，其中機(jī)構(gòu)及相關(guān)人員的資質(zhì)認(rèn)證依然被較為重視。服役風(fēng)險(xiǎn)管控認(rèn)證和管柱檢測(cè)監(jiān)控能力認(rèn)證由于目前并沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或先例可依，其權(quán)重統(tǒng)計(jì)結(jié)果不及傳統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證環(huán)節(jié)，但也具有相當(dāng)?shù)闹匾暥龋鳛楫a(chǎn)品服役階段的主要認(rèn)證要求，其在跨階段服役質(zhì)量管控認(rèn)證體系中也具有相當(dāng)?shù)闹匾浴?/p>

圖2 認(rèn)證體系指標(biāo)權(quán)重雷達(dá)圖

3.2.1 入井前質(zhì)量分級(jí)認(rèn)證

非API石油專用管入井前的質(zhì)量分級(jí)水平?jīng)Q定了產(chǎn)品的基本使用性能，其中產(chǎn)品的機(jī)械性能如抗拉強(qiáng)度、屈服極限、伸長(zhǎng)率等指標(biāo)需達(dá)到要求，否則石油專用管工作時(shí)會(huì)提前發(fā)生性能降低甚至根本無(wú)法完成任務(wù)的狀況，影響油田的正常生產(chǎn)。而面對(duì)井下H2S、CO2和Cl-的強(qiáng)腐蝕環(huán)境，產(chǎn)品的耐腐蝕性能也顯得尤為重要，腐蝕速率過(guò)快也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的使用壽命顯著減少[12]。材料的加工工藝不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力或其他缺陷，也會(huì)導(dǎo)致材料性能不合格。此外石油專用管的螺紋性能不合格，如螺紋錐度和螺距超出極限偏差、內(nèi)外螺紋齒形角度不同等尺寸不精確的問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致螺紋上緊過(guò)程中的應(yīng)力不均，從而導(dǎo)致粘扣等現(xiàn)象，致使產(chǎn)品失效，可見(jiàn)螺紋性能也會(huì)在一定程度上影響石油專用管的使用性能[13]。

3.2.2 駐廠監(jiān)造機(jī)構(gòu)認(rèn)證

駐廠監(jiān)造是石油管材采購(gòu)中一項(xiàng)重要的產(chǎn)品質(zhì)量控制方式[14]。監(jiān)造服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)劣會(huì)影響到石油管材的實(shí)物質(zhì)量、供貨進(jìn)度以及供貨方、委托方(業(yè)主)、施工方的溝通協(xié)調(diào)。在選擇監(jiān)造服務(wù)的機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)首先考慮監(jiān)造單位的資質(zhì)以及監(jiān)理人員的個(gè)人資質(zhì)和人員專業(yè)結(jié)構(gòu)，單位資質(zhì)可以在一定程度上反映業(yè)務(wù)水平，而個(gè)人能力、責(zé)任心、職業(yè)道德等更是做好監(jiān)造工作的基礎(chǔ)。監(jiān)造單位的監(jiān)造模式和管理體系是否滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、體系文件和質(zhì)量手冊(cè)是否規(guī)范都將影響駐廠監(jiān)造的水準(zhǔn)[15]。建造單位的設(shè)備擁有情況和先進(jìn)性也需要達(dá)到監(jiān)造要求，以保證檢測(cè)結(jié)果滿足精度要求。此外監(jiān)造單位的歷史業(yè)績(jī)也是評(píng)價(jià)駐廠監(jiān)造機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)能力的一個(gè)重要參考。

3.2.3 質(zhì)量抽檢機(jī)構(gòu)認(rèn)證

第三方質(zhì)量抽檢對(duì)保障石油專用管的穩(wěn)定服役、減少事故發(fā)生具有重要意義。與駐廠監(jiān)造相同，機(jī)構(gòu)和相關(guān)人員的資質(zhì)認(rèn)證是質(zhì)量抽檢單位良好發(fā)展業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)。在選取抽樣標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)充分考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)流程、供貨方式與抽檢目的。同時(shí)，抽檢方案設(shè)計(jì)的合理性、抽檢結(jié)果處理的科學(xué)性以及抽檢設(shè)備的先進(jìn)性也會(huì)在一定程度上影響質(zhì)量抽檢的效果。

3.2.4 管柱監(jiān)測(cè)監(jiān)控能力認(rèn)證

監(jiān)控是指通過(guò)使用相關(guān)儀器，按照預(yù)定的檢測(cè)頻率對(duì)正在服役井內(nèi)的油井管柱進(jìn)行觀測(cè)，以確保油氣井的運(yùn)行參數(shù)(即壓力、溫度、流量)保持在其運(yùn)行范圍以內(nèi)的行為。油田公司或者鉆井承包商應(yīng)根據(jù)油氣井屏障被破壞后的風(fēng)險(xiǎn)和后果及其做出反應(yīng)的能力，確定進(jìn)行監(jiān)控和檢測(cè)的頻率，并形成相關(guān)文件。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要涉及到測(cè)井、腐蝕監(jiān)測(cè)、損傷監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)完整性監(jiān)測(cè)和環(huán)空壓力監(jiān)測(cè)。

3.2.5 現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)構(gòu)認(rèn)證

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)構(gòu)的認(rèn)證內(nèi)容主要包括：1)機(jī)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)施工責(zé)任保障制度。良好的責(zé)任制度可以使各部門(mén)生產(chǎn)協(xié)調(diào)、各司其職。2)定期的設(shè)備檢查與維護(hù)。石油完井設(shè)備是影響石油管是否安裝準(zhǔn)確及時(shí)的主要因素，因此加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)更新對(duì)提高石油專用管服役質(zhì)量和生產(chǎn)效益有著積極意義。3)施工進(jìn)度控制。施工機(jī)構(gòu)必須嚴(yán)格按照合同約定，制定詳細(xì)計(jì)劃，從而保障工程的進(jìn)度。4)施工技術(shù)管理和人員培訓(xùn)。合理的施工技術(shù)管理以及高水平的施工人員也是提高管理和生產(chǎn)效率的重要保障。

3.2.6 服役風(fēng)險(xiǎn)管控認(rèn)證

服役風(fēng)險(xiǎn)管控是根據(jù)服役風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定的結(jié)果確定風(fēng)服役風(fēng)險(xiǎn)控制措施的決策過(guò)程，以及風(fēng)險(xiǎn)控制措施的實(shí)施和實(shí)施效果的監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)識(shí)別到的危險(xiǎn)部位、風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行預(yù)防性的維護(hù)。服役風(fēng)險(xiǎn)管控的認(rèn)證主要包括風(fēng)險(xiǎn)管控制度的合理性、服役環(huán)境因素、裝備工作運(yùn)行的狀態(tài)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)的先進(jìn)性以及風(fēng)險(xiǎn)管控的執(zhí)行力和實(shí)時(shí)性。

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)非API石油專用管跨階段集成質(zhì)量管控認(rèn)證體系缺失的問(wèn)題，在石油管失效分析、企業(yè)調(diào)研以及現(xiàn)有的研究成果基礎(chǔ)上，使用德?tīng)柗品?gòu)建了非API石油專用管跨階段集成質(zhì)量管控認(rèn)證體系，為非API石油專用管的質(zhì)量管控提供了參考。由于諸多主觀或客觀的條件的限制，本認(rèn)證指標(biāo)體系的研究尚存在許多不完善的地方，許多問(wèn)題值得進(jìn)一步地探討和研究。在質(zhì)量管理體系實(shí)踐過(guò)程中，需要通過(guò)不斷完善體系中的不足，保持體系持續(xù)改進(jìn)，進(jìn)一步提高對(duì)非API石油專用管質(zhì)量管控水平，從而降低質(zhì)量成本損失，提升生產(chǎn)效益。