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油气管道完整性管理

/pipeline integrity management; PIM/
条目作者张来斌

张来斌

最后更新 2023-06-21
浏览 120
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管道公司根据不断变化的管道因素,对管道运营中面临的风险因素进行识别和技术评价,制定相应的风险控制对策,不断改善识别到的不利影响因素,从而将管道运营的风险水平控制在合理的、可接受的范围内,建立通过监测、检测、检验等各种方式,获取与专业管理相结合的管道完整性的信息,对可能使管道失效的主要威胁因素进行检测、检验,据此对管道的适用性进行评估,最终达到持续改进、减少和预防管道事故发生,经济合理地保证管道安全运行目的的措施。

英文名称
pipeline integrity management; PIM
所属学科
安全科学与工程

油气管道完整性管理与管道的设计、施工、运营、维护、检修等各过程密切相关。在役管道的完整性管理要求管道公司要不断识别运营中面临的风险因素,制定相应的控制对策。对可能使管道失效的危险因素进行检测,对其适应性进行评估,不断改善识别到的不利因素,将运营的风险水平控制在合理的可接受的范围内。管道完整性管理是一个连续的、循环进行的管道监控管理过程,需要在一定的时间间隔后,再次进行管道检测、风险评价及采取措施减轻风险,以达到持续降低风险和预防事故的发生,保证管道生产过程经济、合理、安全地运行。对在役管道逐步实施完整性管理是提高管理水平、确保安全运行的重要措施,是一项防患于未然的科学方法。

油气管道完整性管理是对所有影响管道完整性的因素进行综合的、一体化的管理,包括:①拟定工作计划、工作流程和工作程序文件;②进行风险分析和安全评价,了解事故发生的可能性和将导致的后果,制定预防和应急措施;③定期进行管道完整性检测与评价,了解管道可能发生的事故的原因和部位;④采取修复或减轻失效威胁的措施;⑤培训人员,不断提高人员素质。

完整性管理是一个持续改进的过程,完整性管理是以管道安全为目标的系统管理体系,内容涉及管道设计、施工、运行、监控、维修、更换、质量控制和通信系统等全过程,并贯穿管道整个运行期,其基本思路是调动全部因素来改进管道安全性,并通过信息反馈不断完善。

融入油气管道完整性管理的理念和做法。管道的完整性管理开始于正确的管道设计和施工。为防止管道损伤,确保公众安全,在一系列的标准中,针对输油、输气管道从设计、管子和管件材料制造、管道系统施工、设备安装到管道验收、操作与维护、腐蚀控制等过程,提出了明确的技术指南。这些技术指南以及管道设计说明书为以后的完整性管理程序提供了重要的原始资料信息。

结合管道的特点,进行动态的管道完整性管理。管道完整性管理程序是一套不断改进且能灵活适应管道经营者特点的程序,并通过周期性的评价和修订来适应管道操作系统、运行环境及管道系统本身新输入资料信息的变化。周期性的评价要求能够确保程序采用合适的高新技术及在当时条件下最好的预防、检测和风险减缓等措施,并且和运营商的运营经验相结合,有效支持运营商的完整性管理。

对所有与管道完整性管理相关的信息进行分析和整合。完整性管理程序整合所有在制定决策过程中可利用的信息,运营商在最有利的情况下收集和分析这些信息。通过整合所有可利用的信息,管道运营商能够确定在什么位置发生事故的风险最大,进而做出谨慎的评价,降低风险。

持续不断对管道进行完整性管理。风险评价是完整性管理程序的基础,其最终目的是识别和对最重要的风险优先排序。管道风险分析是一个反复循环的过程,管道运营商应该周期性地收集管道系统运行经验及其他附加信息资料。这些信息可以帮助运营商更好地了解管道系统的新风险,并相应调整完整性管理计划,其结果可能会导致检测方法和周期的改变。

不断在管道完整性管理过程中采用各种新技术。在完整性管理程序中,采用一些新技术,可以提高运营商评价风险的能力。利用有效的、合适的新技术,可以更好地研究管道系统潜在的最大危险。

建立负责进行管道完整性管理的机构、流程,配备相应的人员。管道系统基础设施的完整性仅仅只是整个管道系统完整性的一部分,管道系统完整性也包括基础设施的操作人员,以及他们使用和遵循的工作方法。操作人员应该安全地运行并合理地维护管道。为了建立有效的完整性管理程序,该程序必须标明运营者的组织、运营过程及操作系统,并需要对所有操作人员实施不定期的培训,以培养合格的操作人员。

管道完整性管理是一个持续改进的过程,腐蚀、老化、疲劳、自然灾害、机械损伤等能够引起管道失效的多种过程随着岁月的流逝不断地侵害管道,必须持续不断地对管道进行风险分析、检测、完整性评价、维修、人员培训等完整性管理活动。

管道完整性管理体系体现了安全管理的组织完整性、数据完整性、管理过程完整性及灵活性的特点。

需要将管道规划、建设到运行维护、检修的全过程实施完整性管理,将它贯穿管道整个生命周期,在整个生命周期进行管理的过程中需要一个完善的组织机构和保持持续改进的执行团队来发挥完整性管理的最大价值,体现了组织完整性。

要求从数据收集、整合、数据库设计、数据的管理、升级等环节,保证数据完整、准确,为风险评价,完整性评价结果的准确、可靠提供重要基础。特别是对在役管道的检测,可以给管道完整性评价提供最直接的依据。

管道完整性管理的六步循环是管道完整性管理的核心技术内容和关键组成部分。例如,要根据管道的剩余寿命预测及完整性管理效果评估的结果,确定再次检测、评价的周期,每隔一定时间后再次循环上述步骤;还要根据危险因素的变化及完整性管理效果测试情况,对管理程序进行必要修改,以适应管道实际情况。持续进行、定期循环、不断改善的方法体现了安全管理过程的完整性。

完整性管理要适应于每条管道及其管理者的特定条件。管道的条件不同是指管道的设计、运行条件不同,环境在变化,管道的数据、资料在更新,评价技术在发展。管理者的条件是指管理者的完整性目标和支持完整性管理的资源、技术水平等。因此,完整性管理的计划、方案需要根据管道实际条件来制定,不存在适于各种各样管道的“唯一”的或“最优”的方案。

数据的完整性是线路完整性管理的基础,数据的准确性和完整程度会影响到分析与评价的结果。应按照管道完整性管理要求收集与整合数据,满足分析与评估的需要。支持风险评估的数据,因危害类型不同而异,要确定能反映管段状态和可能存在危害影响的必要数据和信息,以便了解管道的状况并识别对管道完整性构成威胁的管段。

完整性管理需要大量的数据,包含设计施工数据、运行维护数据、检测及监测数据、返修数据、环境和地理信息、生产运行历史以及事件和风险数据等。随着管道运行时间的推移,数据量会越来越多,应能保持对数据进行持续、系统地收集和不断地更新、维护。因此,数据应存储在电子数据管理系统中,使用电子数据管理系统也便于进行数据的分析和整合。

管道完整性管理关注的重点为高后果区。根据确定的高后果区,分析每一区段的管理现状,包括检测历史、管道属性、周边环境、可能的扩散或流淌区域,制定相应的风险评价、完整性评价,确定组织处理泄漏事件的对策和责任,初步提出针对性管理意见。针对高后果区应设立警示标牌和宣传措施,保证联络上的畅通。特殊地区应有专门的联系人。根据每一区段的变化情况,其变化的数据应及时记录。在管道运行过程中,地区公司必须持续关注外界环境的变化,及时进行高后果区的更新。

管道的风险评估是为了识别可能诱发管道事故的具体事件的位置及状况,确定事件发生的可能性和后果,按风险评估的结果进行排序,优化管道的完整性评价工作。

在识别管道运行潜在危害并整合相关数据的基础上,进行管道的风险评估。有多种方法可用于风险评估,应选用合适的方法满足管道系统的要求,应根据危害的时间因素和事故模式分组,正确执行风险评估。

风险评估应在规定的时间间隔内定期进行。当管道发生显著变化、外界条件以及操作情况发生变化时,都应再次进行风险评估。还应将完整性评价的结果作为风险再评估的因素予以考虑,以便反映管道的最新状况。

在风险评估的基础上,根据可能存在的危害选择一种或多种方法来评估管道的完整性。完整性评价方法有内检测、压力测试、直接评价以及其他技术方法等,所选择的方法应能适用于所识别出的危害类型。

应根据风险评估的结果,对进行完整性评价的管段进行排序。基于风险的完整性评估计划,对高风险的管段应根据管段数量在1~2年完成所有完整性评估,所有新建管道的基线评估应在6年内完成。对新识别出的高后果区内的管段也应在6年内完成基线评估。

对完整性评价过程中所发现的所有缺陷应立即采取行动,首先评估检测出的缺陷的严重程度,按照严重程度确定响应计划,如立即修复、一年内修复、监控使用等。对那些会影响管道完整性的缺陷应立即进行修复。所采取的修复措施应能保证直到下一个评估时间,修复后的管道不会对管道的完整性造成损害。

根据风险评价结果,针对可能存在的危害制定和执行风险的预防和减缓措施。预防和减缓措施应能最大限度地防止管道泄漏并减小泄漏后果。预防措施主要包括:腐蚀控制系统,泄漏检测,防止第三方破坏,运行控制,自动关断以及遥控关断的设置以降低泄漏后果,地质灾害的防护措施及其他措施等。应充分了解和确定各项措施实施的效果及其适用条件。

效能评价是指定期评估完整性管理系统及其各个专项技术在实施过程中的效果、效益和效率的方法,通过持续分析管道完整性管理系统及其各个专项技术在实施过程中的现状,发现实施过程中存在的不足,明确改进的方案,不断地提高管道完整性管理及其各个专项技术的水平,提高为决策层提供决策依据的精度,优化成本-效益的比率。

在管段完成基线评估后,仍应定期进行再评估,以保证每个管道的完整性。应根据风险评价、完整性评价、维修结果和效能评价结果,制定再评价计划,计划内容应包括再评价时间和再评价方法。再评价时应考虑过去和现在的完整陛评估结果、数据整合和风险评估的信息,以及修复和预防减缓措施。

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