管道完整性管理體系建設探討

賈邦龍，劉保余

(中國石化管道儲運有限公司，江蘇徐州 221008)

管道完整性管理是目前國際上普遍認可的管道安全管理模式[1]，自21世紀初引入國內(nèi)以來，引發(fā)了廣大學者的廣泛探討[2-4]。2016年3月1日，GB 32167-2015《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》正式施行。同年，國家發(fā)改委等5部委聯(lián)合下發(fā)《關于貫徹落實國務院安委會工作要求 全面推行油氣輸送管道完整性管理的通知》(發(fā)改能源[2016]2197號)，標志著管道完整性管理由企業(yè)自主行為上升為國家強制要求。

2017年8月，國家能源局下發(fā)了《關于開展油氣輸送管道完整性管理先進企業(yè)建設推廣工作的通知》(國能綜通綜合[2017]66號)。同時，出臺了《油氣管道完整性管理體系建設導則》，指導企業(yè)建立管道完整性管理體系，規(guī)范完整性管理工作開展。本文根據(jù)《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》和《油氣管道完整性管理體系建設導則》要求，結合企業(yè)完整性管理體系建設實踐，對管道完整性管理體系建設進行了探討。

1 體系的建立與管理范圍

建立完整性管理體系，首先應基于管道企業(yè)實際明確管理范圍和管理內(nèi)容，再根據(jù)企業(yè)組織機構以及體系管理要素確立體系構成。

國標所提出的6步循環(huán)，屬于技術內(nèi)容要求，在具體業(yè)務分解和實施方面，需要圍繞實際管理業(yè)務進行規(guī)劃。按照遞進關系，運行階段的管道安全管理總體上可以分為3個部分：日常維護、應急支持和應急管理。長期以來，事故的應急處置一直是各管道企業(yè)工作的重中之重，各管道企業(yè)基本都具備比較完善的應急管理程序。因此，初建體系時完整性管理的范圍推薦以日常維護和應急支持為主，應急管理部分可與現(xiàn)有的管理程序?qū)印?/p>

2 體系管理內(nèi)容

2.1 日常維護

日常維護就是在管道運行過程中通過各項技術和管理措施，排查并消除管道運行重大安全風險，將事故消除在萌芽階段，努力避免管道安全事故的發(fā)生。根據(jù)具體工作對象，可將管道的日常維護劃分為3個層次：本質(zhì)安全、防護系統(tǒng)和設施、運行環(huán)境。

a)管道本質(zhì)安全即管道本體結構是完整的，管道材質(zhì)、相關附屬設施等能夠滿足管道安全運行要求，不存在超標的腐蝕、變形、裂紋、焊縫異常等缺陷。從風險控制的角度，本質(zhì)安全維護控制的是GB 32167-2015中7.3.3節(jié)表3中的“時間相關”和“固有因素”兩類風險。

根據(jù)全生命周期的管理原則，需要在設計階段根據(jù)輸送介質(zhì)和輸送任務，選擇合理的管材和管道規(guī)格；在建設階段，嚴格把控工程施工質(zhì)量，同時做好建設期管道基礎數(shù)據(jù)的收集工作；在運行階段，通過相關檢測與評價，發(fā)現(xiàn)管體缺陷并對超標缺陷進行修復，補齊短板。

b)防護系統(tǒng)和設施是管道的“勞保”裝置，可以在一定程度上使管道避免自然或人類活動所帶來的危害，并允許管道有一定的“容錯空間”。防護系統(tǒng)及設施的失效(或功能缺失)，不會立刻造成管道失效，但會使管道失去應有保護，從而造成風險上升。GB32167-2015中7.3.3節(jié)表3中的風險分類，尚未包含此項內(nèi)容。

防護系統(tǒng)和裝置應在設計和建造階段進行選型和安裝，如泄壓閥、水擊保護聯(lián)動裝置、水工保護設施、必要的蓋板涵、支吊架、管道陰保及防腐系統(tǒng)、相關監(jiān)測裝置等。在運行階段，需要對防護系統(tǒng)和裝置進行檢測、校驗和維護，使其有效運行；對管道的天然保護層—土壤埋深進行定期檢測；對雜散電流干擾情況進行檢測，增設必要的排流裝置；根據(jù)環(huán)境和管道運行工況的變化，增設必要的設施以消減風險。

c)在確保管道本質(zhì)安全和防護系統(tǒng)和設施有效的情況下，還應確保管道運行環(huán)境的安全。運行環(huán)境既包括自然地質(zhì)環(huán)境，也包括社會人文環(huán)境。從風險控制的角度，運行環(huán)境維護控制的是GB 32167-2015中7.3.3節(jié)表3中的“與時間無關”的風險。

具體內(nèi)容包括但不限于：①地質(zhì)災害風險管理；②員工技能培訓，降低誤操作可能性；③管理制度合理性與執(zhí)行度審核；④管道的有效巡護；⑤管道沿線的管道保護宣傳；⑥與地方政府的有效溝通與聯(lián)動；⑦第三方施工監(jiān)管；⑧反打(盜油氣)工作。

對比于傳統(tǒng)動力系統(tǒng)，混合動力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多源提供動力，復雜程度更高，其配備的雙向DC/DC變換器是電池工作模式下電能轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)闹匾b置。當動車組工作于不同供電方式時，動車組運行性能很大程度上將受到雙向DC/DC變換器和牽引逆變器組成的級聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的影響，因此對混合動力系統(tǒng)中雙向DC/DC-逆變器級聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行研究具有重要的意義。

2.2 應急支持

應急支持是對應急處置的各項管理和技術準備工作，一旦發(fā)生管道安全事故，通過有效組織以及各項安全技術措施，可將事故損失降至最低。具體內(nèi)容包括但不限于：

a)預設裝置及設施，指為避免管道事故進一步擴大，或針對可能發(fā)生的管道事故所預設的防護性裝置。例如，截斷閥，針對地震斷裂帶等地區(qū)的基于應變設計的裝置，海底管道兩端設置的負壓抽吸裝置等。需要在設計階段做好研究和選型工作；運行階段做好設備維護，必要時增設相關設施。

b)有效的監(jiān)測及預警機制，可以在事故發(fā)生后快速獲悉，從而縮短響應時間。監(jiān)測及預警既包括技術裝置(如負壓波預警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、光纖預警裝置等)，也包括管理措施方面的管道巡護以及管道周邊人員報警。監(jiān)測及預警技術裝置，需要在設計和建造階段開始實施，運行階段對相關設施進行維護。

c)應根據(jù)風險評價結果，對可能發(fā)生失效的高風險管段制定應急準備措施。對可能的事故后果進行預評估，確定不同泄漏方式下的泄漏量、影響半徑、疏散半徑等，用于指導事故應急決策。

d)應急預案需要提前制定并定期演練，分析不足并改進。對于特殊管段需要一點一案。事故發(fā)生后，根據(jù)預案程序，結合后果預評估內(nèi)容，有效組織應急搶險。

e)應急力量指搶險隊伍的配置以及搶險能力，物資即搶險所需的物資儲備。需要根據(jù)管道運行實際以及周邊環(huán)境的變化，合理優(yōu)化應急力量及物資的配置。

f)需要建立與管道所屬地方政府部門的有效溝通機制，以便在應急搶險中能夠進行有效配合，避免事故的進一步擴大并減小損失。

2.3 業(yè)務分解

按照設計、建設、運行、退役4個階段，將管道完整性管理業(yè)務進行分解，分階段落實。

a)設計階段通過數(shù)據(jù)的收集和快速評價，優(yōu)化設計和采取改進措施，提高管道的本質(zhì)安全，為后期運行管理創(chuàng)造條件。設計階段數(shù)據(jù)采集內(nèi)容主要為基礎地理、遙感影像、管道中心線、管道設施等。基于采集數(shù)據(jù)、快速開展高后果區(qū)識別和風險評價，根據(jù)識別和評價結果優(yōu)化管道路由選址，盡可能避讓高后果區(qū)和高風險管段。對于無法避讓的高后果區(qū)或高風險管段，采取增加管道壁厚、設置截斷閥、特殊防護裝置等措施降低管道運行風險。同時，根據(jù)運行階段的可能需求，設置負壓波、光纖/光柵等監(jiān)測預警裝置。

b)建設階段的核心工作為物資采辦、工程質(zhì)量管控、管道基礎數(shù)據(jù)的收集、風險評價以及管道投產(chǎn)前的基線檢測。在設備物資采辦過程中，需加強技術規(guī)格書的審查，做好設備物資供應商選擇，強化生產(chǎn)過程質(zhì)量監(jiān)造，做好設備物資進場驗收，確保設備物資符合設計要求。在施工階段，應加強焊接質(zhì)量管理，確保焊口的數(shù)量準確，各焊口質(zhì)量控制程序得到有效落實，加強連頭口、返修口等非正常焊接段的施工過程控制，從焊接工藝上提升管道本體質(zhì)量。

建設期數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容，參照GB 32167-2015中附錄A，風險評價內(nèi)容參照GB 32167-2015中附錄F。

開展基線檢測(包括內(nèi)檢測、外檢測)，對管道本體情況、腐蝕防護系統(tǒng)及附屬設施進行檢測和評價，及時發(fā)現(xiàn)并處理施工過程中產(chǎn)生的機械損傷、管體變形、焊縫異常、防腐層破損等缺陷，確保管道在投產(chǎn)前保持良好狀態(tài)，為管道投產(chǎn)后的檢測和維護提供基準參考[5]。同時，在建設階段對管道進行維修，可以避免運行期因管內(nèi)存有輸送介質(zhì)而必須采用降壓、停輸或帶壓封堵等問題，降低維修成本并提高作業(yè)安全性。

c)在運行階段，周期性開展國標中的6步循環(huán)工作，并保持應急支持設備和措施有效。及時更新管道基礎數(shù)據(jù)，做好運維數(shù)據(jù)管理；定期開展高后果區(qū)識別和風險評價，對高后果區(qū)和高風險管段采取針對性的性的管控措施；定期開展管道檢測與評價，根據(jù)評價結果對管道及相關設施進行維修和維護；制定并落實相關管理制度，維護管道運行環(huán)境。同時，根據(jù)風險控制及應急支持的需要，增設必要的設備設施，開展后果預評估，編制應急預案和現(xiàn)場處置方案并定期組織演練，優(yōu)化應急資源的設置，建立企地溝通機制。

需要指出，在運行階段需要根據(jù)管轄管道的運行年限、輸送介質(zhì)、主要風險等不同特點，及時更新管理方案，確保管理措施有效。

d)根據(jù)GB 32167-2015，對于運行時間長、事故頻發(fā)，有證據(jù)表明存在大量缺陷，但無合適的方法進行完整性管理的管道，應評估管道是否可繼續(xù)使用，當評估結果顯示不宜繼續(xù)使用時，管道宜報廢[3]。此外，對于面臨以下情況的管道，也應做報廢處置：①國家法律法規(guī)、標準、相關企業(yè)管理規(guī)定明令不允許使用；②因自然災害等不可抗拒因素、事故或認為破壞，遭受嚴重損壞無修復價值；③因環(huán)境變化，不能或不再繼續(xù)使用；④存在危及使用安全的缺陷，不具備修復條件或無修復價值；⑤使用中發(fā)生堵塞等無法滿足生產(chǎn)需求；⑥經(jīng)檢驗或技術評定，繼續(xù)使用不能滿足安全使用要求，修復成本高或無修復價值；⑦因生產(chǎn)條件改變，管道不能滿足當前工況需要，存在嚴重安全隱患。

管道判廢方式通常包括技術評定判廢和直接判廢。對于報廢管道，必須要落實必要的安全保護措施，對管道做無害化處理，如設置標識、介質(zhì)置換、拆除、灌漿等。管道報廢處置包括現(xiàn)場處置、檔案資料處理及資產(chǎn)財務處置等。

3 體系構成

在明確管理范圍和具體管理內(nèi)容后，根據(jù)企業(yè)自身的機構設置及職責分工，建立管道企業(yè)管道完整性管理的組織機構和責任部門，落實崗位職責和人員，確定管道完整性管理工作與其它工作對接的工作流程，制定管道完整性管理體系的方針、目標和管理方案，編制管理體系文件。根據(jù)不同的管理層次，體系文件總體上可由管理手冊/總則、程序文件、作業(yè)文件和技術標準四級文件組成，各級文件的主要內(nèi)容如表1所示。對于已經(jīng)建立了HSE(HSSE)管理體系的企業(yè)，完整性管理總則宜融入HSE(HSSE)體系的管理手冊或類似文件之中。體系文件編制完成后應經(jīng)過審核并受控。

表1 各級體系文件主要內(nèi)容

4 結語

管道完整性管理是基于風險的管道安全管理模式，是在檢測與評價技術進步的基礎上對傳統(tǒng)管理模式的系統(tǒng)化和提升，在本質(zhì)上與傳統(tǒng)管理模式并沒有明確的界限。管道完整性管理體系的架構和內(nèi)容因企業(yè)而異，不能生搬硬套。各管道企業(yè)需結合自身管道情況及管理實際明確管理范圍和管理內(nèi)容，以管道系統(tǒng)安全為基本出發(fā)點，充分依托現(xiàn)有管理基礎建立管道完整性管理組織機構和責任部門，明確部門、崗位職責和工作流程，建立符合企業(yè)實際的管道完整性管理體系，并在體系運行過程中持續(xù)改進。