管道完整性管理體系的探討

蘇航（大慶油田第六采油廠規劃設計研究所，黑龍江 大慶163000）

1 當前油田管道腐蝕現狀

截止到2018年底，我廠共建成埋地管道9443km，其中金屬管道8500km，從現場腐蝕情況看，埋地金屬管道全年共發生穿孔14291 次，穿孔率為1.681 次/km·a，遠超大慶油田的平均穿孔率0.538 次/km·a。油田經過46 年開采，埋地管道進入腐蝕老化二次改造階段，運行20年以上的管道有2591.1km，占管道總數27.5%。我廠管道失效率較高，形勢嚴峻，全年共發生外腐蝕8677次，占比61%，且以集輸系統外腐蝕最為嚴重，開展研究管道完整性管理，降低管道穿孔率，延長管道使用壽命將是一項重要的工作。

2 管道完整性管理體系

2.1 管道完整性管理概念

針對腐蝕狀況，為保障油氣田管道完整、提高本質安全。建立埋地管道完整性管理技術體系（一規三則）。管道完整性管理是指管理者不斷根據最新信息，對管道運營中面臨的風險因素進行識別和評價，并不斷采取針對性的風險減緩措施，將風險控制在合理、可接受的范圍內，使管道始終處于可控狀態，預防和減少事故發生，為其安全經濟運行提供保障。

管道上的缺陷不可避免，且隨著時間的增長逐步惡化；人為因素、人類活動和自然環境等均對管道產生影響，所以必須采用合適的技術手段和完善的管理措施，保障管道的安全性，延長管道的使用壽命[1]。

2.2 管道完整性管理工作目標

2.2.1管道完整性管理管道分類

按照介質類型、壓力等級和管徑等因素，將管道劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類管道。油氣田公司可結合自身實際，適當調整分類界限。采油六廠埋地管道9443km ，通過分類得出：Ⅰ類管道22km、Ⅱ類管道1329、Ⅲ類管道8092km。

不同類型管道的年度管道失效率目標[2]不同，I類管道失效率不高于0.002 次/km·a、II 類管道失效率不高于0.01 次/km·a、III 類管道失效率不高于0.05 次/km·a。因此不同類型管道的完整性管理工作方法應有所區別，并形成相應的管理模式：

I、II類管道：開展高后果區識別和風險評價，篩選出高風險級管道，優選適合的方法開展檢測、評價和修復工作，降低管道失效率，減少管道更換費用。

III 類管道：應科學認識其風險可接受程度，將風險管理的理念融入到日常管理當中，強化管道日常管理和維護工作，突出失效分析、腐蝕分析、腐蝕控制、日常巡護和維搶修工作，控制和削減風險、實現由事故管理向預防性管理轉變，降低管道失效率和管道更換費用。

2.2.2管道高后果區和高風險分類

油氣田公司應在《規定》實施后首先開展管道的高后果區識別和風險評價工作。1年內完成所有管道的高后果區識別，3年完成所有管道的風險評價，5 年實現I、Ⅱ類管道完整性管理全覆蓋，10年實現所有管道完整性管理全覆蓋。采油六廠埋地管道9443km ，通過雙高后果區篩選，識別出高后果區管道731km，評價出高風險管道1286km。

3 我廠管道完整性管理工作現狀

3.1 對標看差距

目前大慶油田的控制指標是0.5 次/km·a，我廠平均穿孔失效率為1.543 次/km·a，差距明顯。通過對試驗大隊更換管道，實施新進熔結環氧粉末內涂層管材檢測工作前后穿孔率對比，可以明顯得出除三個區塊穿孔率上升趨勢外，其余區塊穿孔率均有明顯下降。

3.2 腐蝕監測新技術

3.2.1腐蝕在線監測原理

金屬管道腐蝕在線監測原理為耦合多電極法（CMAS），它是一種針對非均勻腐蝕、局部腐蝕的監測方法，可用于監測金屬管道內、外腐蝕。

內腐蝕監測是將耦合多電極傳感器探頭通過帶壓螺紋接頭伸入被監測管道介質中，通過監測介質對探頭腐蝕速率來模擬管道內腐蝕速率，可同時得出最大穿孔式腐蝕速率和平均腐蝕速率。

外腐蝕監測是將耦合多電極傳感器探頭伸入被監測管道周圍同深度的土壤中，通過監測土壤對探頭腐蝕速率來模擬管道外腐蝕速率。

3.2.2 腐蝕在線監測方式

本次內腐蝕監測均采取長期固定式監測的方式，內腐蝕速率隨著介質成分、壓力、流速、溫度、細菌數量的變化而變化，長期監測能發現內腐蝕速率變化規律，為實施防腐措施或更換管道提供依據。監測裝置與管道同壽命，可實現對管道全生命周期的腐蝕監測。在安裝方式上，選取低壓的集輸、污水管道施工時加裝球閥，便于腐蝕在線裝置取出、更換、維修。在數據錄取上，腐蝕在線監測裝置將監測數據記錄在自帶U 盤上，采取人工定期拷貝數據的方式。

本次外腐蝕監測采取定期活動式監測方式，監測南中西一區土壤腐蝕性，摸清土壤腐蝕現狀，掌握土壤腐蝕性變化規律。

4 結語

（1）我廠管道腐蝕的形勢非常嚴峻，需要開展管道完整性管理工作模式，采用合適的技術手段和完善的管理措施，保障管道的安全性，延長管道的使用壽命。

（2）通過對管道進行高風險評價和高后果區識別，可以有針對性的對管道實施加強管理，進行管道治理。

（3）目前我廠管道完整性管理工作處于起步階段，需要調研更多新技術用于管道腐蝕防護和監測。