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摘 要:城镇燃气输配管道完整性管理在国外已经取得较大进展,在综合研究国内外进展的基础上,提出了国内完整性管理的流程和主要内容。
关键词:燃气;输配管道;完整性管理
一、引言
近年来,我国城镇燃气行业开始开展完整性管理的研究与实践工作。2009年,中国燃气协会理事长在安全管理经验交流会上,明确提出“必须学习和开展完整性管理、风险管理和环境管理,切实提高安全工作的科学水平”。2012年,中国城镇燃气协会组织编制了《城镇燃气安全评价标准》,推动了完整性管理的发展。为此,根据国外城镇燃气完整性管理研究成果,结合我国长输管道完整性管理成功经验,提出燃气输配管道完整性管理流程和主要内容。
二、燃气输配管道完整性管理的内涵
燃气输配管道完整性管理(Distribution Integrity Management Program,DIMP)是指燃气运营企业根据不断变化的管道因素,对管道运营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、可接受范围内,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的目的。
三、燃气输配管道完整性管理流程
城镇燃气输配管道完整性管理的顺利开展需要建立总体框架,明确完整性管理方针、工作内容和实施流程,以解决国内相关工作不够系统全面的问题,提升管道管理水平。城镇燃气管道完整性管理流程和体系框架的制定主要参考国外关于DIMP的法规和标准,结合我国长输管道完整性管理的经验和燃气运营企业的现状,在综合分析美国和我国标准规范以及我国燃气运营企业管理现状的基础上,确定燃气输配管道完整性管理的6个关键步骤为数据管理、泄漏管理方案、风险评价、完整性评价、维修维护和效能评价,这6个环节涵盖了管道完整性管理工作的各个阶段,指明了开展管道完整性管理的主要内容和工作顺序。
1.数据管理
管道完整性管理首先是对输配管道数据进行管理,数据是管道完整性管理的重要基石,数据管理主要涉及数据采集筛选和数据管理系统的建立。
燃气输配管道完整性管理涉及数据可分为3大类:(1)管道空间数据。②管道属性数据。③管道运行管理数据。通过建立数据管理作业文件,有效规范数据采集过程和数据保存格式。
数据管理的另一项重要工作是建立以数据管理为核心的完整性管理信息平台,并将数据管理系统融入管道日常生产运行中。燃气输配管道完整性信息平台建设还需要有强有力的关键技术支撑,主要包括:管道数据模型技术,高分辨率卫星遥感和数字航测技术,3S(全球定位系统GPS、遥感系统RS和地理信息系统GIS)一体化技术,空间一致性匹配,系统统一性和协调性,标准空间统计单元的建立。
2.泄漏管理方案
城镇燃气输配管道的运行压力较低,多数城镇燃气管道的运行压力低于0.4 MPa,因此燃气输配管道完整性管理更关注管道泄漏。城镇燃气管网分支多,接口和阀门多,存在多处动密封和静密封,管道平均每公里发生的泄漏事件远远多于长输管道。因此,完整性管理方案重点应该在于识别泄漏因素和泄漏点,同时加强泄漏发生时的应急处理。
为了有效管理燃气管道的泄漏,燃气输配企业在制定完整性管理方案时,应制定可执行的泄漏管理方案,并将其作为完整性管理方案的重要组成部分。
根据燃气管道完整性管理工作的需要,燃气运营企业在制定泄漏管理方案时,应当包含5个基本要素:(1)泄漏点定位。(2)分析与泄漏点相关的风险因素。(3)进行泄漏分级。(4)确定泄漏检测优先级。(5)自我评价与记录保存。
3.风险评价
风险评价是指识别出对管道安全运行不利的危害性因素,评价事故发生的可能性和后果,综合得到管道风险大小,并提出相应风险控制措施的分析过程。风险评价是完整性管理的关键环节,应根据评价范围、复杂程度采用不同的方法和技术进行评价。管道风险评价流程的主要个环节一般为风险因素识别、失效概率分析、失效后果分析和风险分级。
4.完整性评价
完整性评价是通过特定技术手段获取管道缺陷信息对管道完整性进行评估,以明确现在和将来管道达到安全运行状态的能力和水平。城镇燃气完整性评价是利用基于风险的燃气管道安全检测技术,评估管道现行状态,确定维修维护措施与再评价周期的过程。
5.维修与维护
维修与维护是燃气输配管道完整性管理的第5个步骤,主要是对风险评价和完整性评价发现的风险点或管道缺陷采取风险减缓措施,以降低管道风险,保证管道安全运行。维修与维护主要包括管道保护和保卫、管道腐蚀防护和管体缺陷修复3个方面。
管道保护和保卫主要包括巡线方案、泄漏检测系统的安装位置及管理、安全预警系统的安装位置及管理以及反恐怖袭击方案。巡线管理是管道保护和保卫的主要方式,其内容主要有:巡线控制指标、巡检安排及责任人、内部值班及保卫联系电话、巡线属地地方联系电话、第三方施工监管制度等。
腐蚀防护主要是根据风险评估和完整性评价结果,对需要开展腐蚀防护的管段实施防护措施。对于外防腐层严重破损地段进行统计,并实施修复计划;根据阴极保护运行情况测试结果,对于欠保护或者过保护的管段制定风险减缓措施;对于存在交流或直流杂散电流干扰的管段,准确测试其干扰情况,制定并实施排流措施。
管体缺陷按成因主要分为腐蚀缺陷、环境造成缺陷、制造与施工缺陷和第三方破坏类缺陷4大类。管体缺陷修复技术种类很多,针对不同类型的管体缺陷均有修复技术与之相适应。
6.效能评价
燃气输配管道完整性管理效能评价是指对完整性管理工作进行综合分析,将系统的各项性能与任务要求综合比较,最终得到表示系统优劣程度的结果。通过对管道完整性管理工作进行效能评价,分析管道完整性管理现状,发现管道完整性管理过程中的不足,明确改进方向,不断提高管道完整性系统的有效性和时效性。建立效能评价方法时,至少应包含以下内容:(1)全部泄漏数量,按照泄漏事故原因将全部泄漏数量进行分类。(2)开挖损坏数量。(3)修复或消除的危险泄漏总数,将修复或者消除的危险泄漏数量按原因进行分类。(4)燃气企业认为对进行效能评价和威胁因素控制有效的其他措施。燃气企业应当分析其效能评价的结果,定期进行威胁和风险因素的再评估,有效改善完整性管理方法,提高管理水平。
参考文献:
[1] 董绍华. 管道完整性管理体系与实践[M]. 北京:石油工业出版社,2009:19-22.
[2] 崔涛,冯庆善,杨祖佩,等. 新建管道完整性管理理念探索[J]. 油气储运,2008,27(10):4-5.
[3] 周利剑,袁泉,刘阳燕. 管道完整性数据安全保护技术的研究[J]. 内江科技,2010(3):74-75.
关键词:燃气;输配管道;完整性管理
一、引言
近年来,我国城镇燃气行业开始开展完整性管理的研究与实践工作。2009年,中国燃气协会理事长在安全管理经验交流会上,明确提出“必须学习和开展完整性管理、风险管理和环境管理,切实提高安全工作的科学水平”。2012年,中国城镇燃气协会组织编制了《城镇燃气安全评价标准》,推动了完整性管理的发展。为此,根据国外城镇燃气完整性管理研究成果,结合我国长输管道完整性管理成功经验,提出燃气输配管道完整性管理流程和主要内容。
二、燃气输配管道完整性管理的内涵
燃气输配管道完整性管理(Distribution Integrity Management Program,DIMP)是指燃气运营企业根据不断变化的管道因素,对管道运营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、可接受范围内,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的目的。
三、燃气输配管道完整性管理流程
城镇燃气输配管道完整性管理的顺利开展需要建立总体框架,明确完整性管理方针、工作内容和实施流程,以解决国内相关工作不够系统全面的问题,提升管道管理水平。城镇燃气管道完整性管理流程和体系框架的制定主要参考国外关于DIMP的法规和标准,结合我国长输管道完整性管理的经验和燃气运营企业的现状,在综合分析美国和我国标准规范以及我国燃气运营企业管理现状的基础上,确定燃气输配管道完整性管理的6个关键步骤为数据管理、泄漏管理方案、风险评价、完整性评价、维修维护和效能评价,这6个环节涵盖了管道完整性管理工作的各个阶段,指明了开展管道完整性管理的主要内容和工作顺序。
1.数据管理
管道完整性管理首先是对输配管道数据进行管理,数据是管道完整性管理的重要基石,数据管理主要涉及数据采集筛选和数据管理系统的建立。
燃气输配管道完整性管理涉及数据可分为3大类:(1)管道空间数据。②管道属性数据。③管道运行管理数据。通过建立数据管理作业文件,有效规范数据采集过程和数据保存格式。
数据管理的另一项重要工作是建立以数据管理为核心的完整性管理信息平台,并将数据管理系统融入管道日常生产运行中。燃气输配管道完整性信息平台建设还需要有强有力的关键技术支撑,主要包括:管道数据模型技术,高分辨率卫星遥感和数字航测技术,3S(全球定位系统GPS、遥感系统RS和地理信息系统GIS)一体化技术,空间一致性匹配,系统统一性和协调性,标准空间统计单元的建立。
2.泄漏管理方案
城镇燃气输配管道的运行压力较低,多数城镇燃气管道的运行压力低于0.4 MPa,因此燃气输配管道完整性管理更关注管道泄漏。城镇燃气管网分支多,接口和阀门多,存在多处动密封和静密封,管道平均每公里发生的泄漏事件远远多于长输管道。因此,完整性管理方案重点应该在于识别泄漏因素和泄漏点,同时加强泄漏发生时的应急处理。
为了有效管理燃气管道的泄漏,燃气输配企业在制定完整性管理方案时,应制定可执行的泄漏管理方案,并将其作为完整性管理方案的重要组成部分。
根据燃气管道完整性管理工作的需要,燃气运营企业在制定泄漏管理方案时,应当包含5个基本要素:(1)泄漏点定位。(2)分析与泄漏点相关的风险因素。(3)进行泄漏分级。(4)确定泄漏检测优先级。(5)自我评价与记录保存。
3.风险评价
风险评价是指识别出对管道安全运行不利的危害性因素,评价事故发生的可能性和后果,综合得到管道风险大小,并提出相应风险控制措施的分析过程。风险评价是完整性管理的关键环节,应根据评价范围、复杂程度采用不同的方法和技术进行评价。管道风险评价流程的主要个环节一般为风险因素识别、失效概率分析、失效后果分析和风险分级。
4.完整性评价
完整性评价是通过特定技术手段获取管道缺陷信息对管道完整性进行评估,以明确现在和将来管道达到安全运行状态的能力和水平。城镇燃气完整性评价是利用基于风险的燃气管道安全检测技术,评估管道现行状态,确定维修维护措施与再评价周期的过程。
5.维修与维护
维修与维护是燃气输配管道完整性管理的第5个步骤,主要是对风险评价和完整性评价发现的风险点或管道缺陷采取风险减缓措施,以降低管道风险,保证管道安全运行。维修与维护主要包括管道保护和保卫、管道腐蚀防护和管体缺陷修复3个方面。
管道保护和保卫主要包括巡线方案、泄漏检测系统的安装位置及管理、安全预警系统的安装位置及管理以及反恐怖袭击方案。巡线管理是管道保护和保卫的主要方式,其内容主要有:巡线控制指标、巡检安排及责任人、内部值班及保卫联系电话、巡线属地地方联系电话、第三方施工监管制度等。
腐蚀防护主要是根据风险评估和完整性评价结果,对需要开展腐蚀防护的管段实施防护措施。对于外防腐层严重破损地段进行统计,并实施修复计划;根据阴极保护运行情况测试结果,对于欠保护或者过保护的管段制定风险减缓措施;对于存在交流或直流杂散电流干扰的管段,准确测试其干扰情况,制定并实施排流措施。
管体缺陷按成因主要分为腐蚀缺陷、环境造成缺陷、制造与施工缺陷和第三方破坏类缺陷4大类。管体缺陷修复技术种类很多,针对不同类型的管体缺陷均有修复技术与之相适应。
6.效能评价
燃气输配管道完整性管理效能评价是指对完整性管理工作进行综合分析,将系统的各项性能与任务要求综合比较,最终得到表示系统优劣程度的结果。通过对管道完整性管理工作进行效能评价,分析管道完整性管理现状,发现管道完整性管理过程中的不足,明确改进方向,不断提高管道完整性系统的有效性和时效性。建立效能评价方法时,至少应包含以下内容:(1)全部泄漏数量,按照泄漏事故原因将全部泄漏数量进行分类。(2)开挖损坏数量。(3)修复或消除的危险泄漏总数,将修复或者消除的危险泄漏数量按原因进行分类。(4)燃气企业认为对进行效能评价和威胁因素控制有效的其他措施。燃气企业应当分析其效能评价的结果,定期进行威胁和风险因素的再评估,有效改善完整性管理方法,提高管理水平。
参考文献:
[1] 董绍华. 管道完整性管理体系与实践[M]. 北京:石油工业出版社,2009:19-22.
[2] 崔涛,冯庆善,杨祖佩,等. 新建管道完整性管理理念探索[J]. 油气储运,2008,27(10):4-5.
[3] 周利剑,袁泉,刘阳燕. 管道完整性数据安全保护技术的研究[J]. 内江科技,2010(3):74-75.