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【摘 要】从数据收集整合、高后果区识别、风险评价、完整性评价、预防和减缓措施等环节分析在役输气管道的完整性管理流程与要素；从程序文件编制、先进技术应用、信息平台建设及实施计划等方面讨论完整性实施方案，为全面推进在役管道完整性管理提供指导和参考。
【关键字】输气管道；完整性管理；管理流程；实施方案
1、在役管道完整性管理流程
1.1完整性数据收集与整合
完整性管理必须有全面准确的管道数据做支撑。对于天然气长输管道需要收集的数据包括：设计、材料和施工数据，运行、维护和检测数据，管道路由、周边环境、人口、地质条件等数据，以及事故和危害后果数据等[1]。完整性相关数据十分庞大，目前还缺少系统的管道数据收集整合标准，特别是建设期的管道信息，因此，建立高效可靠的数据解决方案和数据系统对完整性管理至关重要。
1.2高后果区识别
长输管道距离长、跨度大，沿线可能经过城镇、工厂、公路等人类活动区，也会经过河流、湖泊、森林等自然生态区，一旦发生管道破坏泄漏或爆炸等事故，必然造成严重后果和恶劣影响。因此，完整性管理必须要全面掌握管道沿线高后果区分布，在管道建设期尽量避绕，在管道运营期则要采用各种有效手段加强安全监测和管理维护。对于我国管道而言，高后果区的识别面临很多困难：一是经济高速发展导致生产建设、城镇扩张等活动频繁，高后果区的识别需要建立动态识别和管理机制；二是自然生态相对脆弱、环境保护要求日益严格，管道运行过程中需要不断加强监测和有效保护；三是要采取各种手段及时跟踪和更新管道沿线各种数据信息，保证信息的有效性和真实性。
1.3风险评价
风险评价是完整性管理的核心，是消除管道安全隐患的重要手段。风险评价首先要对影响管道安全的各种危害因素进行全面实别，这些因素可以划分为：1）与时间相关的因素，如内外腐蚀、疲劳裂纹等；2）与时间无关的因素，如第三方破坏、误操作、地质及自然灾害等；3）长期存在的稳定因素，如制造缺陷、施工损伤、设备老化等。国际上，管道风险评价技术经过长期发展已趋于成熟，故障树分析、主题评分、情景模型、概率模型等方法都在长输管道上有了良好的应用。其中，最具有代表性的是Kent风险指数评价法，该方法将影响管道安全的各种因素划分为腐蚀、误操作、第三方破坏和设计四大类，分别赋予相应权重，并考虑管道泄漏后果，计算得到管道相对风险指数。
1.4完整性评价
完整性评价是管道完整性管理的重要环节，通过采取有效方法对管道进行完整性检测和评价，确定管道的适用性，并为制定应对措施提供依据和指导。完整性检测与评价的方法主要有：1）内检测，包括管道变形检测、金属损失的漏磁检测、裂纹的超声检测及损伤管道的强度和寿命评价，是全面掌握管道本体完好性的最有效方法；2）压力试验，包括管道出厂前的水压试验、管道投运前的试压、管道运行过程中的压力实验，目前我国基本不对在役管道运行过程中进行压力试验，但是国外公司已采取此作法，对消除管道隐患具有显著作用；3）直接评价，包括外腐蚀直接评价（ECDA）、内腐蚀直接评价（ICDA）、应力腐蚀开裂直接评价（SCCDA）；4）地质灾害评价，包括地震、滑坡、洪水、沉陷、冻土等地质灾害危险性评价和预测，及地质灾害条件下管道安全性评价两方面，我国地质灾害导致的管道事故日益增多，地质灾害及管道评价也成为完整性评价中越来越重要的内容。
1.5预防和减缓措施
在完整性评价的基础上，确定可能的风险降低方法，选择最有效的补救措施并实施补救。一是管道在线监测技术，如管道腐蚀监测、应力监测、地质灾害监测、泄漏监测、第三方破坏监测等，通过监测手段掌握管道运行情况、安全状态、发展趋势等信息，为管理运行提供决策参考。二是维护抢修技术，如防腐层修补、管体套筒修复、复合材料修复、带压封堵、溢油回收、开挖回填、停车再启动等，保证事故的快速响应和安全处置，管道的结构持续完整、强度持续可靠，以及连续平稳运行。
2、完整性管理实施方案规划
2.1编制程序文件及组织架构建设
程序文件是完整性管理的制度保障和实施导则。1）明确完整性管理的目标和基本要求，确定实现目标的纲领性文件。2）建立完整性管理执行程序，编制程序文件体系，包括：完整性管理技术程序，如数据收集整合程序、管道风险评价程序、管道完整性评价程序、检测程序、修复抢维程序、应急预案等；管理制度程序，如信息管理程序、档案管理程序、人员资质与培训管理程序、事故管理程序等。3）编制作业指导书，对具体的工作岗位、工作现场作业方法、作业安全保障方法及其他相关做法分门别类地制定。4）制定实施方案，对具体管道（段）或站场设备/设施的完整性管理的实施、实施时间、方法和内容等进行规定。 程序文件编制完成后需要建立完整性管理组织架构。参考国外管道公司的管理模式，结合天然气管道运行管理实际情况，首先，建立完整性管理与实施领导小组，负责管理规划、组织和监督；其次，建立完整性管理技术部，负责建设、实施、技术开发、数据管理、平台维护等完整性管理核心工作；第三，制定协同管理方法与流程；第四，明确相关技术岗位和职责，如信息维护、评价管理、事故管理、检测维护等。
2.2技术开发
针对完整性管理的内容和需求，不断开发和引进先进技术，如整合GIS技术的完整管理系统平台、结合管道特点开发和完善风险评价技术、引进智能检测和无损检测技术、管道适用性评价、地质灾害管道监测预警系统、泄漏监测预警系统、第三方破坏监测技术、应急抢修补强技术等。结合生产实际，有计划地、科学地实施各种先进技术，有效提高管道安全管理和运行水平。
2.3信息平台与实施计划
建设完整性管理信息平台应从三个方面考虑。一是全面收集和整合管道设计、施工、运行和维护等数据信息，开发或应用管道完整性数据模型，建立一套完整、全面的管道数据库和数据管理模块。二是研究或优选风险评价、完整性评价方法，开发具有智能评价、人工评价、效果分析、决策管理等功能完整性评价模块。三是整合目前已有的数字管道、地理信息、运行管理等系统，实现管道数据的共享与融合，并开发完整性展示与管理模块。最终形成具有数据、评价、管理、展示等功能的全面涵盖管道运行管理各环节的完整性管理信息系统。实施计划：选取一条完整的输气管道作为示范，应用和实施完整性管理技术。1）根据数据模型和数据库要求，全面收集、整合管道数据并录入信息系统；2）确定相关管理部门与业务人员，明确业务职责，并进行完整性管理技能培训；3）部署完整性管理软件系统，对所有业务人员进行职能分配；4）管道风险和完整性原始评价，全面了解管道信息、运行状态和安全隐患，制定检测、维护计划；5）管道检测、维护，消除风险源和安全隐患；6）实施效果分析与再评价。7）上述过程的经验总结与阶段工作审查，修改不足、完善业务流程，持续改进完整性管理工作。
完整性管理是在役管道安全运行的重要保障和有效手段，深入研究完整性各项技术，是管道运营企业和管道行业长期发展的重要任务。
【关键字】输气管道；完整性管理；管理流程；实施方案
1、在役管道完整性管理流程
1.1完整性数据收集与整合
完整性管理必须有全面准确的管道数据做支撑。对于天然气长输管道需要收集的数据包括：设计、材料和施工数据，运行、维护和检测数据，管道路由、周边环境、人口、地质条件等数据，以及事故和危害后果数据等[1]。完整性相关数据十分庞大，目前还缺少系统的管道数据收集整合标准，特别是建设期的管道信息，因此，建立高效可靠的数据解决方案和数据系统对完整性管理至关重要。
1.2高后果区识别
长输管道距离长、跨度大，沿线可能经过城镇、工厂、公路等人类活动区，也会经过河流、湖泊、森林等自然生态区，一旦发生管道破坏泄漏或爆炸等事故，必然造成严重后果和恶劣影响。因此，完整性管理必须要全面掌握管道沿线高后果区分布，在管道建设期尽量避绕，在管道运营期则要采用各种有效手段加强安全监测和管理维护。对于我国管道而言，高后果区的识别面临很多困难：一是经济高速发展导致生产建设、城镇扩张等活动频繁，高后果区的识别需要建立动态识别和管理机制；二是自然生态相对脆弱、环境保护要求日益严格，管道运行过程中需要不断加强监测和有效保护；三是要采取各种手段及时跟踪和更新管道沿线各种数据信息，保证信息的有效性和真实性。
1.3风险评价
风险评价是完整性管理的核心，是消除管道安全隐患的重要手段。风险评价首先要对影响管道安全的各种危害因素进行全面实别，这些因素可以划分为：1）与时间相关的因素，如内外腐蚀、疲劳裂纹等；2）与时间无关的因素，如第三方破坏、误操作、地质及自然灾害等；3）长期存在的稳定因素，如制造缺陷、施工损伤、设备老化等。国际上，管道风险评价技术经过长期发展已趋于成熟，故障树分析、主题评分、情景模型、概率模型等方法都在长输管道上有了良好的应用。其中，最具有代表性的是Kent风险指数评价法，该方法将影响管道安全的各种因素划分为腐蚀、误操作、第三方破坏和设计四大类，分别赋予相应权重，并考虑管道泄漏后果，计算得到管道相对风险指数。
1.4完整性评价
完整性评价是管道完整性管理的重要环节，通过采取有效方法对管道进行完整性检测和评价，确定管道的适用性，并为制定应对措施提供依据和指导。完整性检测与评价的方法主要有：1）内检测，包括管道变形检测、金属损失的漏磁检测、裂纹的超声检测及损伤管道的强度和寿命评价，是全面掌握管道本体完好性的最有效方法；2）压力试验，包括管道出厂前的水压试验、管道投运前的试压、管道运行过程中的压力实验，目前我国基本不对在役管道运行过程中进行压力试验，但是国外公司已采取此作法，对消除管道隐患具有显著作用；3）直接评价，包括外腐蚀直接评价（ECDA）、内腐蚀直接评价（ICDA）、应力腐蚀开裂直接评价（SCCDA）；4）地质灾害评价，包括地震、滑坡、洪水、沉陷、冻土等地质灾害危险性评价和预测，及地质灾害条件下管道安全性评价两方面，我国地质灾害导致的管道事故日益增多，地质灾害及管道评价也成为完整性评价中越来越重要的内容。
1.5预防和减缓措施
在完整性评价的基础上，确定可能的风险降低方法，选择最有效的补救措施并实施补救。一是管道在线监测技术，如管道腐蚀监测、应力监测、地质灾害监测、泄漏监测、第三方破坏监测等，通过监测手段掌握管道运行情况、安全状态、发展趋势等信息，为管理运行提供决策参考。二是维护抢修技术，如防腐层修补、管体套筒修复、复合材料修复、带压封堵、溢油回收、开挖回填、停车再启动等，保证事故的快速响应和安全处置，管道的结构持续完整、强度持续可靠，以及连续平稳运行。
2、完整性管理实施方案规划
2.1编制程序文件及组织架构建设
程序文件是完整性管理的制度保障和实施导则。1）明确完整性管理的目标和基本要求，确定实现目标的纲领性文件。2）建立完整性管理执行程序，编制程序文件体系，包括：完整性管理技术程序，如数据收集整合程序、管道风险评价程序、管道完整性评价程序、检测程序、修复抢维程序、应急预案等；管理制度程序，如信息管理程序、档案管理程序、人员资质与培训管理程序、事故管理程序等。3）编制作业指导书，对具体的工作岗位、工作现场作业方法、作业安全保障方法及其他相关做法分门别类地制定。4）制定实施方案，对具体管道（段）或站场设备/设施的完整性管理的实施、实施时间、方法和内容等进行规定。 程序文件编制完成后需要建立完整性管理组织架构。参考国外管道公司的管理模式，结合天然气管道运行管理实际情况，首先，建立完整性管理与实施领导小组，负责管理规划、组织和监督；其次，建立完整性管理技术部，负责建设、实施、技术开发、数据管理、平台维护等完整性管理核心工作；第三，制定协同管理方法与流程；第四，明确相关技术岗位和职责，如信息维护、评价管理、事故管理、检测维护等。
2.2技术开发
针对完整性管理的内容和需求，不断开发和引进先进技术，如整合GIS技术的完整管理系统平台、结合管道特点开发和完善风险评价技术、引进智能检测和无损检测技术、管道适用性评价、地质灾害管道监测预警系统、泄漏监测预警系统、第三方破坏监测技术、应急抢修补强技术等。结合生产实际，有计划地、科学地实施各种先进技术，有效提高管道安全管理和运行水平。
2.3信息平台与实施计划
建设完整性管理信息平台应从三个方面考虑。一是全面收集和整合管道设计、施工、运行和维护等数据信息，开发或应用管道完整性数据模型，建立一套完整、全面的管道数据库和数据管理模块。二是研究或优选风险评价、完整性评价方法，开发具有智能评价、人工评价、效果分析、决策管理等功能完整性评价模块。三是整合目前已有的数字管道、地理信息、运行管理等系统，实现管道数据的共享与融合，并开发完整性展示与管理模块。最终形成具有数据、评价、管理、展示等功能的全面涵盖管道运行管理各环节的完整性管理信息系统。实施计划：选取一条完整的输气管道作为示范，应用和实施完整性管理技术。1）根据数据模型和数据库要求，全面收集、整合管道数据并录入信息系统；2）确定相关管理部门与业务人员，明确业务职责，并进行完整性管理技能培训；3）部署完整性管理软件系统，对所有业务人员进行职能分配；4）管道风险和完整性原始评价，全面了解管道信息、运行状态和安全隐患，制定检测、维护计划；5）管道检测、维护，消除风险源和安全隐患；6）实施效果分析与再评价。7）上述过程的经验总结与阶段工作审查，修改不足、完善业务流程，持续改进完整性管理工作。
完整性管理是在役管道安全运行的重要保障和有效手段，深入研究完整性各项技术，是管道运营企业和管道行业长期发展的重要任务。