摘 要：輸油氣場(chǎng)站完整性管理目前仍然處于探索研究階段，其目的是針對(duì)不斷變化的場(chǎng)站設(shè)備設(shè)施及運(yùn)營中面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行識(shí)別和技術(shù)評(píng)價(jià)，制訂相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制對(duì)策，不斷改善識(shí)別到的不利影響因素，從而將站場(chǎng)運(yùn)營的風(fēng)險(xiǎn)水平控制在合理的、可接受的范圍內(nèi)。為此，提出了一套系統(tǒng)、綜合的油氣站場(chǎng)完整性管理技術(shù)方法，重點(diǎn)建立了站場(chǎng)完整性管理框架和流程，闡述了場(chǎng)站風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)(RBI、RCM、SIL)的應(yīng)用范圍，引進(jìn)并開發(fā)了多項(xiàng)場(chǎng)站完整性管理關(guān)鍵技術(shù)，包括場(chǎng)站數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)、后果評(píng)估技術(shù)、站場(chǎng)內(nèi)外腐蝕控制技術(shù)、站場(chǎng)壓縮機(jī)故障診斷評(píng)估技術(shù)、站場(chǎng)管線超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)和儲(chǔ)氣庫井的完整性評(píng)價(jià)方法等，完善了場(chǎng)站完整性管理技術(shù)支撐體系，開發(fā)了場(chǎng)站風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件(功能分為4個(gè)部分：具體設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、場(chǎng)站數(shù)據(jù)評(píng)估、個(gè)體設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、基本數(shù)據(jù)分析)，并已在陜京天然氣管道所屬站場(chǎng)全面推廣應(yīng)用。該技術(shù)的推廣應(yīng)用，對(duì)于站場(chǎng)完整性管理技術(shù)的發(fā)展，持續(xù)改進(jìn)、減少和預(yù)防站場(chǎng)事故發(fā)生，經(jīng)濟(jì)合理地保證油氣設(shè)施安全運(yùn)行具有重要意義。
關(guān)鍵詞：輸油氣 站場(chǎng) 儲(chǔ)氣庫 完整性管理 完整性評(píng)估 風(fēng)險(xiǎn)管理 對(duì)策 應(yīng)用
Integrity management of oil&gas transmission stations and the related core technologies
Abstract：The integrity lTIanagement of an oil＆gas transmission station is still at the stage of exploratory research，which aims to identify and evaluate the risk iactors in various equipment and facilities or during the operation process．On this hasis，we can formulate the corresponding risk control strategles，thus to mitigate the risks and keep the risk level under control．In view of this，we presented a series of methodologies for the integrity management of an oil＆gas transmission station．First，we established a framework and a flow Process，explaining the application scope of evaluation tools like RBI(risk based inspection)，RCM(reliabilitv centered maintenance)and SIL(safety integrity level)．Apart from that，we completed a supporting system for the station¢s integrity management by introducing and developing many other core technologies，including station database management，consequences evaluation, corrosion control inside and outside of the station，the compressor diagnosis and vibration testing，uitrasonic wave guided testing in line plpes，the untegrity eValuation methods of storage wells，and so on．Moreover，the risk evaluation software vcas developed for a specific station with four functions.The above methodologies were successfully applied to stations operated by the Shaanxi-Beijing Gas Pipeline project．This study will be of great vaiue in promoting technical progress in the station¢s integritv management,preventing and controlling accidents at stations，and ensuring the safe operation of oil and gas pipelines in an economic and feasible way．
Keywords：oil and gas transportation，station，gas storage tank，integrity management，integrity assessment，risk management，countermeasure，application
油氣管道運(yùn)輸是我國五大運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)之一，對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)起著非常重要的作用，被譽(yù)為國民經(jīng)濟(jì)的動(dòng)脈。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家對(duì)油氣長(zhǎng)輸管道的依賴性逐漸提高，而油氣管道對(duì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)穩(wěn)定的敏感度也越來越高，油氣管道的安全問題已經(jīng)是社會(huì)公眾、政府和企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，政府對(duì)油氣管道的監(jiān)管力度也逐漸加大。因此對(duì)油氣管道的運(yùn)營者來說，油氣管道運(yùn)行管理的核心是“安全和經(jīng)濟(jì)”。
由于當(dāng)前中國的油氣管道多為20世紀(jì)70年代所建設(shè)，隨著運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)，管道事故時(shí)有發(fā)生，如何解決油氣管道運(yùn)行安全問題是當(dāng)前解決老舊油氣管道設(shè)施安全運(yùn)行的首要問題。對(duì)于新建管道，由于輸送壓力高，事故后果影響嚴(yán)重，如何保證管道在投入運(yùn)行前期事故多發(fā)期的運(yùn)行安全，同時(shí)降低成本也是當(dāng)前新建管道所面臨的主要問題[1-15]。
當(dāng)前世界各國管道公司都采用管道完整性管理的模式，并且主要集中在線路的完整性管理，內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展為完整性管理的推進(jìn)起到?jīng)Q定性作用，但近年來，場(chǎng)站發(fā)生的事故逐漸增加，國外大型管道公司逐漸重視場(chǎng)站完整性管理工作，管道研究學(xué)會(huì)(PRCI)設(shè)立了科研項(xiàng)目對(duì)場(chǎng)站完整性進(jìn)行專題研究，取得了許多重要成果。場(chǎng)站完整性管理的推進(jìn)需要建立場(chǎng)站完整性管理體系，開發(fā)場(chǎng)站完整性技術(shù)。由于場(chǎng)站設(shè)備種類繁多，技術(shù)要求復(fù)雜，各國在推廣應(yīng)用方面都比較慎重，都在考慮與傳統(tǒng)管理的結(jié)合，使之適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的管理和技術(shù)需求[3-4]。
管道運(yùn)營公司開展站場(chǎng)完整性管理，與線路完整性管理的出發(fā)點(diǎn)相同，即針對(duì)不斷變化的場(chǎng)站設(shè)備設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)因素，對(duì)站場(chǎng)運(yùn)營中面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素不斷進(jìn)行識(shí)別和技術(shù)評(píng)價(jià)，制訂相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制對(duì)策，不斷改善識(shí)別到的不利影響因素，從而將站場(chǎng)運(yùn)營的風(fēng)險(xiǎn)水平控制在合理的、可接受的范圍內(nèi)[16-19]。
站場(chǎng)完整性管理的目的還在于建立和提出一套專門適用于管道運(yùn)營公司需求的技術(shù)文件，這些體系文完整性保障技術(shù)的廊用，取得了較好的效果，對(duì)于保障場(chǎng)站的安全運(yùn)行意義重大。
1 站場(chǎng)完整性管理體系建設(shè)
站場(chǎng)設(shè)備設(shè)施包括壓縮機(jī)、泵、加熱爐、閥門、工藝管道、儲(chǔ)罐和儀表等，場(chǎng)站完整性管理的總體目標(biāo)就是保證管道系統(tǒng)安全、可靠、受控，避免重大安全、環(huán)境責(zé)任事故，其方針、目標(biāo)及原則如下。
1．1 站場(chǎng)設(shè)備完整性管理方針
通過站場(chǎng)設(shè)備完整性管理，努力達(dá)到設(shè)備設(shè)施100％完好率，有效識(shí)別場(chǎng)站運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，采取合理控制措施，提前預(yù)控場(chǎng)站風(fēng)險(xiǎn)，控制泄漏產(chǎn)生，使生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)建立在技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)基礎(chǔ)上，為管道安全生產(chǎn)運(yùn)行提供有力的保障。
1．2 站場(chǎng)完整性管理原則
在設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行新管道系統(tǒng)時(shí)，廊融入完整性管理的理念和做法。
1)進(jìn)行場(chǎng)站動(dòng)態(tài)的完整性管理。
2)建立完整性管理機(jī)構(gòu)、管理流程，配備必要的手段。
3)對(duì)所有與資產(chǎn)完整性管理相關(guān)的信息進(jìn)行分析整合。
4)不斷在場(chǎng)站完整性管理過程中采用各種新技術(shù)。
1．3 站場(chǎng)完整性管理目標(biāo)
1)建立職責(zé)清晰的完整性管理體系，并持續(xù)改進(jìn)。
2)有效識(shí)別站場(chǎng)設(shè)施中存在的風(fēng)險(xiǎn)，使站場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)得到有效控制。
3)保證運(yùn)行設(shè)施完好率，力爭(zhēng)在線運(yùn)行設(shè)備達(dá)到零故障運(yùn)行。
4)設(shè)備備品、備件安全庫存制訂合理，各類設(shè)備備品、備件的儲(chǔ)備能夠保證設(shè)備維修要求。
5)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)信息化集中管理，設(shè)備數(shù)據(jù)收集達(dá)到各類統(tǒng)計(jì)、分析的要求。
6)追求設(shè)備全壽命周期費(fèi)用經(jīng)濟(jì)和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)綜合效率最高。
7)通過科學(xué)維護(hù)延長(zhǎng)設(shè)備設(shè)施的壽命。
8)防止出現(xiàn)由于操作和管理不當(dāng)引起的泄漏或斷裂。
9)持續(xù)提升安全關(guān)鍵性資產(chǎn)的可靠性和可用優(yōu)率。
1．4 站場(chǎng)完整性管理流程
站場(chǎng)完整性管理首先要分析站場(chǎng)管理的特點(diǎn)，建立一套場(chǎng)站完整性管理文件，文件覆蓋場(chǎng)站的主要設(shè)備設(shè)施，然后從風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別開始，按照設(shè)備設(shè)施、人員誤操作、工藝管線的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別，再通過場(chǎng)站風(fēng)險(xiǎn)管理的技術(shù)方法，如基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)(RBI)、基于可靠性的維護(hù)(RCM)、安全儀表系統(tǒng)分級(jí)(SIL)等技術(shù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)和排序，確定設(shè)備設(shè)施、管線的維護(hù)周期和時(shí)間。通過維護(hù)周期和時(shí)間的確定，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防和控制，實(shí)施場(chǎng)站設(shè)備設(shè)施的檢測(cè)、完整性評(píng)估，基于此開展場(chǎng)站設(shè)施的維護(hù)維修，整個(gè)過程中，建立場(chǎng)站基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，使數(shù)據(jù)與管理的各個(gè)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合。最后，通過效能評(píng)價(jià)，持續(xù)改進(jìn)站場(chǎng)完整性管理。陜京管線所實(shí)施的站場(chǎng)完整性管理流程如圖1所示。
2 站場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)管理與定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
2．1 站場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)的選擇
站場(chǎng)完整性管理是一個(gè)持續(xù)循環(huán)和不斷改進(jìn)的過程。應(yīng)根據(jù)不同的資產(chǎn)類型和狀態(tài)，采用系統(tǒng)的、基于風(fēng)險(xiǎn)的方法，制訂站場(chǎng)完整性管理計(jì)劃，通過各種風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)的應(yīng)用，可對(duì)站場(chǎng)資產(chǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)排序，了解和掌握關(guān)鍵性資產(chǎn)，明確造成風(fēng)險(xiǎn)的原因和薄弱環(huán)節(jié)，及時(shí)制訂并采取預(yù)防措施減緩風(fēng)險(xiǎn)。推薦采用的方法如下：
應(yīng)用HAZOP分析對(duì)整個(gè)站場(chǎng)的因果分析來確定新的或者已有的工程方案、設(shè)備操作和功能實(shí)現(xiàn)的危險(xiǎn)，主要用于新建站場(chǎng)和工藝變更較大的場(chǎng)站；站內(nèi)管線與所有承壓靜設(shè)備采用基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)(RBI)技術(shù)，建立檢驗(yàn)計(jì)劃，預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生；儲(chǔ)罐主要采用基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)(AST-RBI)技術(shù)，建立儲(chǔ)罐檢驗(yàn)計(jì)劃，識(shí)別和發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)；壓縮機(jī)、泵、電機(jī)等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備以及靜設(shè)備維護(hù)，采用以可靠性為中心的維護(hù)(RAM)技術(shù)，建立預(yù)防性的主動(dòng)維護(hù)策略，防止風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生；保護(hù)裝置、安全控制系統(tǒng)，采用安全完整性等級(jí)評(píng)估(SIL)技術(shù)，建立測(cè)試計(jì)劃，降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的程度；定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)(QRA)的方法不是簡(jiǎn)單地設(shè)置防護(hù)帶，而是采用系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)分析來識(shí)別危害性站場(chǎng)設(shè)施潛在的危害，定量描述事故發(fā)生的可能性和后果(如損失、傷亡等)，計(jì)算總的風(fēng)險(xiǎn)水平，評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的可接受性，對(duì)站場(chǎng)設(shè)施的設(shè)計(jì)和運(yùn)行操作進(jìn)行修改或完善，從而更科學(xué)有效地減少重大危害產(chǎn)生的影響。
2．2 站場(chǎng)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及軟件技術(shù)
以陜京管道榆林壓氣站為例，說明站場(chǎng)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)的應(yīng)用。目前榆林壓氣站是世界最大的壓氣站，裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到205 MW，年輸氣能力達(dá)到300×108m3，分為3個(gè)區(qū)域，分別是陜京一線、二線、三線壓縮機(jī)區(qū)。下面以陜京一線壓縮機(jī)組區(qū)域?yàn)槔?，開展了定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，開發(fā)了風(fēng)險(xiǎn)分析軟件，對(duì)相關(guān)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)排序，確定了再檢驗(yàn)的周期。
2．2．1風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估程序與參數(shù)選擇
場(chǎng)站定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估程序包括代表性流體的最后相態(tài)確定、泄漏孔徑的選擇、泄漏量的計(jì)算、泄放類型的確定、泄放潛在影響區(qū)(失效后果計(jì)算)、失效概率分析以及風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算7個(gè)步驟。上述程序中進(jìn)出榆林壓氣站的660mm管道輸送標(biāo)準(zhǔn)天然氣[20]，泄漏孔徑選擇0.25in(1in＝25.4mm，下同)、1in、4in和破裂4種情況，泄漏量按照音速和亞音速公式或計(jì)算總量得到[21]，泄放類型對(duì)于小于0.25in孔選擇為持續(xù)泄放，大于0.25in孔為瞬時(shí)泄放[22]。
2．2．2失效概率計(jì)算
根據(jù)API 581標(biāo)準(zhǔn)以及榆林站1999—2012年的失效統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[22]，考慮管理修正系數(shù)，一線榆林壓氣站內(nèi)管線和典型沒備失效概率確定結(jié)果如表1所示。
2．2．3失效后果計(jì)算
分別按設(shè)備破壞面積和人員的致死事故面積計(jì)算失效后果，由于設(shè)備和管線完全破裂的可能性很小，末計(jì)算破裂的失效后果，主要設(shè)備失效后果影響區(qū)域見表2。
2．2．4風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算
設(shè)備或管線的風(fēng)險(xiǎn)值為失效后果和失效概率的乘積(表3)，設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)要比管線風(fēng)險(xiǎn)大得多，而其中5套壓縮機(jī)組不論是失效后果還是失效概率都是最大的，其次是重力分離器和旋風(fēng)式分離器，以上所得風(fēng)險(xiǎn)數(shù)值為相對(duì)比較數(shù)值，不同站、同站不同區(qū)域之間沒有可比性。
2．2．5站場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件
以榆林壓氣站為例，開發(fā)了站場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件，功能分為4部分：具體設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、站場(chǎng)數(shù)據(jù)評(píng)估、個(gè)體設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及基本數(shù)據(jù)分析。軟件計(jì)算結(jié)果頁面綠色框表示幾乎無風(fēng)險(xiǎn)，可繼續(xù)使用；淺綠色區(qū)域表示低風(fēng)險(xiǎn)，需加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，安排中、長(zhǎng)期的維護(hù)計(jì)劃；黃色區(qū)表示中等風(fēng)險(xiǎn)，采取措施使得向低風(fēng)險(xiǎn)方向變化；橙色區(qū)域表示高風(fēng)險(xiǎn)，需盡快安排短期維修計(jì)劃，避免發(fā)展為事故；紅色區(qū)域表示極高風(fēng)險(xiǎn)，需要立即維修、更換管道或采取補(bǔ)救措施。
3 場(chǎng)站完整性保障關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用
3．1 大型壓縮機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵部位監(jiān)測(cè)技術(shù)與應(yīng)用
壓縮機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)部件和管道大多是通過焊接和螺栓連接。這些連接處，特別是配管及管道附件，存在較高的由振動(dòng)引起的疲勞失效潛在風(fēng)險(xiǎn)，采取相應(yīng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)壓縮機(jī)的關(guān)鍵部位進(jìn)行檢測(cè)，確保壓縮機(jī)及其附屬?zèng)]施的完整性。
壓縮機(jī)組離線振動(dòng)測(cè)試采用研發(fā)的IOTECH設(shè)備，以及開發(fā)的分析軟件EZ-Analyst軟件，遵循國家標(biāo)準(zhǔn)CB／T 6075.6—2002[23]，對(duì)北京市衙門口加氣站4臺(tái)機(jī)組進(jìn)行了測(cè)試，選取了20個(gè)點(diǎn)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，分析測(cè)試信號(hào)，測(cè)試中發(fā)現(xiàn)了16個(gè)C類和D類風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，其中C類風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)為振動(dòng)處在該區(qū)域不能長(zhǎng)期運(yùn)行，如有合適的機(jī)會(huì)需要維修，D類風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)為振動(dòng)在該區(qū)域處足以導(dǎo)致設(shè)備損壞，需要立即采取措施。在線振動(dòng)測(cè)試是通過在壓縮機(jī)組安裝固定式振動(dòng)測(cè)量傳感器，采集數(shù)據(jù)不斷分析振動(dòng)疲勞的影響，儲(chǔ)氣庫注氣往復(fù)壓縮機(jī)組已安裝了北京化工大學(xué)博華信智系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異?？商崆鞍l(fā)現(xiàn)。
3．2 站場(chǎng)管道超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)與應(yīng)用
超聲導(dǎo)波呵在一個(gè)測(cè)試點(diǎn)對(duì)于一個(gè)大的長(zhǎng)距離的管道內(nèi)部材料進(jìn)行l00％的檢測(cè)。系統(tǒng)可檢測(cè)直徑為2～48in的管道，常用于下列情形：穿越套管、穿越圍墻、直管段的l00％檢測(cè)、各種支架下的管道檢測(cè)、架空工程管道、防腐層下腐蝕檢測(cè)(只需清除很少的絕緣層)、低溫管道、球形支架、護(hù)坡管線等。根據(jù)檢測(cè)信號(hào)，分析出管道的焊縫、法蘭、支撐等特征和管道上的各種缺陷，并對(duì)缺陷的嚴(yán)重程度做出評(píng)估。
陜京管道自2005年引進(jìn)超聲導(dǎo)波技術(shù)以來，完成了陜京一線、二線、儲(chǔ)氣庫等28個(gè)站場(chǎng)的檢測(cè)，共檢測(cè)各種管線(天然氣、凝析油、排污)包括站內(nèi)和長(zhǎng)輸、集輸管線100km，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集超過5900次，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)缺陷超過150處，保證了站場(chǎng)工藝管道的安全。
3．3 儲(chǔ)氣庫井的完整性評(píng)價(jià)技術(shù)與應(yīng)用
儲(chǔ)氣庫井采用多層管柱電磁探傷成像測(cè)井技術(shù)，實(shí)施油套管檢測(cè)，并建立儲(chǔ)氣庫檢測(cè)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。多層管柱電磁探傷成像測(cè)井技術(shù)可同時(shí)對(duì)2層管柱進(jìn)行探傷和厚度測(cè)量，測(cè)定2層管壁的厚度變化值，探明套管橫向和縱向的損傷。該儀器外徑為42mm(帶扶正器為45mm)，實(shí)現(xiàn)了不壓井對(duì)油套管的腐蝕情況和傷害的檢測(cè)。應(yīng)用該儀器實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)氣庫177.8mm、73.0mm、88.9mm、114.3mm油管的檢測(cè)，其中油管的檢測(cè)精度可達(dá)壁厚變化0.5mm，套管的檢測(cè)精度可達(dá)壁厚變化1mm。
中國石油北京天然氣管道有限公司大港儲(chǔ)氣庫群(以下簡(jiǎn)稱大港儲(chǔ)氣庫群)采用多層管柱電磁探傷成像測(cè)井評(píng)估技術(shù)對(duì)65口生產(chǎn)井進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)注采井的生產(chǎn)管柱存在部分滲漏現(xiàn)象，確定了井下油套管的井下技術(shù)狀況，為制訂注采井修井方案提供依據(jù)，定量化地開展了注采井安全性評(píng)價(jià)工作，建立了注采井安全評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。
3．4 大港儲(chǔ)氣庫群地下管線綜合檢測(cè)技術(shù)與應(yīng)用
3．4．1大港儲(chǔ)氣庫群腐蝕風(fēng)險(xiǎn)
大港儲(chǔ)氣庫群處于天津市大港區(qū)，土壤地質(zhì)環(huán)境較差，腐蝕高發(fā)，目前大港儲(chǔ)氣庫群由6座儲(chǔ)氣庫組成，地面系統(tǒng)縱橫交錯(cuò)，地面管道設(shè)施建設(shè)時(shí)間前后跨度已達(dá)10a，風(fēng)險(xiǎn)極大，需要對(duì)該地區(qū)地面設(shè)施開展場(chǎng)站完整性管琿。
3．4．2場(chǎng)站檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于內(nèi)外腐蝕控制
2012年，大港儲(chǔ)氣庫群進(jìn)行系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和檢測(cè)評(píng)估，檢測(cè)技術(shù)使用以色列Isonic2006便攜式聲定位多功能超聲成像檢測(cè)系統(tǒng)、相控陣檢測(cè)技術(shù)以及英國GUL超聲導(dǎo)波檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)該地區(qū)管段進(jìn)行l00％短程導(dǎo)波檢測(cè)，對(duì)呵疑信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)波成像，在重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行超聲波C掃描檢測(cè)，在500多個(gè)檢測(cè)部位發(fā)現(xiàn)了大面積的氧濃差腐蝕，均在入地端500mm內(nèi)發(fā)生，并且伴有高溫氧化特征的電化學(xué)腐蝕發(fā)生。
按照GB 50251—2003輸氣管道工程規(guī)范規(guī)定，使用ANSYS軟件和DNV-RP-Fl01標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行缺陷評(píng)估，確定了24個(gè)不可接受的腐蝕缺陷點(diǎn)，并進(jìn)行了缺陷補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)和換管，確定了l74處防腐層破損點(diǎn)，使用了抗高溫涂層材料在高溫、濕熱環(huán)境下進(jìn)行防腐層補(bǔ)傷，在含水、腐蝕環(huán)境復(fù)雜的部位使用了黏彈體進(jìn)行防腐層修復(fù)。
通過場(chǎng)站完整性管理的防腐有效性專項(xiàng)管理，保障了站場(chǎng)工藝管線的安全，消除了隱患，效果明顯。
3．5 站場(chǎng)完整性管理的數(shù)據(jù)管理技術(shù)與應(yīng)用
陜京管道建立了由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、失效數(shù)據(jù)庫、維修數(shù)據(jù)庫、檢測(cè)數(shù)據(jù)庫等組成的站場(chǎng)完整性管理的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，建立場(chǎng)站完整性管理系統(tǒng)，將設(shè)備、流程、數(shù)據(jù)、工作流、監(jiān)測(cè)、檢測(cè)、維修等全部固化到工作中，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)站完整性管琿。
通過站場(chǎng)3圖(平面、三維圖、工藝流程圖)實(shí)現(xiàn)站場(chǎng)的全方位管理，利用三維方式實(shí)現(xiàn)設(shè)備的動(dòng)態(tài)瀏覽，全方位系統(tǒng)化地實(shí)施設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)、設(shè)備屬性與三維模型、工藝流程圖的銜接，實(shí)現(xiàn)設(shè)備圖選查詢。
4 結(jié)論
考慮管道運(yùn)輸行業(yè)高風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)，特別是隨著國內(nèi)目前高壓、大口徑管道的投產(chǎn)運(yùn)行，其數(shù)量大幅增加，管網(wǎng)的輸送壓力也不斷增加，國內(nèi)油氣輸送企業(yè)、城市燃?xì)獾绕髽I(yè)有必要推進(jìn)場(chǎng)站完整性管理，通過場(chǎng)站完整性評(píng)估技術(shù)和管理手段的實(shí)施，全面系統(tǒng)地指導(dǎo)油氣管道企業(yè)資產(chǎn)的運(yùn)行維護(hù)管理，提高企業(yè)整體技術(shù)與管理水平。但場(chǎng)站完整性管理的推廣過程中還更應(yīng)注意盲動(dòng)性，與現(xiàn)有體系的結(jié)合是關(guān)鍵，其還要重點(diǎn)考慮以下問題：
1)場(chǎng)站完整性管理體系建設(shè)要有側(cè)重點(diǎn)。要針對(duì)管道企業(yè)自身管理體制的需求，同時(shí)要結(jié)合國情、企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行與設(shè)施實(shí)際情況，重點(diǎn)考慮不同生產(chǎn)設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的分布等情況，切忌全面鋪開，可以采取總體規(guī)劃，分步實(shí)施的模式，有針對(duì)性地開展場(chǎng)站完整性管理，選擇合適的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)，同時(shí)考慮人員的素質(zhì)，加大場(chǎng)站完整性理念的培訓(xùn)。
2)場(chǎng)站完整性管理要考慮和現(xiàn)有實(shí)施管理方法的融合，并考慮與HSE體系的融合，目前傳統(tǒng)場(chǎng)站管理模式已開展超過40a，有很多方法可以融合借鑒，場(chǎng)站完整性管理并不是“另起爐灶”，而是強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)的控制和管理，與HSE體系中的管理思想路線是一致的。完整性管理重在資產(chǎn)的本質(zhì)安全管理，強(qiáng)調(diào)技術(shù)方法和手段的具體應(yīng)用；HSE管理強(qiáng)調(diào)安全、環(huán)境、健康全面可持續(xù)發(fā)展。場(chǎng)站完整性管理是HSE體系中的重要組成部分，場(chǎng)站完整性管理細(xì)化了HSE體系中資產(chǎn)管理的若干要素，使HSE體系更具有操作性。
3)堅(jiān)持場(chǎng)站完整性管理技術(shù)的國際化。要不斷學(xué)習(xí)國際管道管理的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合中國的國情，消化吸收國外先進(jìn)的技術(shù)與管理手段，特別是場(chǎng)站風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和完整性評(píng)價(jià)新技術(shù)的使用，選擇合適的RCM、RBI、SIL等風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)并推廣使用，提高對(duì)隱性風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)確判斷。
4)始終跟蹤場(chǎng)站完整性管理發(fā)展的新趨勢(shì)。未來管理發(fā)展必然向四維(4D)管理的方向發(fā)展，就是在完整性管理成熟應(yīng)用的基礎(chǔ)上，將思想、組織、管理者、技術(shù)和方法固化在一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)上，將IT(3S)技術(shù)與管道完整性管理、設(shè)備管理、安全管理、生產(chǎn)管理、應(yīng)急管理、技術(shù)管理、培訓(xùn)管理、質(zhì)量管理等有序集成，形成多個(gè)系統(tǒng)共享一個(gè)數(shù)據(jù)倉庫，并將完整性評(píng)價(jià)和決策支持作為智能化管理的手段。
5)管道完整性管理與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，必將逐步向智能化、科學(xué)化的決策方向邁進(jìn)，模塊化、專業(yè)化建設(shè)將是完整性管理的技術(shù)發(fā)展方向。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分發(fā)揮完整性管理平臺(tái)的應(yīng)急搶險(xiǎn)、應(yīng)急決策等功能，完成與各主要信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)集成，將是面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。
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本文作者：董紹華 韓忠晨 費(fèi)凡 曹興 安宇
作者單位：中國石油北京天然氣管道有限公司
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