威远气田管道完整性管理的实践与思考

2012-11-08陶小波罗俊刚

天然气技术与经济 2012年1期

陶小波罗俊刚张宇薛东

（中国石油西南油气田公司蜀南气矿乐山采气作业区，四川威远 642450）

0 引言

油气输送管道长时间服役后，会因外部干扰、腐蚀、管材和施工质量等原因发生失效事故，导致火灾、爆炸、中毒，造成重大经济损失、人员伤亡和环境污染。国外在继续重视油气管道失效分析工作的同时，提出了管道完整性管理的理念，并颁布了相关的标准和规范。实施油气管道完整性管理，不仅可以降低管道事故发生率，而且还能够避免不必要和无计划的管道维修和更换，从而获得巨大的经济效益和社会效益。完整性管理是油气管道安全运行的重要保障。

所谓管道完整性管理，是指管道管理单位通过对天然气管道运营中面临的风险因素的识别和技术评价，制订相应的风险控制对策，不断改善识别出的不利影响因素，从而将管道运营的风险水平控制在合理的、可接受的范围内，建立以通过监测、检测、检验等方式获取与专业管理相结合的管道完整性信息，对可能使管道失效的主要威胁因素进行检测、检验，据此对管道适应性进行评估，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。

1 威远气田管网完整性管理的重要性

据石油化工协会统计，2000 年西欧17 国现役长距离输油管道总长度约为3.08×104km，42%的管道运行已超过35 年，处于事故多发阶段。由于重视安全并采取完整性管理等多种措施加强安全管理，泄漏事故率比30年前下降4.8倍。虽然其管道总长度比20世纪初期增加了近2倍，但每年的泄漏次数下降了30%。意大利的SNAM 公司经营2.9×104km 的天然气管网系统，其中有的已经运行50多年，80%的管网受到杂散电流的强烈影响，大部分压力大于2.4 MPa。SNAM 公司实施完整性管理策略，使系统保持高度安全及低成本状态，节约了1／3的费用。

威远气田于1965 年正式开发，部分配套管线沿用至今。现气田管网呈环形分布，由于管线建设比较早，且受威远气田地形的限制，集气干线和支线没有收发球装置和阴极保护装置。

威远气田现有管线共计169 条，总长度为456.881 km。其中在用管线88 条，总长度为268.346 km；停用管线81 条，总长度为197.715 km。由于管线长期输送含高矿化度气田水和硫化氢的天然气，腐蚀十分严重，穿孔、泄漏时有发生，维修工作量大。为了降低管线的运行风险和成本，保障威远气田管网高效、安全运行，对威远气田管网进行完整性管理势在必行。

2 威远气田管网完整性管理实践

乐山采气作业区负责威远气田管网完整性管理，成立了以主管管道的副经理为组长的完整性管理小组，成员由生产技术、HSE、财务等部门的负责人组成，具体负责作业区天然气管道及其附属设施完整性管理工作。

2.1 明确作业区完整性管理职责

作业区按照西南油气田公司和蜀南气矿关于管道完整性管理办法的规定，制订了作业区完整性管理职责。规定生产技术部门具体负责数据收集与整理、高后果区识别、风险评价、完整性评价、维修与维护等日常工作；HSE 办公室负责配合生产部门做好资料收集与分析工作；财务部门具体负责管道维修与维修、检查等资金的落实。

2.2 明确完整性管理目标

1）长期目标。坚持经济、合理、可行的原则，将管道风险控制在可接受的范围内，确保管道始终处于安全可靠的服役状态；对所辖天然气管道实施完整性管理循环，并建立持续运行机制。

2）短期目标。①在2011 年将威远气田管网所属88条在用管线进行一次完整性管理循环。②在作业区内开展完整性管理培训，使专职巡线工和井站员工达到能够正确识别高后果区与风险评价的水平。③完善管道静态及动态数据，在此基础上识别出高后果区，按照管道完整性管理办法对其进行风险评价及管道完整性评价。④对分析比选出存在安全隐患的管道，按轻重缓急的原则，依次进行换管或改线，消除隐患，保障管道安全运行。

2.3 制订作业区管理方案

编制下发了《乐山采气作业区管道完整性管理方案》，方案中包括了完整性管理的日常工作、考核办法、高后果区管理等。修订了作业区缓蚀剂加注、管道巡线管理、集输管道管理、清管通球和阴极保护装置管理等管理方案。

2.4 加强数据的收集与整理

1）静态数据。由于静态资料涉及面广，内容多，作业区完整性管理小组按照分工，每人收集与本岗位对应的资料，并重点参照了2008 年的测绘资料，最后进行梳理，共录入信息1 200余条，包括威远气田管线、管段、管线穿跨越、管线露管、浮管等信息。

2008 年，蜀南气矿委托四川省第一测绘工程院对威远气田管网进行了测绘，对管线基础GPS 地理信息、管线周边200m 建筑物情况、穿跨越、露管、浮管等管线环境数据进行了详细的探查并用GPS 进行了精确定位，为下一步建立管道场站管理系统打下了坚实的基础。

2）动态数据。威远气田管网动态数据以2008年为起点，共统计700余条，包含管线运行、抢险、阴极保护、管线失效与外防腐层严重破损点修复等信息。

通过对威远气田静态、动态数据的收集与整理，建立了管道完整性管理系统，为威远气田管网进行完整性管理打下了良好的基础。

3）失效分析。2008-2011 年7 月，威远气田管网共发生9次管线失效，失效的根本原因是第三方破坏和腐蚀。对此，作业区建立了失效数据库，并认真对失效事件进行了分析，形成分析报告。失效数据库的建立为风险评价和完整性评价奠定了良好的基础。

2.5 高后果区评价

2010年作业区对威远气田管网进行了首次高后果区识别，共识别出管线高后果区40处，共59.897 km，2011 年对威远气田管网再次进行高后果区识别，共识别出管线高后果区42处，63.049 km。

2.6 风险评价

对2010 年识别出的高后果区，管道完整性小组运用修正KENT 打分法进行了风险评价，识别出腐蚀、第三方破坏为威远气田管网中风险最大的因素。

2.7 完整性评价

2010 年，作业区将识别出的高后果区管段按照风险得分进行了排序，并对较高风险段威5井站至威108井气举支线尝试了管道外检测（PCM），采取挖探坑的方式检查管道外腐蚀情况。依据检测结果，对威5 井站至威108 井气举管线进行了完整性评价。

2.8 完整性管理措施

作业区对曹威线、威资线编制了完整性管理方案，对其余管线编制了作业区整体完整性管理方案。其中针对高后果区风险评价中主要危害因素为第三方破坏的管段，作业区采取了以下措施：

1）加强巡线工作。加强管理，以制度规范管线巡管、维护、清管及管道保护设施管理等日常工作。要求巡线员工在每月4次的正常巡线时，必须及时了解沿线矿产资源开发进度，村民的修房、修路动向，并且要求巡线工对每条管线的特殊地段如河流穿越、矿产开发，林地、城区周边、高速公路施工范围内地段等进行加密巡查，并做好及时的宣传告知工作。

2）企地共管。与地方政府联合开展天然气管道保护宣传活动，活动以播放宣传片、制作展板、发放传单、接受当地群众咨询等形式开展《石油天然气管道保护法》宣传，增强民众保护管道的意识，努力营造管道保护企地共管的良好氛围。

3）加强高后果区管理。针对威远工业园区建设对作业区重要输气管道（徐威线和曹威线）造成安全隐患的实际情况，制订了保护该区特殊管段的专项预案，加强巡线管理（每天1～2 次），同时积极与地方相关部门沟通，严防出现第三方破环。

针对东曹线、威6井至威5井集气干线、威86井至威28井气举管线等11条集输气、输卤管道可能受第三方损坏的高风险区域，采取修筑管涵、增加混凝土覆盖层、加密安装管墩、管道警示桩、设置警示带等措施消减风险。

积极督促地方天然气公司对东荣线和威资线高后果区域进行管段更换。

4）加强短板管理。积极完成威39 井等6 条集输气管线隐患整改工作。针对高后果区风险评价主要危害因素为腐蚀管段，作业区采取了以下方式：①降压使用，如威28 井至威26 井燃料气管线，原是集气管线，现降压使用，改为燃气管线。②通过管道常规检测再次对该管段进行风险识别和风险评价，根据评价结果再进行完整性评价并采取相应的风险削减措施。

3 威远气田完整性管理的初步成效与不足

3.1 初步成效

威远气田通过加强管网完整性管理，从2011年至今，未出现过第三方破坏损坏管道的事件。

3.2 不足之处

1）由于威远气田管网部分管线建设和运行时间长，其数据收集整理难度较大，如早期设计、竣工、维护、抢险等资料，追溯难度极大。

2）风险评价方面，由于采用的是改进的KENT方法，这种专家评分法人为因素占比高，由于每个人对管线的掌握程度和自身经验等不同，最后得分都不同。

3）完整性评价手段较为单一，多数评价手段都需要依靠高科技和专业技术作支撑，目前作业区缺乏技术和设备的进一步支撑。

4）作业区对完整性管理技术掌握不够，还需要进一步学习、提高。

4 提升威远气田管网完整性管理水平的思考

4.1 完善管理措施，形成闭环

将威远气田管网从被动管理提升到主动管理，将设计、施工、操作、维护、测试、检测每个环节形成闭环，整理资料形成台账，为高后果区识别、风险评价、完整性评价奠定良好基础，提高准确性。

4.2 加强人员管理

由于威远气田管网完整性管理还处于人员自行识别、评价、编制方案的阶段，目前还没有专家系统来自动判断，评价的准确性、预见性完全取决于评价人员的个人能力，所以一定要加强人员的协调、配置、培训，制定不同的培训计划，加强员工的技术培训，确保员工专业技能的不断提升。

4.3 加强新建管线前期工作

由于威远气田山林多被私人承包，且周边还有很多采石厂、煤场等，在设计选线时，作业区管道工程师要参与设计现场走线，选出一条既避开高后果区又合理优化的线路。在管线建设阶段，管道工程师要严格把关管线关键环节的现场验收，保障管线建设质量。

4.4 加强数据整理

管道完整性管理的核心环节在于风险评价，需要依靠大量的管线静态与动态数据，因此需要建立完善的管线检测、运行、失效等数据台账，以方便开展风险评价、完整性评价和编制完整性管理方案。要做好以上工作，就需要认真收集资料和分析数据。

4.5 依靠科研单位雄厚的科技实力

对管线进行风险评价后，还需要进行完整性评价，这就需要采取先进的科技手段开展外腐蚀直接评价技术和内腐蚀直接评价技术，对高后果区管段进行完整性评价，并对评价结果进行响应，然后再进行评价，并编制完整性管理方案。

5 对威远气田管网综合管理的设想

管道完整性管理包含了领导与承诺、变更管理、风险管理、培训等11 个方面的审核细则，属于HSE 体系的一个方面。为了加强管道完整性管理，确保管网本质安全，拟建立一个平台，对威远气田进行综合管理。

5.1 综合管理的目标

以深化“以人为本、预防为主、资产完整、安全可控、全员参与，持续改进”的理念为目标，以培训为重要手段，加强员工体系融合意识和工作水平的提升，将威远气田管网的生产管理、HSE 体系管理等和管道完整性管理等进行有机结合，互相支撑，提高威远气田管网技术管理水平，降低管网运行风险，将管网运行处于受控状态。

5.2 建立综合管理平台

通过对威远气田几年的综合管理后，积累丰富的基础数据资料，以“整合生产系统与HSE、ERP、专家诊断系统以及完整性管理系统，建立综合管理平台，相互支撑促进”为中心思想建立统一平台。利用专家系统开展风险评价，并有针对性地提出完整性评价措施，然后由管道工程师编制管道完整性管理方案，通过这种模式进行管道管理（见图1），争取达到公司先进水平。