城镇燃气管道完整性管理及技术进展

2018-08-08张季娜杨玉锋张华兵魏然然

中国设备工程 2018年15期

张季娜，杨玉锋，张华兵，魏然然

（1.中石油昆仑燃气有限公司燃气技术研究院，黑龙江哈尔滨 150010；2.中国石油管道科技研究中心，河北廊坊 065000）

1 概述

城镇燃气管道是天然气业务的终端，具有易发泄漏事故，泄漏后果严重的特点。

完整性管理是目前国际上普遍采用的管道管理模式，通过监测和检测等方式，获取与设施完整性相关的信息，并进行集成和整合，对可能影响管道失效的危害因素进行风险评估，有针对性地实施完整性评价，从而达到减少和预防管道事故发生、经济合理地保障管道安全运行的目的。完整性管理是更新管理理念、提高管理水平的一个重要手段，也是与国际通行做法接轨、增强核心竞争力的一个重要举措。

城镇燃气管道完整性管理(Distribution Integrity Management Program，简称DIMP)是指燃气运营企业根据不断变化的管道因素，对管道运营中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的、可接受的范围内，最终达到持续改进、减少和预防管道事故发生、保证管道安全运行的目的。

2 燃气管道完整性管理进展

近年来，国内长输油气管道完整性管理研究不断成熟，在中石油多家管道公司推广应用后取得了明显的效果。国内多家大型燃气公司也相继尝试将完整性管理应用于燃气管道的研究，如中石油昆仑能源有限公司、北京燃气集团、深圳燃气集团等也开展了完整性管理研究工作。风险评价技术作为完整性管理的核心环节，也被各家燃气公司以及各大院校重视。

北京燃气集团近年来从管线的设计施工、运行维护、检验检测、风险评估、完整性数据库建立、管理信息技术等方面逐步开展管道完整性管理工作。以体系为依托，规范管线的运行维护，积极开展压力管道检验检测和基于风险评估的可用性评价，建立完整性管理信息系统。2006年12月，北京市燃气集团有限责任公司输配分公司和北京中腐防蚀科技发展公司、北京科技大学合作完成了《北京市埋地燃气管道安全状况评估系统》。该课题通过对2004－2006年部分老旧管道更新改造工程的大量采集数据和分析总结规律，对北京市不同服役时段的在役燃气管道的腐蚀控制状况、焊缝缺陷和管材适用性等方面做了总结分析，完成并开发了软件 “北京市埋地燃气管道安全状况评估系统GPSES-2006”。

深圳燃气集团在2009年率先成立了城市管道完整性管理专门推进小组，致力于燃气管道完整性管理工作的研究与落实。完整性管理工作的开展，是由集团调度部门牵头，输配部门、建设部门以及场站部门等配合完成的，并制定了相关计划，目前也已建立了完整性管理平台，用于管理城镇燃气管道基础数据、巡检业务、泄漏管理、应急预案等。

中国石油自2011年开始在城镇燃气管道完整性管理方面开了前期研究，从风险评价、泄漏检测、应急预案等方面积累了一定的基础，陆续发布了Q/SY05015-2016《城镇燃气管网完整性管理导则》等7项燃气管道完整性管理相关系列标准。

中国城市燃气协会近年来也在积极推行城市输配管道的完整性管理工作。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”。后来发布了《燃气系统运行安全评价标准》，标准尽管采用安全检查表的形式进行评价，但应用了定性安全评价方法和定量安全评价方法相结合的评价方法体系，分别采用评价对象现场评价表和安全管理检查表进行评价打分，最后用数学公式进行风险值的计算。标准中将城镇燃气管道分为燃气输配站、燃气管道、压缩天然气站场、液化石油气站场、液化天然气站场、其他燃气输配场站、数据采集与监控系统、室内燃气管道7个组成部分，并分别编制了现场安全检查表。另外还编制了安全管理检查表对燃气企业的日常运营维护管理进行打分评价。可以说该标准对于燃气管道的风险评价比较系统、全面。

另外国内很多研究机构与高等院校也在进行城镇输配管道的风险评价研究工作，并取得了一定的研究成果，为提高我国的燃气管道风险评估技术奠定了基础。

在研究机构方面，中国特种设备检测研究中心在2001年至2003年承担了国家十五攻关课题“城市埋地燃气管道重大危险源评价与风险评估技术研究”。该课题提出了埋地燃气管道重大危险源辨识评价与风险评估方法，提交了相应的基本工具软件，并完成了1个应用实例——“上海埋地燃气管道风险评估评分系统”。

建设部沈阳煤气热力研究设计院（现已更名为中交煤气热力研究设计院有限公司）科技实力雄厚，为开展风险评估相关研究，研究院成立了管道风险评估与检测中心，专门从事管道风险评估与检测的研究。对管道的风险评估主要是研究钢管，通过测量钢管的防腐层、杂散电流及阴极保护情况来分析和预测钢管的运行情况。建设部沈阳煤气热力研究设计院不仅在钢管的风险评估上取得一些成果，也注意到了铸铁管道中存在的问题。铸铁管不需做防腐层，但其附件如螺栓等极易腐蚀。另外，随着城市建设的发展，燃气管道的地上占压情况的增加，铸铁管的承压能力也在变化。这些都是研究院即将着手研究的方向。

3 城镇燃气管道特点及完整性管理内容

城镇燃气管道与长输管道相比，存在很大的差异，在设计、施工和管理等方面也有其自身固有的特点。城镇燃气管道多为网、枝状，阀门、三通等管件密布，管道变径比较普遍，压力等级差异较大，难以开展管道内检测和外检测，管道多位于人口密集区，管道管理相对被动，往往是接到泄漏报警后才进行漏口修补，属于事后维护。城镇燃气管道与长输管道差异如表1。

城镇燃气管道与长输管道相比差异较大，适用于长输管道上的完整性管理方法不可直接移植于城镇燃气管道，需要根据城镇燃气管道自身所具有的这些特性，结合现有的成熟技术和管理现状，建立城镇燃气管道的完整性管理体系，开展城镇燃气管道的完整性管理相关新技术的研究，实施城镇燃气管道完整性管理。

城镇燃气管道完整性管理包括6个关键环节：数据管理、风险评价、泄漏管理、检测监测、维修维护、效能评估。

长输管道完整性管理领域取得了系列成果和成熟经验，城镇燃气完整性管理工作中，可借鉴其成熟的部分，同时也需要进一步开展研究和实践，制定适合城镇燃气管道的管理体系。其中，门站以前的支线（长输）管道应按照长输管道完整性管理要求开展，所有工作应符合长输管道完整性管理全部要求。城镇燃气管道完整性管理主要是针对市政管线，即门站以后到进入小区之前的管线，是城镇燃气管道完整性管理的重点，可借鉴长输管道完整性管理方法，但管理体系和支持技术需专门研究。庭院和户内管线完整性管理需要单独考虑研究，国内外完整性管理一般不涉及这部分管道。