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火电厂锅炉金属软接头:管道风险全过程控制的探讨
浏览: 发布日期:2018-04-08

管道风险全过程控制的探讨

李保吉1 冯庆善1  任重1 项小强1 齐晖2 魏子尧2 郑天龙3 

1.中国石油天然气股份有限公司管道分公司

2.济南输油分公司

3.中石油山东输油有限公司 

 
 
 
 
 
 

摘要:.种设备安全法对管道管理提出了更高级别要求,但是长输管道存在现场施工焊接工作量大、点多线长监管难度大、线路无围墙管理易受外界侵扰等客观因素,导致长输管道管理不同于其他.种设备管理。基于管道.殊性,提出了数据全生命周期管理、质量全过程监管、风险全方位管控等管道管理思路,以满足.种设备法对管道管理的要求,.终实现风险预控的目标。

关键词:全生命周期;管道管理;风险预控

 

 

 

1 概述

 

《.种设备安全法》于2014年颁布实施,同年由质检总局颁发的《.种设备目录》明确将长输管道纳入.种设备管理范畴,这一举措不仅为长输管道质量保障和管道安全监管方面起到了巨大作用,更是为进一步规范长输管道质量管理体系提供了法律依据。长输管道作为.种设备,有着危及生命、危险性大的属性,但其面临的风险及风险控制的手段又与其他.种设备不同,对此,.种设备目录明确指出“石油天然气管道的安全监督还应按照《安全生产法》、《石油天然气管道保护法》等相关法规实施”[1]。如何在.种设备安全法的要求框架下,实现管道质量保障和安全监管双体系的有效运行,确保管道安全平稳运行,对于管道企业来讲是一个巨大挑战。

 

 

2  长输管道.征分析

 

长输管道存在现场施工焊接工作量大、点多线长监管难度大、线路无围墙管理易受外界侵扰等客观因素,具体表现在以下几个方面。

2.1 数据全生命周期的需求

依照.种设备法的要求,.种设备从设计生产到安装运营各个环节都应进行相关的测试和检测,并保存完整的记录。这些记录对于.种设备的质量追溯有着重要意义。对于长输管道来讲,这些质量追溯文件及测试样品、试样等除了上述作用外,对于保障管道安全有着更为深远的意义。

从总体上来讲长输管道面临的风险大体相似,但是受管道点多线长和无围墙管理的.点影响,每一个管段都面对各自的内外部腐蚀和内外部应力小环境,这在客观上要求运营期的管道必须开展针对性的检测和评价工作。而管道设计阶段对运行条件的假设及风险控制措施和管道制造和施工阶段的各类测试和检测的的数据对于后期完整性管理有着重大参考意义。因此管道数据全生命周期管理是管道风险控制和完整性管理的必要条件。

长输管道的另一个.殊之处在于其运行过程中允许性能的退化。.先,当管道出现严重缺陷时,降压运行是管道风险控制的一个重要手段。管道运行后期,腐蚀老化严重,当维修不具备经济性时,通过完整性评价重新确定管道.大运行压力,这也是国内外完整性管理的通用做法。而重新判定新的管道.大运行压力的过程既需要大量管道设计制造文件,还需要各阶段检测和测试数据,必要的时候需要在运行管道上取样分析,因此从这个角度来讲,管道各阶段质量证明文件及检测测试数据也有着重要意义。

2.2 管道建设过程风险管控的.殊性

.种设备法将.种设备的风险管控分为设计、制造、安装和运行四个阶段。从设计的角度来讲,其它.种设备的设计主要是对.种设备本身的结构及附属设施进行设计,而长输管道的设计主要是针对管道所处的环境进行设计。从风险控制的角度来讲,其他.种设备的风险主要集中在设计和生产环节,而管道本身的结构相对简单,随着制管工艺的提升,管道风险主要集中在安装环节。这主要由以下因素所致:

.先,管道的现场安装不是简单的部件之间组装,而是管道生产过程的延续,对于大口径管道来讲,现场施工焊接的长度为管道总里程的30%到40%。不仅如此,现场焊接的质量受到野外施工、恶劣环境、监管难度大等因素的影响,这些导致现场安装环节成为长输管道的整体质量的薄弱环节。

其次,管道现场的施工不仅要受到雨、雪、大风、低温等环境的影响,同时还受到地表高程起伏、丘陵沼泽地带、冻胀融沉区域等.殊地质环境的影响,这些都给长输管道的施工质量控制增加了难度。

.三,管道建设过程中存在大量定向钻、.管、盾构等隐蔽工程,这些隐蔽工程施工在施工过程控制与检查、施工质量追溯与验证等都提出了.大的挑战,这给施工质量带来了巨大的不确定因素。

2.3 外界环境对管道风险的影响

管道的运行是在一种无围墙的环境下进行的,管道不仅受到腐蚀老化等性能的自然衰退,同时还要遭受恶劣天气与地质灾害等危害因素的影响,更为重要的是,管道沿途经过地区较多,存在点多线长的.点,还要遭受管道周边活动的侵扰,这就导致了不同的管道面临的危害因素不同、严重程度不同,管道失效后对周边环境的影响也不同,因此风险控制的手段和力度也对应有所不同,比如针对不同管段不同季节管道的风险的差别,管道需要针对性制定一地一案和一季一案的巡护标准。因此,管道的管理要突出个体差异性,要因地制宜,无论是在管道检验的频次和检验内容的选择方面,还是在日常巡护的频次和巡护的重点方面,都要突出管道面临的风险种类和严重程度这一主线。这一做法和常规.种设备定期检验、定期保养的周期性维护策略有较大的偏差。

 

3 全过程监管思路之探讨

 

基于长输管道在.种设备体系中的.殊性,长输管道在长期的管理实践中形成了以完整性管理为核心的风险控制体系。结合.种设备管理体系的要求,为实现长输管道全过程安全监管,管道企业应做到以下几点:

1)数据全生命周期管理

数据管理方面,目前长输管道在各建设阶段产生的检测和测试结果的原始记录均由各测试单位负责保存,如钢板取样及测试分析结果、管厂无损检测底片、环焊缝焊接工艺形成过程、环焊缝焊接无损检测底片等资料。这一方面对于各建设单位来讲,资料和材料的保存和维护是一项巨大的投入,而另外一方面运行单位在使用这些资源时,却面临着“无从查起”的尴尬。建立这些数据资源共享的长效机制,使这些资源能够便利的为运营期风险控制服务,是实现管道企业全过程监管的重要前提。

2)质量全过程监管

管道建设方面,管道质量主要取决于钢管制造质量和现场焊接及施工质量两个大的环节。其中钢管制造过程基本上实现了制造各环节的全过程监管。在现场施工方面,随着长输管道建设经验的积累和技术水平的提高,国内长输管道现场施工质量有了质的飞跃,但管道施工过程依然是管道风险.集中的环节。对此应从两个方面加强监管力度:一是针对每一道施工工序进行风险分析,确定监管的内容和监管指标,如碰.口环节,不可避免的要用到对口器,那么对口器应力达到多少应视为强力组对?如何控制强力组对现象的发生?二是建立行之有效的质量监管体系,使施工过程指标具有可追溯性、施工质量控制指标具有可验证性的.征。.别是隐蔽工程等无法进行过程监管的环节,应重点建立效果验证性实验,比如对于定向钻过程中管道是否存在划.、变形等损.,可增加一个管长的回拖量,对多余的回拖管节进行外观和力学性能分析,判定定向钻的回拖质量等。

3)风险全方位管控

管道的运营主要面临来自三个方面的风险:本体风险、自然与地质灾害风险、.三方活动风险。由于各危害因素在地域分布上存在较大差异,导致管道风险在地域分布上表现出较大的不同,如果采用一刀切式的控制手段,势必会导致部分管段风险过控,而部分管道控制不足,因此依据管道风险,因地制宜的制定风险控制措施,实施管道完整性管理不仅是合理优化资源配置,减少企业风险控制投入的需要,更重要的是风险控制本身的需要。

 

4  结束语

 

管道作为.种设备之一,具有.种设备的一般属性,但是受现场施工焊接工作量大、点多线长监管难度大、线路无围墙管理易受外界侵扰等客观因素的影响,管道在风险控制策略方面与其他.种设备存在一定的差异。管道在建设阶段应实现过程可追溯、质量可验证的建设目标,并将相关数据和材料移交运营单位,管道运营阶段应实施基于风险的管道完整性管理,.终实现管道风险预控的目标。

 

参考文献:

[1] .种设备目录

 

作者:李保吉,男,1981年出生,毕业于中国石油大学(华东),高级工程师,管道公司管道完整性管理中心数据主管,长期从事管道完整性数据处理、建模、应用等方面的研究。