李保吉1  馮慶善1  任重1 項小強1  齊暉2 魏子堯2  鄭天龍3

1 中國石油天然氣股份有限公司管道分公司；2 濟南輸油分公司；

3 中石油山東輸油有限公司

摘要：管道具有特種設備的一般屬性，但是在風(fēng)險控制策略方面與其他特種設備存在一定的差異。其他特種設備的風(fēng)險主要集中在設計和生產(chǎn)環(huán)節，而管道本身的結構相對簡(jiǎn)單，隨著(zhù)制管工藝的提升，管道風(fēng)險主要集中在安裝環(huán)節。管道在建設階段應實(shí)現過(guò)程可追溯、質(zhì)量可驗證的建設目標，并將相關(guān)數據和材料移交運營(yíng)單位。管道運營(yíng)階段應實(shí)施基于風(fēng)險的管道完整性管理，最終實(shí)現管道風(fēng)險預控的目標。

關(guān)鍵詞：管道；風(fēng)險；控制

特種設備安全法于2014年頒布實(shí)施，特種設備目錄明確將長(cháng)輸管道納入特種設備管理范疇，從而強化了政府對長(cháng)輸管道質(zhì)量和安全的監管。特種設備目錄指出：石油天然氣管道的安全監督還應按照安全生產(chǎn)法、石油天然氣管道保護法等相關(guān)法規實(shí)施。如何按照特種設備安全法和相關(guān)法律的要求，實(shí)現管道質(zhì)量保障和安全監管雙體系的有效運行，確保管道安全平穩運行，對管道企業(yè)是一個(gè)巨大挑戰。

1 長(cháng)輸管道特征分析

1.1 數據全生命周期的需求

依照特種設備安全法的要求，特種設備從設計生產(chǎn)到安裝運營(yíng)各個(gè)環(huán)節都應進(jìn)行相關(guān)的測試和檢測，并保存完整的記錄。這些記錄對于特種設備的質(zhì)量追溯意義重大。對于長(cháng)輸管道，這些質(zhì)量追溯文件及測試樣品、試樣等除了上述作用外，對于保障管道安全意義更為深遠。

總體來(lái)講長(cháng)輸管道面臨的風(fēng)險大體相似，但是受管道點(diǎn)多線(xiàn)長(cháng)和無(wú)圍墻管理的特點(diǎn)影響，每一個(gè)管段都面對各自的內外部腐蝕和內外部應力小環(huán)境，這在客觀(guān)上要求運營(yíng)期必須開(kāi)展針對性的管道檢測和評價(jià)工作。而管道設計階段對運行條件的假設及風(fēng)險控制措施、制造和施工階段的各類(lèi)測試和檢測數據對于后期完整性管理有重要參考意義。因此管道數據全生命周期管理是實(shí)現管道風(fēng)險控制和完整性管理的必要條件。

長(cháng)輸管道的另一個(gè)特殊之處在于其運行過(guò)程中允許性能的退化。首先，當管道出現嚴重缺陷時(shí)，降壓運行是管道風(fēng)險控制的重要手段。管道運行后期，腐蝕老化嚴重，當維修不具備經(jīng)濟性時(shí)，通過(guò)完整性評價(jià)重新確定管道最大運行壓力，這也是國外完整性管理的通行作法。而重新判定新的管道最大運行壓力的過(guò)程既需要大量管道設計制造文件，還需要各階段檢測和測試數據，必要的時(shí)候需要在運行管道上取樣分析。因此，管道各階段質(zhì)量證明文件及檢測測試數據同樣十分重要。

1.2 管道建設過(guò)程風(fēng)險管控的特殊性

特種設備安全法將特種設備的風(fēng)險管控分為設計、制造、安裝和運行四個(gè)階段。從設計角度看，其它特種設備主要是對特種設備本身的結構及附屬設施進(jìn)行設計，而長(cháng)輸管道主要是針對管道所處的環(huán)境進(jìn)行設計。從風(fēng)險控制角度看，其他特種設備的風(fēng)險主要集中在設計和生產(chǎn)環(huán)節，而管道本身的結構相對簡(jiǎn)單，隨著(zhù)制管工藝的提升，管道風(fēng)險主要集中在安裝環(huán)節。首先，管道的現場(chǎng)安裝不是簡(jiǎn)單的部件之間組裝，而是管道生產(chǎn)過(guò)程的延續，對于大口徑管道，現場(chǎng)施工焊接的長(cháng)度為管道總里程的30%～40%。不僅如此，現場(chǎng)焊接質(zhì)量受到野外施工、惡劣環(huán)境、監管難度大等因素影響，這些導致現場(chǎng)安裝環(huán)節成為長(cháng)輸管道整體質(zhì)量的薄弱環(huán)節。

其次，管道現場(chǎng)的施工不僅要受到雨、雪、大風(fēng)、低溫等環(huán)境的影響，同時(shí)還受到地表高程起伏、丘陵沼澤地帶、凍脹融沉區域等特殊地質(zhì)環(huán)境的影響，這些都給長(cháng)輸管道的施工質(zhì)量控制增加了難度。

其三，管道建設過(guò)程中存在大量定向鉆、頂管、盾構等隱蔽工程，這些隱蔽工程的施工對施工過(guò)程控制與檢查、施工質(zhì)量追溯與驗證等提出了極大挑戰，給施工質(zhì)量帶來(lái)了更多不確定因素。

1.3 外界環(huán)境對管道風(fēng)險的影響

管道運行是在一種無(wú)圍墻的環(huán)境下進(jìn)行的，管道不僅因腐蝕老化等性能自然衰退，同時(shí)還要遭受惡劣天氣與地質(zhì)災害等危害因素的影響。更為重要的是，管道沿途經(jīng)過(guò)地區較多，還要遭受管道周邊活動(dòng)的侵擾。這就導致了不同的管道面臨的危害因素不同、嚴重程度不同，管道失效后對周邊環(huán)境的影響也不同，因此風(fēng)險控制的手段和力度也相應有所不同。比如針對不同管段、不同季節管道的風(fēng)險差別，需要針對性制定一地一案和一季一案的巡護標準。因此，管道的管理要突出個(gè)體差異性，要因地制宜，無(wú)論是在管道檢驗的頻次和檢驗內容的選擇方面，還是在日常巡護的頻次和巡護的重點(diǎn)方面，都要突出管道面臨的風(fēng)險種類(lèi)和嚴重程度這一主線(xiàn)。這種作法和常規特種設備定期檢驗、定期保養的周期性維護策略有較大的差異。

2  全過(guò)程監管思路之探討

基于長(cháng)輸管道在特種設備體系中的特殊性，在長(cháng)期的管理實(shí)踐中形成了以管道完整性管理為核心的風(fēng)險控制體系。結合特種設備管理體系的要求，為實(shí)現長(cháng)輸管道全過(guò)程安全監管，管道企業(yè)應做到以下幾點(diǎn)。

（1）數據全生命周期管理

目前長(cháng)輸管道在各建設階段產(chǎn)生的檢測和測試結果的原始記錄均由各測試單位負責保存，如鋼板取樣及測試分析結果、管廠(chǎng)無(wú)損檢測底片、環(huán)焊縫焊接工藝形成過(guò)程、環(huán)焊縫焊接無(wú)損檢測底片等資料。對于各建設單位來(lái)講，資料和材料的保存和維護是一項巨大的投入，而運行單位在使用這些資源時(shí)，卻面臨著(zhù)“無(wú)從查起”的尷尬。因此，建立這些數據資源共享的長(cháng)效機制，使其能夠便利的為運營(yíng)期風(fēng)險控制服務(wù)，是實(shí)現管道企業(yè)全過(guò)程監管的重要前提。

（2）質(zhì)量全過(guò)程監管

管道建設方面，管道質(zhì)量主要取決于鋼管制造質(zhì)量和現場(chǎng)焊接及施工質(zhì)量?jì)蓚�(gè)大的環(huán)節。其中鋼管制造過(guò)程基本上實(shí)現了制造各環(huán)節的全過(guò)程監管。在現場(chǎng)施工方面，隨著(zhù)長(cháng)輸管道建設經(jīng)驗的積累和技術(shù)水平的提高，國內長(cháng)輸管道現場(chǎng)施工質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍，但管道施工過(guò)程依然是管道風(fēng)險最集中的環(huán)節。對此應從兩個(gè)方面加強監管力度：一是針對每一道施工工序進(jìn)行風(fēng)險分析，確定監管的內容和監管指標。如碰死口環(huán)節要用到對口器，應確定對口器強力組對應力指標，制定措施控制強力組對現象發(fā)生。二是建立行之有效的質(zhì)量監管體系，使施工過(guò)程指標具有可追溯性、施工質(zhì)量控制指標具有可驗證性。特別是隱蔽工程等無(wú)法進(jìn)行過(guò)程監管的環(huán)節，應重點(diǎn)建立效果驗證性實(shí)驗，比如對于定向鉆過(guò)程中管道是否存在劃傷、變形等損傷，可增加一個(gè)管長(cháng)的回拖量，對多余的回拖管節進(jìn)行外觀(guān)和力學(xué)性能分析，判定定向鉆的回拖質(zhì)量等。

（3）風(fēng)險全方位管控

管道運營(yíng)風(fēng)險主要來(lái)自三個(gè)方面：本體風(fēng)險、自然與地質(zhì)災害風(fēng)險、第三方活動(dòng)風(fēng)險。由于各危害因素在地域分布上存在較大差異，導致管道風(fēng)險在地域分布上表現出較大的不同。如果采用一刀切式的控制手段，勢必會(huì )導致部分管段風(fēng)險過(guò)控，而部分管道控制不足。因此應依據管道風(fēng)險，因地制宜制定風(fēng)險控制措施。實(shí)施管道完整性管理不僅是合理優(yōu)化資源配置、減少企業(yè)風(fēng)險控制投入的需要，更重要的是風(fēng)險控制本身的需要。

3  結束語(yǔ)

管道作為特種設備之一，具有特種設備的一般屬性，但是在風(fēng)險控制策略方面與其他特種設備存在一定的差異。管道在建設階段應實(shí)現過(guò)程可追溯、質(zhì)量可驗證的建設目標，并將相關(guān)數據和材料移交運營(yíng)單位。管道運營(yíng)階段應實(shí)施基于風(fēng)險的管道完整性管理，最終實(shí)現管道風(fēng)險預控的目標。

作者：李保吉，男，1981年出生，高級工程師，管道公司管道完整性管理中西數據主管，長(cháng)期從事管道完整性數據處理、建模、應用等方面的研究。

《管道保護》2018年第2期（總第39期）