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“号脉”管道完整性管理

中国石油石化

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从被动到主动、从片面到全面、从应对到预防……完整性管理使管道安全管理实现了预防为主,保证了将经济投入到最需要的关键点。

采访对象

中国石油北京天然气管道有限公司

科技与信息处处长    董绍华

中国石油管道公司管道完整性管理中心主管  冯文兴

■文/本刊记者 吕荣洁

毋庸置疑,管道运输是石油天然气最经济、最合理的运输方式,但管道安全问题由来已久。为此,如何使管道始终处于安全可控的状态,许多管道公司都进行了有益的探索,他们共同的答案是世界上最先进的管道安全管理模式——管道完整性管理。

截至8月初,中国石油管道公司对所辖1.2万公里管道首次进行了全面的风险评价,由过去被动管理变为主动应对。“这也是中国石油首次对管道进行完整性‘把脉’,在管道管理上具有里程碑意义。”中国石油管道公司管道完整性管理中心主任冯庆善这样表示。

尽管如此,管道完整性管理还存在着理念、模式、技术、评价标准等瓶颈。那么,如何才能更好地发挥它的作用?为此,本刊采访了中国石油管道公司、中国石油北京天然气管道有限公司等一线专家,就管道完整性管理的完善展开了探讨。

依托数据主动出击

记者:两位好!作为世界上最先进的管道安全管理模式,管道完整性管理与传统安全管理存在哪些主要的区别?请结合具体的例子谈一谈。

冯文兴:传统安全管理是一种被动的应对管理,管理相对分散、系统性不强,跟不上管理的需要。另外,传统管理比较孤立地应用具体的技术来解决突出的问题,如探测、预警、检测等。

而管道完整性管理的思想就是以预防事故为主的主动应对、主动维护的模式。相对于传统安全管理,它主要是管理理念和模式的转变,用全面的观点来看待完整性管理,是对传统管理的集成和创新,根本目的在于保证管道始终处于可控状态。此外,它本身是主动的、预防式的管理,已经日常化。在日常各种管理里就有完整性管理系统。通过这个系统就能完成各种数据采集、分析和决策支持等功能,而管理人员只需通过审查来制定控制风险的计划,然后决定投资方向,先解决主要矛盾,后解决次要矛盾。通过如此不断循环,较大或者中高风险就会被削减,自然而然地预防了事故。

董绍华:除了上述之外,管道完整性管理与传统安全管理的最大区别在于,完整性管理有强大的历史数据、检测数据做支撑,重在分析和评价基础上的预防性维护,使用先进技术、重视深层次的安全分析基础上的主动管理模式。而传统的安全管理模式只是通过表象做出判断的管理模式,是一种被动的管理模式。如原来管道是不进行内检测的。完整性管理实施后,内检测不仅对管道内部缺陷的情况有很好的掌控,并对超标缺陷进行提前处理,而且对管道基础数据的重新校正也发挥了重要作用。

记者:截至去年年初,中国长距离输油输气管道累计建成投入运营6万多公里。未来,这一数字将得到增加。请谈谈在当前开展管道完整性“把脉”有哪些现实意义?

冯文兴:当前开展对管道完整性“把脉”的意义其实有很多,最主要有两点。

首先是使管道的运行在可控范围之内。未来,新建管道会呈基数型增长,如果还靠传统的管理来应对,管道运营单位就会成为一个“救火队”。未来几年,中国石油管道公司运营的管道里程数就要翻一番,达到20000公里。要管理好这么长的管道,就要先由完整性管理系统采用检测、评价等手段找出高风险点,然后进行评价。通过加强投入,控制主要矛盾,降低风险。

另外,它实现了风险和经济的统一。管道的运营问题在不断增加,但投资是有限的,二者之间如何平衡,就需要找到一个平衡点。管道完整性管理的核心是识别出高风险因素,以最少的投资最大降低风险。它不仅解决了安全问题,而且还能在安全问题和经济问题之间找到一个平衡点。

董绍华:对中国石油的管道系统来讲,2000年开始“把脉”一直把到现在,各公司跟进的程度不一样。对管道完整性“把脉”非常重要,可对管道的真实状况有全面的了解,对管道的风险有充分的认识。通过完整性管理可使管道的状况始终处于受控状态,进而使管道的风险处于可接受的范围内。这对于管道行业的安全、和谐意义重大。但“把脉”需要有正确的方法,首先要符合管道公司的实际情况和需求,建立符合企业生产实际的完整性管理技术体系和管理体系。其次,技术上要进行攻关,管理上体系文件要及时跟进,把技术通过文件全部落实到生产中去,这样才能进一步将“把脉”做好。

瞄准靶心各个击破

记者:在管道完整性管理中,风险评价是完整性管理的“牛鼻子”。贵单位是如何根据实际情况确定管道风险评价方法和评价标准的?

董绍华:风险分析与评价是完整性管理的核心,可以让新的、动态的、不断出现的风险随时处于受控状态,使油气管道真正实现全面的生产过程受控管理。

风险评价技术是管道完整性管理最难、最具有争议的技术之一。对于国内外管道公司来说,最难的就是确定风险评价可接受范围的指标,至今国际上还没有一个统一的衡量标准。但是,北京管道公司经过十年来的管道完整性管理的不懈努力,针对管道的总体风险引进了肯特风险评价方法,针对管道腐蚀风险与防护开展了管道腐蚀风险评价方法,针对管道本体的风险提出了管道本体风险评价方法,针对场站的设施有针对性制定HAZOP分析风险评价方法、QRA定量风险评价方法,针对地质灾害制订了陕京管道地质灾害风险评价办法,针对第三方破坏制订了陕京管道第三方风险评价方法,风险范围基本全覆盖。我们还初步提出了风险评价中的关键可接受风险指标,来确定风险的可接受程度。这个指标有一个周期,可以在实践中不断地修正和完善。

冯文兴:管道完整性管理的重点是依靠识别与评价。在评价中,首先管道公司采用了统一的方法,一致的标准。

我们自主研发了定性和定量管道风险评价方法和系统,并在应用中不断完善。实际工作中,我们每3~5年就对一条管道开展一次风险评价,根据本次评价的结果确定下一次的时间。因为管道公司管道线路很长,所以我们首先在全部管道线路实现定性评价。这个过程中,管道公司下属的各个分公司在指导下会对所辖管道进行风险评价,之后由管道公司一起整合结果,判断风险大小。在一些风险较大的重点管道、重点段和站场,再安排更为精细的定量风险评价。这样,既保证了全面覆盖,又突出了重点。此外,我们还开展很多专项评价,例如地质灾害风险,在水体污染敏感区的环境敏感性分析等,从安全、健康、环保等多个角度关注风险。今年,我们首次完成了1.2万公里管道全面的风险评价,并依此制定了系统的风险管理计划,这是非常关键的一步。

记者:在管道完整性管理的运行中,先进的技术起着至关重要的作用。那么,贵单位根据实际情况都运用了哪些先进的技术,使得管道能够长久、安全运行?

董绍华:2001年,北京管道公司率先引进并实施完整性管理。截至目前,公司已经逐步形成多项集成配套技术,并致力于完整性管理技术的有形化,建立了管道安全与材料测试中心,获中国合格认证认可委员会CNAS认证,为公司安全生产和工程建设提供有力的技术支撑。这六大类技术主要来源于管道完整性管理。

我们大力开展管道完整性管理技术的应用研究,主要涉及场站工艺与设备技术、管道线路风险与控制技术、管道修复与抢修技术、管道完整性管理技术、压缩机完整性管理技术、地下储气库技术等领域。我们开展了大量技术攻关工作,如管道干线采取高清晰度内检测技术、场站管道的检测采取超声导波检测技术、往复压缩机组和离心压缩机组采用的故障诊断和评价技术,针对管道地质位移采用的地质灾害应变监测技术等,储气库的井检测采取俄罗斯磁脉冲技术等,来保障管道的长久、安全运行。

冯文兴:在管道完整性管理的运行中,管道公司应用了很多先进技术,主要有三轴高清漏磁的检测与评价技术,碳纤维复合材料修复技术等。此外,如针对国内使用螺旋焊缝钢管的管道特别多的实际,采用了三轴高清漏磁检测技术,对螺旋焊缝的缺陷和信号进行识别、解读、评定、关联映射,经过艰苦努力,攻克了螺旋焊缝钢管完整性评价的世界性难题。我们提出了用碳纤维复合材料修复螺旋焊缝的方法,成本很低,施工速度快。

此外,还有一些风险控制技术,比如基于光栅光纤的预警技术,泄漏探测、监测技术,这些技术都是有效的。对于第三方破坏易发、穿越河流等风险较大管道就进行光栅光纤预警。在庆铁线等老管道修复较多,但又要保证多输油且降低风险,就采用减租剂技术等。

这些具有世界先进水平的技术对于保证管道的安全、完整具有重要作用。

记者:除了技术上的创新外,管道完整性管理更需要管理模式的根本变革,需要安全管理理念的突破。近年来,贵单位在管理模式和管理理念等方面取得了哪些突破?

冯文兴:对于管道公司来说,管理模式和管理理念的突破主要体现在实践上。去年7月,管道公司成立了管道完整性管理中心,具有管理的职能,负责制定管道完整性管理的各种方案和具体实施。管道公司已经将完整性管理纳入管理体系文件,成为日常业务的一部分。这个模式就使得管道完整性管理的各种理念和方案得到真正的执行。

在管理模式上,主要体现在控制风险模式的转变。过去投资改造或者有很多大修就是“一刀切”,而今所有管道以投资这个指挥棒带动大家必须进行风险评价,根据评价指标优先投资高风险点。这样,就由被动应对变成主动预防,由不太清晰地投资变成有针对性地控制高风险,这是积极的、根本的变化。

另外,完整性管理平台实现了从传统管理向信息化管理的转变。完整性管理平台需要很多信息的支撑来进行辨识、评价和决策,这样才能使评价、修复和各种投资得到数据的支持。这些数据产生之后,就要求有一个系统来管理,这也是完整性管理本身信息化管理的一个过程。

董绍华:完整性管理必须有一套管理文件和管理理念。我单位在实施的完整性管理模式重要突破是,理念上充分认识到这是一个以管道安全、设施完整性和可靠性为目标并持续改进的系统管理方式,管理范围覆盖了设计、施工、运行、监控、维护的全过程,核心是通过对管道的安全状况与关键风险源的识别,从而采取相应的管理办法和防范措施,将事故后整治和抢修变为事前诊断和预防。

在管理理念上,由于它是HSE的重要基础,就要与HSE紧密结合,认识到完整性管理在预防性维护方面的重要性,将完整性管理完全融入到体系中。

明确方向横向延伸

记者:管道完整性管理在国外经过多年的研究和实践已经比较成熟。那么,贵单位是如何加强国际交流与合作,在引进、消化、吸收的基础上进行再创新的?

董绍华:在管道完整性保障技术趋于成熟的过程中,我们也加大了国际合作与交流力度,积极跟踪国内外最新技术动态,积极引进国内外成熟技术,为安全运行保驾护航。在引进、消化、吸收的基础上,开展应用型创新研究,形成专有技术,保证了陕京管道安全、平稳和高效供气。

我公司是中国石油关于国际石油公司平台天然气组的牵头单位,与沙特、挪威、巴西等国都进行过交流。针对射流清管器技术、内涂层与国外进行深入的交流;针对磁力分离器技术进行交流与合作,并定期进行回访;针对MTM非接触式磁泄漏检测技术进行消化、吸收、再创新;从俄罗斯引进储气库井的磁脉冲检测技术,然后进行攻关。

另外,我们还与英国、加拿大开展对标工作,引进多项管理成熟经验和技术。

冯文兴:目前,国外知名油气管道公司均已采用管道完整性管理这种方法。为此,我们经常加强与国外知名公司和机构的国际交流与合作。管道公司下属有科技研究中心,有200多名技术人员在管道各个领域从事技术研发和服务工作,是国内最强的管道技术中心,在国际上也是知名的。

以前,我们在完整性管理方面相当于一个跟跑的,而外国先进公司是领跑的,有很多地方要向他们学习。技术对于管道完整性管理来说至为关键,所以加强与国外公司的交流与合作显得非常重要。这些年来,我们在技术方面走的就是这样一条路子,在交流与合作的基础上引进,进行消化吸收,再根据实际情况应用技术、创新技术。

我们和国外有比较长期的合作模式,如和GEPII,Enbridge公司等有长期的合作协议和实验室。在国内外的交流方面,以前“走出去”学习比较多,但现在则更均衡了,现在很多国外机构和公司经常到管道公司进行交流。

记者:管道完整性管理是一个十分庞大而复杂的系统工程,需要一个不断发展和完善的过程。那么,贵单位在以后的管道完整性管理发展过程中将采取什么措施来不断发展和完善这一工程?

冯文兴:现在,管道完整性管理须进一步完善,但我们已经迈出了坚实的第一步。现在管道完整性管理中心可以制定标准统一下发,也可以制定管理文件。这样发现问题的周期比较短,而且反馈比较充分。我们现在正尽快完成基础数据的恢复工作,计划在一两年之内全部完成。我们还对完整性管理中心和各级分公司参与完整性管理的人员、领导干部进行培训。首先,从理念上让他们认知、理解并认可,然后转变成主动推动。其次是掌握完整性管理的方法和技术,为完整性管理实施提供充分的人力资源保障。另外,还从组织上和管理上进行推动。

管道公司已经把完整性管理纳入到公司的QHSE体系当中,这意味着完整性管理已经成为管道公司日常管理的重要部分。

董绍华:完整性管理对于我们公司的核心意义在于充分获取了管道上的基础数据信息;解决了管道完整性管理核心技术难题;将管道完整性管理完全融入QHSE体系中去,上下贯彻落实;培养了一批完整性管理人才队伍。这是完整性管理在公司能够深入发展,并且不断前进的重要的四个方面。

为此,我们在精细化管理的形势下推出完整性管理TME(技术、管理、执行力)新模式,来保障完整性管理工程的实施,强化技术、管理与执行力的结合,抓技术,重管理,落实在执行力上。

目前,公司已形成了一、二线所有建设期数据和运行期数据的系统管理,强化过程控制、数据管理、风险预控,在管道本体、管道自然灾害、地质灾害、第三方破坏、腐蚀与防护等风险方面强化控制,使每一种资产设备有风险评价的方法和标准以及控制措施,来保障完整性管理在公司进一步发展,不断地持续改进和完善。

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