管道内检测效能指标体系研究

王昊泽，汪 珉，付春艳，戴联双

1.中油国际管道有限公司，北京 100083

2.中国石油管道公司秦皇岛输油气分公司，河北秦皇岛 066000

3.中国国际工程咨询公司，北京100048

4.中国石油管道公司，河北廊坊 065000

1 概述

中国石油管道公司2004年开始着手完整性管理研究，并开始探寻最合适的内检测技术，2007年开展了庆铁线三轴高清漏磁检测，随后又开展秦京线、铁秦线等老管道的内检测，内检测技术也从摸索逐渐走向成熟，尤其在螺旋焊缝信号识别方面建立了“冯庆善-Jeff”缺陷识别方法，该成果获得由美国机械工程师协会（ASME）颁发的全球管道奖。管道内检测由初期管道运营商对这项技术的怀疑，逐步发展到全面推广应用，并写入相关的法律法规中。由此可见开展管道内检测的必要性毋庸置疑，但目前管道内检测还存在以下几方面的问题：

（1）是否有必要采用高精度的管道内检测技术。精度越高，设备越先进，对管道自身的条件要求也越苛刻（如管道的曲率半径、内壁清洁程度等），成本肯定也越高，投入的费用也越大。

（2）如何验证管道内检测结果。当前通过开挖和修复来验证，但是存在开挖样本太少、开挖数据收集不全的问题，很难有效衡量内检测报告质量，也很难评估检测服务是否达到合同中的约定。

（3）管道内检测结果如何指导维护维修。根据检测结果，计划性安排修复、监控以及确定再检测周期，这需要准确、可靠的内检测数据，同时还需要根据管道运行状态评估来制订切实可行的维护维修策略。

（4）管道内检测到底发挥了多大作用。在大部分的运营商看来，尤其是私营企业，总会认为管道内检测投入太大，而事故是偶尔发生的，因而对这种机会成本评估时，也时常会感到管道内检测没有发挥满意的效果和创造客观的效益。

这四个问题其实也就是指如何开展管道内检测的专项效能评价。所谓效能评价其实质就是一种自我提高和改进的方式，主要包括评估前期的工作效果，总结取得的经验，发现管理和技术方面存在的不足，提出改进的措施，将经验和成果反馈到规章制度和标准规范中，以便提高未来工作的效率和效果。

2 效能评价方法

文献[1]和[2]都提供了一种开展管道完整性管理系统效能评价的方法。其中，文献[1]从管道企业或运营商的管理对象和完整性管理工作内容两个维度综合考虑，针对每项具体工作设定效能度量指标，构建管道完整性管理效能评价指标体系；而文献[2]是对完整性管理方案执行质量的考核。以上文献论述的两种方法都是一种综合性的效能评价方法，在其指标体系和考核内容中都涉及了内检测效能的相关内容，但是相对比较粗略，还需要进一步地细化管道内检测专项效能评价，以便更好地支撑综合性的效能评价。

对于管道内检测的效能评价可分为前端效能评价和后端效果直接评价。管道内检测效能评价的指标体系如图1所示。

图1 管道内检测效能评价的指标体系

3 管道内检测前端效能评价

管道内检测的效能评价根据管道内检测实施过程、工作内容、以及内检测结果发挥的作用等因素可以划分为两个方面的指标：一是内检测实施过程中的管理效能指标；另一方面是内检测实施过程中涉及的技术效能指标。

3.1 管理效能评价

管理效能包括了对前期准备工作、现场组织与实施及异常事件分析方面的考查，评估在这些工作过程中的管理是否有效，是否存在需要改进的地方，以及有哪些值得推广的经验和成果。

3.1.1 前期准备工作

前期准备工作需要收集、整理和评估内检测对象的资料，根据资料和现场调研情况，分析后续工作存在的潜在风险，并制订预控措施。以原油管道为例，应完成表1～2所示的信息确认，并根据前期准备工作成果形成清管实施方案和内检测实施方案。这个阶段应采用后评价的方式来评估效能，主要用来审核清管实施方案和内检测实施方案内容的完整性和风险识别的全面性，以及提出的各项措施的执行情况。

3.1.2 组织与实施

现场组织与实施主要包括两方面的内容，分别是清管现场的组织与实施和内检测现场的组织与实施。这个阶段在管理方面的效能评价主要衡量是否高效、顺利地完成了清管和内检测的任务，包括清管队伍的人员调集时间节点安排、清管与内检测工作衔接的时效性等，评估是否在现场工作中节约了时间、人力和物力资源，是否符合了环保要求，是否规避了前期工作识别的风险。

3.1.3 异常事件分析

异常事件分析也是管理效能评估中非常重要的一部分，对后续事故预防和管理提升有重要的作用。通过对异常事件分析的内容，可以进一步考核管理的执行力和效果。因此，对于异常事件需要有详细的记录和报告，以便更好地实施效能评估。这里主要考查是否有完整的过程记录和总结报告。

另外，对于管理效能评估还有一个重要的指标，即是否分析了管道面临的威胁，并基于风险选择了内检测设备的类型。通常来说，对于首次检测都采用较高性能的内检测设备，以便更好地全面了解管道的状况；再检测时，可根据上一周期内检测识别的管道存在的缺陷类型来进行设备选型。

3.2 技术效能评估

技术效能评价主要包括清管技术、内检测技术、数据分析技术、开挖验证技术方面的考查，评估这些技术的适宜性和效果，分析是否还存在局限性和改进的空间。

3.2.1 清管技术

对于清管技术的效能评估主要包括清管器类型选择是否适宜、清管器发送顺序是否合理以及是否满足了内检测设备对于管道内杂质的最大限量要求等。对于特定的管道，还应当分析是否有更加有效的清管器和实施方式能提高效率和效果。

表1 前期准备工作信息确认（a）

表2 前期准备工作信息确认（b）

3.2.2 内检测技术

内检测技术的效能评估主要包括内检测器的选型是否适宜、同类型管道类比效果分析，以及存在的局限性。衡量在运行过程中的一次成功率，检测器的检出率、识别率、采样间隔等指标性能[4-7]。

3.2.3 数据分析技术

数据分析技术的效能评估主要包括用户软件的友好性、信号通道的完整性和数据质量。评估信号数据中是否包含了支管、弯头、三通、阀门等管道上明显的特征。

3.2.4 验证技术

对于内检测项目来说，在没有完成报告特征的现场开挖验证前这个项目就不算完成。开挖验证的过程可以确认检测技术是否合适，验证报告是否有效。报告特征的现场确认，可以为以下两个方面提供有益帮助：一是报告的特征帮助运营商了解管道的状况，为下一步需要采取的措施提供决策支持；二是对于那些不能进行开挖验证的管道，提供工具的检测性能规格。为了指导运营商制订预防维护计划，确定检测性能规格是非常有必要的。这也是内检测效能评价非常重要的一部分。

4 后端效果直接评价

在后端效果直接评价中主要依据开挖验证结果和完整性评价结果来评估。通常根据一条管道或者一家检测服务公司来进行评价，评估其检测结果中关于金属损失缺陷和焊缝缺陷等是否满足了检测器的性能规格要求。

有几个关键的问题：一是需要调查打孔盗油阀门处置、缺陷泄漏等的平均成本；二是分析缺陷发生失效的可能性和失效后果的严重程度；三是衡量基于内检测结果完成的修复和制订的维护维修策略潜在的安全保障效益，通常可以根据历年来处置打孔盗油和泄漏抢险的平均费用，分别衡量内检测识别的打孔盗油阀门、严重的金属损失缺陷和焊缝缺陷的经济效益。

5 总结与展望

目前，对于管道内检测的效能评价还存在一定的局限性，主要原因在于没有很好地跟踪全过程，包括从计划检测到完成修复，从一个点的修复到完成一条线的修复；没有很好地总结整条管道内检测情况，缺乏统计数据的支持；同时，也没有很好分析各类失效、泄漏事故的影响、损失的价值，没有做好从技术层面对清管技术、内检测技术、开挖验证技术等方面的解释和分析。所以目前对于内检测效能评价建立的指标体系和方法还比较粗略，对于实际应用还需要不断地积累经验，完善相关的统计数据。

对于管道内检测的效能评价，基于现阶段的情况应分阶段实施评价：

第一阶段是对现场执行情况评价，主要从是否按照计划执行检测，是否规避了现场风险等管理效能进行评估；第二阶段是对数据质量评价，主要从通道是否完整，检测技术是否适宜性等管理效能进行评估；第三阶段是后端效果直接评价，明确开挖验证符合率是否达到合同要求，对内检测数据分析有哪些提高的作用，对信号识别有哪些作用等；第四阶段是对基于完整性评价的维护维修是否符合实际情况、是否考虑了当前的维抢修能力、评价是否指导了安全运行管理等方面修正后端效果直接评价。

[1]郑洪龙，许立伟，谷雨雷，等.管道完整性管理效能评价指标体系[J].油气储运，2012,31（1）：8-12.

[2]冯庆善，李保吉，钱昆，等.基于完整性管理方案的管道完整性效能评价方法[J].油气储运，2013，32（4）：360-364.

[3]STEPHEN R G，DAVID W.Guidance on in line inspection first run success[C]//Proceedings of IPC.Calgary：IPC，2012.

[4]API1163-2013，In-line inspection systems qualification[S].

[5]ASNT ILI-PQ-2005，In-line inspection personnel qualification and certification standard[S].

[6]NACE RP 0102-2002，In-line inspection of pipelines[S].

[7]GAO M，KRISHNAMURTHY R.In-line-inspection performance verification-POD，POI，POFC and sizing[C]//China International Oil&Gas Pipeline Conference.Langfang：CIPC，2009.