输油气管道完整性管理数据采集研究

2019-02-08李志彪史贵民

全面腐蚀控制 2019年10期

孟波安超鲜俊吴超李志彪史贵民

（1. 塔里木油田公司油气工程研究院，新疆库尔勒 841000；2.中国石油规划总院，北京 100029）

0 概述

管道完整性管理已经是全球管道技术发展的重要内容，虽然我国在这方面起步较晚，但是国家、行业、各油田、管道公司等也已经推出一系列标准、规范或推荐作法、体系文件，处于初期探索、研究、应用阶段[1,2]。为保证我国输油气管道的运行安全，提高国内输油气管道的整体管理水平和自身的竞争能力，实现与国际管道完整性管理水平的接轨，从指导国内输油气管道全局的高度出发，进行管道完整性管理的研究是一项重要的基础工作，而完整性管理数据采集工作是基础中的基础，尤为重要，如何将庞大、繁琐的管道数据理清、收集、整合，从而服务于完整性管理的评价工作，是值得我们深入研究的。

开展管道完整性管理的核心环节包括：数据采集、高后果识别、风险评价、完整性评价、维修与维护、效能评价。其中，数据采集是开展此项管理工作的基础，同时又贯穿于每个环节[3-5]。数据采集类型可以分为：基础建设类、运行维护类、完整性评价类三大类数据[6]。数据信息主要来源于内部数据信息和外部数据信息，如，内部数据信息来源建设期的图纸、设计资料、运行管理数据、检维修数据、监检测数据等；外部数据信息来源气象、水文、地质部门等。

1 基础建设类数据采集

基础建设类数据必须详细说明管线施工建设期间的勘察、设计、施工数据以及管线属性数据。

1.1 收集要求

（1）对于在役管道，从管道公司内部和外部（如行业管理数据）获取；

（2）对于在建管道，务必从勘察设计阶段开始就做好数据收集工作，此时收集的数据有效性、准确性更高，有利于管道完整性管理。

1.2 数据种类及来源

（1）勘察设计数据：从设计勘察开始到施工图设计为止，对设计单位、设计人员，对管道沿线的地形和地址条件、气象和水文条件、管道沿线周边的交通和社会依托情况、对管道路由设计、管道设计参数（如设计温度、压力、输量、管材、设备等）、管道附属设施设计（如配电、自控、通讯等）、管道防腐设计参数、水工保护设计参数、穿跨越设计参数、阀室及站场设计参数有清晰的调研和详细的数据。

数据来源：可行性研究报告、初步设计、施工图设计、设计变更等资料；

（2）采办数据：主要是管材、设备设施、仪器及相关附件等制造及采购信息。包括所有生产厂商的基本信息（名称、电话、联系人和地址）、供货厂商基本信息（名称、电话、联系人和地址）、相关设备运行维护负责人信息、产品质量证明信息、安装使用维护信息。

数据来源：生产厂商的资料、供货厂商的资料、质量证明文件、售后服务文件；

（3）施工建设数据：从开始施工到最终试压验收合格为止，此项环节收集数据量大，而且数据至关重要，对每一项施工环节需记录建设单位或承包商信息、监理单位信息、管沟开挖数据（如土壤信息、管沟深度、管底宽度等）、管材信息（材质、壁厚、长度、防腐层结果类型等）、焊接信息、无损检测数据、补口信息、管道附件信息（弯头弯管、三通、变径等信息）、地下光缆或管道交叉情况、管道“三桩”信息（标志桩、转角桩、阴保桩）、水工保护相关数据、阴极保护施工信息、穿跨越施工信息、管道高程数据、配电通讯自动化建设信息、阀室及站场施工数据、清管数据、气密性测试数据、压力试验数据、竣工验收信息。

数据来源：建设单位或承包商的资料、监理单位的资料、第三方检测公司的资料、无损检测报告、清管报告、气密性试验报告、压力试验报告、竣工资料、验收报告。

2 运行维护类数据采集

运行维护类数据必须分类详细说明管道生产运行数据、维护维修数据。

2.1 收集要求

（1）对于在役管道，从管道公司历年生产运行记录、维护维修记录获取；

（2）对于在新管道，务必从投产运行开始就做好数据记录工作，此时管道运行的每一次工况参数改变，出现故障的维修维护的信息都是至关重要，影响管道后期的平稳运行。

2.2 数据种类及来源

（1）生产运行数据：包括管道运行及管道附属设施运行数据。按照公司管理规定，详细记录管道运行数据（压力、温度、输量、介质组分）、阴极保护系统运行数据（电压、电流、电位）、配电设施运行数据、自控系统运行数据、通讯系统运行数据、监控系统运行数据、设备设施运行数据（压缩机、泵、阀门、仪表等）。

数据来源：生产运行日报、介质分析报告、巡检记录、恒电位仪运行记录、设备运行记录、SCADA系统数据库、电气/自动化系统春秋检报告、设备设施台帐、仪器仪表台帐；

（2）维护维修数据：包括管道及其附属设备设施维护保养、维修、改造、更换的数据。维护保养数据包含开始时间、结束时间、保养部位、方式、周期等；维修数据包括开始时间、结束时间、维修部位、故障原因、造成的损失或影响、维修方式、维修效果等；有时存在的风险隐患或者故障无法通过维护维修的方式解决，就需要对现场工艺或者设备进行改造、更换处理，如工艺变更、换管等作业，需详细记录改造、更换的开始时间、结束时间、原因、处理后的效果，涉及到施工的作业，需详细记录设计数据、采办数据、施工建设数据。

数据来源：维护保养记录、维修记录、变更记录、设备设施台帐、仪器仪表台帐、巡检记录、电气/自动化系统春秋检报告、内检测报告、外检测报告。

3 风险事故类数据采集

风险事故类数据包括自然灾害数据、第三方破坏数据、事故事件数据。

3.1 收集要求

（1）对于在役管道，从管道公司历年失效记录、风险评价报告、事故事件报告中获取；

（2）对于在新管道，务必从踏勘设计阶段获取管道沿线人文、水文、地理资料，收集风险评价数据，判定高后果区。

3.2 数据种类及来源

（1）自然灾害数据：详细记录管道沿线自然灾害相关信息及对管道的保护措施。所包含的数据有地质灾害数据（如滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷）、地震灾害数据、洪水灾害数据、水工保护数据。

数据来源：环境影响评价、安全评价报告；水文、地质部门；

（2）第三方破坏数据：是指由于非管道员工的行为而造成的所有的管道意外伤害，通常都是人为破坏。数据包括打孔盗油气数据、挖掘破坏数据、占压数据。

数据来源：事故事件记录、巡线记录；

（3）事故事件数据：是指施工建设、生产运行中发生的安全事故事件。如火灾爆炸、巡线发生的交通事故等。数据包括泄漏信息、火灾爆炸信息、交通事故信息、重要设备设施失效数据、施工中发生的事故信息。

数据来源：失效记录、事故事件报告。

4 完整性评价类数据采集

完整性评价类数据包括详细说明监检测数据、压力测试数据、直接评价数据。

4.1 收集要求

（1）对于在役管道，从管道公司历年各类腐蚀监检测报告、直接评价报告中获取；

（2）对于在新管道，务必在施工阶段详细记录无损检测数据、压力试压数据。

4.2 数据种类及来源

（1）管道腐蚀监检测数据：利用各种技术手段对管材、设备的腐蚀速率以及腐蚀状况进行测量调查，包含离线检测和在线监测两大类。需要详细记录的监检测数据有介质组分（油、气、水等）、介质属性（密度、粘度等）、腐蚀挂片数据、探针数据、铁离子数据、细菌数据、超声波测厚、垢样数据。

数据来源：腐蚀监检测报告、气质分析报告、油质分析报告、水质分析报告、药剂评价报告；

（2）压力测试数据：对于新建管道必须进行压力测试才可投产使用；对已建管道，压力试验一般在换管、升压运行、输送介质发生改变、封存管道启用等情况下选用。详细记录测试过程的各环节数据，包括起止里程数据、压力（测试压力、设计压力）数据、时间数据（日期、时长）、测试介质信息、测试结果信息。

数据来源：设计资料、竣工资料、压力试验报告；

（3）管道内检测数据：是指利用管输介质驱动检测器在管道内运行，实时检测和记录管道的变形、腐蚀等损伤情况，并准确定位的作业。内检测数据信息量庞大，需详细记录内检测公司信息（名称、电话、联系和地址）、内检测类型信息（变形内检测、漏磁内检测、超声内检测及其它内检测等）、检测里程信息、检测缺陷信息（裂纹、凹陷、金属损失）、检测结果。

数据来源：内检测报告；

（4）管道外检测数据：管道外检测是指对管道外腐蚀状况进行的综合性检测，如管道腐蚀环境检测、阴极保护检测、管道外防腐层检测等。需要记录的数据有敷设环境的信息、土壤腐蚀性检测数据、杂散电流干扰数据、大气腐蚀性数据、防腐层检测数据（厚度、电阻率、剥离强度等）、阴极保护数据、管道外腐蚀数据、管道壁厚数据。

数据来源：外检测报告；

（5）直接评价数据：直接评价方法不仅能够确定已经存在的缺陷腐蚀区域，而且能够确定将要发生腐蚀的区域，该方法包括内腐蚀直接评价方法和外腐蚀直接评价方法。该方法能代替其它完整性评价方法（内检测或压力试验），或作为辅助工具，确定管道的安全管理。

①管道内腐蚀直接评价（ICDA）所需数据包括管道设计数据、高程数据、路由信息、成产运行数据、介质组分、药剂信息、腐蚀监检测信息（挂片、探针等）、维护保养数据、维修改造数据。

数据来源：设计资料、竣工资料、运行资料、SCADA系统历史数据、介质分析报告、腐蚀监检测报告、药剂评价报告、维护维修记录；

②管道外腐蚀直接评价（ECDA）所需数据包括管道运行数据、管道建设数据、土质环境数据、阴极保护数据、外防腐层数据。

数据来源：竣工资料、运行记录、SCADA系统历史数据、土壤分析报告、阴极保护检测数据、外防腐层检测数据。