完整性管理在海上油气平台管道改造安装过程中的应用

蔡湉

摘要：对于海上油气平台的管道系统来说，采用管道完整性管理是当前较为普遍的一种方式，其是通过监测和检测等方式，获取与设施完整性相关的信息，并进行集成整合处理，最终实现管道安全生产管理的目标。对于海上油气平台的管道系统来说，其管道的设计、施工、运行、维护、检修和管理的各个过程节点都与管道完整性密切相关。本文以某海上油气平台的管道系统改造预制安装为例，就完整性管理技术的应用实践进行了详细阐述。

关键词：管道完整性;海上油气平台;工艺管道

1管道完整性管理的概念

管道完整性的一般定義为：管道公司面对不断变化的因素，对油气管道运行中面临的风险因素进行识别和评价，通过监测、检测、检验等各种方式，获取与专业管理相结合的管道完整性的信息，制定相应的风险控制对策，不断改善识别到的不利影响因素，从而将管道运行的风险水平控制在合理的、可接受的范围内，最终达到持续改进、减少和预防管道事故发生、经济合理地保证管道安全运行的目的。目前国内相关主流管道生产经营企业将管道完整性管理分为6个环节：数据收集、高后果区识别、风险评价、完整性评价、维修维护和效能评价。

2海上油气平台管道系统应用完整性管理的优势

随着海上油气田的深入开发，海上油气生产平台大型化、复杂化是发展趋势，这对平台的安全有效运行提出了更高要求，管道作为平台的经络，有着至关重要的作用。海洋平台上的管道涉及系统较多，管道种类繁杂，涉及的管道材质包含碳钢、不锈钢、铜镍合金、玻璃钢、非金属管道等。目前国内的管道完整性管理体系大多应用于油气集输管道，而对于海洋平台上部组块工艺管道的应用则较少。这一体系中先进的理念同样可以应用于海洋平台上部组块的工艺管道。从管道完整性管理的最终目的来看，是要经济合理地保证管道安全持续的运行，对于海洋平台来讲，管道的泄漏可能导致整个平台的报废，甚至于污染海洋环境，造成极其严重的后果。因此最好防患于未然，从源头做起，从油气平台管道系统的设计、建造和安装的整个过程中，就加入完整性管理的概念。

3完整性管理的应用

3.1工艺管道布置

在布置管道时，首先要符合有关的规范、标准和惯例，同时应符合工艺要求。设计时对整个平台统筹规划，布置管道整齐有序，横平竖直，成组成排，便于支撑，做到安全、流程通畅、经济、便于施工、操作和维修。布置管道时应注意以下事项：

（1）海上油气生产平台由于受到空间的限制，管道不宜直接布置在甲板或者格栅上，通常采用吊架支撑于上一层甲板下方。

（2）布置管道时，应对相关设备、泵、滤器等的操作维修特点有相应的了解，以便留出足够的空间，特别是清管球和加热器之类的设备都需要留出抽芯的空间。

（3）流量计、压力表、仪表阀等元件对管道前后直管段和管径有一定的要求，布置管道时需要提前考虑。

（4）管道尽量“步步高”或“步步低”，不出现气袋或液袋，不可避免时，应于高点设排气阀，低点设排液阀。

（5）管道应尽量避免穿过A60的防火墙。不可避免时，尽量将需要穿越防火墙的管道集中于一处，防火墙开口处应装钢制套管，套管需要有防火绝缘层，该绝缘层至少与防火墙的耐火完整性一样。

3.2管道预制

管道的预制是整个平台建造过程中重要的组成部分，由于海上油气平台涉及到的管道数量巨大、种类众多，无法实现全部现场安装焊接。目前海洋平台管道一般先经过预制车间分段预制以后，在现场进行焊接安装。

首先保证管道、管件、阀门、螺栓等材料的质量，并妥善保存。发到车间的材料必须有相应的标记，单管上用易读的印刷体字母喷涂上管道号和单管号。涂料不能对管道造成腐蚀，并应能抵抗含硫气体的腐蚀。管道预制时需要注意以下方面：提前准备好管道预制图纸;管道预制顺序：管支架、管鞋、地漏一开排系统一大管径、镀锌等特殊管道一其他管道;管道切割，下料尺寸以图纸为准，焊缝处不得开孔、连接支管，并添加适量的余量供现场安装时调节;管、法兰和管件的焊接坡口角度依据相关标准要求进行;焊接坡口组对前，应用手工或机械的方法清理其内外表面，在坡口两侧20 mm范围内仔细清理掉油漆、潮湿、熔渣、氧化皮、油污或其他杂质;预制好的管道应将管内清扫干净，两端封口，防止杂物进入。

3.3管道安装

管道安装前需要做一些必要的检查：管支架是否合适并已经焊接检验完毕;与管道相连接的机械设备是否已经就位、找正并固定完毕;管段内部是否清理干净、无杂物;对预制管段的材料和尺寸对照图纸做进一步的确认;管道在安装过程中的重要位置（阀门处、支管处等）需按照所在甲板的轴线及标高核对其坐标位置。根据管道材质的不同，管道安装有不同的要求，现分类说明：

（1）不锈钢和铜镍合金管道：安装管道时不得用铁质工具敲击，与支架间应垫上3mm聚四氟乙烯垫片，并使用带聚四氟乙烯衬的镀锌绝缘U型螺栓固定管道。

（2）镀锌螺纹管道：螺纹应用螺纹加工机或螺纹加工工具制作，螺纹表面应光滑并涂上允许的专用润滑油，在加工或吊装的过程中应特别注意镀锌层的保护，如有损坏，需要修复镀锌层。

（3）涂塑管道：需涂塑的碳钢管，水压试验合格后，清理干净并标记后进行涂塑。

（4）CPVC管道：按厂家技术要求进行连接，施工人员需通过CPVC管道安装的技术培训。

阀门、法兰、特殊件等进行连接时，需要注意垫片不能重复使用，有流向要求的单向阀、过滤器、流量计等，需严格按照图纸要求安装。

4结束语

本文从海上油气平台相关管道系统改造过程中的布置、预制和安装出发，探讨了海上油气平台管道建造过程中需要注意的事项，并将其引申到管道完整性管理的范畴。管道完整性管理是一种以预防为主的管理模式，管道管理者通过针对管道面临的风险因素进行识别和评价，实施各种有针对性的措施，将风险控制在合理、可接受的范围内，使管道始终处于安全可控的服役状态，达到减少事故并经济合理地保证管道安全运行的目的。对海上油气平台来讲，管道完整性管理是一种全方位全生命周期的管理，不仅是海底管道需要做，平台上部组块的管道也要做。

参考文献：

[1]董绍华.管道完攘性管理体系与实践[M].北京：石油工业出版社，2009.