摘 要

摘　要：隨著我國(guó)長(zhǎng)輸天然氣管道建設(shè)的飛速發(fā)展，借鑒國(guó)外先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，探索建立適合國(guó)情的管道完整性管理方法已成為國(guó)內(nèi)所有管道公司的工作重點(diǎn)。在分析比較國(guó)內(nèi)外管道完整性管

摘　要：隨著我國(guó)長(zhǎng)輸天然氣管道建設(shè)的飛速發(fā)展，借鑒國(guó)外先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，探索建立適合國(guó)情的管道完整性管理方法已成為國(guó)內(nèi)所有管道公司的工作重點(diǎn)。在分析比較國(guó)內(nèi)外管道完整性管理差異性的基礎(chǔ)上，介紹了西氣東輸管道完整性管理理念的形成過(guò)程、西氣東輸管道完整性管理體系的架構(gòu)和以下特點(diǎn)：①理論聯(lián)系實(shí)際；②可操作性強(qiáng)；③完整性管理理念融入安全生產(chǎn)全過(guò)程；④高水平的專(zhuān)家支持團(tuán)隊(duì)；⑤不斷完善完整性管理體系；⑥具有量化透明的考核機(jī)制。重點(diǎn)從地質(zhì)災(zāi)害、第三方損壞和管道本體完整性3個(gè)方面總結(jié)了西氣東輸管道完整性管理的工程實(shí)踐，并結(jié)合其實(shí)踐效果，從事故發(fā)生率和管理維護(hù)投入兩個(gè)方面對(duì)西氣東輸管道完整性管理的效能進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明：目前西氣東輸管道的實(shí)際失效頻率和計(jì)算可能失效頻率均小于歐洲EGIG的統(tǒng)計(jì)計(jì)算水平，管道完整性管理技術(shù)給西氣東輸管道的運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，所取得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)同類(lèi)油氣管道的安全管理具有重要的工程示范意義。

關(guān)鍵詞：西氣東輸  管道  完整性管理  地質(zhì)災(zāi)害  第三方損壞  管道本體完整性  失效頻率  效能分析

Integrity management practices in the West-to-East Natural Gas Pipelines and their competence appraisal

Abstract：Along with the rapid development of domestic long-distance gas pipeline construction，each pipeline company，learning from foreign advanced experiences，puts its emphasis on exploring pipeline integrity management(PIM)methods more adaptable to national situation．Therefore，based on a comparative analysis of differences in PIM between China and other countries，this paper briefly introduced how the concept of PIM system for the West-to-East Pipelines came into being，and what its framework and characteristics are．Als0，how the PIM system worked in the West-to-East Pipelines was summarized in three aspects of geological disaster，the third-party damage，and pipeline body integrity．On this basis，a statistical analysis was performed of the competency appraisal for PIM in this case in terms of accident occurrence rate and management&maintenance inputs．Results demonstrate that both the actual failure frequency and the calculated possible failure frequency are smaller than the statistical results from the 8^th Report of EGIG(European Gas Pipeline Incident Data Group)，proving that the PIM brings about obvious economic and social benefits for the West-to-East Pipelines．This study provides valuable reference for operators to ensure safety management of similar oil and gas pipeline proj ects．

Keywords：West-to-East pipeline，pipeline integrity management，geological disaster，third-party damage，pipeline body integrity，failure frequency，competence appraisal

截至目前，中國(guó)石油西氣東輸管道(銷(xiāo)售)公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)西氣東輸管道公司)運(yùn)營(yíng)管理管道總咀程達(dá)1.0868×10⁴km，擁有141座站場(chǎng)、2座地下儲(chǔ)氣庫(kù)、1個(gè)計(jì)量檢定中心。管道線(xiàn)路包括西氣東輸一線(xiàn)(寧夏以東)、西氣東輸二線(xiàn)(寧夏以東)和忠武線(xiàn)，沿途經(jīng)過(guò)15個(gè)省、自治區(qū)、直轄市，連通了我國(guó)陸上四大氣區(qū)，形成了橫跨東西、縱貫?zāi)媳钡奶烊粴夤芫W(wǎng)。

壓力大、鋼級(jí)高、覆蓋面廣，沿線(xiàn)自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境復(fù)雜，給西氣東輸管道的運(yùn)行管理帶來(lái)了挑戰(zhàn)。為此，西氣東輸管道公司在研究國(guó)外先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)外完整性管理研究成果，探索建立了適合自身特點(diǎn)的管道完整性管理方法。

1　管道完整性管理理念的形成

1．1　國(guó)內(nèi)外管道完整性管理的差異性

國(guó)外管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法正逐步由定性方法向定量方法過(guò)渡。依據(jù)內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)可定量地評(píng)價(jià)管道發(fā)生腐蝕穿孔和斷裂事故的概率。國(guó)外的管道完整性管理以定量或者半定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法評(píng)估管道的綜合風(fēng)險(xiǎn)，并以管道本體完整性評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，實(shí)施完整性管理。在高后果區(qū)風(fēng)險(xiǎn)管理方面，美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家將其納入國(guó)家安全生產(chǎn)管理法律法規(guī)中，如美國(guó)聯(lián)邦法規(guī)第49部——運(yùn)輸(第191—l95部分)、《關(guān)于增進(jìn)管道安全性的法案》(美國(guó)HR．3609)等，運(yùn)用法律對(duì)管道設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行管理進(jìn)行安全監(jiān)督，形成了面向公共安全、強(qiáng)制要求的管道完整性管理^[1-2]。

國(guó)內(nèi)則是管道運(yùn)行企業(yè)為提高自身管理水平，減少管道事故發(fā)生率，合理分配有限資源，而開(kāi)展管道完整性管理工作，屬于企業(yè)自發(fā)行為。由于國(guó)內(nèi)企業(yè)眾多、技術(shù)差異大、關(guān)注角度不同，導(dǎo)致了管道完整性管理在實(shí)施層面上存在差異，出現(xiàn)了有借鑒國(guó)外完整性管理方法、考慮管道綜合風(fēng)險(xiǎn)的管道完整性管理，也有分類(lèi)開(kāi)展的完整性管理方法^[3-10]。

1．2　西氣東輸管道完整性管理理念建立

規(guī)模大、起點(diǎn)高、定位高，為西氣東輸工程建成后管道的運(yùn)行管理提出了更高要求，也得到了社會(huì)各界的高度關(guān)注。2005年初，西氣東輸管道公司開(kāi)始管道完整性管理工作，然而對(duì)如何開(kāi)展完整性管理，公司內(nèi)部產(chǎn)生過(guò)不同意見(jiàn)：①借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)以定量或者半定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法評(píng)估管道綜合風(fēng)險(xiǎn)，以管道本體完整性評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，依次排序開(kāi)展管道完整性管理工作；②根據(jù)各種風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型運(yùn)用定量或者半定量方法評(píng)估管道分項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)．分別排序，按專(zhuān)業(yè)開(kāi)展管道完整性管理工作。最終分析認(rèn)為，西氣東輸管道地理跨度大、地貌類(lèi)型繁多、自然環(huán)境復(fù)雜、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型突出，由于沿線(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不一，人文素質(zhì)差別較大，社會(huì)環(huán)境不確定因素眾多，第i方風(fēng)險(xiǎn)隱患突出，而管道本體方面由于管道建成不久，管道狀況較好，短期內(nèi)時(shí)效性和穩(wěn)定性因素成為高風(fēng)險(xiǎn)的可能性相對(duì)較小。因此，確立了從地質(zhì)災(zāi)害、第三方損壞、管道本體腐蝕防控3個(gè)方面，按順序開(kāi)展管道完整性管理，并及時(shí)依托國(guó)內(nèi)重點(diǎn)科研單位分專(zhuān)業(yè)開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)研究，指導(dǎo)開(kāi)展管道完整性管理工作^[11]。

2　管道完整性管理體系的架構(gòu)

2．1　西氣東輸管道完整性管理體系

西氣東輸管道完整性管理體系是西氣東輸HSE管理體系的分支，包括標(biāo)準(zhǔn)體系和體系文件兩部分，其中體系文件又包括程序文件和作業(yè)文件兩部分，具體架構(gòu)如圖l所示。目前，西氣東輸管道公司管道完整性管理體系包含1 2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件，4個(gè)程序文件和41個(gè)作業(yè)文件^[12-14]。

 

2．2　西氣東輸管道完整性管理特點(diǎn)

1)理論聯(lián)系實(shí)際、理論依托實(shí)際。西氣東輸管道完整性管理研究始終以實(shí)際運(yùn)用為主導(dǎo)，堅(jiān)持科研與實(shí)踐相結(jié)合，邊研究、邊實(shí)踐，在實(shí)踐過(guò)程中修正研究方向，走出了一條特色鮮明的科研及成果轉(zhuǎn)化道路。

2)可操作性強(qiáng)，便于掌握運(yùn)用。西氣東輸管道完整性管理模式摒棄了傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)由專(zhuān)家及有資質(zhì)人員才能完成的現(xiàn)狀，針對(duì)不同層級(jí)管理人員制訂評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)災(zāi)害主控要素，簡(jiǎn)單、快速、有效地判定初步風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，迅速在公司范圍內(nèi)形成了全員參與、分層級(jí)管控的完整性管理工作氛圍，為保障管道安全運(yùn)行統(tǒng)一了思想。

3)立足實(shí)際，解決管理難題。西氣東輸管道完整性管理針對(duì)管道通過(guò)特有的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型如黃土塬、采空區(qū)以及復(fù)雜的社會(huì)環(huán)境，與科研機(jī)構(gòu)合作建立符合國(guó)情的地質(zhì)災(zāi)害及第三方損壞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)多項(xiàng)技術(shù)空白。

4)完整性管理理念融入安全生產(chǎn)全過(guò)程。西氣東輸管道完整性管理針對(duì)管道風(fēng)險(xiǎn)因素定期實(shí)施周期性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和維護(hù)，同時(shí)對(duì)完整性管理的有效性進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，將完整性管理融入安全生產(chǎn)的全過(guò)程。

5)具有高水平的專(zhuān)家支持團(tuán)隊(duì)。在西氣東輸管道完整性管理實(shí)施過(guò)程中，建立了包含工程地質(zhì)、水土保持、金屬材料、結(jié)構(gòu)力學(xué)等專(zhuān)業(yè)的具有國(guó)家級(jí)水平專(zhuān)家?guī)?，依托?zhuān)業(yè)單位及專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)解決技術(shù)上存在的難題。

6)不斷修改完善管道完整性管理體系。西氣東輸管道完整性管理針對(duì)實(shí)際管理中出現(xiàn)的新問(wèn)題，定期修訂、補(bǔ)充和完善完整性管理體系文件，使完整性管理體系不斷適應(yīng)管理主體及客體變化，確保了技術(shù)文件與管道運(yùn)行條件的適時(shí)跟進(jìn)。

7)具有量化透明的考核機(jī)制。西氣東輸管道完整性管理一方面通過(guò)量化考核指標(biāo)使管理工作具有了明確的目標(biāo)；另一方面，將考核數(shù)據(jù)結(jié)果及分析報(bào)告如實(shí)公布，有助于二級(jí)單位之間監(jiān)督、比較，形成競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，提升執(zhí)行力。

3　管道完整性管理技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

3．1　管道地質(zhì)災(zāi)害完整性管理

3．1．1管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

通過(guò)對(duì)水毀、濕陷性黃土等環(huán)境災(zāi)害和采空塌陷、崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害等致災(zāi)機(jī)理進(jìn)行研究，從管線(xiàn)特征、誘發(fā)因素和控制要素3個(gè)方面建了12套初步評(píng)估體系，并開(kāi)發(fā)出了專(zhuān)項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件。根據(jù)自然地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生規(guī)律，每年汛前、汛后各開(kāi)展1次環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，及時(shí)削減汛期產(chǎn)生的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。自開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害完整性管理以來(lái)，西氣東輸管道公司共計(jì)評(píng)價(jià)、削減地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)超過(guò)2000處，有力保障了管道的安全運(yùn)行。

多年管理統(tǒng)計(jì)的結(jié)果表明，西氣東輸管道環(huán)境及地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型主要分布為：①寧陜段，邊坡失穩(wěn)、黃土陷穴、滑坡、水流沖刷、坡面沖刷、黃土崾峴坍塌、沙漠風(fēng)沙淤積；②長(zhǎng)寧段，坡面沖刷、沙漠風(fēng)沙淤積、水流沖刷；③山西、甘陜段，邊坡失穩(wěn)、水流沖刷、坡面沖刷、采空塌陷、滑坡、黃土崾峴坍塌、黃土陷穴；④豫皖段，黃土陷穴、采空區(qū)、殘丘沖溝；⑤蘇浙滬段、蘇北段，沖溝、灌溉渠水流沖刷；⑥豫鄂段，水流沖刷、坡而沖刷、崩塌；⑦忠武線(xiàn)段，水流沖刷、坡面沖刷、崩塌、滑坡、泥石流；⑧贛湘、廣東段，邊坡穩(wěn)定、水流沖刷、坡面沖刷、滑坡。

3．1．2地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警

地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警是在地質(zhì)災(zāi)害致災(zāi)體或承災(zāi)體(管道)上布設(shè)監(jiān)測(cè)設(shè)備，以致災(zāi)體變形和管體應(yīng)力變化為臨測(cè)熏點(diǎn)，測(cè)量變形量和管體應(yīng)力增量，掌握管道滑坡、采空區(qū)沉降等重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型的發(fā)育情況及管道受力狀態(tài)，定期發(fā)布監(jiān)測(cè)報(bào)告，并對(duì)災(zāi)害實(shí)行預(yù)警預(yù)報(bào)^[15]。2007年至今，西氣東輸建成了涵蓋西氣東輸一線(xiàn)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)西一線(xiàn))、西氣東輸二線(xiàn)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)兩二線(xiàn))以及忠武線(xiàn)120處地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的地質(zhì)災(zāi)害前期監(jiān)測(cè)網(wǎng)，成功預(yù)警災(zāi)害超過(guò)10次，為災(zāi)害預(yù)警及地質(zhì)災(zāi)害治理工作提供了數(shù)據(jù)支持。如2009年，山西省陽(yáng)城縣蒿峪村采空區(qū)沉降預(yù)警，在其不停輸帶壓抬管治理中進(jìn)行管道應(yīng)力動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)(圖2)，確保了管道安全；2011年山西省沁水縣小嶺村滑坡監(jiān)測(cè)也為災(zāi)害治理提供了數(shù)據(jù)支持。

 

3．1．3買(mǎi)施小維護(hù)治理

墨菲定理認(rèn)為，管道沿線(xiàn)小型水毀類(lèi)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害若不及時(shí)維護(hù)治理會(huì)導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)增加，并對(duì)管道安全運(yùn)行造成威脅。因此，西氣東輸管道公司在管道地質(zhì)災(zāi)害完整性管理實(shí)踐過(guò)程中提出了“治早治小”的管理理念，對(duì)運(yùn)行管理中出現(xiàn)的小型水毀及時(shí)實(shí)施維護(hù)，消減管道環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。

3．2　第三方損壞完整性管理

3．2．1第三方損壞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

第三方損壞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是評(píng)定管道沿線(xiàn)居民、施工單位等對(duì)管道的意外損傷或故意破壞所引起管道風(fēng)險(xiǎn)變化情況的技術(shù)。根據(jù)西氣東輸管道第三方損壞風(fēng)險(xiǎn)管理體系，利用自主開(kāi)發(fā)的西氣東輸管道第三方損壞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件(圖3)分別于2009年和2011年從沿線(xiàn)社會(huì)環(huán)境、居民關(guān)系、管道敷設(shè)狀態(tài)等第三方損壞的敏感因素人手開(kāi)展第三方損壞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，更新了管道附近的人口密度和工礦企業(yè)分布、管道違章占?jí)簹v史數(shù)據(jù)和第三方施工等情況，確定了西氣東輸管道第三方損壞的風(fēng)險(xiǎn)分布。對(duì)比2009年第三方損壞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，中等風(fēng)險(xiǎn)降低了l9.28％，較高風(fēng)險(xiǎn)增加了22.15％，揭示了管道沿線(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人員活動(dòng)增加等影響第三方損壞防控的因素正在不斷增多。

 

3．2．2第三方損壞預(yù)防與控制

3．2．2．1GPS巡榆

管道巡檢是管道管理的重要手段，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)人為危及管道安全的各種風(fēng)險(xiǎn)，為管道管理提供第一手資料?；?span lang="EN-US">3S(GPS、GPRS、GIS)技術(shù)的GPS巡檢系統(tǒng)，在地理信息系統(tǒng)的支持下能夠?qū)ρ矙z人員工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)巡檢工作的數(shù)字化、可視化、實(shí)時(shí)化管理，提高巡檢事件的上報(bào)效率以及緊急故障處理的協(xié)調(diào)能力，并起到輔助管理決策的作用。

3．2．2．2開(kāi)展外部基礎(chǔ)工作

第三方損壞外部基礎(chǔ)工作包括第三方信息收集、管道地面標(biāo)識(shí)增補(bǔ)、違章占?jí)呵謇砗涂刂?、管道光纜定位、管道保護(hù)宣傳以及第三方風(fēng)險(xiǎn)隱患點(diǎn)治理等。根據(jù)管道沿線(xiàn)自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和人文因素的調(diào)查數(shù)據(jù)，按照第三方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)排序結(jié)果，西氣東輸管道公司按期有計(jì)劃地加強(qiáng)了第三方損壞重點(diǎn)防控部位的外部基礎(chǔ)管理。幾年間累計(jì)向沿線(xiàn)群眾發(fā)放宣傳品超百萬(wàn)份，對(duì)l4000余名挖掘機(jī)手進(jìn)行宣傳；同時(shí)，建立信息員、管道沿線(xiàn)居民、管道沿線(xiàn)政府等多渠道信息收集網(wǎng)絡(luò)，完善信息收集制度，使得第三方施工有效信息收集率超過(guò)90％，預(yù)控第三方施工超過(guò)30萬(wàn)點(diǎn)次。

3．2．2．3開(kāi)展快速高效的第二方施工服務(wù)

眾多案例顯示，強(qiáng)行或隱瞞施工多因第三方工期延誤造成。因此，西氣東輸管道公司將開(kāi)展第三方施工快速服務(wù)作為第三方損壞完整性管理的內(nèi)容之一，通過(guò)樹(shù)立主動(dòng)服務(wù)意識(shí)，沒(méi)置快速服務(wù)電話(huà)，分級(jí)審批第三方施工方案，主動(dòng)幫助待建施工項(xiàng)目通過(guò)管道，探索建立了快速服務(wù)、快速通過(guò)的第三方施工快速服務(wù)體系，確保管道安全。

3．3　管道本體缺陷完整性管理

3．3．1實(shí)施管道內(nèi)檢測(cè)

管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)是本體完整性管理的重要技術(shù)，得到了世界各國(guó)的重視，并紛紛對(duì)管道內(nèi)檢測(cè)工作提出了要求。我國(guó)在2000年4月《石油天然氣管道安全監(jiān)督與管理暫行規(guī)定》中對(duì)管道的檢驗(yàn)與檢測(cè)做了新的規(guī)定。依據(jù)規(guī)定，西氣東輸管道公司自2010年開(kāi)始自西向東對(duì)一線(xiàn)2169km管道開(kāi)展了管道內(nèi)榆測(cè)工作，在對(duì)發(fā)現(xiàn)危害及潛在危害的基礎(chǔ)上完成了超過(guò)1500處補(bǔ)口修復(fù)及24處管體補(bǔ)強(qiáng)，消除了泄漏隱患。

3．3．2實(shí)施管道外檢測(cè)

在役管道防腐層檢測(cè)(外檢測(cè))一般綜合利用地卣間接檢測(cè)和開(kāi)挖檢測(cè)2種方式。在管道沿線(xiàn)環(huán)境變化較大時(shí)，可使用多種檢測(cè)方法，提高可靠性。目前普遍采用的外檢測(cè)方法有：交流電流衰減法、交流電位梯度法(ACVG)、直流電位梯度法(DCVG)、音頻檢漏法等。過(guò)去4年間，兩氣東輸完成了西一線(xiàn)6432km在役管道外檢測(cè)工作，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)l368處外防腐層缺陷點(diǎn)實(shí)施了修復(fù)，對(duì)陰極保護(hù)過(guò)度保護(hù)、欠保護(hù)問(wèn)題進(jìn)行了整改，使管道陰極保護(hù)電位合格率超過(guò)99％。

3．3．3開(kāi)展站場(chǎng)、閥室防腐層大修

西氣東輸管道公司每年以隨機(jī)抽查、重點(diǎn)場(chǎng)站全面普查的方式，對(duì)站場(chǎng)埋地管道開(kāi)展直接開(kāi)挖評(píng)價(jià)工作。近年來(lái)根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果分批、有序地對(duì)西氣東輸一線(xiàn)干線(xiàn)45座場(chǎng)站和l36座閥室實(shí)施了防腐層大修，并增設(shè)了區(qū)域陰極保護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)站內(nèi)、外聯(lián)保使管道陰極保護(hù)電位得到了補(bǔ)充，對(duì)抵抗外界交直流干擾起到了積極作用。

4　管道完整性管理的效能分析

管道安全評(píng)價(jià)與完整性管理的日的是最大限度地減少油氣管道事故發(fā)生率以及盡可能地延長(zhǎng)干線(xiàn)管道的使用壽命，合理地分配有限的管道維護(hù)費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和安全風(fēng)險(xiǎn)的平衡^[16]。

4．1　地質(zhì)災(zāi)害管理效能分析

西氣東輸管道地質(zhì)災(zāi)害維護(hù)費(fèi)用統(tǒng)計(jì)如圖4、5所示，圖4中的曲線(xiàn)l為管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)治理維護(hù)費(fèi)用曲線(xiàn)，曲線(xiàn)2為二次擬合曲線(xiàn)。2條曲線(xiàn)的趨勢(shì)表明：西氣東輸一線(xiàn)在開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害完整性管理后，管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)治理維護(hù)費(fèi)用逐年降低，當(dāng)前治理費(fèi)用水平約為2005年的l／4，并趨近于穩(wěn)定水平。圖5數(shù)據(jù)表明西氣東輸二線(xiàn)投產(chǎn)第一年地質(zhì)災(zāi)害治理費(fèi)用與西氣東輸一線(xiàn)2005年相比減少約l／3，且治理費(fèi)用逐年下降。2013年西氣東輸二線(xiàn)治理費(fèi)用比西氣東輸一線(xiàn)約高l倍，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年堅(jiān)持管道地質(zhì)災(zāi)害完整性管理后，西氣東輸二線(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害管理將逐步趨于穩(wěn)定水平。

 

 

地質(zhì)災(zāi)害搶險(xiǎn)次數(shù)反映了管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確程度及風(fēng)險(xiǎn)控制的效果，同時(shí)也反映出管道地質(zhì)災(zāi)害完整性管理的水平。圖6為西氣東輸管道搶險(xiǎn)次數(shù)折線(xiàn)圖，該圖表明西氣東輸管道地質(zhì)災(zāi)害搶險(xiǎn)次數(shù)逐年降低。從搶險(xiǎn)總數(shù)量上看，西氣東輸管道的水毀搶險(xiǎn)頻率處于1.2次／(1000 km·a)的水平。

 

綜合分析地質(zhì)災(zāi)害治理費(fèi)用及地質(zhì)災(zāi)害搶險(xiǎn)頻次，可以看出西氣東輸一線(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害防控處于經(jīng)濟(jì)效益和風(fēng)險(xiǎn)的平衡區(qū)間；西氣東輸二線(xiàn)由于新投產(chǎn)管道覆土沉降多等因素導(dǎo)致?lián)岆U(xiǎn)次數(shù)相對(duì)一線(xiàn)較高。根據(jù)一線(xiàn)管理經(jīng)驗(yàn)，預(yù)測(cè)西氣東輸二線(xiàn)堅(jiān)持實(shí)施地質(zhì)災(zāi)害完整性管理，管道維護(hù)費(fèi)用將會(huì)與管道的安傘水平達(dá)到新的平衡。

4．2第三方損壞管理效能分析

西氣東輸管道同溝敷設(shè)通訊光纜，外界施工導(dǎo)致管道通訊光纜中斷，同樣可能觸及管道使管道受損，同時(shí)，光纜中斷必然導(dǎo)致通訊中斷，具有不可隱瞞性。因此，在第三方損壞防控管理中，西氣東輸管道公司將光纜中斷作為第三方損壞完整性管理實(shí)施效果的直接評(píng)判依據(jù)。圖7、8分別為西氣東輸一線(xiàn)2009—2012年光纜損傷頻率趨勢(shì)圖和西氣東輸二線(xiàn)2011—2012年光纜損傷頻率柱狀圖。

 

 

圖7表明，西氣東輸一線(xiàn)管道斷纜頻率由2009年的7.1次／(1090km·a)降至2010年的l.8次／(1000km·a)，并呈逐年下降之勢(shì)，說(shuō)明2009年開(kāi)始逐步實(shí)施第三方損壞完整性管理工作后，施工機(jī)械等可能威脅管道安全的第三方施工次數(shù)顯著減少，管道安全水平逐步提高。由圖8可以看出，2011年西氣東輸二線(xiàn)投產(chǎn)運(yùn)行初，在第三方損壞完整性管理指導(dǎo)下光纜中斷次數(shù)處于較低水平，并呈下降趨勢(shì)。

4．3　西氣東輸管道安全狀態(tài)分析

為了使管理關(guān)口前移，將非受控光纜損傷、管道大型搶險(xiǎn)以及不可接受的腐蝕缺陷點(diǎn)次定義為管道可能損傷事件，提出管道可能損傷頻率的概念，即一定長(zhǎng)度的管道在一定時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)管道可能損傷事件的次數(shù)，計(jì)算得出2010—2012年西氣東輸管道可能損傷頻率為2.62次／(1000km·a)。據(jù)海因里希法則^[17]推算得出管道可能失效頻率為0.087次／(1000km．a)，查閱資料發(fā)現(xiàn)同期EGIG統(tǒng)計(jì)歐洲輸氣管道事故失效頻率為0.162次／(1000km·a)。由此可見(jiàn)，西氣東輸管道線(xiàn)路地質(zhì)災(zāi)害、第三方施工及腐蝕控制管理取得了良好的效果^[18]。

5　結(jié)論

1)國(guó)外管道完整性管理演化歷程表明，面向公共安全強(qiáng)制性要求的完整性管理是油氣管道完整性管理的發(fā)展方向。我國(guó)油氣管道完整性管理要朝公共安全方向發(fā)展不僅需要國(guó)內(nèi)民眾法律意識(shí)的提升，而且還需要油氣管道科研人員、企業(yè)在技術(shù)進(jìn)步上做出不懈努力。

2)管道信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)是實(shí)施管道完整性管理的基礎(chǔ)。管道完整性管理的本質(zhì)是針對(duì)管道安全狀態(tài)的管理，運(yùn)用IT技術(shù)建立管道完整性管理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，收錄管道的設(shè)計(jì)信息、施工信息、材料信息、位置信息、圖形信息、地理信息、設(shè)備參數(shù)和運(yùn)行信息等為實(shí)施完整性管理提供支持，這將是未來(lái)完整性管理工作的重點(diǎn)。

3)西氣東輸管道運(yùn)行l0年持續(xù)低事故率的管理經(jīng)驗(yàn)表明，完整性管理是管道行業(yè)行之有效的管理模式，是確保管道安全的重要手段。西氣東輸管道在完整性管理過(guò)程中取得的成效將對(duì)我國(guó)其他油氣管道的安全管理起到借鑒和示范的效果。

 

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本文作者：么惠全  毛建  吳志平  張照旭  趙冬野

作者單位：中國(guó)石油西氣東輸管道(銷(xiāo)售)公司

  中國(guó)石油天然氣與管道分公司