城市燃气管道完整性管理及技术体系研究

林义生

关键词：燃气管道；管理；技术体系

引言

近几年，完整性管理技术已经在油气的长输管道中成功应用，并取得了非常明显且重要的成果。若能借助上述成功的经验，用之于城市燃气管道中，则能反应城市燃气管道的安全管理从单一的供气安全目标发展转向了增加综合效益、提高效率的多目标发展。利用完整性管理城市燃气管道，能够将被动变成主动，把事后响应变为事前检测与预防，保障管道时刻处于受控状态；也可以有针对性、有计划地采取相应的维护措施，防止管道失效引发事故，将修补管道的费用投入到其他所需的地方，从而实现成本的最大限度节约，保证管道始终正常运行。此外，这种过程是周期循环与持续改进的，能保障管道良好的运行，同时也能延长管道的使用期限。

1管道完整性管理概念

城市燃气管道完整性管理（DistributionIntegrityManagementProgram，简称DIMP）是指燃气运营企业根据不断变化的管道因素，对管道运营中面临的风险因素进行识别和技术评价，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，从而将管道运营的风险水平控制在合理、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。

2城市燃气管道完整性管理研究进展

2.1国外现状、水平及发展趋势

国外风险管理技术与油气管道安全评价起始于上个世纪70年代，至90年代初欧美发达国家中的大部分油气管道都已采用风险管理技术与安全评价来科学化的指导管道运行管理和维护工作。随后北美和欧洲等发达国家在完整性管理的基础研究、技术开发、评价方法改进、数据库建立及标准和规范制定等方面做了大量工作，逐步建立起管道安全评价与风险管理体系和各种有效的评价方法。

2.2国内现状、水平及发展趋势

近年来，我国城市燃气行业开始开展完整性管理的研究与实践工作。2009年，中国燃气协会理事长在安全管理经验交流会上，明确提出“必须学习和开展完整性管理、风险管理和环境管理，切实提高安全工作的科学水平”。2012年，GB/T50811—2012《燃气系统运行安全评价标准》发布，推动了完整性管理的发展。国内大型燃气企业如北京燃气集团、深圳燃气集团、中国石油昆仑燃气公司等也开展了完整性管理研究工作。

3管道完整性管理的整体目标

整体技术路线和研究方法采用充分借鉴国内外管道完整性管理最佳实践，吸收国内燃气行业管道完整性管理实施经验，结合企业自身的特点进行差异化分析，分阶段迭代验证完成规划建设、数据技术研究工作。

3.1整体技术路线和研究方法采用充分借鉴国内外管道完整性管理最佳实践，吸收国内燃气行业管道完整性管理实施经验，结合企业自身的特点进行差异化分析，分阶段迭代验证完成规划建设、数据技术研究工作。

3.2采用以风险评价为核心的安全管理模式，开发燃气管道风险评价模型和软件

通过对大量历史资料与现有数据收集，统计分析及进行灾难仿真模拟，对燃气管道的危害因数进行概率分析，对事故后果进行量化描述，运用风险评分法，开发形成燃气管道系统的风险评价模型和软件。专家系统分析软件量化分析技术可提供更为科学的结论。

4完整性管理技术体系

管道完整性管理的技术体系主要由数据管理、风险评价、管道检测与完整性评价、监测、管道修复、完整性管理技术平台、泄漏管理等技术构成。

4.1数据管理

管道完整性管理首先是对输配管道数据进行管理，数据是管道完整性管理的重要基石，数据管理主要涉及数据采集筛选和数据管理系统的建立。燃气输配管道完整性管理涉及数据可分为3大类：①管道空间数据，主要指管道中心线坐标，高程，遥感影像，重要管道设施（弯头、阀、调压站）坐标和埋深；②管道属性数据，主要指管道设施数据（阀、弯头、防腐层、焊口、钢管信息、调压站），管道阴极保护数据，管道杂散电流干扰情况，管道基础地理信息数据（公路、铁路、水文、地震带、土壤腐蚀性等）；③管道运行管理数据，主要指管道日常巡线、阴极保护、水工保护、第三方破坏、应急抢险、检测评价数据等。针对城市燃气输配管道的数据管理，应首先根据其属性和特点，制定完善。的数据采集与处理规范性文件。通过建立数据管理作业文件，有效规范数据采集过程和数据保存格式。

4.2风险评价技术

风险评价是指识别出对管道安全运行产生不利影响的风险因素，评价事故发生的可能性和后果，综合得到管道风险大小，并提出相应风险控制措施的分析过程。风险评价是完整性管理的关键环节，应根据评价范围、复杂程度采用不同的方法和技术。

4.3管道检测与完整性评价技术

管道在建设和运营过程中，由于各种原因不可避免地会产生凹陷、变形、腐蚀以及由于外力产生的破坏、位移等，造成管道变形、泄漏、爆炸等失效模式，导致输气中断、人员伤亡、财产损失、环境破坏等失效后果。完整性评价是利用基于风险的燃气管道安全检测技术，评估管道现行状态，确定维修维护措施与再评价周期的过程。由于城市燃气管道与长输管道在管材、管径、压力等级、连接方式等各方面存在较大差异，适用于长输管道上的完整性检测方法不可直接移植于城市燃气管道。

4.4完整性评价

完整性评价是通过特定技术手段获取管道缺陷信息对管道完整性进行评估，以明确现在和将来管道达到安全运行状态的能力和水平。城市燃气完整性评价是利用基于风险的燃气管道安全检测技术，评估管道现行状态，确定维修维护措施与再评价周期的过程。

4.5维修与维护

维修与维护是燃气输配管道完整性管理的第5个步骤，主要是对风险评价和完整性评价发现的风险点或管道缺陷采取风险减缓措施，以降低管道风险，保证管道安全运行。维修与维护主要包括管道保护和保卫、管道腐蚀防护和管体缺陷修复3个方面。管道保护和保卫主要包括巡线方案、泄漏检测系统的安装位置及管理、安全预警系统的安装位置及管理以及反恐怖袭击方案。巡线管理是管道保护和保卫的主要方式，其内容主要有：巡线控制指标、巡检安排及责任人、内部值班及保卫联系电话、巡线属地地方联系电话、第三方施工监管制度等。

腐蚀防护主要是根据风险评估和完整性评价结果，对需要开展腐蚀防护的管段实施防护措施。对于外防腐层严重破损地段进行统计，并实施修复计划；根据阴极保护运行情况测试结果，对于欠保护或者过保护的管段制定风险减缓措施；对于存在交流或直流杂散电流干扰的管段，准确测试其干扰情况，制定并实施排流措施。

4.5完整性管理技术平台

城市燃气管道完整性管理需要根据燃气管道完整性管理的特点和运营管理的发展趋势，研制一套适合燃气管道完整性管理的信息平台。燃气管道完整性管理信息平台建设还需要强有力的关键技术支撑，这些关键技术主要包括：管道数据模型技术、高分辨率的卫星遥感和数字航测技术、3S（全球定位系统GPS、遥感系统ＲS和地理信息系统GIS）一体化技术等。

5结束语

通过推动和促进完整性管理技术研究，能够提高管道建设和运营管理水平，建立基于可靠数据和手段的科学决策能力和高度自动化、协同化、精细化的业务运营能力，提高完整性管理水平，间接产生巨大的经济效益。

参考文献：

[1]杨玉锋，周利剑，张海健，等．美国城市燃气输配管道完整性管理研究［J］．煤气与热力，2013，33（6）：B01－B05．

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[3]周利剑，袁泉，刘阳燕.管道完整性数据安全保护技术的研究[J].内江科技，2010（3）：74-75.