管道完整性管理標準體系建設(shè)與研究

中石油建設(shè)hy

摘 要 管道完整性管理的實施已經(jīng)成為國際、國內(nèi)管道管理水平的風(fēng)向標，也是管道企業(yè)傳統(tǒng)管理模式向
現(xiàn)代管理模式轉(zhuǎn)變的重要內(nèi)容，，本文詳細了國內(nèi)外管道完整性管理標準的現(xiàn)狀和內(nèi)容，對國際上普遍采用的管
道完整性管理標準ASME B31.8S-2001（氣體管道）和API 1160（液體管道）進行了比較，重點分析了標準的針
對性和適用性，介紹了中石油管道完整性管理標準的研究工作和取得的成果，提出了迫切需要加強完整性支持性
技術(shù)標準的建設(shè)，加強標準的宣貫工作，進一步提出了我國管道完整性管理標準的發(fā)展方向和目標。
關(guān)鍵詞 管道；完整性管理；標準；研究
前 言
管道完整性管理標準是實施管道完整性管理的重要指導(dǎo)性文件，跟蹤和研究國內(nèi)外完整性管理的標準
是目前管道企業(yè)的重要任務(wù)，一方面檢索適合于企業(yè)自身管理和技術(shù)發(fā)展特點的標準，另一方面是深入研
究如何等同采標或修改采標，為己所用，第三方面就是編制自身需要的標準，研究標準而言，針對上述不
同方法具有重要意義。
我國目前管道企業(yè)已對管道完整性管理體系進行了跟蹤研究，并在一些管道的管理中借鑒國際經(jīng)驗，
嘗試實施完整性管理并取得一些經(jīng)驗。對完整性管理標準進行研究有利于全面系統(tǒng)地實施管道完整性管
理，保證油氣管道的安全可靠性和管理的經(jīng)濟性。
本章重點介紹國內(nèi)外目前的標準情況，以及我國實施管道完整性管理所制訂的標準情況，從而進一步
說明標準工作的長期性和可持續(xù)性，通過不同標準的比對，得出了不同管道完整性管理標準的適用性，進
一步提出了迫切需要加強完整性支持性技術(shù)標準的建設(shè)，加強標準的宣貫工作，進一步提出了我國管道完
整性管理標準的發(fā)展方向和目標。
1 國際管道完整性管理系列標準
管道完整性管理標準包括完整性管理的核心標準，即說明管道完整性管理的定義、內(nèi)容，職責(zé)、流程
等相關(guān)工作內(nèi)容，還包括完整性管理相關(guān)的支持性的標準和規(guī)范，如腐蝕評價、強度評價、檢測、監(jiān)測等
標準和規(guī)范等，它們與核心標準共同構(gòu)成管道完整性管理的標準體系。國際管道完整性管理實施比較早，
且比較成熟，已經(jīng)形成了一套完整的標準、法規(guī)、規(guī)章制度。以管道完整性管理手冊為依托，形成了較完
善的標準支持體系，其中較有影響的標準文件介紹如下。
1.1 完整性管理標準
(1) ASME B31.8S-2001 輸氣管道系統(tǒng)完整性管理。
(2) API l160-2001 有害液體管道完整性管理。
1.2 管道完整性評估技術(shù)標準
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(1) ASME B31.G 確定腐蝕管線剩余強度手冊。
(2) NACE RP-0502-2002管道外腐蝕檢測與直接評價標準(ECDA)。
(3) NACE-T0340內(nèi)腐蝕直接評估技術(shù)(ICDA)。
(4) DNV-RP-F101腐蝕管道缺陷評價標準。
(5) API 579管道安全評價、幾何機械損傷評價標準。
1.3 管道完整性檢測技術(shù)標準
(1) NACE RP0102-2002管道內(nèi)檢測的推薦實踐標準。
(2) API 1163管道內(nèi)檢測系統(tǒng)標準。
(3) NACE pub 35100-2000管道內(nèi)檢測(報告)。
(4) ASNT ILI-PQ-2003管道內(nèi)檢測員工資格。
(5) API RP 580基于風(fēng)險的檢測。
(6) API RP 581基于風(fēng)險的檢測——基本源文件。
1.4 管道完整性管理修復(fù)與維護技術(shù)標準
(1) API 570-1998管道檢驗規(guī)范——在用管道系統(tǒng)檢驗，修理，改造和再定級。
(2) API RP 2200-1994石油管道、液化石油管道、成品油管道的修理。
1.5 其他完整性管理標準、法規(guī)或規(guī)定
(1) 風(fēng)險管理程序標準(草案)-1996。
(2) 美國聯(lián)邦法典第49部-運輸。
a.第191部分——天然氣和其他氣體的管道運輸年度報告、事故報告以及相關(guān)安全條件報告。
b.第192部分——天然氣和其他氣體管道運輸?shù)穆?lián)邦最低標準。
c.第194部分——陸上石油管道應(yīng)急方案。
d.第195部分——危險液體的管道運輸。
(3) 關(guān)于增進管道安全性的法案(美國HR.3609)。
(4) ASNI／ASNT無損檢測人員資格評定導(dǎo)則。
(5) API RP 1120-1995液體管道維修人員的培訓(xùn)與認證。
(6) API 1129-1996危險性液體管道系統(tǒng)完整性的保證措施。
(7) API RP 1162-2003管道操作者的公共注意項。
2 國際氣體管道和液體管道完整性管理標準的比較
2.1 ASME B31.8S-2001 和API 1160 標準比較
美國標準《ASME B31.8S-2001 Managing Integrity System Of Gas Pipeline》(《ASME B31.8S-2001 輸氣
管道完整性管理》)和《API 1160 Managing System Integrity for Hazardous Liquid Pipelines》(《API1160 危
險液體管道系統(tǒng)的完整性管理》)，分別針對氣體輸送管道和有害液體管道系統(tǒng)的完整性管理的過程和實施
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要求進行規(guī)定。
ASME B31.8S-2001比API ll60 發(fā)布時間晚(這在ASME B31.8S的前言中已有聲明。由于ASMEB31.8S
是在借鑒API 1160和其他相關(guān)標準的基礎(chǔ)上制定的。因此，如果撇開管理對象的區(qū)別，單從對管道完整性
管理論述的全面性和完善性而言，ASME B31.8S-2001 更具有代表性，因而在業(yè)界的影響似乎更大。
ASME B31.8S-2001 輸氣管道完整性管理的標準，是對《ASME B3 1.8 Gas Transmission and Distribution
Piping System》（《ASME B31.8天然氣輸氣管道與配氣管道系統(tǒng)》)的補充，目的是為管道系統(tǒng)的完整性
和完整性管理提供一個系統(tǒng)的、廣泛的、完整的方法。ASME B31.8S-2001已得到ASME B31標準委員會和
ASME技術(shù)規(guī)程與標準委員會的首肯，并在2002年被批準為美國國家標準。
2.2 ASME B31.8S-2001 標準的特點
(1) ASME.B31.8S-2001 管道完整性管理標準是一種過程標準，為管道系統(tǒng)完整性管理提供了一個系統(tǒng)
的、貫穿管道整個壽命周期的過程方法。管道的完整性管理始于管道合理的設(shè)計、選材和施工，內(nèi)容涉及
管道設(shè)計、施工、運行、監(jiān)控、維修、更換、質(zhì)量控制和通信系統(tǒng)等全過程，并通過信息反饋，不斷完善
管道的完整性。
(2) ASME B31.8S-2001 管道完整性管理標準引入了風(fēng)險概念，反映了當前管道安全管理從單一安全目
標發(fā)展到優(yōu)化、增效、提高綜合經(jīng)濟效益的多目標趨向。
(3) ASME B31.8S-2001管道完整性管理標準是一種系統(tǒng)管理體系規(guī)范。它不是單純的、具體的技術(shù)標
準，而是建立在以眾多基礎(chǔ)的、單一的技術(shù)規(guī)范以及相關(guān)研究成果基礎(chǔ)之上的一種綜合的管道管理規(guī)范體
系。
3 國內(nèi)管道完整性管理相關(guān)標準規(guī)范成果
國內(nèi)管道的安全評價與完整性管理始于1998年，主要是應(yīng)用在輸油管道上。對于這一先進的管道管理
模式和管理理念，國內(nèi)管道運營公司正努力引進和消化。在陜京線(天然氣管道)和蘭成渝管道(成品油管道)
已根據(jù)國際先進經(jīng)驗試行實施管道的完整性管理模式，并取得了許多成果和經(jīng)驗，完整性管理的標準初步
形成了配套體系，但國家約束的法律、法規(guī)方面尚未形成體系。目前完整性管理的標準主要是通過研究、
消化、吸收國際上的先進經(jīng)驗和做法，并結(jié)合國內(nèi)管道運營的實際提出相應(yīng)的管理措施和規(guī)范，最終形成
具有本國特色的管道完整性管理標準體系。
3.1 國家、行業(yè)標準及規(guī)范
國內(nèi)目前已初步形成了管道完整性管理的標準體系，已有的相關(guān)的標準可列舉如下：
(1) GB50316—2000工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范。
(2) GB50251—94輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范。
(3) GB50253—2003輸油管道工程設(shè)計規(guī)范。
(4) SY0007—1999鋼質(zhì)管道及儲罐腐蝕控制工程設(shè)計規(guī)范。
(5) GB11345—89鋼質(zhì)管道超聲波無損檢測方法。
(6) CJJ95—2003城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質(zhì)管道腐蝕控制技術(shù)規(guī)程。
(7) SY／T6477—2000含缺陷油氣輸送管道剩余強度評價方法，第1部分：體積型缺陷。
(8) SY／T6151—1995鋼質(zhì)管道管體腐蝕損傷評價方法。
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(9) SY／T6597—2004鋼質(zhì)管道內(nèi)檢測技術(shù)規(guī)范。
(10) SY／T6553—2003管道檢驗規(guī)范，在用管道系統(tǒng)檢驗，修理，改選和再定級。
(11) SY／6186石油天然氣管道安全規(guī)程。
(12) 石油天然氣管道安全監(jiān)督與管理暫行規(guī)定(國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會17號令)。
(13) SY／T 0023埋地鋼質(zhì)管道交流排流保護技術(shù)標準。
(14) SY／T 0087鋼質(zhì)管道及儲罐腐蝕與防護調(diào)查方法標準。
(15) SY／T 5922天然氣管道運行規(guī)范。
(16) SY／T 4056石油天然氣鋼質(zhì)管道對接焊縫射線照相及質(zhì)量分級。
(17) SY／T 4065石油天然氣鋼質(zhì)管道對接焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分級。
(18) GB／T 16805—1997液體石油管道壓力試驗。
(19) Q／SY JSOO54—2005鋼制管道內(nèi)檢測執(zhí)行技術(shù)規(guī)范。
(20) Q／SY JSOO55—2005鋼制管道缺陷安全評價規(guī)范。
3.2 中石油管道完整性管理系列規(guī)范成果
為保證管道完整性管理的順利實施，指導(dǎo)完整性管理工作的實踐，中石油編制了《管道完整性管理規(guī)
范》。該標準參照SY/T 6648《危險液體的管道完整性管理》和SY/T 6621《輸氣管道系統(tǒng)完整性管理》而
編制，對管道完整性管理工作進行了詳細的規(guī)定，具有較強的可操作性。系列規(guī)范規(guī)定了長輸油氣管道完
整性管理的目標、原則、要點和工作內(nèi)容。系列規(guī)范適用于長輸油氣管道線路部分的完整性管理。
完整性管理的基礎(chǔ)保障，有組織機構(gòu)和職責(zé)要求，完整性管理標準規(guī)范與文件體系，為對完整性管理
過程進行質(zhì)量控制，應(yīng)建立一整套標準規(guī)范和程序文件體系，使管道管理者可以參照使用。標準規(guī)范應(yīng)規(guī)
定了完整性管理的工作流程與工作內(nèi)容要求，文件體系應(yīng)細化到完整性管理活動的職責(zé)分配和具體的技術(shù)
方法，使管道管理者可以直接實施，具有很強的可操作性，文件體系可納入QHSE體系進行管理。
為提高數(shù)據(jù)管理與分析的效率，應(yīng)建立專門的完整性管理系統(tǒng)平臺，對風(fēng)險評價與完整性評價需要的
數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理，綜合利用。規(guī)定了培訓(xùn)內(nèi)容，管道完整性管理者應(yīng)具備以下知識（但不限于），并定
期開展相關(guān)培訓(xùn)：規(guī)定了建設(shè)期管道的完整性管理要求。
開展管道完整性管理的核心內(nèi)容包括數(shù)據(jù)采集與整合、高后果區(qū)識別、風(fēng)險評價、完整性評價、維修
與維護、效能評價，持續(xù)改進和再評價，等6個步驟，這6個步驟是一個持續(xù)循環(huán)的過程，管道的安全狀態(tài)
在實施這一循環(huán)過程中不斷得到提高。完整性管理系列規(guī)范包括以下內(nèi)容：
第1部分：管道完整性管理總則
第2部分：管道高后果區(qū)識別與分析規(guī)程；
第3部分：管道風(fēng)險評價導(dǎo)則；
第4部分：管道完整性檢測與評價導(dǎo)則；
第5部分：管道完整性效能評價導(dǎo)則；
第6部分：建設(shè)期管道完整性管理規(guī)范；
第7部分：管道完整性數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)；
第8部分：建設(shè)期管道完整性數(shù)據(jù)收集導(dǎo)則。
3.3 中石油北京天然氣管道公司管道完整性管理規(guī)范成果
（1）數(shù)據(jù)收集規(guī)范：
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蓛 《管道本體數(shù)據(jù)采集和管理規(guī)范》
（2）檢測標準：
蓛 《鋼制管道內(nèi)檢測執(zhí)行技術(shù)標準》
蓛 《超聲導(dǎo)波檢測操作技術(shù)規(guī)范》
蓛 《管道超聲導(dǎo)波檢測及評估技術(shù)規(guī)范》
蓛 《管道超聲衍射(TOFD)技術(shù)規(guī)范》
（3）監(jiān)測技術(shù)規(guī)范：
蓛 《天然氣管道內(nèi)腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備操作規(guī)程》
蓛 《天然氣管道內(nèi)腐蝕監(jiān)測數(shù)據(jù)分析與評價規(guī)范》
蓛 《重載車碾壓管道技術(shù)規(guī)范》
（4）評價技術(shù)規(guī)范：
蓛 《天然氣長輸管道HCA 高后果區(qū)評價導(dǎo)則》
蓛 《鋼制管道缺陷安全評價標準》
蓛 《管道內(nèi)外缺陷認定和驗證技術(shù)規(guī)范》
蓛 《管橋結(jié)構(gòu)評價規(guī)程》
（5）修復(fù)技術(shù)規(guī)范：
蓛 《碳纖維復(fù)合材料補強修復(fù)標準》
蓛 《鋼制管道夾具注環(huán)氧修復(fù)標準》
4 管道完整性管理系列標準內(nèi)容介紹
4.1 輸氣管道系統(tǒng)完整性管理（ASMEB31.8-2001）
該標準適用于采用鋼鐵材料建造的輸送氣體的陸上管道系統(tǒng)。管道系統(tǒng)是指輸送氣體的有形設(shè)施的所
有部分，包括：管道、閥門、管道附件、壓縮機組、計量站、調(diào)壓站、分輸站、儲氣設(shè)施和預(yù)制組件。完
整性管理的原則和過程適用于所有管道系統(tǒng)。
國際管道研究委員會（PRCI）對輸氣管道事故數(shù)據(jù)進行了分析并劃分成22 個根本原因。22 個原因中
每一個都代表影響完整性的一種危險，應(yīng)對其進行管理。運營公司報告的原因中，有一種原因是“未知的”，
就是說，是找不到根源的原因。對其余21 種，已按其性質(zhì)和發(fā)展特點，劃分為9 種相關(guān)事故類型，并進
一步劃分為與時間有關(guān)的3 種缺陷類型。這9 種類型對判定可能出現(xiàn)的危險很有用。應(yīng)根據(jù)危害的時間因
素和事故模式分組，正確進行風(fēng)險評估、完整性評價和減緩活動。
識別危險對管道的潛在影響，數(shù)據(jù)收集、檢查和綜合，風(fēng)險評估，完整性評價，對完整性評價的響應(yīng)
減緩（維修和預(yù)防）措施和檢測時間間隔的確定，數(shù)據(jù)的更新、整合和檢查。包括五個方案的編制：質(zhì)量
控制方案、變更管理方案、聯(lián)絡(luò)方案、完整性管理程序評價方案和完整性管理實施方案
4.2 危險液體管線系統(tǒng)的完整性管理（API 1160 ）
該標準適用于原油、成品油管道的完整性管理，但不局限于原油、成品油管道，完整性管理的原則適
用于所有管道系統(tǒng)。
該標準特別為管道管理部門提供已經(jīng)工業(yè)實踐證明的管道完整性管理方法。該標準專用于從一個清管
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裝置到另一個清管裝置之間的管道，但其過程和方法應(yīng)用于所有管道設(shè)施，包括管道站場、庫區(qū)和分輸設(shè)
施。對于管道站場、庫區(qū)和分輸設(shè)施，該標準有明確地章節(jié)提供指南。
該標準適用于個人和小組進行管道完整性管理系統(tǒng)的計劃、執(zhí)行和改進。典型的小組應(yīng)包括工程師、
運行操作人員、具有特定技能或經(jīng)驗的專家（腐蝕、內(nèi)檢測、管道保護工等等）。該標準的使用者應(yīng)熟悉
管道安全規(guī)范（Title 49 CFR Part 195），包括對管道管理部門的有書面的管道完整性管理系統(tǒng)、進行初始評
估和定期評估管道完整性等要求�？蚣馨�括：
初步的數(shù)據(jù)收集、分析和綜合。確定管道對高影響區(qū)和其它地區(qū)潛在的完整性威脅的第一步是收集有
關(guān)潛在危險的信息。管理部門要收集、分析、綜合信息。本單元中，管理部門進行初步的數(shù)據(jù)收集、分析
和綜合對于了解管道的狀況并識別對管道完整性構(gòu)成威脅的管段非常必要。進行風(fēng)險評估所需的數(shù)據(jù)有：
運行、維護、監(jiān)督記錄、管線設(shè)計、運行歷史、失效模式和對特定管道的特定信息。簡要的介紹了在風(fēng)險
分析中有用的數(shù)據(jù)源和常用的數(shù)據(jù)單元，及數(shù)據(jù)分析、綜合方法。對于剛剛開始完整性管理的管理部門，
初步的數(shù)據(jù)收集應(yīng)關(guān)注有限的幾類數(shù)據(jù)，以便容易地識別出對完整性構(gòu)成較大威脅的因素。
初步風(fēng)險評估。本單元中利用收集的數(shù)據(jù)進行管道系統(tǒng)風(fēng)險評估。風(fēng)險評估開始于系統(tǒng)，全面地找出
對管道系統(tǒng)或設(shè)施完整性的潛在威脅。識別潛在危險不要局限于已知危險種類，還要去找新的風(fēng)險。通過
對前面收集到的信息和數(shù)據(jù)進行完整的評估，風(fēng)險評估程序可以識別特定位置或狀況的位置，或可能導(dǎo)致
管道完整性降低的事故的組合事件或狀況。風(fēng)險評估的結(jié)果應(yīng)該包括管道系統(tǒng)上最重要的風(fēng)險的種類和位
置。
制定初始評估計劃。 利用初步風(fēng)險評估（或者是審查評估）的結(jié)果，可制定確定最重要風(fēng)險和評估
管線系統(tǒng)完整性的方案。這個方案應(yīng)包含完整性評估方法（如內(nèi)檢測或者是水壓試驗）和在風(fēng)險評估中識
別的預(yù)防及降低風(fēng)險的方法。對能夠影響高影響區(qū)的管段，初始評估計劃應(yīng)包括對內(nèi)檢測技術(shù)、水壓實驗
及其它評估管線完整性的方法，進行評估的時間表，和選擇所用方法的理由。介紹了多種可用的內(nèi)檢測技
術(shù)、選擇評估的方法和制定內(nèi)檢測和水壓實驗時間間隔的方法。
檢測或減緩。本單元執(zhí)行初始評估計劃，對結(jié)果進行評估，對能夠?qū)е鹿艿朗�效的缺陷進行修補。說
明如何按照內(nèi)檢測結(jié)果對需要檢查和修理的管段進行排序。說明了對不同類型缺陷進行修補的技術(shù)。
如前所述，風(fēng)險評估可能會發(fā)現(xiàn)以前沒有發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險。如果認為挖掘工具對管道是很大的威脅，管理
部門可以選擇增加巡邏、增加公眾交流、改善管線標志、加強管道占地清理、主動參加當?shù)氐挠媱澪瘑T會、
提高挖掘者的意識來減少第三方破壞。提供了風(fēng)險控制和減緩活動的手冊。
更新、綜合、分析數(shù)據(jù)。在完成最初的評估后，管道管理部門已增加并更新了管線的信息。這些信息
被保存并加到數(shù)據(jù)庫里用于支持將來的風(fēng)險評估和完整性評估。此外，隨著系統(tǒng)的持續(xù)運行，更多的運行、
維護、檢查和其它數(shù)據(jù)被收集，數(shù)據(jù)庫得到進一步充實和更新而支持完整性管理。
重新評估風(fēng)險。應(yīng)該定期的進行風(fēng)險評估以適應(yīng)新的運行參數(shù)、管道系統(tǒng)設(shè)計的改變（新閥、新更換
的管段、修復(fù)工程等）、運行變化（流速的改變、壓力分布），并分析上次風(fēng)險評估后外部變化造成的影響
（例如人口遷入到新的地區(qū)）。完整性評估的結(jié)果，例如內(nèi)檢測、水壓實驗，也應(yīng)被納入到下次風(fēng)險評估
當中。這樣可以保證分析是建立在對管道狀態(tài)了解的基礎(chǔ)上。
修改減緩和檢查計劃。應(yīng)該把初始評估計劃轉(zhuǎn)變成動態(tài)的完整性計劃，以定期地更新以反映新的信息
和當前存在的完整性問題。當新的風(fēng)險因素和已知風(fēng)險因素的新表現(xiàn)被識別，應(yīng)采取進一步的適當?shù)念A(yù)防
或減緩行動進行應(yīng)對。此外，新的風(fēng)險評估結(jié)果也應(yīng)被用來建立將來完整性評估的計劃。探討了改進的完
整性評估計劃。討論了確定內(nèi)檢測和水壓試驗頻率的方法。
評估審核完整性管理有效性。管理部門應(yīng)該收集運行信息，定期評估其完整性評價技術(shù)、管道修理活
動、及其它預(yù)防和減緩措施的有效性。管理部門還應(yīng)該評估管理系統(tǒng)及支持完整性管理決策的程序的有效
性。說明了如何進行效能評估，和審查完整性管理系統(tǒng)。

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