管道完整性管理標準體系建設與研究

中石油建設hy

摘 要 管道完整性管理的實施已經成為國際、國內管道管理水平的風向標，也是管道企業傳統管理模式向
現代管理模式轉變的重要內容，，本文詳細了國內外管道完整性管理標準的現狀和內容，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
技術標準的建設，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展方向和目標。
關鍵詞 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性文件，跟蹤和研究國內外完整性管理的標準
是目前管道企業的重要任務，一方面檢索適合于企業自身管理和技術發展特點的標準，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驗，
嘗試實施完整性管理并取得一些經驗。對完整性管理標準進行研究有利于全面系統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濟性。
本章重點介紹國內外目前的標準情況，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標準的建設，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、內容，職責、流程
等相關工作內容，還包括完整性管理相關的支持性的標準和規范，如腐蝕評價、強度評價、檢測、監測等
標準和規范等，它們與核心標準共同構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，已經形成了一套完整的標準、法規、規章制度。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內腐蝕直接評估技術(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標準
(1) NACE RP0102-2002管道內檢測的推薦實踐標準。
(2) API 1163管道內檢測系統標準。
(3) NACE pub 35100-2000管道內檢測(報告)。
(4) ASNT ILI-PQ-2003管道內檢測員工資格。
(5) API RP 580基于風險的檢測。
(6) API RP 581基于風險的檢測——基本源文件。
1.4 管道完整性管理修復與維護技術標準
(1) API 570-1998管道檢驗規范——在用管道系統檢驗，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、法規或規定
(1) 風險管理程序標準(草案)-1996。
(2) 美國聯邦法典第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、事故報告以及相關安全條件報告。
b.第192部分——天然氣和其他氣體管道運輸的聯邦最低標準。
c.第194部分——陸上石油管道應急方案。
d.第195部分——危險液體的管道運輸。
(3) 關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則。
(5) API RP 1120-1995液體管道維修人員的培訓與認證。
(6) API 1129-1996危險性液體管道系統完整性的保證措施。
(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的完整性管理的過程和實施
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第十二屆石油工業標準化學術論壇論文集
要求進行規定。
ASME B31.8S-2001比API ll60 發布時間晚(這在ASME B31.8S的前言中已有聲明。由于ASMEB31.8S
是在借鑒API 1160和其他相關標準的基礎上制定的。因此，如果撇開管理對象的區別，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》)的補充，目的是為管道系統的完整性
和完整性管理提供一個系統的、廣泛的、完整的方法。ASME B31.8S-2001已得到ASME B31標準委員會和
ASME技術規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，為管道系統完整性管理提供了一個系統
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計、選材和施工，內容涉及
管道設計、施工、運行、監控、維修、更換、質量控制和通信系統等全過程，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險概念，反映了當前管道安全管理從單一安全目
標發展到優化、增效、提高綜合經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管理體系規范。它不是單純的、具體的技術標
準，而是建立在以眾多基礎的、單一的技術規范以及相關研究成果基礎之上的一種綜合的管道管理規范體
系。
3 國內管道完整性管理相關標準規范成果
國內管道的安全評價與完整性管理始于1998年，主要是應用在輸油管道上。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)
已根據國際先進經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驗和做法，并結合國內管道運營的實際提出相應的管理措施和規范，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、行業標準及規范
國內目前已初步形成了管道完整性管理的標準體系，已有的相關的標準可列舉如下：
(1) GB50316—2000工業金屬管道設計規范。
(2) GB50251—94輸氣管道工程設計規范。
(3) GB50253—2003輸油管道工程設計規范。
(4) SY0007—1999鋼質管道及儲罐腐蝕控制工程設計規范。
(5) GB11345—89鋼質管道超聲波無損檢測方法。
(6) CJJ95—2003城鎮燃氣埋地鋼質管道腐蝕控制技術規程。
(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鋼質管道管體腐蝕損傷評價方法。
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(9) SY／T6597—2004鋼質管道內檢測技術規范。
(10) SY／T6553—2003管道檢驗規范，在用管道系統檢驗，修理，改選和再定級。
(11) SY／6186石油天然氣管道安全規程。
(12) 石油天然氣管道安全監督與管理暫行規定(國家經濟貿易委員會17號令)。
(13) SY／T 0023埋地鋼質管道交流排流保護技術標準。
(14) SY／T 0087鋼質管道及儲罐腐蝕與防護調查方法標準。
(15) SY／T 5922天然氣管道運行規范。
(16) SY／T 4056石油天然氣鋼質管道對接焊縫射線照相及質量分級。
(17) SY／T 4065石油天然氣鋼質管道對接焊縫超聲波探傷及質量分級。
(18) GB／T 16805—1997液體石油管道壓力試驗。
(19) Q／SY JSOO54—2005鋼制管道內檢測執行技術規范。
(20) Q／SY JSOO55—2005鋼制管道缺陷安全評價規范。
3.2 中石油管道完整性管理系列規范成果
為保證管道完整性管理的順利實施，指導完整性管理工作的實踐，中石油編制了《管道完整性管理規
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定，具有較強的可操作性。系列規范規定了長輸油氣管道完
整性管理的目標、原則、要點和工作內容。系列規范適用于長輸油氣管道線路部分的完整性管理。
完整性管理的基礎保障，有組織機構和職責要求，完整性管理標準規范與文件體系，為對完整性管理
過程進行質量控制，應建立一整套標準規范和程序文件體系，使管道管理者可以參照使用。標準規范應規
定了完整性管理的工作流程與工作內容要求，文件體系應細化到完整性管理活動的職責分配和具體的技術
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。
為提高數據管理與分析的效率，應建立專門的完整性管理系統平臺，對風險評價與完整性評價需要的
數據進行統一管理，綜合利用。規定了培訓內容，管道完整性管理者應具備以下知識（但不限于），并定
期開展相關培訓：規定了建設期管道的完整性管理要求。
開展管道完整性管理的核心內容包括數據采集與整合、高后果區識別、風險評價、完整性評價、維修
與維護、效能評價，持續改進和再評價，等6個步驟，這6個步驟是一個持續循環的過程，管道的安全狀態
在實施這一循環過程中不斷得到提高。完整性管理系列規范包括以下內容：
第1部分：管道完整性管理總則
第2部分：管道高后果區識別與分析規程；
第3部分：管道風險評價導則；
第4部分：管道完整性檢測與評價導則；
第5部分：管道完整性效能評價導則；
第6部分：建設期管道完整性管理規范；
第7部分：管道完整性數據庫表結構；
第8部分：建設期管道完整性數據收集導則。
3.3 中石油北京天然氣管道公司管道完整性管理規范成果
（1）數據收集規范：
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蓛 《管道本體數據采集和管理規范》
（2）檢測標準：
蓛 《鋼制管道內檢測執行技術標準》
蓛 《超聲導波檢測操作技術規范》
蓛 《管道超聲導波檢測及評估技術規范》
蓛 《管道超聲衍射(TOFD)技術規范》
（3）監測技術規范：
蓛 《天然氣管道內腐蝕監測系統設備操作規程》
蓛 《天然氣管道內腐蝕監測數據分析與評價規范》
蓛 《重載車碾壓管道技術規范》
（4）評價技術規范：
蓛 《天然氣長輸管道HCA 高后果區評價導則》
蓛 《鋼制管道缺陷安全評價標準》
蓛 《管道內外缺陷認定和驗證技術規范》
蓛 《管橋結構評價規程》
（5）修復技術規范：
蓛 《碳纖維復合材料補強修復標準》
蓛 《鋼制管道夾具注環氧修復標準》
4 管道完整性管理系列標準內容介紹
4.1 輸氣管道系統完整性管理（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。管道系統是指輸送氣體的有形設施的所
有部分，包括：管道、閥門、管道附件、壓縮機組、計量站、調壓站、分輸站、儲氣設施和預制組件。完
整性管理的原則和過程適用于所有管道系統。
國際管道研究委員會（PRCI）對輸氣管道事故數據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，已按其性質和發展特點，劃分為9 種相關事故類型，并進
一步劃分為與時間有關的3 種缺陷類型。這9 種類型對判定可能出現的危險很有用。應根據危害的時間因
素和事故模式分組，正確進行風險評估、完整性評價和減緩活動。
識別危險對管道的潛在影響，數據收集、檢查和綜合，風險評估，完整性評價，對完整性評價的響應
減緩（維修和預防）措施和檢測時間間隔的確定，數據的更新、整合和檢查。包括五個方案的編制：質量
控制方案、變更管理方案、聯絡方案、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。
該標準特別為管道管理部門提供已經工業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，但其過程和方法應用于所有管道設施，包括管道站場、庫區和分輸設
施。對于管道站場、庫區和分輸設施，該標準有明確地章節提供指南。
該標準適用于個人和小組進行管道完整性管理系統的計劃、執行和改進。典型的小組應包括工程師、
運行操作人員、具有特定技能或經驗的專家（腐蝕、內檢測、管道保護工等等）。該標準的使用者應熟悉
管道安全規范（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、進行初始評
估和定期評估管道完整性等要求。框架包括：
初步的數據收集、分析和綜合。確定管道對高影響區和其它地區潛在的完整性威脅的第一步是收集有
關潛在危險的信息。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據收集、分析
和綜合對于了解管道的狀況并識別對管道完整性構成威脅的管段非常必要。進行風險評估所需的數據有：
運行、維護、監督記錄、管線設計、運行歷史、失效模式和對特定管道的特定信息。簡要的介紹了在風險
分析中有用的數據源和常用的數據單元，及數據分析、綜合方法。對于剛剛開始完整性管理的管理部門，
初步的數據收集應關注有限的幾類數據，以便容易地識別出對完整性構成較大威脅的因素。
初步風險評估。本單元中利用收集的數據進行管道系統風險評估。風險評估開始于系統，全面地找出
對管道系統或設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，還要去找新的風險。通過
對前面收集到的信息和數據進行完整的評估，風險評估程序可以識別特定位置或狀況的位置，或可能導致
管道完整性降低的事故的組合事件或狀況。風險評估的結果應該包括管道系統上最重要的風險的種類和位
置。
制定初始評估計劃。 利用初步風險評估（或者是審查評估）的結果，可制定確定最重要風險和評估
管線系統完整性的方案。這個方案應包含完整性評估方法（如內檢測或者是水壓試驗）和在風險評估中識
別的預防及降低風險的方法。對能夠影響高影響區的管段，初始評估計劃應包括對內檢測技術、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檢測技
術、選擇評估的方法和制定內檢測和水壓實驗時間間隔的方法。
檢測或減緩。本單元執行初始評估計劃，對結果進行評估，對能夠導致管道失效的缺陷進行修補。說
明如何按照內檢測結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。
如前所述，風險評估可能會發現以前沒有發現的風險。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、主動參加當地的計劃委員會、
提高挖掘者的意識來減少第三方破壞。提供了風險控制和減緩活動的手冊。
更新、綜合、分析數據。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
被保存并加到數據庫里用于支持將來的風險評估和完整性評估。此外，隨著系統的持續運行，更多的運行、
維護、檢查和其它數據被收集，數據庫得到進一步充實和更新而支持完整性管理。
重新評估風險。應該定期的進行風險評估以適應新的運行參數、管道系統設計的改變（新閥、新更換
的管段、修復工程等）、運行變化（流速的改變、壓力分布），并分析上次風險評估后外部變化造成的影響
（例如人口遷入到新的地區）。完整性評估的結果，例如內檢測、水壓實驗，也應被納入到下次風險評估
當中。這樣可以保證分析是建立在對管道狀態了解的基礎上。
修改減緩和檢查計劃。應該把初始評估計劃轉變成動態的完整性計劃，以定期地更新以反映新的信息
和當前存在的完整性問題。當新的風險因素和已知風險因素的新表現被識別，應采取進一步的適當的預防
或減緩行動進行應對。此外，新的風險評估結果也應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。管理部門應該收集運行信息，定期評估其完整性評價技術、管道修理活
動、及其它預防和減緩措施的有效性。管理部門還應該評估管理系統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。

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