李保吉1  馮慶善1  任重1 項小強1  齊暉2 魏子堯2  鄭天龍3

1 中國石油天然氣股份有限公司管道分公司；2 濟南輸油分公司；

3 中石油山東輸油有限公司

摘要：管道具有特種設備的一般屬性，但是在風險控制策略方面與其他特種設備存在一定的差異。其他特種設備的風險主要集中在設計和生產環節，而管道本身的結構相對簡單，隨著制管工藝的提升，管道風險主要集中在安裝環節。管道在建設階段應實現過程可追溯、質量可驗證的建設目標，并將相關數據和材料移交運營單位。管道運營階段應實施基于風險的管道完整性管理，最終實現管道風險預控的目標。

關鍵詞：管道；風險；控制

特種設備安全法于2014年頒布實施，特種設備目錄明確將長輸管道納入特種設備管理范疇，從而強化了政府對長輸管道質量和安全的監管。特種設備目錄指出：石油天然氣管道的安全監督還應按照安全生產法、石油天然氣管道保護法等相關法規實施。如何按照特種設備安全法和相關法律的要求，實現管道質量保障和安全監管雙體系的有效運行，確保管道安全平穩運行，對管道企業是一個巨大挑戰。

1 長輸管道特征分析

1.1 數據全生命周期的需求

依照特種設備安全法的要求，特種設備從設計生產到安裝運營各個環節都應進行相關的測試和檢測，并保存完整的記錄。這些記錄對于特種設備的質量追溯意義重大。對于長輸管道，這些質量追溯文件及測試樣品、試樣等除了上述作用外，對于保障管道安全意義更為深遠。

總體來講長輸管道面臨的風險大體相似，但是受管道點多線長和無圍墻管理的特點影響，每一個管段都面對各自的內外部腐蝕和內外部應力小環境，這在客觀上要求運營期必須開展針對性的管道檢測和評價工作。而管道設計階段對運行條件的假設及風險控制措施、制造和施工階段的各類測試和檢測數據對于后期完整性管理有重要參考意義。因此管道數據全生命周期管理是實現管道風險控制和完整性管理的必要條件。

長輸管道的另一個特殊之處在于其運行過程中允許性能的退化。首先，當管道出現嚴重缺陷時，降壓運行是管道風險控制的重要手段。管道運行后期，腐蝕老化嚴重，當維修不具備經濟性時，通過完整性評價重新確定管道最大運行壓力，這也是國外完整性管理的通行作法。而重新判定新的管道最大運行壓力的過程既需要大量管道設計制造文件，還需要各階段檢測和測試數據，必要的時候需要在運行管道上取樣分析。因此，管道各階段質量證明文件及檢測測試數據同樣十分重要。

1.2 管道建設過程風險管控的特殊性

特種設備安全法將特種設備的風險管控分為設計、制造、安裝和運行四個階段。從設計角度看，其它特種設備主要是對特種設備本身的結構及附屬設施進行設計，而長輸管道主要是針對管道所處的環境進行設計。從風險控制角度看，其他特種設備的風險主要集中在設計和生產環節，而管道本身的結構相對簡單，隨著制管工藝的提升，管道風險主要集中在安裝環節。首先，管道的現場安裝不是簡單的部件之間組裝，而是管道生產過程的延續，對于大口徑管道，現場施工焊接的長度為管道總里程的30%～40%。不僅如此，現場焊接質量受到野外施工、惡劣環境、監管難度大等因素影響，這些導致現場安裝環節成為長輸管道整體質量的薄弱環節。

其次，管道現場的施工不僅要受到雨、雪、大風、低溫等環境的影響，同時還受到地表高程起伏、丘陵沼澤地帶、凍脹融沉區域等特殊地質環境的影響，這些都給長輸管道的施工質量控制增加了難度。

其三，管道建設過程中存在大量定向鉆、頂管、盾構等隱蔽工程，這些隱蔽工程的施工對施工過程控制與檢查、施工質量追溯與驗證等提出了極大挑戰，給施工質量帶來了更多不確定因素。

1.3 外界環境對管道風險的影響

管道運行是在一種無圍墻的環境下進行的，管道不僅因腐蝕老化等性能自然衰退，同時還要遭受惡劣天氣與地質災害等危害因素的影響。更為重要的是，管道沿途經過地區較多，還要遭受管道周邊活動的侵擾。這就導致了不同的管道面臨的危害因素不同、嚴重程度不同，管道失效后對周邊環境的影響也不同，因此風險控制的手段和力度也相應有所不同。比如針對不同管段、不同季節管道的風險差別，需要針對性制定一地一案和一季一案的巡護標準。因此，管道的管理要突出個體差異性，要因地制宜，無論是在管道檢驗的頻次和檢驗內容的選擇方面，還是在日常巡護的頻次和巡護的重點方面，都要突出管道面臨的風險種類和嚴重程度這一主線。這種作法和常規特種設備定期檢驗、定期保養的周期性維護策略有較大的差異。

2  全過程監管思路之探討

基于長輸管道在特種設備體系中的特殊性，在長期的管理實踐中形成了以管道完整性管理為核心的風險控制體系。結合特種設備管理體系的要求，為實現長輸管道全過程安全監管，管道企業應做到以下幾點。

（1）數據全生命周期管理

目前長輸管道在各建設階段產生的檢測和測試結果的原始記錄均由各測試單位負責保存，如鋼板取樣及測試分析結果、管廠無損檢測底片、環焊縫焊接工藝形成過程、環焊縫焊接無損檢測底片等資料。對于各建設單位來講，資料和材料的保存和維護是一項巨大的投入，而運行單位在使用這些資源時，卻面臨著“無從查起”的尷尬。因此，建立這些數據資源共享的長效機制，使其能夠便利的為運營期風險控制服務，是實現管道企業全過程監管的重要前提。

（2）質量全過程監管

管道建設方面，管道質量主要取決于鋼管制造質量和現場焊接及施工質量兩個大的環節。其中鋼管制造過程基本上實現了制造各環節的全過程監管。在現場施工方面，隨著長輸管道建設經驗的積累和技術水平的提高，國內長輸管道現場施工質量有了質的飛躍，但管道施工過程依然是管道風險最集中的環節。對此應從兩個方面加強監管力度：一是針對每一道施工工序進行風險分析，確定監管的內容和監管指標。如碰死口環節要用到對口器，應確定對口器強力組對應力指標，制定措施控制強力組對現象發生。二是建立行之有效的質量監管體系，使施工過程指標具有可追溯性、施工質量控制指標具有可驗證性。特別是隱蔽工程等無法進行過程監管的環節，應重點建立效果驗證性實驗，比如對于定向鉆過程中管道是否存在劃傷、變形等損傷，可增加一個管長的回拖量，對多余的回拖管節進行外觀和力學性能分析，判定定向鉆的回拖質量等。

（3）風險全方位管控

管道運營風險主要來自三個方面：本體風險、自然與地質災害風險、第三方活動風險。由于各危害因素在地域分布上存在較大差異，導致管道風險在地域分布上表現出較大的不同。如果采用一刀切式的控制手段，勢必會導致部分管段風險過控，而部分管道控制不足。因此應依據管道風險，因地制宜制定風險控制措施。實施管道完整性管理不僅是合理優化資源配置、減少企業風險控制投入的需要，更重要的是風險控制本身的需要。

3  結束語

管道作為特種設備之一，具有特種設備的一般屬性，但是在風險控制策略方面與其他特種設備存在一定的差異。管道在建設階段應實現過程可追溯、質量可驗證的建設目標，并將相關數據和材料移交運營單位。管道運營階段應實施基于風險的管道完整性管理，最終實現管道風險預控的目標。

作者：李保吉，男，1981年出生，高級工程師，管道公司管道完整性管理中西數據主管，長期從事管道完整性數據處理、建模、應用等方面的研究。

《管道保護》2018年第2期（總第39期）