管道完整性管理方法及应用

管道完整性管理方法、技术及应用管道完整性管理系统方法技术体系内容提要管道完整性管理信息系统基本方法关键技术管理体系内容提要1、管道面临的威胁和典型事故2、完整性管理基本概念3、管道完整性管理方法的历史沿革1、管道面临的威胁和典型事故管道本体：外腐蚀、内腐蚀、应力腐蚀、裂纹、制造缺陷、施工缺陷等。自然与地质灾害：滑坡、泥石流、水毁、湿陷性黄土、采空区塌陷等。第三方损坏：第三方施工、打孔盗油（气）、恐怖袭击、恶意破坏、盗窃油气设施等。工艺操作：设计缺陷、误操作等。Laminations分层点蚀均匀腐蚀侵蚀划伤冲蚀氢致开裂（HIC）应力腐蚀开裂凹坑加裂纹钩形开裂未融合褶皱疲劳凹坑弯曲不再圆整（椭圆）腐蚀/材料缺陷外力导致的损伤裂纹类缺陷（1）本体威胁因素导致的缺陷美国新泽西州（Edison,NewJersey）----1994天然气管道破裂并着火400－500英尺高的火焰毁坏了8幢建筑1500名居民撤离经济损失达25,000,000美元破裂处以前发生过机械损伤，造成壁厚减薄管材为脆性材料本体缺陷导致的失效1965年建成的16英寸，0.312英寸壁厚X52ERW的汽油管道3人死亡，8人受伤3600桶汽油泄入河流并着火燃烧破裂处是由有机械损伤的地方开始的以前的在线内检测曾检测出这处损伤，但管理者没有立即处理美国华盛顿贝灵汉姆（Bellingham,Washington

）-1999本体缺陷导致的失效美国新墨西哥州卡尔斯班（Carlsbad,NewMexico

）-2000天然气管道，1950年建成，30英寸DSAWX52不同的壁厚的管道爆炸并且气体被点燃造成12人死亡在破裂处可以发现明

显的内腐蚀缺陷事发地点是无人居住的野外，当时一家人正在附近野炊本体缺陷导致的失效岩土类滑坡崩塌泥石流地面塌陷岩溶塌陷采空区塌陷特殊岩土灾害黄土湿陷膨胀土胀缩冻土冻融盐渍土溶陷盐胀风蚀沙埋水力类坡面水毁台田地水毁河沟道水毁局部冲刷河床下切堤岸坍塌堤岸侵蚀河流改道管道塌陷构造类海啸地裂断层火山喷发……（2）自然与地质灾害威胁的主要类型2007年4月19日，管道周边一处滑坡出现较大滑动，滑坡体位移1.5～2.0m左右，管道30m内实测位移0.7～1m，管道有被拉断的危险。最终导致管道改线，投资3千余万元

变形后管道变形前管道1m30m

自然与地质灾害导致的失效国内某输气管道—2007一、概况2005年4月18日，忠县顺溪2005年3月，忠县顺溪2005年4月18日，重庆忠县顺溪1号危岩体坠落，直接砸在管道上，砸穿钢筋混凝土的盖板，将管道砸出一个凹陷，直径达到33cm，凹陷深度4.4cm。12122007年4月1~2日，张家沟地区强降雨，爆发山洪，右侧公路上方接连出现山坡崩滑，与山洪混合形成泥石流，对挡土墙产生了强烈的冲刷作用，该段挡墙已严重损毁，数处管道或硅管外露。防护拱外侧挡墙冲刷全貌泥石流冲刷后管道损伤管道顺冲沟敷设自然与地质灾害导致的失效国内某输气管道---2007自然与地质灾害导致的失效8月19日石亭江上游暴雨导致四川德阳公安宝成线石亭江铁路大桥垮塌，K165次列车两节车厢坠江。管道位于该桥上游8km处，由于江水改道，两根汽柴油管道被连续冲刷，悬空约400米。国内某成品油管道---2010管道在江面悬空400m河南某煤气管道---20108月19日，该煤气管道在洛阳偃师段穿越伊河处发生断裂。该管道为直径400毫米的钢管，埋设于伊河河床2米之下初步分析原因是由于连续几次洪水导致河床下切，使管道在水中悬空，不断承受水流冲击，导致瞬间断裂，因静电引发煤气起火燃烧自然与地质灾害导致的失效第三方施工挖掘机损坏埋地管道撞击损坏地上管道蓄意破坏打孔盗油气船抛锚和钻探损伤水下管道恐怖袭击管道占压Sabotagedamagecausedbyexplosiveonpipeline通过在管道上进行爆炸蓄意破坏管道ShipanchordamageTrawlboardscars船锚拖动损坏拖网板损坏车辆撞击-地上管道打孔盗油安装的阀门挖掘机撞击导致的凹坑或划伤（3）第三方损坏威胁的主要类型萨特阿拉伯TAPline管道—上世纪70年代管道位于沙特阿拉伯，长1213km，其中604km敷设于地面在约旦和叙利亚边境在管道上蓄意破坏引爆管道第三方损坏导致的失效Tapline管道----1973一辆卡车在道路转弯处冲出道路，并撞击了管道60000桶原油泄漏并点燃司机丧生

要怎样做才能控制这些威胁，避免发生事故！

管道完整性：管道始终处于安全可靠的工作状态管道在物理上和功能上是完整的影响管道安全的风险因素处于可控范围之内管道公司不断采取行动防止管道事故的发生

管道完整性管理：

指对所有影响管道完整性的因素进行综合的、一体化的管理，即：在管道的可研、设计、施工、运行各个阶段，不断识别和评估面临的各种风险因素，采取相应的措施削减风险，将管道风险水平控制在合理的可接受范围之内，防止管道事故的发生2、管道完整性管理基本概念完整性管理工作流程数据收集、检查和综合修复和减缓完整性评价

风险评价高后果区识别威胁都已评价？未完成效能评价数据采集是完整性管理的基础工作，是对管道的基础属性、自然环境、沿线社会、历史状态和失效数据进行调查、收集和综合。数据采集数据采集高后果区识别完整性评价风险评价维修和维护效能评价图：数据采集和数据属性示意图22高后果区：一旦管道发生事故，可能对管道周边群众安全和环境造成严重后果的区域。人口密集区航道、铁路、公路等水源、森林、湿地、环境保护区名胜古迹、文物保护区……高后果区识别数据采集高后果区识别完整性评价风险评价维修和维护效能评价

高后果区管段为实施风险评价、完整性评价和风险控制的重点管段。风险：事故发生的可能性与事故造成的后果的严重程度的综合度量

风险=事故发生概率×事故后果风险评价数据采集高后果区识别完整性评价风险评价维修和维护效能评价管道风险评估方法可分为定性、半定量和定量三种类型。

完整性评价是对管道本体上存在的缺陷的检测、确认，并评估其对管道安全影响程度的过程。管道高后果区、高风险段是完整性评价的重点区域。常用完整性评价方法有：内检测评价法－包括管道内检测和缺陷评价两个阶段：在管道中运行智能清管器以获得缺陷形貌和位置数据，采用结构可靠性等方法评价所有缺陷的可靠性。压力试验－通过对管道直接打压评价出当前可靠运行压力，暴露出部分缺陷直接评估－通过外检测和管道开挖调查，评价管道的完整性完整性评价数据采集高后果区识别完整性评价风险评价维修和维护效能评价选择何种完整性评价方法，应根据风险评估的结果（如存在的缺陷类型）和管道状况（如能否运行内检测器？）确定25根据完整性评价结果,对不能接受的管道本体或防腐层缺陷进行修复。根据风险评价结果，针对可能存在的威胁制定和执行预防性风险减缓措施（如加强巡线、地质灾害监测等）。数据采集高后果区识别完整性评价风险评价维修和维护效能评价维修和维护26效能评价

数据采集高后果区识别完整性评价风险评价维修和维护效能评价效能评价主要回答两个问题：1、所开展的完整性管理工作是否达到了管理程序所要求的目标。2、管道的完整性和安全性是否通过实施完整性管理得到提高。3、管道完整性管理方法的历史沿革最初的驱动：英国北海阿尔法钻井平台大爆炸事件1988年7月6日21点30分,位于北海英国海域中部,属于喀里多尼亚(Caledonia)西方石油有限公司的阿尔法钻采平台发生天然气爆炸形成火灾而摧毁,造成166人丧生，其中包括三名企图营救的人员。

事件过程：

1988年7月6日，帕玻尔•阿尔法平台上空天气格外晴朗。

对于潜水工程师今天还是按部就班地进行水下管道改造。惟一有点不同的是，今天改造的管道位于消防泵进水口附近，如果消防泵突然自动启动，在附近进行作业的潜水员很快会被巨大的吸力吸住，然后一命呜呼。于是一大早他们就申请将消防泵的开关放到人工启动的位置。这没有什么大不了的，他们只进行了口头申请。对于维修工程师来说，今天最主要的任务是对压缩泵Ａ做日常维护。任务顺利完成，工程师签字确认后将工程单送回监督室。随后，他突然又发现安全阀出了一点小问题，需要处理。他马上填写了一张工程单申请卸下安全阀。他把工程单拿到监督室，监督员正在忙，于是他把工程单放在办公桌上，急急忙忙去干活了。也许他认为监督员迟早会看到，也许以前一直都是这样干的，没出过事。工程师卸下安全阀，发现仓促之间难以修好，他随手找了一个法兰填补了安全阀的空缺。法兰是被临时装上去的，而且没有上紧。太阳沉入海面，大家都松了一口气，回到生活区享受美味。在对美好夜晚的憧憬中，他们忘了两件事：把那个孤零零的法兰介绍给接班的同事，并向他们说明是临时装上的，而且有一些松动；另外，应该把消防泵的启动开关恢复到自动启动的位置上。夏夜的星空下，夜班工人巡视了一圈，没有发现任何异常。21点45分，压缩泵B突然跳闸罢工了。压缩泵主要负责把液化气抽到管内，运至岸上。两个压缩泵如果一个坏了，还有另外一个可以继续工作。但由于A泵也处于停工状态，输送液化气的工作被迫停止了。不仅液化气无法输送，就连平台上的燃料也停止了供给。这样一来，沿线所有机器都被迫停了下来。他们尝试重新启动B泵，没有成功。于是他们向监督室申请启动A泵，监督员翻了翻存放工程单的文件夹，翻出一张维修A泵的工程单，谢天谢地，维修工程师已经签字确认完成了日常维护任务。而那张移走A泵安全阀的工程单，静静躺在办公室的某个角落，无人问津。监督员没有到现场，直接通过对讲机命令工人启动Ａ泵。接到指令的工人在21点55分，手指按向了启动A泵的按钮——通往地狱的大门被打开了。在巨大压力下，大量凝析油很快冲破了法兰。刺耳的报警声响彻整个平台。21点57分，第一次爆炸发生了。平台上，分有“模块B区”、“模块C区”，分别是石油和天然气的区域。在B区和C区之间有一道防火墙，一个模块区的火势蔓延到另一模块区之前，人们可以有足够时间作出反应。但这次爆炸炸开了防火墙，防火墙碎片连带着火焰，像一枚枚炸弹一样，摧毁了邻近模块区内的管道。爆炸摧毁了控制系统以及重要信息收集系统。就这样，通信中断了，管道和阀门的控制开关全部失灵了。现在他们才想起，消防泵的启动开关仍处于人工启动状态，消防泵只有一个本地开关，安装在下层甲板，而他们与下层甲板之间，已是一片火海。两名消防队员全副武装，无奈而绝望地冲向下层甲板，此后再没有人见过他们。直至最后，灭火系统都没有启动。爆炸发生后，值班监督员迅速中止生产，但Tartanpiper和Claymore平台生产的油气仍源源不断地输送到阿尔法平台。这两个平台上的监督员焦急而无奈地等待岸上的指令，不敢轻举妄动。而岸上石油公司的管理层对平台上的危险程度认识不够，以前，在其他平台上也发生过类似爆炸，监督员都能设法将事态控制住，他们相信这次也只是小小的意外。多生产一分钟，就意味着赚取数以千万的英镑，但最后，他们为自己的贪婪和轻视付出了惨重的代价。油气混合物以每秒3吨的速度从管道流出来，火舌四射，大火吞噬着建筑物、天然气管道以及那一层所有的东西。20分钟后，一次更猛烈的爆炸发生了，这次爆炸摧毁了其他平台通往阿尔法的海底管道，大火从海底冒出，一切再无可挽回。生活区的人们被巨大的爆炸声惊醒，他们看到满天滚滚浓烟和巨大的火柱，人们不约而同地向停机坪奔去，他们相信会有直升机来进行营救。许多人见到了平生最大也是最后一次焰火——火柱高达60英尺，映红了整个北海油田，迅速赶来的直升机只有无奈地一圈又一圈在平台上方盘旋。破晓时分，幸存者被救援船搜救，最终只有62人生还。如果，只是如果

如果维修工程师能把工程单交到监督员手上，如果现场工人启动A泵前检查一下，事故就不会发生；如果事故发生后其他两个平台能够迅速中止生产，第二次爆炸也许不会发生；如果消防泵能够自动启动，或者在控制室安装有第二个开关，这次事故也许会迅速得到控制；如果平台上的工作人员能够得到有效的应急和逃生训练，他们也不会在生活区等死；如果作业者能够总结以往其他平台的爆炸经验教训，并改善其消防系统和关键设备管理体系，也不会有如此惨烈的悲剧。1计划实施评估改进在阿尔法事件调查报告的建议中提到两条：应开发一种类似于核工业的“安全方案”，能够系统地检查潜在的威胁一个公司必须证明其能够：有适当的安全管理系统能够识别风险并将其降低至可接受水平进行管理控制事后，英国政府组织了官方调查团，对事故的起因进行了调查，并要求调查团对安全制度的改进提出系统的建议。英国海洋石油工业协会（UKOOA）派出34名专家参与了整个调查过程。改进建议包括健康、安全和环境执行条例方面(HSE)57条、管理者责任方面40条、全行业改进建议8条，守护船业1条。多数建议被英国政府采纳并制定了相应的法律法规，以此此次事件为起点，英国政府在上世纪90年代构建起了一个完整的HSE法律法规体系，对世界安全生产法规的现代化发展产生了深远的影响。1加拿大的完整性发展历程对完整性进行监管的动因---1996年SCC调查SCC普遍发生在液体和气体管道上1977年以来已经发生了22次失效，包括12次开裂，10次泄漏加拿大运输安全委员会向NEB提议，将管道输送压力降低15%，直到全部裂纹被调查出来并处理公众和土地所有者感觉管道不再安全1996-1999

NEB调研了在其他国家和工业领域（核工业、化学工厂等）如何管理管道完整性的情况，并结合阿尔法事件调查报告提出的改进管理系统的建议，确定了开展管道完整性管理的方法1999

NEB发布了制定管道完整性管理程序的法规和指南，发布了CSAZ662标准，在附录N中提供了管道完整性管理流程框架。2007CSA662要求开发损失和安全管理系统，在附录A中提供了损失和安全管理系统开发框架1美国的完整性管理发展历程

上世纪70年代首先将经济学和其他工业领域中的风险分析技术引入油气管道，希望通过对油气管道的风险性进行分析，最大限度地减少油气管道的事故发生率和尽可能地延长重要干线管道的使用寿命。上世纪90年代连续发生的恶性管道事故，特别是1999年贝灵汉姆管道泄漏、爆炸事件后，社会公众对政府施加了很大的压力。同时，二战以后兴建的大量油气长输管道已进入老龄期，事故频繁发生，造成了巨大经济损失和人员伤亡，大大降低了各管道公司的盈利水平。200211月通过了专门的H.R.3609号《管道安全促进法》，12月27日布什总统签署生效，H.R.3609号法案第14章中要求管道公司在高后果区（HCA）实施管道完整性管理。联邦规程制定者，管道安全办公室（OPS）（美国运输部的一个部门(DOT)

）州的规程制定者可以增加更多的规程2002年出版的液体管道完整性规程CFR（49）195-O部分用于气体管道ASMEB31.8S-2001用于危险液体管道API1160

-20012003年出版的气体管道完整性规程CFR（49）192-F部分美国油、气管道完整性管理法规、标准体系4、推广应用管道完整性管理方法的关键要素核心支持技术体系与现有管理体系无缝融合的完整性管理体系统一的工作标准和技术规范处理海量信息的专业分析软件和信息管理系统胜任的、职责清晰的组织机构管道完整性管理信息系统基本方法关键技术管理体系内容提要1、数据采集、综合分析和存储技术2、高后果区识别技术3、风险评价技术4、完整性评价技术5、管道修复技术6、风险减缓技术381、数据采集、综合分析和存储技术

（1）数据采集内容

管道属性数据：管材、壁厚、防腐层、施工单位、位置等……（管体上的数据）管道环境人文数据：道路、河流、学校、村庄、人口密度、联系方式……（管道环境数据）日常管理数据：巡线数据、运行数据、维护维修数据、内外检测数据……

历史失效数据：管道及设备损伤、泄漏、恶性事故情况及其原因（2）数据综合分析技术数据综合的目的是把与管线同一位置（如管线上的某个位置）相关的不同来源、不同时期的数据综合在一起比对，分析存在的问题（如风险因素）。数据综合的基本方法是建立一个常用的线性坐标系，将数据一一对应标注到坐标系中

a)GPS坐标（经度，纬度)；

b)里程表读数（100.387)；

c)公里数(10.5公里)；

d)工程位置(136+20)；

e)地表参照物(FM12以北300米)。由于需要存储和分析大量的数据，需要建立强大的数据库管理系统进行支持。40数据综合的例子线性坐标系中的数据对齐内检测数据与阴极保护测试数据的对比分析41（3）数据存储技术

中国石油运用最新的IT技术，建立了长输管道数据模型—APDM，和基于APDM模型管道完整性数据库，用于完整性数据存储和管理。以完整性管理数据库为核心的管道数据管理信息系统结构2、高后果区识别技术输气管道高后果区：输气管道泄漏主要危及管道周边人员安全，通常通过计算管道发生开裂泄漏并着火后的潜在影响半径r确定，潜在影响半径内的人口密度超过一定值定义为高后果区。d管道外径，单位inP管段最大允许操作压力（MAOP），单位psir影响圆的半径，单位ft输油管道高后果区：输油管道泄漏可能危及管道周边人员安全，或对环境敏感地区造成较大不良影响。

输油管道高后果区：

a)人口高密集区，是指城市化地区，该地区有至少50000人口，人口密度每平方公里至少390人；b)其它人口密集区，是指人口集中地区，如城市、城镇、乡村和其它指定的居住或商业区c)航道，是指存在商业航运的水道；d)环境对油品泄漏非常敏感的区域。45高后果区示意图46

为提高高后果区识别工作的效率和准确性，自主开发了管道高后果区分析软件，具有管廊分析、潜在影响区分析功能，可实现高后果区自动分析。软件功能：数据下载区域等级分析管廊分析潜在影响区分析气体管道高后果区分析油管道高后果区分析数据成图与报表473、风险评估技术

半定量风险评估技术：中国石油在国际上广泛应用的肯特打分法基础上，结合国情研发了半定量风险评价技术，制定了企业、行业标准，并开发了相应软件----RiskScore，在对外交流中得到了国际同行的认可。RiskScore可对管道面临的腐蚀、制造缺陷、第三方破坏和误操作风险进行综合评估，实现管道的初始风险评估和风险排序。48

地质灾害风险评价技术：

中国石油的油气管道分布于中国的29个省，多条管道经过的地区，存在大量的滑坡、泥石流、水毁等自然与地质灾害风险点，严重影响管道安全，每年需要投入大量的人力、物力进行防治。如何有效地识别、判定灾害点的易发性及其对管道的影响，成为管控灾害风险、优化防治投入的关键问题。49东北北部：（漠大线）季节性冻土天山地区：（西气东输）滑坡、泥石流风蚀沙埋、采空区黄土高原、秦岭、太行地区：（兰成渝、陕京、兰郑长）滑坡、崩塌、泥石流、地表塌陷、水毁青藏地区：（格拉管道）多年冻土冰川碎屑流地震灾害西南地区：（中缅管道）滑坡、崩塌泥石流、岩溶塌陷活动断层渝东鄂西山区：（忠武管道）滑坡、崩塌、水毁东部管线(港枣线)：打孔盗油我国不同区域管道面临的主要地质灾害分布专业公司针对滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、坡面水毁、河沟道水毁、台田地水毁、黄土湿陷、采空区管道沿线常见九种自然与地质灾害的风险评价方法组织开展了专项研究，形成了评价方法和配套标准，并开发了自然与地质灾害风险评估软件。该技术已在近年的汛前、汛后管道自然与地质灾害风险评价工作中得到了有效验证，在灾害治理决策中发挥了积极的作用。具备对管道沿线常见自然与地质灾害进行风险评价和风险管理的功能。

定量风险评估方法：定量风险评价方法通过分析管道失效模式，计算事故发生的概率和后果，进而定量计算风险。风险值通常表示为个体和团体伤亡风险。定量风险评价技术用于关键管段或区域的风险评价。

常见的定量风险评价方法有：PIPESAFE（英国Advantica公司）,

SAFET1（挪威船级社）、AIM（英国GE-Pii）和PIRAMID(加拿大C-Fer公司），管道科技中心自主研发的RISK-SHARP。可检测到的缺陷类型：：面腐蚀小凹坑环形焊缝异物探测链点52

可检测到的缺陷类型：轴向缺陷狭长的轴向外部腐蚀狭长的沟槽腐蚀焊缝缺陷细小的点蚀可检测到的缺陷类型：面腐蚀沟槽状腐蚀管壁内缺陷/分层管壁腐蚀减薄狭长的轴向外部腐蚀UltrascanWM超声壁厚检测器MAGNESCAN轴向漏磁检测器TRANSCAN周向漏磁检测器常见的内检测设备及其适用范围

4、完整性评价技术缺陷特征推荐标准腐蚀SY/T6151SY/T6477SY/T10048ASMEB31G、ModifiedASMEB31G、RSTRENGDNV-RP-F101BS7910APIRP579Kastner划伤BS7910APIRP579凹坑1---管体制造缺陷2BS7910APIRP579环形焊接缺陷BS7910APIRP579直焊缝缺陷BS7910APIRP579开裂BS7910APIRP579环境开裂3BS7910APIRP579装配缺陷BS7910APIRP579缺陷交互作用BS7910APIRP579常用的缺陷评价方法54主界面缺陷评价管道科技研究中心：管道完整性评价软件：PIA软件功能：

内检测数据的批量导入和输出缺陷可接受尺寸的临界曲线生成安全允许压力评价腐蚀缺陷特征的分布统计腐蚀缺陷增长速率预测腐蚀缺陷修复计划制定5、风险减缓技术

除了人员巡护和在管道上设置盖板、围栏等物理防护设施外，应用防护技术进行管道监护，减缓来自社会人员和自然与地质灾害的风险，是近年新兴的有效风险减缓措施。

（1）管道泄漏监测技术

管道发生泄漏时，会产生负压波和音波，在管壁及输送介质中向泄漏点上下游传播。管道科技研究中心开发了基于负压波和音波的管道泄漏监测技术，已在中国石油4000多公里输油管道上应用。近年通过研究二者联合的监测技术，提高了灵敏度和定位精度。序号指标名称指标值1灵敏度0.31%输量2最小泄放孔径6.5mm3报警时间112s4定位准确度70m

泄漏监测技术可及时发现管道泄漏事件并定位泄漏点位置，对于指导抢修作业，减低事故后果影响具有重要的作用。同时，泄漏监测技术在发现打孔盗油案件和震慑盗油分子具有较好效果。泄漏监测系统原理X—泄漏点距首端测量点的距离L—监测管段长度a—管输介质中压力波的传播速度t—上下游传感器接收到压力波的时间差(t1-t2)

管道光纤预警技术主要针对管道沿线开挖、机械施工等可能对管道造成破坏的行为。该技术利用与管道同沟敷设的通信光缆中冗余的光纤，实现管道沿线威胁事件的实时监测。该技术无需在光缆上安装任何附加装置，具有结构简单、监测距离长、抗电磁干扰能力强、灵敏度高等特点，能够实现管道沿线无间隔连续实时监测。

单套系统的保护距离可达60Km，系统对威胁事件的判别准确率大于95%，挖掘定位误差小于500m，可实现自动报警。

该技术已在港枣线大港—德州段205公里管段上应用。（2）分布式管道光纤预警技术

光纤管道安全预警技术利用光缆纤芯构成基于干涉原理的分布式微振动信号传感器，获取管道沿途的振动信号。通过振动信号的分类识别，可以有效地确定管道沿线的威胁事件，并准确定位。光纤安全预系统原理计算机信号处理系统分布式光纤传感器（光缆）泄漏点管道管道附近施工首端末端地表光源及光电检测系统人工挖掘（3）管道声波预警技术

管道声波预警技术依靠监测沿管壁传播的声波信号实现管道威胁事件的实时监测，可用于管道高后果区等重点管段的远程防护。该技术具有布设灵活、无需开孔、安装使用方便、无需使用同沟敷设光缆的特点，可以广泛应用于各种管道重点管段的安全防护。管道声波预警技术已经在铁大、秦京、港枣等管道40个打孔盗油易发区的重点管段进行了工业应用，结果表明：管道声波预警系统运行稳定，可以对敲击管道、焊接盗油卡子、钻孔等管道威胁事件进行报警；单套终端可防护500m范围内的防腐层破坏，1500-2000m内的管道敲击和约2000m长15m宽的机械挖掘；报警率超过95%；系统安装以来，曾先后6次对威胁管道事件进行预警，3次接触到管道，1次为机械挖掘，2次为人工挖掘探找管道、安装盗油阀门、钻孔等过程中，均会造成管道振动，并沿管壁传播。系统采用安装在钢管外壁的高灵敏度传感器检测管道异常振动信号，经过监控终端处理后，将事件特征信号通过无线网络传到监控中心，监控中心判断是否有威胁事件发生，并对威胁事件进行报警。管道声波预警系统技术原理管道应变传感器地梁解调仪测斜管滑坡体下位机上位机GPRS传感器现场滑坡检测系统信号处理系统光开关管土压力传感器地质灾害远程监测技术，通过实时监测管体应变、管土压力、灾害点深部位移及表部位移数据，并远传给信号处理系统，应用预先构建的灾害体数值模型监控和预测灾害点、管体应力变化情况，实现对灾害点危害管道状况的远程监测和预警。（4）地质灾害远程监测技术管道完整性管理信息系统基本方法关键技术管理体系内容提要1、建立完整性管理体系的必要性2、管道完整性管理总体目标3、管道完整性管理体系结构4、完整性管理体系的持续改进管道完整性管理体系是指针对完整性管理的计划、实施、记录、效能、质量、评审、培训、持续改进等内容，建立一套具有规定性、强制性、科学行的可执行、可操作、可遵循的管理文件和技术标准，并将有关职责赋予相应的机构，组织各项资产完整性管理工作的实施及资源分配。完整性管理体系是HSE管理体系的一部分。

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页1、建立管道完整性管理体系的必要性（1）落实组织机构和职责（2）明确完整性管理目标和要求，并确保实现

在设计、建设管道系统时，融入管道完整性管理理念和做法持续不断地开展系统地风险识别和控制，进行动态完整性管理，始终不懈地预防事故发生

对所有完整性管理信息进行有效存储、分析、整合，避免因人员变动而丢失，为全生命周期的风险管理奠定基础（3）综合、保持和传承先进经验、做法，实现持续改进（4）明确工作标准，确保完整性管理质量。2、管道完整性管理总体目标实施全寿命周期的完整性管理，保证管道系统安全、可靠、受控，避免重大安全、环境责任事故。

建立职责清晰的完整性管理体系，并持续改进

不断识别和控制管道风险，使其保持在可接受范围内通过科学视情维护延长管道寿命

防止出现由于操作和管理不当引起的泄漏或断裂

持续提升安全关键性资产的可靠性和可用率天然气与管道分公司HSE管理体系资产完整性管理业务文件完整性管理方针目标程序文件线路站场作业指导书线路站场设施/设备完整性管理方案管道(段)完整性管理方案地区公司HSE管理体系资产完整性管理业务文件完整性管理及支持技术标准体系3、管道完整性管理体系结构天然气与管道分公司层面地区公司层面（1）天然气与管道分公司资产完整性管理业务文件

用以规范天然气与管道分公司的完整性管理工作流程和要求，明确对地区公司的完整性管理要求。HSE管理手册：资产完整性管理总则

规章制度：

天然气与管道业务管道保护管理办法程序文件：

资产完整性管理程序

管道保护管理程序

管道维抢修管理程序作业文件：

管道完整性管理实施细则

完整性管理体系审核与效能评价油气管道失效事件管理办法（2）地区公司HSE管理体系资产完整性管理业务文件

完整性管理方针、目标：提出地区公司完整性管理总体要求。

完整性管理程序文件：完整性管理要素的执行程序，覆盖了完整性管理的关键技术、公司运营的具体要求以及法规的要求，普遍适用于各地区公司。

完整性管理作业指导书：程序文件的补充和支持，描述程序文件中指引的某项工作任务的具体做法，主要供直接操作人员或班组使用。一般结合管道和站场有关管理规程编制。

完整性管理方案：规定具体管段或设备完整性管理实施内容、计划和要求，是开展基于风险的维修维护决策的依据。69某管道公司完整性管理方针和目标：管道完整性管理方针：保证管道风险可控，实现安全、经济运行。管道完整性管理目标：保证管道系统的完整，无操作错误、无泄漏、无事故的运营管道，使管道连续不断、安全可靠的生产运行，而不对员工、公众、用户或环境产生不利影响。某管道公司完整性管理体系文件架构管理的薄弱环节损失（资源浪费）

4、完整性管理体系的持续改进

对管理体系进行定期审核是推动体系改进的有力工具，体系审核的作用包括：发现不符合项，进行纠正验证管理的有效性向管理层凸显风险识别培训需求分析改进机会管理审核往往依托行业最佳实践进行。木桶短板效应为持续改进管道完整性管理体系，与国际先进水平接轨，2007年,引进DNV资产完整性管理审核系统（AIMAS），于2008年、2009、2011年开展了三次资产完整性审核工作。资产完整性管理体系的持续改进政策和战略实施和操作规划衡量和监控PDACPDACPDACPDAC1.领导及承诺2计划与资源的总要求3实施的总要求4变更管理5风险管理6信息、记录和数据管理7培训及能力8承包商9事件报告、调查和跟踪10站场资产11线路资产

资产完整性管理审核系统（AIMAS）的审核标准包含11个程序、49个子程序、1042个审核问题，针对油气管道企业实施资产完整性管理的全过程进行审核，重点考察企业应用风险评估、完整性评价等专项技术，识别、分析管道线路、站场设备设施存在各类风险，并按照风险排序分配维修维护资源，实现以最小的成本控制最大风险的效果。同时，关注完整性管理关键技术应用的合理性及准确性。73

资产完整性管理审核是以建立“最佳执行标准”为目标，参照国际资产完整性管理行业最佳实践方法和技术标准，对接受审核的公司进行完整性管理综合评估，发现优势和不足，持续改进，有效提升资产完整性管理水平，确保管道本质安全。

资产完整性管理审核系统（AIMAS）1999年由挪威船级社建立以来，不断改进和完善，融合了ConocoPhillips、Kuwait、Shell、Abrain、BP、Statoil等先进石油公司实施和审核完整性管理的经验。在国外AIMAS已用于包括ColonialPipeline、Chevron、ElPasoGas、ExxonMobil、AlliancePipeline、TransCanada等知名管道公司在内的北美69个油气管道公司开展过资产完整性管理符合性审核。

在引进资产完整性管理审核系统时，与DNV合作结合中国石油的具体情况进行了定制，使审核系统更贴近于实际。资产完整性管理审核系统评级标准评分等级12345678910每一程序的最低分

(%)10152025303540506070平均最低分

(%)20304050607070808090等级初级中等良好先进74初级中等良好先进北美管道公司平均水平北美管道公司优秀水平1.领导及承诺2.计划与资源的总要求3.实施的总要求4.变更管理5.风险管理6.信息、记录和数据管理7.培训及能力8.承包商10.站场完整性管理具体要求

9.事件报告、调查和跟踪资产完整性管理审核系统11.管道完整性管理具体要求

1.1

方针1.2目标1.3管理承诺1.4

资产完整性管理能力1.领导及承诺2.计划与资源的总要求3.实施的总要求4.变更管理5.风险管理良好的领导力对于企业的有效运作是至关重要的，对于资产完整性管理也是至关重要的。良好的领导力应能在实际工作中展现，体现在：设定资产完整性管理的方针、目标/确定资产完整性管理的核心业务/资产完整性管理的风险管理/推动员工参与资产完整性管理的各项活动/确保资产完整性管理活动能够获得和分配合适的资源/对资产完整性管理取得的成就进行确认2.1资源分配2.2.计划制定1.领导及承诺2.计划与资源的总要求3.实施的总要求4.变更管理5.风险管理资产完整性管理的所有活动都应当制定相应的计划。科学、系统的资产完整性管理计划应能够实现资产完整性管理的整体目标，并高效利用所拥有的资源更好的完成资产完整性管理各项活动。此程序所涉及的内容为针对资产完整性管理计划与资源的基本要求。3.1实施维护的总要求3.2实施检验的总要求3.3实施测试的总要求3.4工艺取样与分析3.5备件及原材料的质量保证3.6审查及度量1.领导与承诺2.计划与资源的总要求3.实施的总要求4.变更管理5.风险管理为保证资产完整性管理计划有效实施，应尽可能早的识别对资产完整性构成危害的因素，确保在危害没有对资产完整性产生实质性危害的前提下，用最少的成本消除危害，确保资产的完整性的绩效符合既定的水准。4.1程序4.2工程及工艺变更4.3组织变更4.4文件变更4.5度量、审核及改进1.领导及承诺2.计划与资源的总要求3.实施的总要求4.变更管理5.风险管理变更的目的是维持经营和环境的持续协调发展，并实现资产完整性管理的持续改进。无论是临时性的变更还是永久的变更，都应确保变更引起的风险在合理的范围内，即对变更应有有效的管理。变更管理通过对变更进行评估、授权和记录等活动，确保变更的正确完成，并与受变更影响的人员进行良好的沟通。5.1目标和原则5.2风险评估计划和执行5.3度量、审核和改进1.领导及承诺2.计划与资源的总要求3.实施的总要求

4.变更管理5.风险管理实施资产完整性管理的各项活动，应了解资产完整性管理存在的风险，亦即各项活动在生产、安全、资产和声誉等方面的各项风险。风险评估通过对危害性的事件识别，确定其影响的后果、发生可能性和发生的原因，对风险进行管理。6.1信息、记录和数据管理系统6.2资产完整性记录6.3数据管理、测量、审核和审查6.信息、记录和数据管理7.培训及能力8.承包商10.站场完整型管理具体要求9.事件报告、调查和跟踪

11.管道完整性管理具体要求信息、记录和数据管理是资产完整性管理的基础，要求真实、有效、可控和可追溯，并为资产完整性管理的实施提供决策依据和活动记录。

7.1培训计划与培训需求7.2培训实施7.3讲师技能及要求7.4培训效果度量7.5针对特殊工作的培训7.6检验人员的资质和培训6.信息、记录和数据管理7.培训及能力8.承包商10.站场完整型管理具体要求9.事件报告、调查和跟踪

11.管道完整性管理具体要求资产完整性管理目标的实现有赖于实施人员的能力，实施资产完整性管理活动的人员应能够满足岗位的资质要求，具有胜任工作需求的能力。为确保人员的能力应建立不断学习和提高的培训机制，并对个人绩效进行管理。

8.1承包商管理6.信息、记录和数据管理7.培训及能力8.承包商10.站场完整型管理具体要求9.事件报告、调查和跟踪

11.管道完整性管理具体要求资产完整性管理的许多活动需要承包商的参与，应对参与资产完整性管理活动的承包商进行有效管理。有效的承包商管理需要对所有承包商进行严格的选择程序、清楚的责任定义、资质审核、充分监督、培训以及质量监控。良好的沟通可以确保与承包商的有效协调。9.1事件报告及调查9.2跟踪6.信息、记录和数据管理7.培训及能力8.承包商10.站场完整型管理具体要求9.事件报告、调查和跟踪11.管道完整性管理具体要求对失效事件进行调查和跟踪，建立从事件中学习的机制是资产完整性管理持续改进的重要环节。

10.1站内管线和管线部件10.2压力容器10.3压力泄放装置10.4转动设备10.5阀门10.6工艺控制和紧急关断装置10.7计量仪表10.8地面储罐

（AST）6.信息、记录和数据管理7.培训及能力8.承包商10.站场资产的维护管理要求9.事件报告、调查和跟踪

11.管道完整性管理的具体要求11.1高后果区划分11.2危害识别、数据整合及风险评估11.3完整性评估11.4直接评估计划11.5修复措施11.6持续评估11.7预防及缓解措施11.8

效能评估11.9

沟通方案

6.信息、记录和数据管理7.培训及能力8.承包商10.站场完整型管理具体要求9.事件报告、调查和跟踪

11.管道完整性管理的具体要求审核工作流程

开始会议相关知情人员面谈体系要求和文件规定审核、记录检查现场查看选择审核部门结束会议最终报告（5）完整性管理及支持技术标准体系

“十一五”期间，先后组织制定了数十项国家、行业和企业标准，为管道完整性管理应用工作的顺利实施和确保达到预期质量提供了有力地技术支撑。完整性管理综合标准

行业标准：

SY/T6648-2006/API1160危险液体管道的完整性管理SY/T6621-2005/ASMEB31.8S输气管道系统完整性管理

企业标准：

Q/SY1180.1-2009管道完整性管理规范第1部分：总则Q/SY1180.2-2009管道完整性管理规范第2部分：管道高后果区识别规程Q/SY1180.3-2009管道完整性管理规范第3部分：管道风险评价导则Q/SY1180.4-2009管道完整性管理规范第4部分：管道完整性评价导则Q/SY1180.5-2009管道完整性管理规范第5部分：建设期管道完整性管理导则Q/SY1180.6-2009管道完整性管理规范第6部分：数据库表结构Q/SY1180.7-2009管道完整性管理规范第7部分：建设期管道完整性数据收集导则支持技术标准：Q/SY1265-2010输气管道环境及地质灾害风险评估方法SY/T6825-2011管道内检测系统的鉴定Q/SY1267-2010钢质管道内检测开挖验证规范Q/SY1269-2010油气场站管道在线检测技术规范GB/T19624在用含缺陷压力容器安全评定GBT16805-2009液体石油管道压力试验SY/T6597-2004钢质管道内检测技术规范SY/T6151钢质管道管体腐蚀损伤评价方法SY/T10048腐蚀管道评估的推荐作法SY/T6477-2000含缺陷油气输送管道剩余强度评价方法第1部分：体积型缺陷SY/T0087.1-2006钢制管道及储罐腐蚀评价标准埋地钢质管道外腐蚀直接评价SY/T6553-2003管道检验规范：在用管道系统检验、修理、改造和再定级内检测系统评定标准管道完整性管理信息系统基本方法关键技术管理体系内容提要管道完整性管理系统（PIS）介绍数据采集高后果区识别风险评价