完整性管理

是對所有影響管道完整性的因素進行綜合的、一體化的管理，即：在管道的可研、設計、施工、運行各個階段，不斷識別和評估面臨的各種風險因素，採取相應的措施削減風險，將管道風險水平控制在合理的可接受範圍之內。
應該這樣可能會更全麵點。
管道的完整性管理PIM (Pipeline Integrity Management)定義為：管道公司通過根據不斷變化的管道因素，對天然氣管道運營中面臨的風險因素進行識別和技術評價，制定相應的風險控制對策，不斷改善識別到的不利影響因素，從而將管道運營的風險水平控制在合理的、可接受的範圍內，建立以通過監測、檢測、檢驗等各種方式，獲取與專業管理相結合的管道完整性的信息，對可能使管道失效的主要威脅因素進行檢測、檢驗，據此對管道的適用性進行評估，最終達到持續改進、減少和預防管道事故發生、經濟合理地保證管道安全運行的目的。
一般管道完整性管理主要分為，建設期（該階段是完整性管理數據採集最佳階段），運行期（該階段為完整性管理數據更新期）連個階段，對於完整性管理應該是包括管道的全壽命周期，並藉助於目前流行的管道數字管道工程為平台而得以實現，數字管道的管理包括：數據採集層，數據儲存層，數據套用層三個層面。
相關技術支持（中國油氣管道運行管理技術網 www.gdjc.org 技術支持：都成軍）1、管道完整性管理理念
1.2管道完整性管理內涵
管道完整性管理（PIM），是對所有影響管道完整性的因素進行綜合的、一體化的管理，主要包括：
1）擬定工作計畫，工作流程和工作程式檔案。
2）進行風險分析和安全評價，了解事故發生的可能性和將導致的後果，指定預防和應急措施。
3）定期進行管道完整性檢測與評價，了解管道可能發生的事故的原因和部位。
4）採取修復或減輕失效威脅的措施。
5）培訓人員，不斷提高人員素質。
1.3管道完整性管理的原則
1）在設計、建設和運行新管道系統時，應融入管道完整性管理的理念和做法。
2）結合管道的特點，進行動態的完整性管理。
3）要建立負責進行管道完整性管理機構、管理流程、配備必要的手段。
4）要對所有與管道完整性管理相關的信息進行分析、整合。
5）必須持續不斷的對管道進行完整性管理。
6）應當不斷在管道完整性管理過程中採用各種新技術。
管道完整性管理是一個與時俱進的連續過程，管道的失效模式是一種時間依賴的模式。腐蝕、老化、疲勞、自然災害、機械損傷等能夠引起管道失效的多種過程，隨著歲月的流逝不斷地侵蝕著管道，必須持續不斷地對管道進行風險分析、檢測、完整性評價、維修等。
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2、管道完整性管理起源與國外現狀
從國際上來看，儘管人們對管道完整性已經進行了不少研究，但目前管道完整性仍然是管道行業研究的熱點問題。對1995年到2000年美國石油文摘的檢索結果表明，管道完整性評價在國際上研究仍然呈方興未艾之勢，1998年和2000年兩次ASME國際管線會議都設有管道完整性評價的分會場。
2004年加拿大卡爾加里國際IPC管道會議，IT信息技術與空間與數據管理14篇，其中GIS數據管理6篇，空間地理數據管理3篇，完整性數據管理2篇，空間結構分析3篇。完整性管理部分53篇，直接評價6篇，管道缺陷評價技術19篇，管道完整性管理進展12篇，管道修復技術4篇，其他帶壓開孔、焊接、氫致開裂12篇。
2006年加拿大卡爾加里IPC國際會議，針對管道完整性管理共有122篇文章，其中34篇文章關於缺陷特徵評估，21篇關於線上內檢測，17篇關於應力腐蝕裂紋，14篇關於完整性管理髮展，13篇直接評估，11篇為外力損傷的預防，6篇關於腐蝕控制，6篇關於完整性相關專題的研究。此後每兩年一次的國際管道會議，在管道完整性管理專題中都有大量文章發表。而國內的管道公司和管道科研機構也開始參與此盛會，將中國實施管道完整性管理的經驗與全世界同行進行交流提高。
管道完整性管理技術起源於20世紀70年代，當時歐美等工業已開發國家在二戰以後興建的大量油氣長輸管道已進入老齡期，各種事故頻繁發生，造成了巨大的經濟損失和人員傷亡，大大降低了各管道公司的盈利水平，同時也嚴重影響和制約了上游油（氣）田的正常生產。其中美國為了消除隱患、預防事故，最早開始實施風險管理，後來被稱之為完整性管理。為了增進管道的安全性，美國國會於2002年11月通過了專門的H.R.3609號《管道安全促進法》，2002年12月27日布希總統簽署生效，H.R.3609號法案第14章中要求管道公司在高后果區（HCA）實施管道完整性管理，美國運輸部制定了《在管道高后果區實施管道完整性管理》CFR42PART195。推進並加速管道高后果區的完整性評價，目的是促進管道公司建立和完善完整性管理系統，促進政府發揮審核管道完整性管理計畫方面的作用，增強公眾對管道安全的信心。為此，美國首先開始借鑑經濟學和其他工業領域中的風險分析技術來評價油氣管道的風險性，以期最大限度地減少油氣管道的事故發生率和儘可能地延長重要幹線管道的使用壽命，合理地分配有限的管道維護費用。經過幾十年的發展和套用，目前許多國家已經逐步建立起管道安全評價與完整性管理體系和各種有效的評價方法。
世界各國管道公司均形成了本公司的完整性管理體系，大都採用參考國際標準，如ASME、API、NACE、DIN標準，編制本公司的二級或多級操作規程，細化完整性管理的每個環節，把國際標準作為指導大綱。現在管道完整性管理主要參照的標準有ASMEB31.8S(SY/T6621)和API1160(SY/T6648)。
美國天然氣研究所(GRI)決定今後將重點放在管道檢測的進一步研究和開發上，認為利用高解析度的先進檢測裝置及先進的斷裂力學和機率計算方法，一定能獲得更精確的管道剩餘強度和剩餘使用壽命的預測和評估結果。美國Amoco管道公司（APL）從1987年開始採用專家評分法風險評價技術來管理所屬的油氣管道和儲罐，到1994年為止，已使年泄漏量由原來的工業平均數的2.5倍降到1.5倍，同時使公司每次發生泄漏的支出降低50%。美國運輸部安全辦公室（OPS）針對管道經營者，2002年初確定了管道經營商的完整性管理的職責，明確提出，管道完整性管理運營商的責任在於對管道和設備進行完整性評價，避免或減輕周圍環境對管道的威脅，對管道外部和內部進行檢測，提出準確的檢測報告，採取更快、更好的修複方法及時進行泄露監測。OPS對運營商的完整性管理計畫進行檢查，檢查影響輸氣管道高風險地區的管段是否都已確定和落實，檢查管段的基準數據檢測計畫及完整性管理的綜合計畫，檢查計畫的執行情況等。美國科洛尼爾（Colonial）管道公司把管理的重點放在管道的安全和可靠性上，管理計畫包括管道內部的檢測，油罐內部的檢測、修理和罐底的更換，陰極保護的加強，線路修復等內容。利用線上檢測裝置和彈性波檢測器，實施以風險為基礎的管理方法。並每年進行一次陰極保護系統的調查和利用飛機實施沿線巡邏。該管道公司採用風險指標評價模型（即專家打分法）對其所運營管理的成品油管道系統進行風險分析，有效地提高了系統的完整性。該公司開發的風險評價模型RAM將評價指標分為腐蝕、第三方破壞、操作不當和設計因素等四個方面，該模型可以幫助操作人員確認管道的高風險區和管道事故對環境及公眾安全造成的風險，明確降低風險的工作重點，根據降低風險的程度與成本效益對比，制定經濟有效的管道系統維護方案，使系統的安全性不斷得到改善。歐洲管道工業已開發國家和管道公司從80年代開始制定和完善了管道風險評價的標準，建立油氣管道風險評價的信息資料庫，深入研究各種故障因素的全機率模型，研製開發實用的評價軟體程式，使管道的風險評價技術向著定量化、精確化和智慧型化的方向發展。英國油氣管網公司90年代初就對油氣管道進行了完整性管理，建立了一整套的管理辦法和工程框架檔案，使管道維護人員了解風險的屬性，及時處理突發事件。英國TRANSCO公司具有完整的完整性管理體系檔案，對於完整性技術的套用，如內檢測技術，參考使用國際標準《NACERP0102-管道線上內檢測》，編制公司內部實施的《鋼製管道實施線上檢測程式檔案》《輸氣管道線上檢測操作程式檔案》；如外檢測技術，參考《NACETM0497-2002埋地及水下金屬管道陰極保護測量技術》、《NACERP0502-2002管道外部腐蝕的直接評估方法》標準，編制了《埋地鋼管系統的腐蝕控制系統規程》；加拿大Enbridge公司編制了《主管線調查程式》、《天然氣輸送調控運行程式》、《管道腐蝕評價程式》、《陰極保護程式》、《振動監測程式》、《運行維護手冊》、《批准與更新程式》等。加拿大Enbridge公司從80年代末到90年代中期，開展了管道完整性和風險分析方面的研究，該首先制定巨觀的完整性管理程式，成立專業的管理組織機構，制定管道完整性管理目標並進行實施，形成管道完整性管理體系。這個公司管道完整性管理的實施分4個步驟：即制定計畫、執行計畫、實施總結、監控改進。如此循環。實現這四個步驟的途徑包括制定政策、確定目標、管理支持、明確職責、培訓人員、編制技術要求和程式說明書等。這個完整性管理系統是一個動態循環過程，確保完整性技術方法在實施過程中不斷進步和加強。
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3、管道完整性管理體系
國內管道企業借鑑國外管道完整性管理經驗，結合國內管道管理的實際情況與特點，簡介明了的將管道完整性管理分為六個環節：數據收集、高后果區識別、風險評價、完整性評價、維修維護和效能評價。此外為保證6個環節的正常實施，還需要系統的支持技術、一套與管理體系結合的體系檔案及標準規範和管道完整性管理資料庫及基於資料庫搭建的系統平台。
目前國內最大的管道公司編制了系列企業標準Q/SY1180《管道完整性管理規範》，是國內首套對管道完整性管理的各個環節進行了詳細規定、給出了具體可操作的方法的標準。此外將管道完整性管理體系與現有的HSE體系進行了結合，建立了管道完整性管理資料庫，開發了完整性管理信息平台。
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4、國內完整性管理實施情況
目前中國石油藉助其所屬的管道科技研究中心（廊坊）等內部技術力量，從04年起通過8年多的研究和套用，已經全面推廣實施管道完整性管理，目前已經掌握了管道完整性管理的核心支持技術，如管道數據管理技術（基於GIS）、風險評價技術、檢測技術、完整性評價技術和各種維搶修技術及專業的團隊，建成了管道完整性管理體系和信息化系統，實現了管道數據的集中管理存儲和完整性管理業務流程的信息化。中國石化和中海石油也開始推廣套用管道完整性管理，開展了管道內檢測和管道數位化等工作。
國內在推廣實施管道完整性管理時存在以下問題：
1）大量管道數據資料丟失或分散，使得管道完整性管理的基礎-數據比較難以收集；
2）大量支持技術管道企業不掌握，外部公司或高校等院所魚龍混雜，技術水平參差不齊，不能滿足實際需求；
3）管道完整性管理前期投入過高，管道公司需要較大的決心來持續推動；
4）基於GIS的管道數據管理技術根據國內相關法規的條款要求，在使用推廣上受到極大限制，使得目前的管道數據管理水平目前遠遠不能滿足生產實際要求。
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3、國外管道完整性管理體系的進展
管道完整性管理技術起源於20世紀70年代，當時歐美等工業已開發國家在二戰以後興建的大量油氣長輸管道已進入老齡期，各種事故頻繁發生，造成了巨大的經濟損失和人員傷亡，大大降低了各管道公司的盈利水平，同時也嚴重影響和制約了上游油（氣）田的正常生產。為此，美國首先開始借鑑經濟學和其他工業領域中的風險分析技術來評價油氣管道的風險性，以期最大限度地減少油氣管道的事故發生率和儘可能地延長重要幹線管道的使用壽命，合理地分配有限的管道維護費用。經過幾十年的發展和套用，目前許多國家已經逐步建立起管道安全評價與完整性管理體系和各種有效的評價方法。
世界各國管道公司均形成了本公司的完整性管理體系，大都採用參考國際標準，如ASME、API、NACE、DIN標準，編制本公司的二級或多級操作規程，細化完整性管理的每個環節，把國際標準作為指導大綱。
美國油氣研究所(GRI)決定今後將重點放在管道檢測的進一步研究和開發上，認為利用高解析度的先進檢測裝置及先進的斷裂力學和機率計算方法，一定能獲得更精確的管道剩餘強度和剩餘使用壽命的預測和評估結果。
美國Amoco管道公司（APL）從1987年開始採用專家評分法風險評價技術來管理所屬的油氣管道和儲罐，到1994年為止，已使年泄漏量由原來的工業平均數的2.5倍降到1.5倍，同時使公司每次發生泄漏的支出降低50%。
美國運輸部安全辦公室（OPS）針對管道經營者，2002年初確定了管道經營商的完整性管理的職責，明確提出，管道完整性管理運營商的責任在於對管道和設備進行完整性評價，避免或減輕周圍環境對管道的威脅，對管道外部和內部進行檢測，提出準確的檢測報告，採取更快、更好的修複方法及時進行泄露監測。OPS對運營商的完整性管理計畫進行檢查，檢查影響輸氣管道高風險地區的管段是否都已確定和落實，檢查管段的基準數據檢測計畫及完整性管理的綜合計畫，檢查計畫的執行情況等。
美國科洛尼爾（Colonial）管道公司把管理的重點放在管道的安全和可靠性上，管理計畫包括管道內部的檢測，油罐內部的檢測、修理和罐底的更換，陰極保護的加強，線路修復等內容。利用線上檢測裝置和彈性波檢測器，實施以風險為基礎的管理方法。並每年進行一次陰極保護系統的調查和利用飛機實施沿線巡邏。該管道公司採用風險指標評價模型（即專家打分法）對其所運營管理的成品油管道系統進行風險分析，有效地提高了系統的完整性。該公司開發的風險評價模型RAM將評價指標分為腐蝕、第三方破壞、操作不當和設計因素等四個方面，該模型可以幫助操作人員確認管道的高風險區和管道事故對環境及公眾安全造成的風險，明確降低風險的工作重點，根據降低風險的程度與成本效益對比，制定經濟有效的管道系統維護方案，使系統的安全性不斷得到改善。
歐洲管道工業已開發國家和管道公司從80年代開始制定和完善了管道風險評價的標準，建立油氣管道風險評價的信息資料庫，深入研究各種故障因素的全機率模型，研製開發實用的評價軟體程式，使管道的風險評價技術向著定量化、精確化和智慧型化的方向發展。英國油氣管網公司90年代初就對油氣管道進行了完整性管理，建立了一整套的管理辦法和工程框架檔案，使管道維護人員了解風險的屬性，及時處理突發事件。
英國TRANSCO公司具有完整的完整性管理體系檔案，對於完整性技術的套用，如內檢測技術，參考使用國際標準《NACERP0102-管道線上內檢測》，編制公司內部實施的《鋼製管道實施線上檢測程式檔案》《輸氣管道線上檢測操作程式檔案》；如外檢測技術，參考《NACETM0497-2002埋地及水下金屬管道陰極保護測量技術》、《NACERP0502-2002管道外部腐蝕的直接評估方法》標準，編制了《埋地鋼管系統的腐蝕控制系統規程》；加拿大Enbridge公司編制了《主管線調查程式》、《天然氣輸送調控運行程式》、《管道腐蝕評價程式》、《陰極保護程式》、《振動監測程式》、《運行維護手冊》、《批准與更新程式》等。
加拿大Enbridge公司從80年代末到90年代中期，開展了管道完整性和風險分析方面的研究，該首先制定巨觀的完整性管理程式，成立專業的管理組織機構，制定管道完整性管理目標並進行實施，形成管道完整性管理體系。這個公司管道完整性管理的實施分4個步驟：即制定計畫、執行計畫、實施總結、監控改進。如此循環。實現這四個步驟的途徑包括制定政策、確定目標、管理支持、明確職責、培訓人員、編制技術要求和程式說明書等。這個完整性管理系統是一個動態循環過程，確保完整性技術方法在實施過程中不斷進步和加強。
如何才能實現油氣管道的長治久安？這無疑是全球管道運輸領域面臨的共同難題。20世紀70年代，美國為了消除隱患、預防事故，最早開始實施風險管理，後來被稱之為完整性管理。為了增進管道的安全性，美國國會於2002年11月通過了專門的H.R.3609號《關於增進管道安全性的法案》，2002年12月27日布希總統簽署生效，H.R.3609號法案第14章中要求管道公司在高風險地區（HCA）實施管道完整性管理，美國運輸部制定了《在管道高后果區實施管道完整性管理》CFR42PART195。推進並加速管道高風險區域的完整性評價，目的是促進管道公司建立和完善完整性管理系統，促進政府發揮審核管道完整性管理計畫方面的作用，增強公眾對管道安全的信心。
4、我國管道的實施進展
陝京線是首家在國內實施管道完整性管理試點的管道，隨後中國石油開始全面推廣實施管道完整性管理，目前已經建成完整性管理體系和信息化系統。但陝京線管道完整性管理側重於開展腐蝕評價，相對於西氣東輸管道公司而言，其地質災害和第三方破壞風險評價方面不占有優勢，且陝京線歷史上曾發生過人為故意破壞事件，導致管道失效。因此，提出管道完整性管理的概念與真正實現管道完整性管理工作的效能應區別對待。此外，中國石化和中海石油也開始推廣套用完整性管理。