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摘要：随着我国科学技术（计算机、信息、管理）水平的快速发展, 城市输气管道完整性管理技术也在不断发生着新的变化, 经历了从简单认知管理、经验管理到体系管理的发展过程。城市输气管道完整性管理大致包括 6 个环节，其管理工作围绕这些环节持续循环和改进，以保证管道始终在安全可靠的状态下运行。
关键词：城市输气管道；完整性管理；数据采集；风险评价
中图分类号：TE832文献标识码： A 文章编号：
前言
城市输气管道完整性管理是作为一种新的管理模式，主要是围绕完整性管理流程开展的一种以风险管理为核心，以完整性评价为基础的管理。管道完整性管理与管道的设计、施工、运行、维护、检修和管道的各个过程是密切联系的，是基于风险评估、可靠性评估的基础上，采取完整性检测技术对城市输气管道的运行状态进行的评估。经过不断的积累、研究和探索, 逐渐形成了一个综合的、持续循环和不断改进的完整过程，管道完整性管理流程的核心内容包括数据收集与整合及分析、潜在危险因素的识别及分类、风险评价、完整性评价、管道维护决策和应急响应。 管道的完整性在实施这一循环过程中可以不断得到提高。
随着国家“西气东输”工程的实施，管道也迎来建设的高潮，无锡从2004年4月开始就正式启动了天然气置换工程，当年无锡地区全社会天然气消费量仅为6622万立方米，至2006年全市天然气消费量已达46327万立方米，三年增长了近6倍，管道数量也随之大幅增加，其供应主要在工业、公共建筑、居民小区和各种燃气站等。新建管道的运行维护管理受到关注，受到人为因素、自然因素的影响，管理的难度将逐渐加大，管道完整性管理已成为管道管理的强有力手段。
1 、管道完整性管理概述
1.1 管道完整性
管道完整性指的是管道始终处于一个完全可靠的服务状态，主要包括三个方面的内涵：第一，管道要始终处在一个受控制的状态；第二，管道在功能与物理上是完整的；第三，管道的运营商已经做好了防止失效事故发生的工作，但仍在不断持续采取措施进行预防。管道完整性是一个动态的过程，它贯穿于管道的所有运行期，即与管道的设计、施工、运行、维护等过程息息相关。
1.2 管道的完整性管理
管道的完整性管理是指：“管道运营商通过根据不断变化的管道因素，对天然气管道运营中面临的风险因素的识别和技术评价，制定相应的风险控制对策，不断改善识别到的不利因素，从而将管道运行的风险水平始终控制在可接受的、合理的范围内。管道的完整性管理的流程图如图1所示，每个步骤间也存在着信息的大量流动与交互作用。
图1
1.3 实施完整性管理的意义
（1）减少了突发性灾难的发生，保障燃气管道周围居民的生命与财产安全，减少了环境污染；
（2）能够及时地消除一些危害管道安全的风险因素，提高燃气管道系统的完整性、可靠性与安全度；
（3）提高了管理层的决策水平；
（4）增强了操作人员的安全与信心；
（5）在一定层面上，优化了风险与成本之间的关系；
（6）提高了系统设施的使用效率、综合经济效益。
2、 完整性管理在城市输气管道中的应用
本文前面叙述了完整性管理理论的相关概念，知道了完整性管理、管道的完整性管理，以及完整性管理在使用中的意义。以下内容将是对完整性管理在城市输气管道中的应用分析，步骤大致如下：
2.1 识别潜在危险
识别影响管道完整性的潛在危险，这是开展完整性管理的第一步，对于所有危害了管道完整性的危险都必须考虑在内。国际管道研究委员会将管道失效的原因归纳为了3种时间类型、9种失效类型、22种小类（21种小类加1种“未知原因”）。这些原因中，每一类原因都代表了影响管道的一种危险，详见下表（表1）：
表1
2.2 划分管段
有些潜在危险往往随着管道沿线的分布状况不同而影响管道完整性产生变化，管道的风险程度也随之而变。因此，应该将整体管道进行划分，划分为若干段以后，能够增强对危险性的识别以及评价风险的准确性。一般来讲，分段的标准应该把握好四个方面：人口密度、防腐层状况、管理使用的年限以及土壤的状况。
2.3 收集数据
数据是最有说服力的东西，它也是管道完整性管理的基础，数据不完整的话可能会导致不确定的评估结果，也可能产生错误或者不良的结果，从而误导了经营者对于重大风险的感知。数据的准确性与完成程度也是影响选择评估方法的重要因素，并能影响评估结果的准确度。
2.4 风险评估
图2 风险评估基本模型
如图2所示，这就是风险评估的基本模型。风险评估是管道完整性管理中不可分割的主要组成部分，通过风险评估能够进一步了解燃气管道沿线的风险位置与风险性质。在前面提到了数据的收集，收集好之后，便可以利用风险评估得出不同失效和不同管段的风险指标，通过对风险评估的结果进行比较，确定哪些管道区域需要优先展开完整性评价，以及哪些失效原因需要优先进行预防，制定出一个拥有检测、维修预防、完整性评估等措施的维护方案。当前，风险评估法已经在油气长输管道中得到了广泛应用，但是城市输气管道由于自身的结构与环境特点，并不能完全套用风险评估法。因此，风险评估法还需要不断改进与创新，才能完全适用于城市输气管道完整性风险评估中。
2.5 完整性评估
在完整性评估阶段，应该根据燃气管道失效的类型，合理地选择检测技术，针对需要优先评估的管段先进行完整性评估。美国管道安全局为我们提供了四种方法：压力试验、直接评估（外腐蚀直接评估与内服是直接评估）、内检测技术以及其他能评估管道完整性的技术。虽然提供了四种方法，可是根据实际情况来分析，并非四种方法都适用。内检测技术使用的时候，检测器需在管道中穿行，这必然对管道的构造与压力有所要求，然而城市输气管道大多处于中低等压力范围，支管也比较多，显然不能使用内检测法；城市输气管道不可能停输以便进行检测，它必须保证居民与工商业用户用气，因此压力试验也不能适用于城市输气管道的完整性评估。结合了以上特点之后，对于城市输气管道的完整性评估主要采用的是直接评估中的外腐蚀直接评估法进行高风险管段的评估与检测。
2.6 适用性评估
适用性评估一般使用在含缺陷管道的评估中，主要包括：管道剩余寿命预测和剩余强度评估。
2.6.1 剩余寿命预测
剩余寿命预测是管道安全评估中比较重要的环节，它关系着管道所剩的服务时间。剩余寿命的预测结果能为管道的维修、检测以及更换周期的及时制定提供一份科学的依据。
2.6.2 剩余强度评估
含缺陷的管道剩余强度的评估是在检测出了管道的缺陷后，通过严格理论进行分析、试验以及力学的计算，确定管道允许的最大工作压力与当前工作压力下允许的临界缺陷尺寸，它为管道的维修与更换以及升、降压的操作提供了依据。
2.7 维修及预防措施
管道经过了风险评估与完整性评估之后，根据评估结果作出相应的响应：进行管道维修、调整管网的运行工况、采取合理的措施来减小或者消除安全隐患，从而提高燃气管道的安全性。
3、 结语
城市输气管道的完整性管理引进十余年，已在国内全面推广，管理层应该广泛了解各种实用技术，在充分认识与评估管道基本特征基础上，积极借鉴国内国外关于燃气长输管道处理的成功做法，建立管道完整性管理的数据库并规范数据的管理，同时建立数据库同其他系统之间的对接通信机制，以此完善完整性管理在城市输气管道中的应用，落实并发展我国城市输气管道的完整性管理与安全管理工作。
参考文献：
[1]陈立杰，王新增．长输油气管道的完整性及其管理[J]．化工之友，2007（17）.
[2]杨祖佩，王维斌.我国油气管道完整性管理体系发展与建议[J].油气储运,2006,25(9).
[3]王蕾，李帆． 燃气输配管网完整性管理的探讨［J］． 煤气与热力，2006，26( 9) : 16 －19．
[4] 董绍华.管道完整性管理体系与实践[M].北京：石油工业出版社，2008：12.
关键词：城市输气管道；完整性管理；数据采集；风险评价
中图分类号：TE832文献标识码： A 文章编号：
前言
城市输气管道完整性管理是作为一种新的管理模式，主要是围绕完整性管理流程开展的一种以风险管理为核心，以完整性评价为基础的管理。管道完整性管理与管道的设计、施工、运行、维护、检修和管道的各个过程是密切联系的，是基于风险评估、可靠性评估的基础上，采取完整性检测技术对城市输气管道的运行状态进行的评估。经过不断的积累、研究和探索, 逐渐形成了一个综合的、持续循环和不断改进的完整过程，管道完整性管理流程的核心内容包括数据收集与整合及分析、潜在危险因素的识别及分类、风险评价、完整性评价、管道维护决策和应急响应。 管道的完整性在实施这一循环过程中可以不断得到提高。
随着国家“西气东输”工程的实施，管道也迎来建设的高潮，无锡从2004年4月开始就正式启动了天然气置换工程，当年无锡地区全社会天然气消费量仅为6622万立方米，至2006年全市天然气消费量已达46327万立方米，三年增长了近6倍，管道数量也随之大幅增加，其供应主要在工业、公共建筑、居民小区和各种燃气站等。新建管道的运行维护管理受到关注，受到人为因素、自然因素的影响，管理的难度将逐渐加大，管道完整性管理已成为管道管理的强有力手段。
1 、管道完整性管理概述
1.1 管道完整性
管道完整性指的是管道始终处于一个完全可靠的服务状态，主要包括三个方面的内涵：第一，管道要始终处在一个受控制的状态；第二，管道在功能与物理上是完整的；第三，管道的运营商已经做好了防止失效事故发生的工作，但仍在不断持续采取措施进行预防。管道完整性是一个动态的过程，它贯穿于管道的所有运行期，即与管道的设计、施工、运行、维护等过程息息相关。
1.2 管道的完整性管理
管道的完整性管理是指：“管道运营商通过根据不断变化的管道因素，对天然气管道运营中面临的风险因素的识别和技术评价，制定相应的风险控制对策，不断改善识别到的不利因素，从而将管道运行的风险水平始终控制在可接受的、合理的范围内。管道的完整性管理的流程图如图1所示，每个步骤间也存在着信息的大量流动与交互作用。
图1
1.3 实施完整性管理的意义
（1）减少了突发性灾难的发生，保障燃气管道周围居民的生命与财产安全，减少了环境污染；
（2）能够及时地消除一些危害管道安全的风险因素，提高燃气管道系统的完整性、可靠性与安全度；
（3）提高了管理层的决策水平；
（4）增强了操作人员的安全与信心；
（5）在一定层面上，优化了风险与成本之间的关系；
（6）提高了系统设施的使用效率、综合经济效益。
2、 完整性管理在城市输气管道中的应用
本文前面叙述了完整性管理理论的相关概念，知道了完整性管理、管道的完整性管理，以及完整性管理在使用中的意义。以下内容将是对完整性管理在城市输气管道中的应用分析，步骤大致如下：
2.1 识别潜在危险
识别影响管道完整性的潛在危险，这是开展完整性管理的第一步，对于所有危害了管道完整性的危险都必须考虑在内。国际管道研究委员会将管道失效的原因归纳为了3种时间类型、9种失效类型、22种小类（21种小类加1种“未知原因”）。这些原因中，每一类原因都代表了影响管道的一种危险，详见下表（表1）：
表1
2.2 划分管段
有些潜在危险往往随着管道沿线的分布状况不同而影响管道完整性产生变化，管道的风险程度也随之而变。因此，应该将整体管道进行划分，划分为若干段以后，能够增强对危险性的识别以及评价风险的准确性。一般来讲，分段的标准应该把握好四个方面：人口密度、防腐层状况、管理使用的年限以及土壤的状况。
2.3 收集数据
数据是最有说服力的东西，它也是管道完整性管理的基础，数据不完整的话可能会导致不确定的评估结果，也可能产生错误或者不良的结果，从而误导了经营者对于重大风险的感知。数据的准确性与完成程度也是影响选择评估方法的重要因素，并能影响评估结果的准确度。
2.4 风险评估
图2 风险评估基本模型
如图2所示，这就是风险评估的基本模型。风险评估是管道完整性管理中不可分割的主要组成部分，通过风险评估能够进一步了解燃气管道沿线的风险位置与风险性质。在前面提到了数据的收集，收集好之后，便可以利用风险评估得出不同失效和不同管段的风险指标，通过对风险评估的结果进行比较，确定哪些管道区域需要优先展开完整性评价，以及哪些失效原因需要优先进行预防，制定出一个拥有检测、维修预防、完整性评估等措施的维护方案。当前，风险评估法已经在油气长输管道中得到了广泛应用，但是城市输气管道由于自身的结构与环境特点，并不能完全套用风险评估法。因此，风险评估法还需要不断改进与创新，才能完全适用于城市输气管道完整性风险评估中。
2.5 完整性评估
在完整性评估阶段，应该根据燃气管道失效的类型，合理地选择检测技术，针对需要优先评估的管段先进行完整性评估。美国管道安全局为我们提供了四种方法：压力试验、直接评估（外腐蚀直接评估与内服是直接评估）、内检测技术以及其他能评估管道完整性的技术。虽然提供了四种方法，可是根据实际情况来分析，并非四种方法都适用。内检测技术使用的时候，检测器需在管道中穿行，这必然对管道的构造与压力有所要求，然而城市输气管道大多处于中低等压力范围，支管也比较多，显然不能使用内检测法；城市输气管道不可能停输以便进行检测，它必须保证居民与工商业用户用气，因此压力试验也不能适用于城市输气管道的完整性评估。结合了以上特点之后，对于城市输气管道的完整性评估主要采用的是直接评估中的外腐蚀直接评估法进行高风险管段的评估与检测。
2.6 适用性评估
适用性评估一般使用在含缺陷管道的评估中，主要包括：管道剩余寿命预测和剩余强度评估。
2.6.1 剩余寿命预测
剩余寿命预测是管道安全评估中比较重要的环节，它关系着管道所剩的服务时间。剩余寿命的预测结果能为管道的维修、检测以及更换周期的及时制定提供一份科学的依据。
2.6.2 剩余强度评估
含缺陷的管道剩余强度的评估是在检测出了管道的缺陷后，通过严格理论进行分析、试验以及力学的计算，确定管道允许的最大工作压力与当前工作压力下允许的临界缺陷尺寸，它为管道的维修与更换以及升、降压的操作提供了依据。
2.7 维修及预防措施
管道经过了风险评估与完整性评估之后，根据评估结果作出相应的响应：进行管道维修、调整管网的运行工况、采取合理的措施来减小或者消除安全隐患，从而提高燃气管道的安全性。
3、 结语
城市输气管道的完整性管理引进十余年，已在国内全面推广，管理层应该广泛了解各种实用技术，在充分认识与评估管道基本特征基础上，积极借鉴国内国外关于燃气长输管道处理的成功做法，建立管道完整性管理的数据库并规范数据的管理，同时建立数据库同其他系统之间的对接通信机制，以此完善完整性管理在城市输气管道中的应用，落实并发展我国城市输气管道的完整性管理与安全管理工作。
参考文献：
[1]陈立杰，王新增．长输油气管道的完整性及其管理[J]．化工之友，2007（17）.
[2]杨祖佩，王维斌.我国油气管道完整性管理体系发展与建议[J].油气储运,2006,25(9).
[3]王蕾，李帆． 燃气输配管网完整性管理的探讨［J］． 煤气与热力，2006，26( 9) : 16 －19．
[4] 董绍华.管道完整性管理体系与实践[M].北京：石油工业出版社，2008：12.