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油气输送管道完整性管理规范_解读与分析_杨静
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管道泄漏频率和推荐可接受标准表
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3 次 / ( 10 km·a)
输气管道泄漏频率 0. 400 - 0. 167 -
油气管道整体泄漏频率 0. 906 0. 194 0. 167 0. 122
- 0. 193 0. 4
0. 438 - -
SAFETY HEALTH & ENVIRONMENT
摘
要: 对 GB 32167 - 2015《油气输送管道完
特点量身定制, 于 2015 年 10 月 13 日正式发布, 2006 年 3 月 1 日实施。 GB 32167 的发布, 弥补了 我国完整性管理国家标准的空白, 适应当前我国 管道完整性管理的发展需求和迫切要求。 针对完 整性管理中高后果区识别、 风险评价等关键环节, 对 GB 32167 进行解读, 分析其与我国现行相关标 准的差异和先进性。 1 1. 1 标准先进性分析 高后果区识别 GB 32167 摒弃了以 关于高后果区识别的规定, 往我国 管 道 企 业 根 据 高 后 果 目 标 及 属 性 进 行 评 分
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SAFETY HEALTH & ENVIRONMENT
2016 年第 16 卷第 6 期
等.《油气输送管道完整性管理规范》 解读与分析 杨静,
安全管理
值除作为后期管理依据外, 无任何实际意义。高后 果区识别最终目的是确定是否为高后果区, 实现分 重点或分级管理。GB 32167 中高后果区分级方法, 相比于评分方法, 完全规避了评分操作的繁琐性, 极 大减轻了现场工作量, 可操作性更强。 GB 32167 在 SY / T 6975
[12 ] [11 ]
CAW、 EGIG、 英国陆上管道管理协会、 加拿大 TSB 数据明显偏高, 原因在于各国或组织对事故的定 义存 在 差 异。 根 据 美 国 DOT 和 PHMSA 官 方 定 义
[7 ]
, 同时促进我国管
道风险评价向定量化方向发展。
, 油气管道泄漏是指管道上存在小型孔洞或
裂纹而导致油气释放, 即只要存在油气释放, 则认 定为泄漏事件。 而欧洲 CONCAW 统计数据基于 或溢油 < 1 m 但产生安全或环 管道溢油 > 1 m , 境后果的泄漏事故 ; EGIG 统计数据基于最大运 行压 力 大 于 1. 5 MPa 管 道 的 气 体 意 外 释 放 事 件
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安全理
可 以 看 出, 美 国 PHMSA 数 据 较 欧 洲 CON-
2016 年第 16 卷第 6 期
管理机制, 提高我国管道管理水平和事故防范水 平, 形成一种国家主导、 行业认同、 社会参与的公 开透明的管道事故管理机制 1. 3 完整性管理培训要求 GB 32167 首次以标准形式规定完整性管理培 训和能力要求, 提出培训与能力实行分级管理; 同 时提供完整性管理培训大纲, 包括初级、 中级和高 级培训要求、 培训与认证要求、 培训教师要求等, 首次从国家层面明确完整性管理人员从业要求。 完整性管理不同于传统的管道管理模式, 是一项 涉及众多学科的系统工程, 要求从业人员具备材 料、 力学、 风险管理等各方面的基础知识, 并熟悉 管输工艺及管道的日常管理等。 目前我国专业的 管道完整性管理人员储备不足, 人才培养和完整 性管理需求难以匹配, 完整性从业人员的数量、 素 质等相对于 管 道 完 整 性 管 理 业 务 的 发 展 有 所 滞 后, 人员素质培养和职业资质管理有待完善
[9 ] [8 ] 3 3
。加拿大 TSB 统计数据则涵盖所有管道事故
[10 ]
和事件
。
各国或组织对管道事故定义有其各自不同的 标准, 必 然 导 致 事 故 统 计 结 果 的 独 立 性。 GB 32167 风险可接受推荐值与美国 PHMSA 提供的数 据基本一致, 即给定的是油气管道所有介质泄漏 事件或事故发生率限值, 并未明确较为严重的管 道事故控制要求。 鉴于我国管道失效数据严重不 足, 利用 PHMSA 官方统计数据, 进一步得到美国 2010 ~ 2014 年油气管道 特 大 和 重 大 事 故 发 生 频 率, 见表 2 , 以期为我国管道企业或行业提供风险 控制目标参考。其中特大事故是指致死或受伤入 院的事故; 重大事故是指: ① 致死或受伤入院; ② 5桶 损失超过 50 000 美金; ③ 高挥发性液体泄漏, 以上或其他液体泄漏 50 桶以上; ④ 导致意外火灾 或爆炸的液体泄漏。 表2 2010 ~ 2014 年美国油气管道事故率
的做法, 而直接由目标物属性将高后果区分
、 、 为 Ⅰ Ⅱ Ⅲ级, 其中Ⅲ级最严重。评分法虽然通过量化 使后果严重程度更直观, 但操作繁琐, 且评分值不具 有可比性。如工程实践中出现评价分值为几十和上 千的区域, 其后果并非相差几十倍。高后果区评分 1225 收稿日期: 20152013 年毕业于中 作者简介: 杨静, 助理工程师, 国石油大学 ( 北京 ) 油气储运专业, 现主要从事 油气管道完整性管理方面的研究工作 。
[5] 较高和高 4 个等级 , 与 GB / T 27512 - 2011 一 [6] 致, 而 SY / T 6648 - 2006 将 风 险 分 为 低 、 中、
高三级 。 GB 32167 规定了风险可接受性的确定 此外, 方法和应考虑的因素, 并依据国内外管道泄漏频 率统计数据, 首次给出了推荐的失效可接受标准, 如表 1 所示。
[4 ]
对输油管 基础上,
中并未规
道高后果区识别作了一定调整, 直接以地区等级 “与管道平行敷设的地下 作为识别依据, 同时未将 设施区域及与其他管道交叉的区域 ” 单列, 而直接 “易燃易爆场所 ” , 归入 考虑范围更广。 第 6. 2. 4 条规定, 当输油管道附近地形起伏较大时, 可依据 地形地貌条件、 地下管涵等判断泄漏油品可能的 流动方向, 对其中距离进行调整。 该规定充分考 虑了我国管道途经地形地貌复杂多变的现状, 提 高了标准应用的灵活性。 GB32167 中天然气管道高后果区识别在考虑 地区等级和特定场所基础上, 额外考虑易燃易爆 场所, 并定级为 Ⅱ 级。 此外, 识别区域范围在以往 标准基础上作了一定调整。 a) 以 200 m 作为潜在影响半径的上限条件, 由管径 711 mm( 最大操作压力 6. 4 MPa) 变更为管 径 762 mm( 最大操作压力 6. 9 MPa) ; b) 对于超出 a) 中所述上限条件的情况, 潜在 半径由按 300 m 计变更为根据公式计算。 根据 ASME B31. 8S, 潜在影响半径计算公式 如下: p r = 0. 099 d 槡 m; — —潜在影响半径, 式中: r— d— mm; — —管道外径, 表1
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p— — —管段最大允许操作压力, MPa。 管径 762 mm 对应潜在影响半径为 通过计算, 198. 16 m, 而管径 711 mm 对应潜在影响半径 为 178. 07 m。由此可见, GB 32167 以管径 762 mm 为 200 m 上限条件更为合理。 国外输气管道高后果区原始报告
次 / ( 10 km·a) 管道类型 危险液体管道 事故发生率 特大事故 平均值 最大值 输气管道 平均值 最大值 0. 007 0. 013 0. 005 0. 012 重大事故 平均值 最大值 平均值 最大值 0. 468 0. 529 0. 151 0. 171
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。
该规定有助于我国管道行业进一步明确完整性管 完善完整性管理培训和取证体 理人员资质要求, 系, 促进管道从业人员的职业化发展。 2 强制性条文说明 GB 32167 是我国油气输送管道完整性管理强 制性标准规范, 其中包括 6 条强制性条目。 关于 高后果区识别要求, 第 4. 4 条规定“在建设期开展 高后果区识别, 优化路由选择。 无法避绕高后果 , 区时应采取安全防护措施 ” 为管道的本质安全提 “管道运营期周期性地进行 供保障; 第 4. 5 条规定 高后果区识别, 识别时间间隔最 长 不 超 过 18 个 月。当管道及周边环境发生变化, 及时进行高后 , 果区更新” 该规定充分考虑我国管道沿线周边环 境多变( 如农田耕地城镇化 ) 的格局; 第 4. 6 条规 “对高后果区管道进行风险评价 ” , 定 明确高后果 区为管道管理重点。 针对完整性评价, 第 8. 1. 1 条规定“新建管道 ; 第 8. 1. 2 条规 在投用后 3 年内完成完整性评价 ” “输油管道高后果区完整性评价的最大时间间 定 ; 第 8. 1. 5 条规定“内检测时间间 隔不超过 8 年 ” 隔需要根据风险评价和上次完整性评价结果综合 。 标准 确定, 最大评价时间间隔应符合表 4 要求 ” 中表 4 对应下表 3 。 对比我国现行内检测标准,
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整性管理规范》 中高后果区识别、 风险评价等完整 性管理关键环节进行解读, 并分析其中强制性条 GB 32167 较我国以往标准有较大 文。研究表明, 改进, 充分考虑了我国国情, 适应当前我国管道管 理现状, 可操作性和应用性更强。 同时建议管道 企业根据自身管道特点确定检测时间间隔, 而不 是简单照搬国外数据。 关键词: 管道完整性 管理标准 先进性
定潜在影响半径上限, 只是在实际事故结果与模 型计算结果对比图中出现最大计算半径 1 000 ft 即 305 m, 但该值只是一个示例, 由管径 42 in、 最 大操作压力 1207 psig 计算得到, 并不能作为普遍 适用的影响半径上限。 当前油气管道正朝着高压 力大口径方向发展, 高压大口径管道影响半径势 必更大。我国西气东输三线, 管径 1 219 mm, 设计 压力 12 MPa, 按照式 ( 1 ) 计算, 潜在影 响 半 径 为 418 m, 远超出以往标准规定的上限值 300 m。 综 GB 32167 中关于天然气管道高后果区识 合考虑, 别区域范围的规定更为科学合理。 1. 2 风险评价与失效管理 GB 32167 并 未 规 定 具 体 采 用 何 种 风 险 评 价方法 , 而提倡结合评价目标及数据 完 整 度 、 经 济投入等 因 素 选 择 适 用 的 方 法 。 同 时 , 提供风 险矩阵法 的 详 细 评 价 准 则 , 将 风 险 分 为 低、 中、