美国和加拿大油气管道判废经验启示

通过在美国和加拿大开展油气管道废弃问题的案例调研、咨询以及问卷调查,了解了两个国家油气管道废弃现状,从管理理念、参考指标、决策流程、监管要求、法律法规制定以及环境管理等多个方面总结了两国油气管道判废经验。为了促进中国油气管道判废管理与技术的发展,参照美国和加拿大油气管道废弃方法,根据中国油气管道运行现状,提出中国今后开展油气管道判废研究的重点是依据当前油气管道格局和完整性管理的水平,建立综合评估判废决策机制,从而高效指导管道运营企业科学决策老龄油气管道的废弃工作。     

基于失效概率的老龄油气管道判废方法

服役年限较长的老龄油气管道事故频繁,结构安全性低,运维成本高,需要做废弃处理。提出了一种基于失效概率的老龄管道判废方法:广泛调研国内外油气管道事故数据,参考事故频率数据,推荐了管道基本失效概率,以目标管道或同期建设、运营环境相似的管道事故历史数据计算的失效风险概率作为判废评估指标,通过无量纲化的风险系数给出老龄管道废弃指导意见。该方法可实现油气管道定量判废评估,有效解决老龄管道的判废问题。     

油气管道判废方法研究进展

中国早期建成的油气管道存在老化严重、故障频繁、运营成本高等问题,为了提高其安全性和经济性,必须对老龄化管道进行判废考量。通过调研国内外油气管道判废的研究现状,提出了科学的管道判废方法应该由评价模式、指标体系、评价方法及废弃准则4部分组成;可从适用性、完整性、风险性/可靠性、经济性及合法性几方面量化油气管道的判废程度,建立管道判废评价模式及其对应的关键指标;根据常规判废评价方法的特点,分析了现有4种常用判废方法的优势和不足,推荐了不同判废评价模式可以采用的评价方法,以期为建立科学、系统、合理的判废方法提供依据。     

陆上废弃管道处置中的组合清洗技术

目前东北老管道安全环保废弃处置需求强烈,其中管内残留物的彻底清理极为重要,现有的清管器和化学清洗剂相结合的组合清洗技术国内尚无针对陆上废弃管道的应用先例,且缺乏可指导工程应用的施工工艺。根据管道组合清洗的基本原理,针对废弃管道的特点,提出了组合清洗技术的一般应用原则和施工工艺要求,对硬质原油蜡样开展化学清洗剂的模拟溶解效果测试,验证化学清洗剂的有效性。基于东北封存的老旧管道开展现场试验,验证组合清洗技术在废弃管段处置工程中的实际效果,从而促进实用的施工工艺的建立,为该技术在管道废弃处置中的推广应用奠定基础。研究表明:组合清洗技术能够实现管内残留物的高洁净度清理,可消除废弃管道的安全和环境风险,是陆上废弃管道处置过程中的重要保障技术。     

天然气长输管道风险接受准则的研究进展

基于天然气长输管道的风险因素分析,从个人风险、社会风险、环境风险三个方面论述了风险接受准则确定方法的研究与应用现状.个人风险接受准则的确定方法包括ALARP原则、AFR值、风险矩阵、AI值等;社会风险接受准则的确定方法包括F-N曲线、VIIH值、ICAF值、ALARP原则、风险矩阵等;而环境风险接受准则的确定,需要综合考虑生命损失、财产损失和环境破坏因素.指出了目前开展天然气长输管道风险接受准则研究与应用工作需要解决的问题和今后的重点研究方向.     

新建管道完整性管理理念探索

新建管道开展完整性管理是保证管道运行期安全的本质基础,只有在新建管道建设期间开展完整性管理,通过风险评价、设计风险减缓设施等完整性管理措施降低管道本质风险因素,为管道的安全运行奠定基础。对新建管道完整性管理的理念、国外新建管道完整性管理现状与特点、国内新建管道完整性管理需求和今后新建管道完整性管理研究和应用方式等模式进行了探讨,提出了新建管道完整性管理的理念、原则和管理框架,为系统开展新建管道完整性管理探索了一种科学可行的管理模式。     

埋地含蜡原油管道流动安全评价研究

介绍了含蜡原油管道流动安全评价研究的主要内容及国内外研究进展,认为管道流动安全状况与管输原油的流变性、管径、地温、土壤热物性、管道工作状态、管道腐蚀状况和泵配置等因素有关。指出使用不确定性分析方法进行管道流动安全评价研究面临两大挑战,即影响因素不确定性描述和凝管风险可接受标准的确定。建议进一步加强含蜡原油流变性研究和管道停输再启动安全评价方法研究,并开展管道流动安全等级划分标准、重要影响因素不确定性和凝管损失计算模型的研究。     

油气管道废弃处置技术及其应用

油气管道继续输送油气的效益低于输送成本且管道没有其他潜在用途,或者管道自身条件老化严重无法继续安全运行时,废弃处理是不可避免的选择。管道废弃施工是一项复杂的系统工程,应该做好充分准备并制定详细计划,将经济成本和环境负面影响降到最低。针对管道废弃过程的重要环节,结合国外管道废弃处置的实际案例,探讨了管道残留物的清理、管道及其附件的拆除、穿越管段的填充、原位弃置管道导流效应的处理以及管道废弃处置之后的跟踪维护等关键技术,可为我国废弃油气管道的科学处置提供借鉴。     

油气管道沥青防腐层的判废方法

科学地进行防腐层判废是合理利用资金,搞好防腐层大修的重要前期工作。结合鲁宁输油管道防腐层判废主实践经验,指出应将防腐层绝缘电阻率测试值、阴极保护系统运行参数以及防腐层检补漏数据进行综合分析,以确定防腐层大修的位置,提高防腐层判废的准确率。     

油气管道全生命周期完整性管理体系的构建

为了加强油气管道风险防控,将完整性管理理念引入中国管道行业。引进、消化、吸收国外油气管道完整性管理的先进方法,结合中国油气管道实际情况进行再创新:制定了覆盖管道建设、运行、废弃处置全生命周期的“564”完整性管理工作流程,建立了包含管道完整性管理、科技研发、技术服务、推广应用的全链条组织架构,形成了完备的完整性管理数据、标准、技术及人才保障体系。油气管道全生命周期完整性管理提升了管道本质安全,取得了明显成效,探索实践中形成的模式、标准规范不仅确保了油气管道安全平稳运行,也为行业发展提供了参考范例。     

澳大利亚长输管道管理标准的先进性

为了保障油气管道运行安全,有必要建立完善的管道管理程序,预防挖掘、爆破、打孔盗油等第三方破坏行为危害管道安全。国内对欧美国家级层面管道安全管理现状开展了调研,但调研内容较少涉及管道运营商的实践做法。以AS 2885.3-2012为例,分别从管道投产、公众警示、线路巡查和管道闲置废弃等方面,介绍了澳大利亚管道管理标准的先进性:将投产延迟管道和闲置管道视为在役管道进行管理;公开管道管理方案和应急措施,以提高公众管道保护意识;制定严格细致的管道线路巡护项目;建立"统一电话报警系统",规范第三方作业;制定详细的废弃管道处置规定等。基于上述,提出了借鉴澳大利亚标准先进性,提高我国管道管理技术水平的建议。     

油气管道腐蚀缺陷维修响应决策

针对随时间生长的腐蚀类金属损失缺陷,制定科学合理的维修响应计划,是完整性管理的最终价值体现。基于目前中国腐蚀缺陷维修响应级别的判定主要参考国外标准执行,不一定适合中国管道的现状,通过比较分析,确定了适用于中国国情的缺陷维修响应级别判定准则,提出了维修响应图形判定方法,并从工程实际应用层面提供了确定缺陷计划响应时间和下一次检测评价时间的方法。实例应用结果表明:建立的响应级别判定准则更加符合我国油气管道距离长、途经地区条件复杂多变等实际情况,响应级别判定方法及计划响应时间确定方法直观、易操作,具有较强的工程应用价值。     

油气管道选线和风险评价相关法规与方法

油气长输管道合理选线是保证管道安全运行的基础,也是降低管道事故概率及沿线事故影响区域人员风险的重要措施.梳理了国内外油气长输管道选线法规与方法,总结了控制安全距离和管道自身安全性的两种管道选线原则,论述了其在不同国家的应用情况.综述了油气长输管道选线方法与步骤的研究进展,在选线中需考虑的主要因素,管道风险分析的发展历程,以及风险评价方法和风险可接受标准的研究进展.建议制定基于风险的选线标准,开展多目标优化算法研究,确定可接受风险标准,完善管道事故数据库.     

物联网技术在管道完整性管理中的应用

为准确分析管道运行中存在的风险因素、风险活动,评价管道的安全状况,需采用物联网技术建立管道完整性管理的信息技术平台。管道物联网通过传感器连接管道与附属设施,建立数据的整合体系,进行数据的综合分析与利用,基于业务需求开发数据的智能化应用平台,实现对管道运营各个环节的优化管理。介绍了基于物联网技术的管道完整性管理在数据采集、远程监测以及物资管理等领域的应用,结果表明:采用物联网技术不仅可实现管道完整性管理的可视化、数字化的目标,而且能最大限度地降低时间和空间危险因素,确保管道安全和平稳运行。     

无人机技术在油气管道巡护中的应用

中国长输油气管道具有运行里程长、分布范围广、沿线环境复杂等特点,提高管道安全管理水平,尤其是有效的线路巡护,对于减少管道安全事故、降低管道安全风险、保障管道平稳安全运行具有重要意义。受油气管道沿线地理条件限制和自然环境影响,传统的人工巡护方式表现出一定的局限性,制约了巡护质量和效率。为了解决该问题,研究利用无人机技术对油气管道进行巡护的方法,并结合油气管道企业实际情况开展了可行性验证。结果表明:无人机巡护技术可以有效地弥补人工巡护方式的不足,同时降低巡护成本,提高巡护效率,能够促进油气管道企业现代化管理水平的提升,是未来管道巡护发展的重点方向。     

国外油气管道废弃方法及启示

针对中国部分管道面临废弃但尚无管道弃置实际操作经验的问题,对国外油气管道废弃经验进行了调研,总结了国外陆地和海底管道废弃方法:陆地管道首先根据废弃矩阵初步确定其废弃方法,然后对管道进行现场评估,综合考虑管道使用现状、废弃成本、环境等多方面因素,对最初确定的废弃方法进行修正,二次确定最终的管道废弃方法;海底管道废弃处理方法主要取决于当地环境保护法律法规的相关规定,大部分海底管道均采用原地废弃的方法,而部分位于特殊位置的海底管段需要进行拆除。同时,提供了不同类型油气管道的废弃实例,可为中国油气管道的废弃处理提供参考。     

陆上油气管道的废弃处理

油气管道废弃是营运管道永久停止服务后的必要处理环节,我国在这一领域的研究尚属起步阶段。总结了油气管道发达国家与油气资源丰富国家在油气管道废弃处理方面的发展现状,特别是在废弃管道残留物清洗、管道及附件拆除、环境保护、废弃物回收利用等方面的先进做法,剖析了国际上重要的油气管道废弃处理相关标准规范,不同废弃方式的选择依据与考虑因素,以及典型废弃方式的工程案例,为促进我国陆上油气管道废弃处理规范的建立,以及诸如管内残留物清洗、注浆加固和管道拆除等技术体系的形成提供指导。     

油气管道可接受风险准则研究

风险评估是管道完整性管理的基础和核心技术,而风险可接受判据是风险评估中必须解决的关键技术问题。按照风险的最低合理可行(ALARP)原则,结合中国油气管道实际,基于历史事故数据统计分析,提出了中国油气管道风险可接受准则。推荐个体风险可接受的临界值为10-6,可容忍的临界值为10-4;给出了社会风险可接受判据的F-N曲线模型,即死亡人数(N)和超越概率(F)关系曲线。建议加强油气管道失效信息数据库建设,做好历史失效事故数据的积累和统计,对管道风险评估具有重要意义。     

基于人工蜂群算法优化的SVM管道风险评估

管道风险评估是管道风险管理的重要组成部分,其目的是通过对风险的调查和分析,识别可能导致管道事故的重要因素,使得管道风险管理更加科学化。为了对管道日常运行状态风险进行准确评估,提出了一种利用人工蜂群算法优化的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)管道安全风险评估方法:建立管道风险评估模型,从工艺运行角度收集成品油管道、正反输原油管道、掺混输送原油管道的工艺运行特征,并形成样本特征集合。对这4种类型管道的特征集合进行试验验证,结果表明:在小样本情况下,采用基于人工蜂群算法优化的SVM管道风险评估方法正确率较高,并具有良好的普适性,能够根据管道实际运行状态给出正确的风险评估结果。(图3,表1,参21)     

长输管道定量风险评价方法研究

油气管疲乏的定量风险评价技术是一门新型的管理技术。介绍了定量风险评价技术的内容，以及国外在定量风险评价技术方面所取得的成绩。在我国进行管道的定量风险评价技术具有重要意义，管道管理者可以根据评价结果了解管道的完好状况和提前掌握管道的危险地段情况，以便合理地分配维护资金，交管道的盲目被动维修为预知主动维修，提高管道的运行安全性。