1、淺談城市燃?xì)夤艿赖耐暾怨芾肀R哲2021年11月01日15:07  摘要：目前,管道完整性管理已成為管道工程領(lǐng)域的熱點(diǎn),通過(guò)管道完整性管理,不僅可以大大減小管道事故的發(fā)生率,還可以防止不必要的和無(wú)方案的更換,從而獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文主要以淄川城區(qū)為參照，對(duì)管道完整性管理的應(yīng)用進(jìn)行初探。關(guān)鍵字：城市燃?xì)夤艿劳暾?#160; 管理平安   檢測(cè)一、概述：城市燃?xì)夤艿劳暾怨芾硎且环N全新的平安管理模式，是以保證城市燃?xì)夤艿赖钠桨策\(yùn)行為核心目標(biāo)的，通過(guò)不斷變化的管道因素，對(duì)管道運(yùn)行中面臨的風(fēng)險(xiǎn)和隱患進(jìn)行辨識(shí)和技術(shù)評(píng)價(jià)，并制定相

2、應(yīng)的策略，不斷改善影響管道運(yùn)行的不利因素，從而將管道的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)控制在合理的范圍之內(nèi)。換言之,管道完整性管理是對(duì)影響管道完整性的各種潛在因素進(jìn)行綜合的、一體化的管理，是一個(gè)與時(shí)俱進(jìn)的連續(xù)的過(guò)程，因?yàn)楣艿赖氖Ｊ绞且环N時(shí)間依賴的模式。腐蝕、老化、疲勞、自然災(zāi)害、機(jī)械損傷等能夠引起管道失效，隨著歲月的流逝在不斷地侵害著管道。因此，必須持續(xù)不斷地對(duì)管道進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析、檢測(cè)、完整性評(píng)價(jià)、維修、人員培訓(xùn)等完整性管理工作。本文主要以淄川城區(qū)為參照，對(duì)管道完整性管理的應(yīng)用進(jìn)行了初探。二、淄川城區(qū)燃?xì)夤艿劳暾怨芾響?yīng)用的可行性：隨著淄川城區(qū)燃?xì)夤艿赖拇罅糠笤O(shè)和運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，管道事故也時(shí)有發(fā)生，加之燃?xì)夤艿来蠖?/p>

3、位于城區(qū)的主干道以及居民區(qū)內(nèi)，人口稠密，一旦事故發(fā)生，將造成燃?xì)夤?yīng)中斷、人員傷亡、環(huán)境污染等嚴(yán)重危害，社會(huì)影響較大。近年來(lái)發(fā)生的事故有: 2007年7月3日某新建小區(qū)挖掘機(jī)取土施工造成塌方，壓斷燃?xì)夤艿?，停?3個(gè)小時(shí)，影響住戶400余戶。2021年9月5日某施工方野蠻施工挖斷燃?xì)夤艿溃?個(gè)小時(shí)，影響住戶700余戶。2007年11月7日某市政管道泄漏，停氣70小時(shí)，影響住戶4000余戶，2021年11月5日某市政管道泄漏，停氣30小時(shí)，影響住戶6000余戶，這些事故雖然沒(méi)有造成人員傷亡，但造成了很大的社會(huì)影響。對(duì)管道實(shí)施完整性管理，就是把以前的管道平安管理中被動(dòng)的事后響應(yīng)變?yōu)槭?/p>

4、前的檢測(cè)和預(yù)防，使管道始終處于受控狀態(tài)，可以有方案、有針對(duì)性地采取維護(hù)措施，防止管道失效或事故發(fā)生。從而最大限度地降低管理本錢，保證管道始終平安運(yùn)行。這個(gè)管理過(guò)程應(yīng)該是周期循環(huán)和不斷改進(jìn)的，以確保管道運(yùn)行處于正常狀態(tài)。每個(gè)燃?xì)夤径枷ＭB續(xù)不斷、平安可靠地向用戶供氣，而不對(duì)周圍環(huán)境、人員等造成影響，這就要求我們要在較低的管理本錢下，運(yùn)行平安可靠的管道系統(tǒng)。完整性管理就是為滿足平安管理的客觀需要，以管道平安為目標(biāo)的系統(tǒng)管理體系，主要涉及管道設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、監(jiān)控、維護(hù)、更換等全過(guò)程。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是在前期對(duì)整個(gè)燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性、風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的根底上，利用完整性檢測(cè)技術(shù)評(píng)估運(yùn)行狀態(tài)指標(biāo)，確定再評(píng)

5、價(jià)周期等。它反映了燃?xì)夤艿榔桨补芾韽膯我黄桨材繕?biāo)向提高效率、增加綜合經(jīng)濟(jì)效益的多目標(biāo)開(kāi)展的趨勢(shì)。因此燃?xì)夤艿劳暾怨芾韺⑹俏覀兤桨采a(chǎn)管理的最終目標(biāo)。三、完整性管理一、完整性管理程序包含以下幾個(gè)步驟：(1)準(zhǔn)備階段：主要內(nèi)容有：根據(jù)客觀情況劃分管段，確定失效類型，參照“國(guó)際管道研究委員會(huì)對(duì)天然氣管道失效原因的分類歸納為3種時(shí)間類型、9種失效類型、21種小類，再加上未知原因，共22小類，逐一進(jìn)行劃分，正確進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、完整性評(píng)價(jià)和減緩活動(dòng)。完整性管理過(guò)程見(jiàn)圖1。 分別對(duì)各管道進(jìn)行評(píng)價(jià)并將結(jié)果匯總，確定需要優(yōu)先考慮的管段和重點(diǎn)預(yù)防的失效類型。收集管道完整性管理數(shù)據(jù)，包括管道原始工程資料、管材合格證

6、書(shū)、管道設(shè)計(jì)文件、工程報(bào)告、管道調(diào)查和試驗(yàn)報(bào)告、管道監(jiān)測(cè)方案、運(yùn)行和管理方案、應(yīng)急處理方案、事故報(bào)告、技術(shù)評(píng)價(jià)報(bào)告、操作標(biāo)準(zhǔn)等。以及收集與操作、維護(hù)、巡線、設(shè)計(jì)、運(yùn)行歷史有關(guān)的信息和每個(gè)系統(tǒng)、管段發(fā)生的具體事故、問(wèn)題的相關(guān)信息。(2)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)階段利用收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行管道系統(tǒng)或管段的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并通過(guò)這個(gè)過(guò)程識(shí)別可能誘發(fā)管道事故的具體時(shí)間位置或狀況，根據(jù)所獲得的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行排序，比較其結(jié)果，確定需要優(yōu)先開(kāi)展管道完整性評(píng)價(jià)的管段區(qū)域和需要優(yōu)先預(yù)防的失效原因。(3)完整性評(píng)價(jià)階段對(duì)在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)的跡象，應(yīng)確認(rèn)缺陷是實(shí)際存在的，還是虛假的，采用適當(dāng)?shù)臋z測(cè)和評(píng)價(jià)方法進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)價(jià)。重點(diǎn)是對(duì)需要優(yōu)先評(píng)價(jià)的

7、管段，采用綜合檢測(cè)技術(shù)的結(jié)果評(píng)價(jià)管道的完整性。(4)響應(yīng)、減緩維修、預(yù)防措施和檢測(cè)時(shí)間間隔確實(shí)定階段通過(guò)管道維修、運(yùn)行工況調(diào)整和預(yù)防措施來(lái)消除或減緩檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)的平安隱患，提高管道平安性，是對(duì)檢測(cè)評(píng)價(jià)的響應(yīng)。再評(píng)價(jià)周期主要根據(jù)維修標(biāo)準(zhǔn)、維修數(shù)量和預(yù)防措施有效性來(lái)確定，根本原那么是：經(jīng)過(guò)本次維修后的剩余缺陷到下個(gè)周期的完整性檢測(cè)中不會(huì)開(kāi)展成危險(xiǎn)性缺陷。工程技術(shù)人員可以根據(jù)客觀需要來(lái)選擇適宜的方法確定再評(píng)價(jià)周期，例如通過(guò)比較管材最小屈服極限、管道最大操作壓力、按檢測(cè)缺陷預(yù)測(cè)的失效壓力三個(gè)數(shù)值，即可按照約定法即可確定再評(píng)價(jià)周期等。二管道完整性檢測(cè)使用檢測(cè)設(shè)備，通過(guò)無(wú)損探測(cè)技術(shù)對(duì)在役管道機(jī)械、腐蝕、焊接

8、、外防腐等缺陷進(jìn)行檢測(cè)，是為監(jiān)測(cè)和管理管道風(fēng)險(xiǎn)提供可靠信息的最重要手段。它所提供的數(shù)據(jù)有助于量化腐蝕速率、事故后果嚴(yán)重性，確定再檢測(cè)時(shí)間間隔，能夠定量給出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果，提供管道維護(hù)和整改方案等。但是，它最大的缺乏是不能測(cè)得缺陷發(fā)生的具體位置，也不能預(yù)測(cè)其未來(lái)開(kāi)展趨勢(shì)，同時(shí)在城區(qū)市政管網(wǎng)和庭院管網(wǎng)中的應(yīng)用存在較大的局限性，易受管徑、分支、附屬設(shè)施、管件等因素的影響，所以管內(nèi)移動(dòng)的傳感設(shè)備無(wú)法采用，必須采用其他方法作為補(bǔ)充，無(wú)損探測(cè)技術(shù)適用于以下幾種情況：(1)金屬損失：探測(cè)、測(cè)量腐蝕造成的損失特征量。根據(jù)不同的側(cè)重點(diǎn)還可以檢測(cè)制造缺陷、焊接問(wèn)題、機(jī)械損傷、凹坑、褶皺、迭層、水壓試驗(yàn)造成的裂紋等其

9、他缺陷。常用方法有漏磁探傷和超聲波法。(2)變形：探測(cè)、測(cè)量凹坑、褶皺、彎曲半徑等特征量。(3)裂縫：所能探測(cè)的裂縫位于管體或焊縫，包括疲勞裂紋、沿焊縫方向的疲勞裂紋、由焊接質(zhì)量差造成的各種裂縫等。具體方法有超聲波檢測(cè)、環(huán)向漏磁、電磁檢測(cè)和彈性波長(zhǎng)試驗(yàn)。(4)外防腐檢測(cè)：不用開(kāi)挖覆土的情況下，準(zhǔn)確地對(duì)地下金屬管道的位置、走向、深度、防腐層破損點(diǎn)、破損點(diǎn)的個(gè)數(shù)、破損點(diǎn)間的距離、破損點(diǎn)的大小等進(jìn)行檢測(cè)，常采用“人體電容法。三、壓力試驗(yàn):目前主要采用水壓試驗(yàn)(也稱為流體靜力學(xué)壓力試驗(yàn))，能夠檢查出隨時(shí)間變化的缺陷，如普遍腐蝕、腐蝕疲勞和疲勞裂紋等。該方法能夠發(fā)現(xiàn)鋼管內(nèi)部腐蝕、外部腐蝕、疲勞裂紋、損傷

10、等多種危害管道平安的問(wèn)題，但是需要開(kāi)挖對(duì)管道完整性有確定性風(fēng)險(xiǎn)的部位，進(jìn)行試驗(yàn)前有大量工程量。試驗(yàn)時(shí)必須注意以下幾個(gè)方面：1、必須停止待測(cè)管道供氣。2、為確保試驗(yàn)用液體介質(zhì)(例如水)在管內(nèi)流動(dòng)，待測(cè)管道應(yīng)連接成環(huán)。3、試驗(yàn)完成后要注意進(jìn)行試驗(yàn)管段介質(zhì)的置換4、目前由于燃?xì)庥脩舻闹萍s，對(duì)有關(guān)管段的停氣面臨不確定性，實(shí)施難度較大。四、直接評(píng)價(jià)直接評(píng)價(jià)是分析歷史數(shù)據(jù)和地上測(cè)量結(jié)果，確定特定缺陷造成風(fēng)險(xiǎn)部位的過(guò)程。優(yōu)點(diǎn)是不影響正常供氣，不需要對(duì)管道做預(yù)先處理。缺點(diǎn)是使用范圍有限，需有針對(duì)性的開(kāi)挖，獲取可靠的數(shù)據(jù)。針對(duì)不同問(wèn)題，直接評(píng)價(jià)又分為內(nèi)部腐蝕直接評(píng)價(jià)、外部腐蝕直接評(píng)價(jià)、應(yīng)力腐蝕直接評(píng)價(jià)。其中，內(nèi)

11、部腐蝕直接評(píng)價(jià)：針對(duì)的是短期內(nèi)可能存在濕氣及游離水的輸送干氣的鋼質(zhì)管道。關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)部可能發(fā)生水原始積聚的部位。外部腐蝕直接評(píng)價(jià)：是基于間接分析的結(jié)果，更準(zhǔn)確定位外部腐蝕的位置。由于實(shí)地開(kāi)挖觀察腐蝕情況開(kāi)銷大，通常根據(jù)管道現(xiàn)狀決定開(kāi)挖點(diǎn)的位置和數(shù)量。應(yīng)力腐蝕直接評(píng)價(jià)：是明確管道系統(tǒng)是否容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋，裂縫是否嚴(yán)重和繼續(xù)生長(zhǎng)。與管道內(nèi)部、外部腐蝕相比，應(yīng)力腐蝕缺陷直接導(dǎo)致的事故所占份額很小，但是，科技進(jìn)步將使其逐漸開(kāi)展成為獨(dú)立性、操作性更強(qiáng)的評(píng)價(jià)方法。    四、結(jié)論及建議綜上所述，完整性管理的關(guān)鍵是完善的評(píng)價(jià)方案，合理的數(shù)據(jù)。并且以整個(gè)燃?xì)庀到y(tǒng)的可靠性評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為前提，構(gòu)成了燃?xì)夤艿劳暾怨芾眢w系。由于城市燃?xì)夤艿劳暾怨芾眢w系目前還處在探索、研究階段，針對(duì)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)特點(diǎn)的完整性管理技術(shù)、方法還在摸索當(dāng)中，因此淄川城區(qū)燃?xì)夤艿赖耐暾怨芾磉€有大量的根底工作需要完善，距離完整性管理體系的建立還有很長(zhǎng)的道路需要走。為逐步建立和完善城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的平安評(píng)價(jià)和管理體系，筆者提出以下幾點(diǎn)建議僅供參考：(1)請(qǐng)有關(guān)專家和研究機(jī)構(gòu)針對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖耐暾怨芾磉M(jìn)行專項(xiàng)研究，積極指導(dǎo)城鎮(zhèn)燃?xì)馄桨补芾砉ぷ鳌?2)積極搜集各類根底數(shù)據(jù)，重視數(shù)據(jù)整合，為