1、深圳市燃?xì)夤艿赖耐暾詳?shù)據(jù)采集研究馬文婷 陳飛（深圳市燃?xì)饧瘓F(tuán)股份有限公司，廣東 深圳 518055）摘 要: 城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖耐暾怨芾肀仨氁詳?shù)據(jù)完整和準(zhǔn)確為基礎(chǔ)，通過分析燃?xì)夤艿肋\(yùn)行失效的原因，確定了深圳市燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)期和運(yùn)行期必須采集的數(shù)據(jù)類型,建立了基于作業(yè)流和GIS的完整性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，三者共用數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享，為后期進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和運(yùn)行維護(hù)提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：燃?xì)夤艿?；完整性管理；?shù)據(jù)采集1 引言管道完整性管理是指管道運(yùn)營(yíng)單位為了保證管道始終處于安全、受控的安全狀態(tài)所進(jìn)行的數(shù)據(jù)采集、高后果區(qū)分析及一系列安全評(píng)價(jià)過程。作為管道安全技術(shù)的發(fā)展方向和管道安全運(yùn)營(yíng)的重要舉措，管

2、道完整性管理越來越得到燃?xì)夤艿肋\(yùn)營(yíng)企業(yè)的重視。通過實(shí)施完整性管理，不僅可以有效地消除管道危險(xiǎn)源、降低管道風(fēng)險(xiǎn)及保障管道的安全運(yùn)行，而且可以幫助運(yùn)營(yíng)者合理的配置運(yùn)營(yíng)資源，提高管理水平及有效降低運(yùn)營(yíng)成本，成為管道運(yùn)營(yíng)企業(yè)較為先進(jìn)的管理方式。開展管道完整性管理要以數(shù)據(jù)的完整、準(zhǔn)確為前提，其中包括數(shù)據(jù)的采集、整合、管理等一系列環(huán)節(jié)，這是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確、可靠的重要基礎(chǔ)1-2。面對(duì)管道數(shù)量龐大、種類繁多的數(shù)據(jù)信息，如何科學(xué)高效地采集和組織數(shù)據(jù)、建立結(jié)構(gòu)合理、實(shí)用方便的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)平臺(tái)，為后續(xù)管道完整性管理提供可靠性好、質(zhì)量高的原始數(shù)據(jù)3,成為城市燃?xì)夤艿肋\(yùn)營(yíng)企業(yè)實(shí)施管道完整性管理面臨和要解決的首要問題

3、。2 數(shù)據(jù)的采集2.1 危害因素完整性數(shù)據(jù)采集之前首先要明確管道失效的原因，進(jìn)而確定采集數(shù)據(jù)的類型，再將采集到的數(shù)據(jù)錄入完整性管理信息化平臺(tái)。國際管道研究委員會(huì)（PRCI）對(duì)輸氣管道事故數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并劃分為三種缺陷類型4:與時(shí)間有關(guān)的因素，包括內(nèi)腐蝕、外腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂；穩(wěn)定因素，包括與制管有關(guān)的缺陷、與焊接/制造有關(guān)的缺陷和設(shè)備因素；與時(shí)間無關(guān)的危害，包括第三方/機(jī)械損害、誤操作和與天氣有關(guān)的因素和外力因素。美國ASME B31.8 S-2010氣體管道完整性管理系統(tǒng)和美國API116O危險(xiǎn)液體管道管理系統(tǒng)完整性分別定義了氣、液體管道完整性管理流程，共同強(qiáng)調(diào)了應(yīng)依據(jù)管道高后果區(qū)的影響因素進(jìn)

4、行原始數(shù)據(jù)的采集和整合分析，以保證數(shù)據(jù)采集的目的性和有效性。根據(jù)這一原則，完整性數(shù)據(jù)采集要充分考慮可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)、危害及其后果和原因，收集與之相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。美國石油協(xié)會(huì)API 1160-2001危險(xiǎn)液體管道的完整性管理把數(shù)據(jù)按來源分為五類： 設(shè)計(jì)、材料和施工數(shù)據(jù)；路由數(shù)據(jù)；運(yùn)行、維護(hù)、檢測(cè)和修理數(shù)據(jù)；敏感地區(qū)的資料；事故和風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)。 2.2建設(shè)期燃?xì)夤艿赖臄?shù)據(jù)采集（1）數(shù)據(jù)類型城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿蓝鄬俾竦毓艿溃渫暾詳?shù)據(jù)采集工作宜在建設(shè)期實(shí)施，通過在建設(shè)期各階段實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和評(píng)價(jià)等技術(shù)手段，識(shí)別出管道在今后運(yùn)行過程中可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，并在建設(shè)期各個(gè)階段就采取合適的風(fēng)險(xiǎn)控制措施，將風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受的范

5、圍之內(nèi)，確保管道在整個(gè)壽命期內(nèi)結(jié)構(gòu)和功能完整，實(shí)現(xiàn)管道本質(zhì)安全，從而滿足今后管道安全運(yùn)營(yíng)的需求5-8，這樣可避免管道運(yùn)營(yíng)行期間進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)遇到的管溝開挖和沿線居民難以協(xié)調(diào)帶來的工作效率低下、投資增加等問題9。建設(shè)期管道失效原因主要有管材缺陷和安裝缺陷，每一類原因所需采集的數(shù)據(jù)類型又可描述為靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)（表1），其中靜態(tài)數(shù)據(jù)中與管材缺陷相關(guān)的數(shù)據(jù)有管道制造商信息、生產(chǎn)日期、使用年限、管徑和壁厚、鋼管等級(jí)及圖層類型與狀況等；與安裝缺陷相關(guān)的數(shù)據(jù)有管道的焊接質(zhì)量、管道名稱、管道標(biāo)志、埋深、陰極保護(hù)類型、管道附加保護(hù)、附加設(shè)備、管道周圍地形、土壤種類（沙質(zhì)土、巖石、粘土等）、土壤理化性質(zhì)等。動(dòng)

6、態(tài)數(shù)據(jù)中與管材缺陷相關(guān)的數(shù)據(jù)有運(yùn)輸過程中造成的損傷數(shù)據(jù)等；與安裝缺陷有關(guān)的數(shù)據(jù)主要包括鋪管時(shí)造成損傷、管道線路調(diào)整、靜水壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)運(yùn)行壓力及安全因子等數(shù)據(jù)。（2）數(shù)據(jù)錄入表格是信息數(shù)據(jù)采集的載體，數(shù)據(jù)采集的填寫規(guī)范應(yīng)該具體、詳盡、方便現(xiàn)場(chǎng)填寫，采集信息共性部分應(yīng)集中設(shè)置，減少重復(fù)，表格的設(shè)計(jì)應(yīng)便于檢查和審核。深圳市燃?xì)饧瘓F(tuán)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱深圳燃?xì)猓┙Y(jié)合城鎮(zhèn)燃?xì)馓攸c(diǎn)及竣工資料的要求，制定了深圳市天然氣高壓輸配系統(tǒng)工程完整性管理數(shù)據(jù)采集表( 管道部分)。其中物資采辦表格3個(gè)，管道施工表格27個(gè)，穿跨越表格4個(gè)，其他表格1個(gè)。有關(guān)設(shè)備的數(shù)據(jù)主要分為場(chǎng)站設(shè)備信息采集表（包括20個(gè)表格）、場(chǎng)

7、站(閥室)施工數(shù)據(jù)（包括4個(gè)表格）。數(shù)據(jù)采集表格通過管道焊縫坐標(biāo)數(shù)據(jù)將所有管件、設(shè)備進(jìn)行空間關(guān)聯(lián)定位，使屬性參數(shù)和重要過程數(shù)據(jù)具有可追溯性，滿足后期完整性數(shù)據(jù)管理的要求。建設(shè)期管道施工信息數(shù)據(jù)由管道施工單位采集，并設(shè)置專人負(fù)責(zé)錄入系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的錄入有兩種方式，一是EXCEL表格導(dǎo)入，二是在線數(shù)據(jù)錄入。對(duì)錄入數(shù)據(jù)實(shí)行施工單位、建設(shè)單位、運(yùn)營(yíng)單位三級(jí)審核制度，確保錄入數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，并將錄入的管道完整性數(shù)據(jù)與GIS系統(tǒng)相結(jié)合，將實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)和管道設(shè)計(jì)GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以復(fù)核管道完整性數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并自動(dòng)繪制出陰極保護(hù)數(shù)據(jù)歷史曲線，其橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為各類陰極保護(hù)參數(shù)測(cè)試值，有助于技術(shù)人員

8、識(shí)別陰極保護(hù)異常點(diǎn)。2.3運(yùn)行期管道完整性數(shù)據(jù)采集（1）數(shù)據(jù)類型管道運(yùn)行期間采集的數(shù)據(jù)主要來源于三個(gè)方面：地質(zhì)敏感區(qū)和地質(zhì)災(zāi)害影響區(qū)數(shù)據(jù)，包括區(qū)域地質(zhì)環(huán)境、地形地貌、巖組、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、降雨、地表水、地下水、氣候變化等空間和時(shí)間的相關(guān)信息；管道第三方破壞影響數(shù)據(jù)，包括人口密度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、社會(huì)治安狀況、特定場(chǎng)所、違章建筑、附加保護(hù)、管道線路標(biāo)志、管道地面裝置等信息，主要通過日常巡查巡檢的方式來采集。管道的正常運(yùn)行、維護(hù)和檢測(cè)數(shù)據(jù)。運(yùn)行和維護(hù)數(shù)據(jù)由運(yùn)行維護(hù)班組負(fù)責(zé)采集，并參考巡查計(jì)劃、維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃、航拍（或遙感）圖、管道調(diào)查和試驗(yàn)報(bào)告、運(yùn)行和管理計(jì)劃等文件資料；檢測(cè)數(shù)據(jù)由檢測(cè)班組負(fù)責(zé)采集，深圳燃?xì)?/p>

9、的檢測(cè)班組按照相應(yīng)規(guī)程每年對(duì)陰極保護(hù)系統(tǒng)檢測(cè)兩次，對(duì)在役管道防腐涂層每三年檢測(cè)一次，對(duì)于檢測(cè)出的嚴(yán)重的涂層缺陷采取開挖驗(yàn)證修補(bǔ)處理，較小涂層缺陷采集坐標(biāo)數(shù)據(jù)錄入GIS，作為后期跟蹤復(fù)檢的依據(jù)。深圳燃?xì)馕杏匈Y質(zhì)的相關(guān)單位對(duì)所有管段進(jìn)行防腐層的整體性能評(píng)價(jià)和破損點(diǎn)定位，對(duì)特殊施工管段（如頂管、穿跨越）選段進(jìn)行磁記憶法檢測(cè)和超聲低頻導(dǎo)波測(cè)試，以及時(shí)掌握管段的應(yīng)力集中和缺陷情況，采集檢測(cè)到的數(shù)據(jù)。(2)數(shù)據(jù)錄入采集數(shù)據(jù)的錄入由專人負(fù)責(zé)，管道運(yùn)行單位專業(yè)工程師負(fù)責(zé)相應(yīng)上報(bào)數(shù)據(jù)的審核，經(jīng)過審核的數(shù)據(jù)可由GIS調(diào)用，作為管道屬性存儲(chǔ)，對(duì)于周期更新數(shù)據(jù)保留最新的錄入數(shù)據(jù)。深圳燃?xì)饽壳安杉倪\(yùn)行期的數(shù)據(jù)主要是

10、管道陰極保護(hù)數(shù)據(jù)、管道三樁（標(biāo)志樁、轉(zhuǎn)角樁及陰極保護(hù)檢測(cè)樁）的坐標(biāo)及埋深數(shù)據(jù)、特殊管段數(shù)據(jù)、防腐層破損疑似點(diǎn)數(shù)據(jù)、管道周邊建（構(gòu)）筑物和第三方設(shè)施數(shù)據(jù)等。3 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)完整性管理是一個(gè)持續(xù)改進(jìn)的過程，同時(shí)，數(shù)據(jù)收集不是一項(xiàng)一勞永逸的工作，由于管理者需要根據(jù)完整性管理的進(jìn)程對(duì)數(shù)據(jù)信息特別是完整性支持?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤和管理，因此要不斷更新、擴(kuò)充和完善數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)變更管理中還應(yīng)當(dāng)考慮數(shù)據(jù)信息的變化速度和趨勢(shì)，對(duì)于與時(shí)間有關(guān)的數(shù)據(jù)，應(yīng)保證數(shù)據(jù)的時(shí)效性，若是在完整性管理程序制定數(shù)年前收集的數(shù)據(jù)，則可能不適用所要分析的危險(xiǎn)，或者根據(jù)這些數(shù)據(jù)實(shí)施的完整性評(píng)價(jià)會(huì)失去意義。因此，有必要制訂統(tǒng)一的信息管理流程，以

11、便及時(shí)識(shí)別和保存關(guān)鍵信息、跟蹤和掌握數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。深圳燃?xì)饬⒆阌诂F(xiàn)有信息系統(tǒng)，包括GIS系統(tǒng)和SCADA10系統(tǒng)和作業(yè)流系統(tǒng)，開發(fā)出“完整性數(shù)據(jù)采集平臺(tái)”，建立了管道完整性管理數(shù)據(jù)模型，為完整性數(shù)據(jù)采集提供數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，數(shù)據(jù)模型確定了數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)方式及數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)方式。完整性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)以GIS為基礎(chǔ)，適應(yīng)燃?xì)庑袠I(yè)信息化建設(shè)的需要，從實(shí)用、簡(jiǎn)潔、靈活、高效的原則出發(fā)，提供一個(gè)功能強(qiáng)大、界面友好、操作性強(qiáng)的燃?xì)夤芫W(wǎng)信息管理平臺(tái)11，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的錄入、維護(hù)、變更、批量導(dǎo)入、導(dǎo)出、查詢及分析等功能，并以多用戶按角色授權(quán)的方式協(xié)作進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。用戶在角色權(quán)限許可的范圍內(nèi)，完成其轄區(qū)內(nèi)管道數(shù)據(jù)的管理工

12、作。通過這種分布協(xié)作的管理方式，使各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)得以落實(shí)，同時(shí)也保證了數(shù)據(jù)信息的更新和實(shí)效。數(shù)據(jù)的核實(shí)、組織、備份則由管理員統(tǒng)一管理，保證了數(shù)據(jù)資源的同步、有效和安全。3.1 與GIS共享數(shù)據(jù)庫GIS和作業(yè)流系統(tǒng)可調(diào)用完整性數(shù)據(jù)采集平臺(tái)里的數(shù)據(jù)。建設(shè)期錄入完整性數(shù)據(jù)采集平臺(tái)的檢測(cè)井、標(biāo)志樁等數(shù)據(jù)，以及運(yùn)行期錄入的管道防腐層破損點(diǎn)，修復(fù)的破損點(diǎn)數(shù)據(jù)、管道周邊構(gòu)筑物和第三方施工的數(shù)據(jù)都可以通過數(shù)據(jù)接口，在GIS系統(tǒng)里顯示相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)在GIS系統(tǒng)中增加管線設(shè)計(jì)、閥室設(shè)計(jì)圖層，通過與施工管線對(duì)比，可以監(jiān)控施工與設(shè)計(jì)是否一致。GIS和完整性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)共用數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享，為后期進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和

13、完整性評(píng)價(jià)打下良好的基礎(chǔ)。 3.2 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析和預(yù)警功能 完整性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)對(duì)于新錄入的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)超出規(guī)定范圍的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行警示，即錄入的異常數(shù)據(jù)變?yōu)榧t色，達(dá)到預(yù)警的功能，另外，次高壓管道陰極保護(hù)系統(tǒng)可自動(dòng)對(duì)不同時(shí)期的陰保檢測(cè)數(shù)據(jù)繪制曲線，方便管道運(yùn)行單位監(jiān)測(cè)陰保狀況和可能受到的雜散電流干擾。完整性管理關(guān)于數(shù)據(jù)采集、設(shè)備管理、工程管理、負(fù)荷預(yù)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等模塊也可通過該平臺(tái)進(jìn)行擴(kuò)展。4 結(jié)束語通過對(duì)深圳市燃?xì)夤艿乐鸩綄?shí)施完整性管理，提高了燃?xì)夤艿赖墓芾硭?，為管道的安全運(yùn)行、監(jiān)控、維修、和更換等過程提供了系統(tǒng)的管理。管道完整性作為一種管理體系，完整性管理信息數(shù)據(jù)的涵蓋面

14、遠(yuǎn)不止管道本身，也超出了一個(gè)業(yè)務(wù)部門的界限，需各個(gè)業(yè)務(wù)部門間的協(xié)作。深圳燃?xì)馑⒌墓艿劳暾詳?shù)據(jù)支持系統(tǒng)可以滿足當(dāng)前管道完整性管理的數(shù)據(jù)管理的需求,隨著管道技術(shù)和管理水平的不斷提高，管道完整性管理數(shù)據(jù)庫在應(yīng)用過程中還會(huì)得到逐步豐富和完善。參考文獻(xiàn)：1 王立輝,胡成洲,馮東,等建設(shè)期油氣輸送管道完整性管理的數(shù)據(jù)采集J油氣儲(chǔ)運(yùn)，2008，27(8)：8-102 王晨,楊光,王文想. 深圳燃?xì)饧瘓F(tuán)管道完整性管理方案的研究J煤氣與熱力, 2010, 30(8): 26-30.3 姚安林，徐濤龍，李又綠，等我國油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問題J油氣儲(chǔ)運(yùn)，2010，29(10)：721-7254 董紹華管道完整性技術(shù)與管理M.北京：中國石化出版社, 2007：6-75 崔濤，馮慶善，楊祖佩，等新建管道完整性管理理念探索J油氣儲(chǔ)運(yùn)，2008，27(10)：4-56 王蕾，李帆燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)完整性管理的探討J煤氣與熱力，2006，26(9)：16-19.7 王亞平，張國志，屠柳青，等埋地燃?xì)怃摴芡夥栏瘜油暾詸z查標(biāo)準(zhǔn)探討J煤氣與熱