管道完整性管理标准体系建设与研究

中石油建设hy

摘 要 管道完整性管理的实施已经成为国际、国内管道管理水平的风向标，也是管道企业传统管理模式向
现代管理模式转变的重要内容，，本文详细了国内外管道完整性管理标准的现状和内容，对国际上普遍采用的管
道完整性管理标准ASME B31.8S-2001（气体管道）和API 1160（液体管道）进行了比较，重点分析了标准的针
对性和适用性，介绍了中石油管道完整性管理标准的研究工作和取得的成果，提出了迫切需要加强完整性支持性
技术标准的建设，加强标准的宣贯工作，进一步提出了我国管道完整性管理标准的发展方向和目标。
关键词 管道；完整性管理；标准；研究
前 言
管道完整性管理标准是实施管道完整性管理的重要指导性文件，跟踪和研究国内外完整性管理的标准
是目前管道企业的重要任务，一方面检索适合于企业自身管理和技术发展特点的标准，另一方面是深入研
究如何等同采标或修改采标，为己所用，第三方面就是编制自身需要的标准，研究标准而言，针对上述不
同方法具有重要意义。
我国目前管道企业已对管道完整性管理体系进行了跟踪研究，并在一些管道的管理中借鉴国际经验，
尝试实施完整性管理并取得一些经验。对完整性管理标准进行研究有利于全面系统地实施管道完整性管
理，保证油气管道的安全可靠性和管理的经济性。
本章重点介绍国内外目前的标准情况，以及我国实施管道完整性管理所制订的标准情况，从而进一步
说明标准工作的长期性和可持续性，通过不同标准的比对，得出了不同管道完整性管理标准的适用性，进
一步提出了迫切需要加强完整性支持性技术标准的建设，加强标准的宣贯工作，进一步提出了我国管道完
整性管理标准的发展方向和目标。
1 国际管道完整性管理系列标准
管道完整性管理标准包括完整性管理的核心标准，即说明管道完整性管理的定义、内容，职责、流程
等相关工作内容，还包括完整性管理相关的支持性的标准和规范，如腐蚀评价、强度评价、检测、监测等
标准和规范等，它们与核心标准共同构成管道完整性管理的标准体系。国际管道完整性管理实施比较早，
且比较成熟，已经形成了一套完整的标准、法规、规章制度。以管道完整性管理手册为依托，形成了较完
善的标准支持体系，其中较有影响的标准文件介绍如下。
1.1 完整性管理标准
(1) ASME B31.8S-2001 输气管道系统完整性管理。
(2) API l160-2001 有害液体管道完整性管理。
1.2 管道完整性评估技术标准
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(1) ASME B31.G 确定腐蚀管线剩余强度手册。
(2) NACE RP-0502-2002管道外腐蚀检测与直接评价标准(ECDA)。
(3) NACE-T0340内腐蚀直接评估技术(ICDA)。
(4) DNV-RP-F101腐蚀管道缺陷评价标准。
(5) API 579管道安全评价、几何机械损伤评价标准。
1.3 管道完整性检测技术标准
(1) NACE RP0102-2002管道内检测的推荐实践标准。
(2) API 1163管道内检测系统标准。
(3) NACE pub 35100-2000管道内检测(报告)。
(4) ASNT ILI-PQ-2003管道内检测员工资格。
(5) API RP 580基于风险的检测。
(6) API RP 581基于风险的检测——基本源文件。
1.4 管道完整性管理修复与维护技术标准
(1) API 570-1998管道检验规范——在用管道系统检验，修理，改造和再定级。
(2) API RP 2200-1994石油管道、液化石油管道、成品油管道的修理。
1.5 其他完整性管理标准、法规或规定
(1) 风险管理程序标准(草案)-1996。
(2) 美国联邦法典第49部-运输。
a.第191部分——天然气和其他气体的管道运输年度报告、事故报告以及相关安全条件报告。
b.第192部分——天然气和其他气体管道运输的联邦最低标准。
c.第194部分——陆上石油管道应急方案。
d.第195部分——危险液体的管道运输。
(3) 关于增进管道安全性的法案(美国HR.3609)。
(4) ASNI／ASNT无损检测人员资格评定导则。
(5) API RP 1120-1995液体管道维修人员的培训与认证。
(6) API 1129-1996危险性液体管道系统完整性的保证措施。
(7) API RP 1162-2003管道操作者的公共注意项。
2 国际气体管道和液体管道完整性管理标准的比较
2.1 ASME B31.8S-2001 和API 1160 标准比较
美国标准《ASME B31.8S-2001 Managing Integrity System Of Gas Pipeline》(《ASME B31.8S-2001 输气
管道完整性管理》)和《API 1160 Managing System Integrity for Hazardous Liquid Pipelines》(《API1160 危
险液体管道系统的完整性管理》)，分别针对气体输送管道和有害液体管道系统的完整性管理的过程和实施
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要求进行规定。
ASME B31.8S-2001比API ll60 发布时间晚(这在ASME B31.8S的前言中已有声明。由于ASMEB31.8S
是在借鉴API 1160和其他相关标准的基础上制定的。因此，如果撇开管理对象的区别，单从对管道完整性
管理论述的全面性和完善性而言，ASME B31.8S-2001 更具有代表性，因而在业界的影响似乎更大。
ASME B31.8S-2001 输气管道完整性管理的标准，是对《ASME B3 1.8 Gas Transmission and Distribution
Piping System》（《ASME B31.8天然气输气管道与配气管道系统》)的补充，目的是为管道系统的完整性
和完整性管理提供一个系统的、广泛的、完整的方法。ASME B31.8S-2001已得到ASME B31标准委员会和
ASME技术规程与标准委员会的首肯，并在2002年被批准为美国国家标准。
2.2 ASME B31.8S-2001 标准的特点
(1) ASME.B31.8S-2001 管道完整性管理标准是一种过程标准，为管道系统完整性管理提供了一个系统
的、贯穿管道整个寿命周期的过程方法。管道的完整性管理始于管道合理的设计、选材和施工，内容涉及
管道设计、施工、运行、监控、维修、更换、质量控制和通信系统等全过程，并通过信息反馈，不断完善
管道的完整性。
(2) ASME B31.8S-2001 管道完整性管理标准引入了风险概念，反映了当前管道安全管理从单一安全目
标发展到优化、增效、提高综合经济效益的多目标趋向。
(3) ASME B31.8S-2001管道完整性管理标准是一种系统管理体系规范。它不是单纯的、具体的技术标
准，而是建立在以众多基础的、单一的技术规范以及相关研究成果基础之上的一种综合的管道管理规范体
系。
3 国内管道完整性管理相关标准规范成果
国内管道的安全评价与完整性管理始于1998年，主要是应用在输油管道上。对于这一先进的管道管理
模式和管理理念，国内管道运营公司正努力引进和消化。在陕京线(天然气管道)和兰成渝管道(成品油管道)
已根据国际先进经验试行实施管道的完整性管理模式，并取得了许多成果和经验，完整性管理的标准初步
形成了配套体系，但国家约束的法律、法规方面尚未形成体系。目前完整性管理的标准主要是通过研究、
消化、吸收国际上的先进经验和做法，并结合国内管道运营的实际提出相应的管理措施和规范，最终形成
具有本国特色的管道完整性管理标准体系。
3.1 国家、行业标准及规范
国内目前已初步形成了管道完整性管理的标准体系，已有的相关的标准可列举如下：
(1) GB50316—2000工业金属管道设计规范。
(2) GB50251—94输气管道工程设计规范。
(3) GB50253—2003输油管道工程设计规范。
(4) SY0007—1999钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范。
(5) GB11345—89钢质管道超声波无损检测方法。
(6) CJJ95—2003城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程。
(7) SY／T6477—2000含缺陷油气输送管道剩余强度评价方法，第1部分：体积型缺陷。
(8) SY／T6151—1995钢质管道管体腐蚀损伤评价方法。
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(9) SY／T6597—2004钢质管道内检测技术规范。
(10) SY／T6553—2003管道检验规范，在用管道系统检验，修理，改选和再定级。
(11) SY／6186石油天然气管道安全规程。
(12) 石油天然气管道安全监督与管理暂行规定(国家经济贸易委员会17号令)。
(13) SY／T 0023埋地钢质管道交流排流保护技术标准。
(14) SY／T 0087钢质管道及储罐腐蚀与防护调查方法标准。
(15) SY／T 5922天然气管道运行规范。
(16) SY／T 4056石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级。
(17) SY／T 4065石油天然气钢质管道对接焊缝超声波探伤及质量分级。
(18) GB／T 16805—1997液体石油管道压力试验。
(19) Q／SY JSOO54—2005钢制管道内检测执行技术规范。
(20) Q／SY JSOO55—2005钢制管道缺陷安全评价规范。
3.2 中石油管道完整性管理系列规范成果
为保证管道完整性管理的顺利实施，指导完整性管理工作的实践，中石油编制了《管道完整性管理规
范》。该标准参照SY/T 6648《危险液体的管道完整性管理》和SY/T 6621《输气管道系统完整性管理》而
编制，对管道完整性管理工作进行了详细的规定，具有较强的可操作性。系列规范规定了长输油气管道完
整性管理的目标、原则、要点和工作内容。系列规范适用于长输油气管道线路部分的完整性管理。
完整性管理的基础保障，有组织机构和职责要求，完整性管理标准规范与文件体系，为对完整性管理
过程进行质量控制，应建立一整套标准规范和程序文件体系，使管道管理者可以参照使用。标准规范应规
定了完整性管理的工作流程与工作内容要求，文件体系应细化到完整性管理活动的职责分配和具体的技术
方法，使管道管理者可以直接实施，具有很强的可操作性，文件体系可纳入QHSE体系进行管理。
为提高数据管理与分析的效率，应建立专门的完整性管理系统平台，对风险评价与完整性评价需要的
数据进行统一管理，综合利用。规定了培训内容，管道完整性管理者应具备以下知识（但不限于），并定
期开展相关培训：规定了建设期管道的完整性管理要求。
开展管道完整性管理的核心内容包括数据采集与整合、高后果区识别、风险评价、完整性评价、维修
与维护、效能评价，持续改进和再评价，等6个步骤，这6个步骤是一个持续循环的过程，管道的安全状态
在实施这一循环过程中不断得到提高。完整性管理系列规范包括以下内容：
第1部分：管道完整性管理总则
第2部分：管道高后果区识别与分析规程；
第3部分：管道风险评价导则；
第4部分：管道完整性检测与评价导则；
第5部分：管道完整性效能评价导则；
第6部分：建设期管道完整性管理规范；
第7部分：管道完整性数据库表结构；
第8部分：建设期管道完整性数据收集导则。
3.3 中石油北京天然气管道公司管道完整性管理规范成果
（1）数据收集规范：
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蓛 《管道本体数据采集和管理规范》
（2）检测标准：
蓛 《钢制管道内检测执行技术标准》
蓛 《超声导波检测操作技术规范》
蓛 《管道超声导波检测及评估技术规范》
蓛 《管道超声衍射(TOFD)技术规范》
（3）监测技术规范：
蓛 《天然气管道内腐蚀监测系统设备操作规程》
蓛 《天然气管道内腐蚀监测数据分析与评价规范》
蓛 《重载车碾压管道技术规范》
（4）评价技术规范：
蓛 《天然气长输管道HCA 高后果区评价导则》
蓛 《钢制管道缺陷安全评价标准》
蓛 《管道内外缺陷认定和验证技术规范》
蓛 《管桥结构评价规程》
（5）修复技术规范：
蓛 《碳纤维复合材料补强修复标准》
蓛 《钢制管道夹具注环氧修复标准》
4 管道完整性管理系列标准内容介绍
4.1 输气管道系统完整性管理（ASMEB31.8-2001）
该标准适用于采用钢铁材料建造的输送气体的陆上管道系统。管道系统是指输送气体的有形设施的所
有部分，包括：管道、阀门、管道附件、压缩机组、计量站、调压站、分输站、储气设施和预制组件。完
整性管理的原则和过程适用于所有管道系统。
国际管道研究委员会（PRCI）对输气管道事故数据进行了分析并划分成22 个根本原因。22 个原因中
每一个都代表影响完整性的一种危险，应对其进行管理。运营公司报告的原因中，有一种原因是“未知的”，
就是说，是找不到根源的原因。对其余21 种，已按其性质和发展特点，划分为9 种相关事故类型，并进
一步划分为与时间有关的3 种缺陷类型。这9 种类型对判定可能出现的危险很有用。应根据危害的时间因
素和事故模式分组，正确进行风险评估、完整性评价和减缓活动。
识别危险对管道的潜在影响，数据收集、检查和综合，风险评估，完整性评价，对完整性评价的响应
减缓（维修和预防）措施和检测时间间隔的确定，数据的更新、整合和检查。包括五个方案的编制：质量
控制方案、变更管理方案、联络方案、完整性管理程序评价方案和完整性管理实施方案
4.2 危险液体管线系统的完整性管理（API 1160 ）
该标准适用于原油、成品油管道的完整性管理，但不局限于原油、成品油管道，完整性管理的原则适
用于所有管道系统。
该标准特别为管道管理部门提供已经工业实践证明的管道完整性管理方法。该标准专用于从一个清管
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装置到另一个清管装置之间的管道，但其过程和方法应用于所有管道设施，包括管道站场、库区和分输设
施。对于管道站场、库区和分输设施，该标准有明确地章节提供指南。
该标准适用于个人和小组进行管道完整性管理系统的计划、执行和改进。典型的小组应包括工程师、
运行操作人员、具有特定技能或经验的专家（腐蚀、内检测、管道保护工等等）。该标准的使用者应熟悉
管道安全规范（Title 49 CFR Part 195），包括对管道管理部门的有书面的管道完整性管理系统、进行初始评
估和定期评估管道完整性等要求。框架包括：
初步的数据收集、分析和综合。确定管道对高影响区和其它地区潜在的完整性威胁的第一步是收集有
关潜在危险的信息。管理部门要收集、分析、综合信息。本单元中，管理部门进行初步的数据收集、分析
和综合对于了解管道的状况并识别对管道完整性构成威胁的管段非常必要。进行风险评估所需的数据有：
运行、维护、监督记录、管线设计、运行历史、失效模式和对特定管道的特定信息。简要的介绍了在风险
分析中有用的数据源和常用的数据单元，及数据分析、综合方法。对于刚刚开始完整性管理的管理部门，
初步的数据收集应关注有限的几类数据，以便容易地识别出对完整性构成较大威胁的因素。
初步风险评估。本单元中利用收集的数据进行管道系统风险评估。风险评估开始于系统，全面地找出
对管道系统或设施完整性的潜在威胁。识别潜在危险不要局限于已知危险种类，还要去找新的风险。通过
对前面收集到的信息和数据进行完整的评估，风险评估程序可以识别特定位置或状况的位置，或可能导致
管道完整性降低的事故的组合事件或状况。风险评估的结果应该包括管道系统上最重要的风险的种类和位
置。
制定初始评估计划。 利用初步风险评估（或者是审查评估）的结果，可制定确定最重要风险和评估
管线系统完整性的方案。这个方案应包含完整性评估方法（如内检测或者是水压试验）和在风险评估中识
别的预防及降低风险的方法。对能够影响高影响区的管段，初始评估计划应包括对内检测技术、水压实验
及其它评估管线完整性的方法，进行评估的时间表，和选择所用方法的理由。介绍了多种可用的内检测技
术、选择评估的方法和制定内检测和水压实验时间间隔的方法。
检测或减缓。本单元执行初始评估计划，对结果进行评估，对能够导致管道失效的缺陷进行修补。说
明如何按照内检测结果对需要检查和修理的管段进行排序。说明了对不同类型缺陷进行修补的技术。
如前所述，风险评估可能会发现以前没有发现的风险。如果认为挖掘工具对管道是很大的威胁，管理
部门可以选择增加巡逻、增加公众交流、改善管线标志、加强管道占地清理、主动参加当地的计划委员会、
提高挖掘者的意识来减少第三方破坏。提供了风险控制和减缓活动的手册。
更新、综合、分析数据。在完成最初的评估后，管道管理部门已增加并更新了管线的信息。这些信息
被保存并加到数据库里用于支持将来的风险评估和完整性评估。此外，随着系统的持续运行，更多的运行、
维护、检查和其它数据被收集，数据库得到进一步充实和更新而支持完整性管理。
重新评估风险。应该定期的进行风险评估以适应新的运行参数、管道系统设计的改变（新阀、新更换
的管段、修复工程等）、运行变化（流速的改变、压力分布），并分析上次风险评估后外部变化造成的影响
（例如人口迁入到新的地区）。完整性评估的结果，例如内检测、水压实验，也应被纳入到下次风险评估
当中。这样可以保证分析是建立在对管道状态了解的基础上。
修改减缓和检查计划。应该把初始评估计划转变成动态的完整性计划，以定期地更新以反映新的信息
和当前存在的完整性问题。当新的风险因素和已知风险因素的新表现被识别，应采取进一步的适当的预防
或减缓行动进行应对。此外，新的风险评估结果也应被用来建立将来完整性评估的计划。探讨了改进的完
整性评估计划。讨论了确定内检测和水压试验频率的方法。
评估审核完整性管理有效性。管理部门应该收集运行信息，定期评估其完整性评价技术、管道修理活
动、及其它预防和减缓措施的有效性。管理部门还应该评估管理系统及支持完整性管理决策的程序的有效
性。说明了如何进行效能评估，和审查完整性管理系统。

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