杨昊1 谢虹2 毕百胜2 蔡俊年3 芦鸿伟4

1.中国石油天然气管道工程有限公司珠海分公司；2.广东大鹏液化天然气有限公司；

3.中国石油集团东南亚管道有限公司；4.珠海麦浪项目管理有限公司

某高压输气管道位于广东省境内，途经深圳、惠州、东莞、广州和佛山，总长约440.618 km，设计压力9.2 MPa，最大允许操作压力为9.0 MPa。全线包括1条主干线、3条支干线、3条支线、8条用户专线及20座站场和24座阀室。管道经过山区、丘陵、平原等多种地形，干线、支干线及支线运行压力各不相同，10余年来周围环境变化较大，出现了较多人口密集区、敏感点和高后果区。本文根据《油气输送管道完整性管理规范》（GB 32167-2015）对该管道开展运行期数据采集与整合及高后果区识别研究。

1  数据采集与整合

数据采集是完整性评价的第一步工作，应坚持真实、全面、统一的原则，注重准确性、完整性、统一性和时效性；应充分考虑各种可能出现的风险及其危害，全面收集相关的管道数据，为管道风险评价和完整性评价提供重要数据信息［1］。

1.1 数据采集方式

需要采集的数据通过向相关部门索取及现场踏勘方式获取。

1.2 数据内容及采集流程

管道运行期数据主要包括管道属性、管道环境和管道检测维护管理等方面，具体包含中心线、阴极保护、管道设施、第三方设施、检测维护、基础地理、运行数据、管道风险、应急管理等内容。

首先向业主索取管道中心线测量资料及施工图、竣工图和相关改线资料。由于该管道在三桩基础上每25米设置了一个加密桩，故采用管线探测仪或探地雷达对中心线进行确认，中心线坐标精度可达到亚米级。

确定中心线后，对需采集数据进行分析分解。管道属性数据从设计资料、运营单位维护资料中得到；管道检测维护数据由运营方提供；管道环境数据，针对多样性和时效性将其分为“管道周边隐患信息”、“管道周边环境信息”及“管道周边应急信息”，并对各大类进行细分，设计相关表格，统一标准，以达到信息收集的统一性。见图1、图2。

图1 沿中心线踏勘采集现场照片

图2 管道环境数据分类采集过程

环境数据的时效性体现在随着时间变化而变化，在经济发达地区变化尤为明显，所以管道环境数据应定期更新。在管道运营期应周期性进行高后果区识别，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时，及时进行高后果区更新。

1.3 数据对齐

管道附属设施数据和周边环境数据应基于环焊缝信息或其他拥有唯一地理信息空间坐标的实体信息进行对齐，对齐的基准应以精度较高的数据为准。

该管道有测绘中线数据、内检测环焊缝数据，符合管道完整性管理规范要求。内检测环焊缝数据精度较高，并通过抽样开挖验证。根据内检测环焊缝结果，校核三桩位置，同时中线设置加密桩（25米/根），加密桩位于管道上方，工作人员对管道走向清晰可视。

2 高后果区识别

此次高后果区识别采用GE地图、1:2000测量图及现场调查相结合的形式。输气管道高后果区识别与地区等级有直接关系，故在识别前根据所收集的“周边环境信息”，对各区段进行了当前地区等级识别，然后根据最新地区等级分级进行了高后果区识别分级。见图3。

图3  高后果区识别现场照片

2.1 识别依据

此次高后果区识别根据《油气输送管道完整性管理规范》的表2进行分级。

2.2 识别要点

输气管道高后果区识别主要依据的是管道地区等级、管径、压力、特定场所及易燃易爆场所，管道的管径与最大允许操作压力取决于管道本身属性，地区等级、特定场所及易燃易爆场所取决于管道附近的环境属性。据此，建立了高后果区识别模块。如图4所示。

图4 输气管道高后果区数据识别模块

2.3识别流程

建立识别模块后，根据区域等级划分模块，结合原有设计文件进行地区等级划分（现有地区等级不应低于原设计地区等级），根据地区等级识别结果先行进行高后果区识别，然后根据管道自身属性确定特定场所影响范围，最后根据管道环境属性模块进行特定场所的高后果区识别。如图5所示。

图5 输气管道高后果区识别流程图

3 验收

此次数据采集共完成440km线路，踏勘面积1.84×108m2，统计信息9138条，拍摄有效现场记录照片27414张。

3.1 验收方式

（1）内业检查+外业检验

数据采集主要包含外业及内业两大部分，外业是内业的基础，内业是对外业的总结，所以采取先外业后内业、外业为主内业为辅的验收方式，以保证数据来源的全面性和准确性。

（2）局部全检+部分分层抽验

本项目数据包含环境信息、隐患信息、应急信息及站场阀室信息，占压与安全距离不足属于国家隐患整治重点，应进行全检，以保证隐患识别无遗漏。

环境信息、应急信息、站场阀室信息量较大，可采取分层抽验的方式。分层抽样是先将抽样单元按某种特征或某种规则划分为不同的层，然后从不同的层中独立、随机地抽取样本。将各层的样本结合起来，对总体的目标量进行估计。分层抽样保证了样本中包含有各种特层的抽样单元，样本的结构与总体的结构比较相近，从而可以有效提高估计精度［2］。

①分层抽验层数。本项目针对各信息类型分为k个部分，将各信息类型里N个单位按照各自类别划分为N1,N2,…,Ni,…,Nk个单位，这K个部分称为“层”，然后再从每层的Ni中抽取ni个单位构成容量为n的样本，使n=n1+n2+…+nk。通过对样本各单位的数量测定，实现总体指标的估计和推断。

②分层抽验样本容量。采用尼曼分配法确定各层样本容量ni，同时考虑各层的合理权重Ni/N和抽样方差D（Xst）两个因素，力求D（Xst）最小，即抽样效果最好。通过推导可得出各层样本容量为：

（3）多部门联合验收

因数据采集涉及范围较广，成立由完整性管理部门、工程部门、质量管理部门、安全管理部门、现场运营部门、巡线工及数据采集单位组成的验收小组，小组内各成员听从组长的统一指挥，在验收过程中代表各部门发表意见及建议。

3.2 验收流程

按先外业后内业的程序进行验收。对所形成的报告，先由专家评审后组织验收。所有现场成果应符合完整性管理中心数据录入要求。

4 成果

本项目成果包括现场信息资料、影像资料及以现场环境信息、隐患信息、应急信息和站场阀室信息为基础编制的相关报告。

4.1 现场资料

包括现场道路、铁路、第三方管道、水文、建筑物、构筑物及管道位置信息，相关记录内容要求能反映环境属性信息与管道的相互关系，能准确描述环境属性的特点，并有相应的影像记录。所有采集结果应满足管道完整性管理规范及公司完整性管理部门的要求。

4.2报告形成

（1）地区等级调查报告。明确原地区等级分布、现有地区等级情况及现有地区等级变化情况和原因，并针对地区等级变化段提出管理及技术建议。

（2）并行管道安全影响分析专项报告。对现有并行10 m和6 m范围的管道分别进行统计，明确并行管道的名称、管径、运行压力、并行长度、所属企业及相关属性情况，并针对运营阶段提出并行管道业主间通报机制、第三方破坏和地质灾害预防、阴极保护之间的相互干扰控制措施等建议。

（3）高后果区识别报告。根据地区等级调查报告和现场收集信息资料，对管道参数、识别方法和日期、信息获取方式及周边环境属性进行阐述，识别结果包括高后果区管道识别统计表、比例图及特定场所识别统计表，最后对高后果区的管理和技术措施及更新时间提出建议。

参考文献：

［1］孙宵等.化工中间体［J］.2015.第6期.P106

［2］金勇进，将妍，李序颖等.抽样技术［M］.第一版.北京：中国人民大学出版社，2002.P11

作者：杨昊，工程师，1980年生，毕业于机械科学研究总院材料学腐蚀与防护专业，现在中国石油天然气管道工程有限公司珠海分公司从事油气管道线路、穿跨越、防腐专业设计工作。

《管道保护》2017年第1期（总第32期）