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管道研究

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从管道建设期夯实完整性管理基础

来源:《管道保护》杂志 作者:马春阳 寇乾 张平平 时间:2018-8-17 阅读:

马春阳  寇乾  张平平

西部管道甘肃输油气分公司


《油气输送管道完整性管理规范》(以下简称《规范》)涵盖管道的整个生命周期。管道建设期是将一项管道工程通过设计、施工变为现实管道设施的过程。高质量的管道建设是管道本质安全的前提,是管道完整性管理的基础。

1  管道建设期遗留问题

西部管道甘肃输油气分公司在开展管道完整性管理工作中,遇到很多棘手的建设期遗留问题,其中有些难以解决或无法弥补,均来源于管道建设期工程缺陷。

1.1  测量坐标缺少测绘基准

建设方移交的管道设计和竣工测量坐标资料中,部分资料缺少测绘基准。如在无相对基准的戈壁滩或沙漠地区,当发生事故急需进行管道开挖维修时,难以快速定位地下管道的位置。部分管道仅利用一台GPS手持仪采集坐标数据,采用单点定位方法测量管道中线坐标,其精度约500米,达不到《油气输送管道完整性管理规范》要求的亚米级精度,对运营单位无利用价值,在管道完整性管理实践中没有太大意义。如将该坐标资料报备政府部门,据此规划用地时易导致用地冲突。

1.2  管道施工质量存在问题

如分公司管辖某输气管道存在多处补口带下缺陷。2016年分公司对该管段80处补口带下缺陷进行了开挖修复,其中50处补口存在不同程度的空鼓,管道表面存在施工期留下的焊渣、浮土或浮锈;21处补口完好,但焊缝存在轻微缺陷;仅9处补口及焊缝均完好(图1)。又如某输油管道内检测时发现多处凹陷。2012年对该管段23处凹陷进行开挖验证及修复,发现22处凹陷均位于管道底部,都由于在施工过程中管道下方的回填细土层厚度不够,导致管线直接和石头接触而出现变形。同时发现因施工中机械损伤的防腐层,部分甚至可以目测看到管道金属。只有1处凹陷的施工质量比较好,能按要求回填细土且在管线上方铺设警戒带(图2)。


图 1  某输气管道补口带下腐蚀

(局部空鼓,表面浮锈、黑色焊渣)

图 2  某输油管道凹陷开挖验证


1.3  竣工资料与工程实体出入较大

如某管道一处定向钻穿越电子资料错误,内容全部为另一处定向钻穿越信息,且由于埋深较深,目前信息数据恢复困难。在管道施工焊缝与内检测焊缝对比过程中发现管道施工资料存在记录错误,尤其是“连头口”“金口”处焊缝,经开挖发现多处与实际不符,存在“黑户”焊口。淤土坝、截水墙、连续混凝土浇筑、地震断裂带、三穿套管等地下水工设施等竣工资料缺失……以上问题给管道现状风险评价、应急处置方案的制定以及管道维修维护工作的开展带来困难。

1.4  数据精度和资料完整性欠缺

不同时期的管道建设采集的数据种类和属性存在差异,存储的方式没有统一标准,多采用单点数据存储,而非线性参考系统与基于坐标的数据相结合的结构化数据存储方式。随着智能管道、智慧管网等管理方式的改进,目前已建管道建设期数据资料无法满足管道日常管理需求,数据对齐难度较大。

1.5 其他问题

管道地面“三桩”不全、不准,带来管道第三方损坏、占压隐患。管道区域阴保与站场、线路主体工程非同时设计、同时施工,导致区域、线路阴保互相干扰。西三线的建设对西二线某阴保阀室阳极地床造成屏蔽,导致西二线阴保系统无法正常运行等问题。

2  完善建设期管理措施

为保证管道完整性管理工作的持续有效开展,运营单位需将完整性管理工作关口前移,提前介入,在管道建设期夯实完整性管理基础。

2.1  认真建立管道测绘基准,为实施完整性管理打好基础

一是沿长输管道埋设一系列坚固耐用的基础控制点作为管道的数学基准。二是选择合适的坐标系。可采用1980西安坐标系或1954北京坐标系,方便与国家已有测绘成果对接。更应着眼于未来测绘精度的提高和GPS观测的便利,采用2000大地坐标系,以与国际测绘技术顺利接轨。同时,为加强管道测绘数据安全和数据保密,可选取独立坐标系。

2.2  加强建设期施工质量管理,把好项目竣工验收关

一是开展管道焊缝复检。在认真汲取2017年贵州省黔西南州晴隆县“7·2”事故和西二线73号阀室上游900 米处“7·28”事故因焊缝质量问题导致管道泄漏爆炸事故发生教训后,各管道公司花费大量人力、物力开展施工期焊缝射线检测底片复合、焊缝开挖检测工作,建议除监理单位外,建设期邀请外部专业公司对焊缝质量进行抽检,确保焊缝检测评价结果的真实性,杜绝重复开展相关工作。二是邀请专业队伍,应用先进技术开展项目验收交付。为克服已往在建管分离模式下,运行单位基本不参与建设期的管道完整性管理,导致经常出现管道“带病”交接,“带伤”运行的问题,建议管道验收阶段,邀请专业队伍按比例抽查验收,如采用管道防腐层地面检漏、管道压力试验、管道阴保有效性评价、无人机巡线等方式掌握管道整体情况。

2.3 加大建设期数据采集投入,实现数据采集的专业化

依据《规范》附录A完整性管理数据采集清单表A.1完整性管理数据采集类目(9大类61项),需建设期采集的数据涵盖所有9大类的51项数据,占所有数据类型的84%。建议自管道设计阶段起由专业数据采集、恢复与整合单位介入,深入到建设一线,会同设计、施工、物资供应、监理等人员进行现场数据核实、采集,建立起满足管道运营单位日常管理的全套管道设计和建设期数据库,并对建设期数据质量进行把关,确保移交至运营单位的数据质量。

2.4 数据采集完整,具有持续性与可追溯性

以《规范》中“完整性管理数据采集清单”为基础,结合运营单位管道完整性管理需求,制定数据采集内容、精度要求及数据库模型,对时效性数据进行及时采集与更新,实现管道全生命周期完整性管理数据的动态管理和持续维护。

2.5 已建与新建工程统筹考虑,避免带来新问题

如管道线路与区域阴保主体工程同时设计、施工,且在阴保设计时需考虑周边已建管道阴保类型、阳极地床位置等,防止产生干扰、屏蔽等问题。同时优化区域阴保设计,确保管道全面保护。如运营期在6年以上管道站场的区域阴保多为后期补充,若设计时只考虑站内埋地非保温管道,会发生保温管道腐蚀泄漏事件。因此在设计新建管道时,需对站内埋地保温管道阴保措施进行单独考虑。


作者: 马春阳,西部管道甘肃输油气分公司副经理。

《管道保护》2018年第2期(总第39期)

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