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关于《意大利SNAM公司管道完整性管理实践》一文的讨论

来源:《管道保护》杂志 作者:戴联双 时间:2020-3-20 阅读:

《管道保护》编辑部: 《管道保护》 2019年第4期刊登了《意大利SNAM公司管道完整性管理实践》(作者:考青鹏、金建国、戴联双)。许多读者看后提出了一些问题。为此我们请作者之一的戴联双博士进行了解答,现将有关内容刊登如下,欢迎大家留言参与讨论。(邮箱:  guandaobaohu@163.com)



问:为什么SNAM公司管道压力都在7.5 MPa以下,是如何考虑的?

答: SNAM公司主要负责意大利境内和部分欧洲地区的管道建设施工和运行管理,运行的管网分为国家管网和区域管网。其中,国家管网运行里程9 600多公里,管径从900 mm到1 400 mm,压力从2.4 MPa到7.5 MPa。区域管网运行里程为22 900多公里,管径大于80 mm,压力范围为0.5 MPa到2.4 MPa,其将国家管网连接到6 900余家城市燃气门站、企业用户和其他用户。 SNAM公司陆上管道最高运行压力不超过7.5 MPa,最高管材等级为X65。据我所知,目前意大利、俄罗斯等欧洲国家基本都采取大口径、多条并行敷设、最大运行压力不超过7.5 MPa的策略来解决能源需求量大的问题,管材等级以X65为主,有少量的X80试验段管道。俄罗斯近年来逐步开始建设压力超过7.5 MPa和X80钢管道,但这些管道大部分位于西伯利亚人烟稀少的地区。

SNAM公司管道压力在7.5 MPa以下,主要考虑以下几个方面。

(1)意大利法规规定最高设计压力控制在7.5 MPa,主要是为了避免过高的压力导致管道失效影响范围大。而采取的策略是大口径、多条管道并行敷设。

(2)管材等级最高为X65,设计压力最高控制在7.5 MPa,避免管道的壁厚过厚,是综合考虑了制管和焊接的因素。

(3) SNAM公司主要靠储气库调峰,建设了大量的储气库,利用管网和储气库的功能保障输量。管道不作为调峰的措施,因此设计压力一般不高。

(4) SNAM公司设置的压缩机站比较多,已投产运行了13座压气站50台机组,可以通过降低压力、提高流速来保障输量的需求。

问: SNAM公司是如何定义周边区域的?

答: SNAM公司穿越人员密集区的管道主要为区域管网,压力相对较低。压力较高的国家管网也有部分穿越人员密集区,但是非常稀少,一般采用套管加强保护。

SNAM公司将超过300人的建筑物或建筑群定义为城镇/村庄,将超过100人的社区建筑(如医院、学校、酒店、商场和办公楼等)定义为人员密度高的建筑。输气管道与城镇和人员密度高的建筑保持100 m间距,如果间距不足100 m,则需要增加套管等保护措施。

问:管道路权是如何取得的?管道与建构筑物的法定间距是如何确定的?

答: SNAM公司管道完整性管理中没有高后果区的概念,在通过建构筑物和特定场所等人员密集场所时根据《Regola Tecnica Perla Progettazione,Costruzione,Collaudo,Esercizio E Sorveglianza Delle Opere E DegliImplianti Di Trasporto Del Gas Naturale Con Densita  Non Superiore A 0,8》法规的规定设置一定的安全距离,其设置距离的原则与管径和压力有关。在管道建设期通过土地所有人的土地时采用签订合同的方式明确管道路由的主权,一般签订周期为30年。管道与建构筑物的法定间距如表 1所示。

问: SNAM公司管道设计标准和建设方式有什么特点?

答: SNAM公司主要负责意大利境内的天然气运输,不涉及燃气销售业务,同时还承担部分管道建设施工项目和对外技术咨询服务工作,采用建管一体化理念,公司的技术部门全程参与管道的建设和运营(图 1)。

SNAM公司通常会采用E+P+C模式,开展管道及站场建设工程。

(1)设计阶段(E: Engineer )。设计通常分为Design philosophy(设计原则)和Engineering(工程设计)两个阶段。第一阶段 (设计原则)由SNAM公司的技术部门来完成,主要包括项目在详细设计阶段所需技术的具体要求,以及确定管线管径和压缩机功率等所需要的关键设计参数等。同时设计原则将确定站场平面布置、压缩机驱动方式以及大致功率。第二阶段 (工程设计)进行设计公司招标。 SNAM的技术部门和设计公司共同完成设计手册,设计手册包括站场位置的确定、模拟计算以及用于采购的技术规格书等。

(2)采办阶段(P: Procure )。根据设计手册提供的相关技术规格书,进行设备设施的采购和施工承包商招标。对于一些关键设备,比如压缩机,通常会由SNAM公司自行采购。

(3)施工阶段(C: Construct)。继续聘请设计公司作为监理,监督施工承包商是否按照设计要求施工。

(4)SNAM公司的技术部门每年都会根据当年的合同输量,利用自行研发的水力计算软件进行全国管网系统的水力计算模拟,来确定管网节点是否存在薄弱点(即需要新建站场或提高已有站场的增输能力)。如 图 2所示。

问: SNAM公司为何没有高后果区的概念?

答: 高后果区是管段的概念,针对周边建构筑物分段采取防护措施。 SNAM公司更倾向于针对具体的点采取措施,在管道管理模式上包含了高后果区,并且做得更加细致。 SNAM公司在考虑后果影响因素的时候,都是针对具体的建构筑物来评估的,而不是一段高后果区,见图 3。

SNAM公司对管道按照不同的属性分段进行管理,与国内中石油管道科技研究中心建立的RiskScore风险评价方法类似,选取了几种典型的属性特征进行分段管理,如穿越河流、穿越铁路、穿越公路等。

SNAM公司管道穿越采取的防护措施主要以套管为主,套管在管道保护中发挥的重要作用主要有以下几个方面。

(1)防止第三方损坏,增加管道抵抗外力的能力,套管与管壁之间用橡胶垫隔离和支撑,套管两端设置了通气孔,可避免油气在套管内积聚。

(2)在穿越铁路、公路、其他硬化路面等处,应用套管一方面加强了管道的抵抗力,另一方面将套管内管道可能发生的泄漏通过排气管引到合适的空旷地带进行泄放,避免泄漏气体窜入敏感区域。

(3)针对管道距离建构筑物不足法定距离的情况,通过增加套管,既能缩短距离、增加防护措施,又能提供管道泄漏气体的泄放路径。

问: SNAM公司完整性管理取得的实际效果如何(如泄漏率,预防第三方、环焊缝开裂等重大事故等方面)?

答 : S N A M 公 司 是 欧 洲 天 然 气 事 故 组 织(EGIG)的成员,该组织定期发布报告,从报告上看,各种因素的事故率是逐步下降的,并趋于较低的合理失效频率范围内。图 4是EGIG 2015年发布的各种影响因素导致的失效频率。

SNAM公司在设计阶段就考虑了管道结构完整性问题,经评估后认为管道发生失效的因素主要为泄漏,这也是针对周边建构筑物采用套管防护的原因。套管能将泄漏的天然气引出到安全的地方通过排气孔释放,避免泄漏的天然气窜入受限空间。

问: SNAM公司的经验对我们有哪些启示和借鉴?

答: 我觉得主要有以下几个方面。一是标准规范。当前国内部分管道标准可操作性差、不同层级标准规定不一致、甚至相互矛盾。如管道缺陷验收标准,缺少与时俱进的驱动力,主要受个人技能不足、缺乏团队合作、专家审批流于形式等多种因素的影响。

SNAM公司的标准与欧盟和意大利国家标准保持了一致性,由专门的技术部门制定,维检修等操作人员在使用标准过程中对标准的偏差进行反馈,技术部门接收反馈后对标准及时进行更新。更重要的是,制定标准和规则的技术人员对提出的指标负责,并需要经过实践验证,细化到可以规定每一道工序所需的时间,维护维修的工单可以安排的更加精准,提高了可操作性和执行性。

二是信息化系统的建设与应用。当前国内各业务系统之间普遍存在相互孤立的问题,虽然一直强调打通数据通道,但是缺乏综合性专业人员负责穿针引 线,而仅仅依靠软件技术人员,使得系统之间的孤立和数据的相互矛盾现象日益凸显,数据的应用价值也无从谈起。

SNAM公司基于开发的GIS系统,将管道基础属性数据和站场资产属性数据进行管理。通过WEB和SCHE.MA分别管理管道分段数据和站场资产维护数据, CARTESIO系统综合数据进入EAM,然后由EAM的模型和人力资源管理信息生成作业工单传递给执行层的SAM系统,在SAM系统完成工作后,将数据信息反馈给EAM系统,同时传递给SAP系统进行工作结算和核算, SAP系统最终的结果信息也反馈给EAM系统, EAM系统在接收反馈信息后,进行学习和优化。各系统的管理和应用都是由专业技术部门负责,软件人员仅仅提供软件使用故障的解决方案,不涉及任何业务管理。

三是员工培训。国内目前普遍缺乏系统性、有针对性且行之有效的管道业务培训计划。针对高中级管理人员缺乏领导力、创新、综合管理等方面的长期培训计划。

SNAM公司有三个学院,从领导力、技术、创新与改革三方面开展培训工作,建立了一套覆盖高中级管理人员、技术人员、操作工人、新招募员工的全员培训体系,每一层级的工作人员都有相应的定期业务培训。培训教材、课程内容、课时安排由专门部门制定,公司富有经验的资深管理和技术人员参与教材编制并授课,课程安排除了课堂讲授还有站场实践,贴合工作实际并且有针对性和操作性,使员工都有学习成长机会并尽快掌握和提升业务技能。

 

作者:戴联双, 1983年生,湖南怀化人,现就职于中石油管道有限责任公司,注册安全工程师、二级安全评价师、安防系统集成师、管道检验员。负责编写了Q/SY 1490―2012《油气管道安全防护规范》,参与起草公安部标准GA 1166―2014《石油天然气管道系统治安风险等级和安全防范要求》、国家标准 GB 32167―2015《油气输送管道完整性管理规范》等多项标准。在国内外期刊先后发表论文数十篇,参与编著了《管道完整性管理技术》《油气管道事故启示录》等书籍。近年来多次获得中石油集团科学技术进步奖、河北省科学技术进步奖、管道科学奖等。

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