董绍华 王东营 费凡 安宇

中石油北京天然气管道有限公司

1 引言

当前，我国正处于社会经济高速发展阶段， 城乡建设步伐很快，部分在役管道建设时期沿线人口稀少，但有些现已发展成为人口密集地区，如建于上世纪七十年代的东北八三管道就属于这种情况。按照管道沿线地区分类，人口稀少的地区为一类地区，市区中心地带为四类地区，属于高风险区域。一些管道由于占压等情况也使管道地区级别升级，对在役管道的安全管理提出了挑战。本文从管道风险管理出发，借鉴国外管道公司升级管理的标准和法规经验，对管道地区等级升级问题进行系统研究，得出我国管道升级的必要条件，提出了管道地区等级升级需要采取的措施，为进一步推进管道地区等级升级管理提供科学依据。

2 国外管道地区升级管理

CSA Z662-2007《加拿大管道输送系统》的规定：由于人口密度的增加或地区发展而要改变管道地区等级时，这些地区的管道应当满足更高等级要求或进行工程评价，满足地区等级变化后的管道， 应当要求不改变最大操作压力。不能满足地区等级变化的管道，应当尽快更换管道或者根据最大运行压力，对地区等级变化的要求计算修正操作压力。为了确定等级更改引起的变化，管道运营企业应当每年检查地区等级变化的管道，且应当保存这些检查和采取任何纠正措施的记录。

ASME B31.8-2010 《输气管道系统》的规定：如果地区等级发生变化，必须对泄露监测和巡护方式迅速采取调整措施，根据新的地区等级降低MAOP，确保不超过设计压力，同时满足18个月期限的要求。对地区等级升级地区的风险，不仅要考虑第三方活动损伤，还要考虑巡线频率、阴极保护状态及人口沿线居住增加的根源等。当人口密度增加时，首先考虑最大容许操作压力和环向应力，压力变化应考虑管道周边建筑物的影响范围，对于超过40% SYMS的管道应重点监测管道周边人口变化情况。

美国联邦法律CFR49 192部分规定：监管机构对管道升级采取许可证制度，由危险化学品运输委员会负责，当收到天然气管道运营商的申请后，审查该申请是否符合管道安全，若符合则可颁发管道可以升级使用的特别许可证。

3 地区等级升级条件

3.1 管道设计情况

管道地区等级划分是管道设计系数、阀室间距等关键参数设计的重要依据，管道地区等级越高，管道壁厚越厚，阀室间距越短。但是，国内外管道设计标准如《输气工程设计规范》（GB 50251-2003）、《天然气管道系统》（ASME B31.8-2010）、《石油与天然气工业-管道输送系统》（ISO 13632-2000）、《油气管道系统》（CSA Z622-2012）等对地区等级的划分主要根据设计时期的管道通过区域的人口密度，而没有考虑到管道运行过程中人口密度的增加。

3.2 管道常规维护措施升级

管道所处地区级别升高后，因设计、管材和施工等已然固定，所以其常规维护措施不能是简单的随着地区级别的升级而改变。需要在综合分析管道所处地区级别不同时常规运行维护的差异的同时，还要考虑管道诸多不能改变的因素（如材质、壁厚、焊缝形式等），合理制定管道常规维护手段，包括内检测和外检测周期及检测内容等。

3.3 管道地区升级管理系统

建立专门的油气管道所处地区升级管理系统及相应的数据库，根据管道经过地区级别的变化自动升级管理信息，并将上述研究内容反映在管理数据库中。为了更加直观反映出地区级别的变化细节（诸如人类活动、基础设施建设、自然环境因素等），还应创建相应的管道地理信息系统。

3.4 不允许升级的情况

通过对国内外标准规范和失效风险的研究，地区等级升级管段中如果出现以下任意一种，该管段的地区等级不允许升级，必须采取换管或降压运行的措施。

（1）地区等级由1级或2级直接上升为4级；

（2）升级地区管段因多种原因一直未能开展内检测，也未进行压力试验，管道缺陷情况不掌控；

（3）升级地区管段的各种资料、记录严重缺乏，特别是缺乏打压记录、无损检测资料、管材资料等，情况不明。

（4）30年管龄的老管道，且事故或泄漏情况多发。

（5）管道周边环境复杂，200米范围内存在多处仍在使用的化工、危险化学品生产、储存设施。

（6）经过专业化工程技术评估或综合风险评估后，不宜进行升级的管道。

4 升级管段的完整性管理

（1）确定最大容许工作压力（MAOP）。允许地区等级升级的管段可按照当前运行压力或设计压力运行，不得超过现有MAOP。

（ 2 ） 实施完整性管理计划。将高后果区（HCA）的地区等级升级管段纳入完整性管理方案（PIM）。

（3）开展密间隔电位测量（CIPS）。在管段允许升级后的1年内，需要对该管段进行密间隔电位测量（CIPS），公司可根据需要， 以适当的检测周期定期对地区等级升级管段进行密间隔电位测量，该检测周期最大不超过7 年。

（4）开展涂层状况检测。在管段允许升级后的1年内，对每段特别许可管段进行直流电压梯度测试（DCVG），以确定管道防腐层状况，并对发现的问题进行修复。

（5）开展应力腐蚀开裂直接评估。在管段允许升级后的1年内，应对该管段进行应力腐蚀开裂直接评估（SCCDA）或使用适用于SCC的评估方法，如裂纹检测评估等。

（6）定期开展内检测及确定检测周期。须按照管道完整性管理的要求开展在线内检测，检测周期不超过8年，使用±0.5％精度的变形检测器。

（7）编制管道及涂层修复报告。在管段允许升级后的1年内，须向公司提交DCVG、CIPS、ILI 以及SCCDA评估结果和整改措施的书面报告。

（8）加强第三方活动及交叉作业的管理。管理人员须至少提前14天上报公司作业计划。有关地区升级段现场交叉施工及开挖情况，须在2个工作日内上报公司。

（9）开展高后果区评估。根据管道完整性管理的相关要求，管理人员应定期开展HCA评估， 周期和评估内容保持不变。

（10）加强巡线管理。应将地区升级管段作为日常巡线管理的重点，增加GPS巡检点，密切关注该管段的有关作业活动和异常情况并及时上报。

5 结束语

管道地区等级与公共安全相关， 青岛“11.22”原油管道泄漏爆炸事故给管道安全管理敲响了警钟，我们必须高度重视、切实加强管道地区等级升级管理工作。

（1）对管道地区等级的科学确定问题。管道设计单位应与市政规划紧密结合，使管道设计与市政规划无缝对接，有效提高设防标准，及时修改完善设计标准和管理标准。

（2）将信息化手段与管道地区等级升级管理有机结合。对于等级上升较快的地区，掌握其发展的全过程数据，做好管道建设、运维数据信息的保存和应用。目前国内在这方面还很薄弱，必须得到重视和加强。

（3）管道地区等级升级管理要与公共安全保护意识相结合。引导全社会提高对管道安全重要性的认识，针对管道运输具有高压、易燃易爆、有毒有害、点多线长的特点，要把地区等级升级带来的重大风险和隐患的防治放在第一位，落实到公共安全管理的各项活动之中。

（4）等级升级地区要更加重视应急预案和演练。推行“一风险源一预案”的制度，科学设计应急预案，在地区等级升级产生的高后果区内做到“一区一案”。

（5）深化管道完整性管理的实施。既要重视升级管段的管理，又要重视管道日常内外检测、预防性维护管理，不断使用新技术手段发现管道风险，建立以预防性维护为主的完整性管理体系，加大完整性评估力度，全面提升管道安全管理水平。◢

（作者：董绍华，髙级工程师，1972年生，2001年博士毕业于中国石油大学（北京）油气储运工程专业，现主要从事管道安全评价、完整性管理、科技开发与信息化管理工作。）

《管道保护》2015年第4期（总第23期）