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徐江桥:深入推行完整性管理 有效管控管道安全风险

来源:《管道保护》2024年第1期 作者:《管道保护》编辑部 时间:2024-1-17 阅读:

《管道保护》编辑部:西气东输是我国在新世纪之初开工建设的一项世界级工程。作为这项工程的主要运营单位,西气东输公司积极推行管道完整性管理,不断提升企业管理水平,有力地保证了管道长期安全运行,为维护国家能源安全和公共安全作出了突出贡献。我们特别邀请西气东输公司党委副书记徐江桥同志做客专家访谈栏目,介绍企业在完整性管理方面取得的一些成绩和经验,与广大读者分享。邮箱:guandaobaohu@163.com。


编辑部:徐书记您好,西气东输工程举世闻名,目前正在开展四线建设,请您简要介绍一下西气东输公司基本情况以及当前管道所面临的一些外部安全风险。

徐江桥:西气东输管道公司目前主要运营西气东输一线、二线、三线甘宁交界以东、川气东送、忠武线以及中俄东线6条干线、49条支线、21条联络线,292座站场,690座阀室,3座国家天然气计量分站(南京、武汉、广州)。运营管道总里程17773公里,供气范围覆盖我国西北东部、中原、华东、华中地区,向华北、西南地区转供天然气,管网一次管输能力约1500亿方/年。

这些管道地域跨度大、地形地貌复杂,涵盖除冻土以外的12种灾害类型,加上近几年极端恶劣天气频发,区域降水不均衡,今年多地瞬时降雨量远超往年,防汛工作成为管道保护工作的又一严峻挑战。部分管道集中在我国中东部及南部地区,建设活动频繁,人口密集型、特殊场所型高后果区数量多。根据2023年最新识别结果,管道沿线有高后果区1599段,总长3104公里,占总里程17.8%。此外长三角地区管道也受到明显的交直流杂散电流干扰影响,其中高压直流输电线路接地极、地铁、有轨电车等直流干扰源占8.5%,高压交流输电线路等交流干扰源占85.7%,地磁场、潮汐等其他干扰源占5.8%。与此同时第三方施工损伤风险始终是管道安全面临的最主要风险,近年来公司辖区内第三方施工数量每天新增30至40余起。

编辑部:西气东输公司长期重视管道完整性管理体系建设,取得了哪些成果?

徐江桥:自2006年起,公司引入管道完整性管理的理念和技术,围绕预防第三方损坏、地质灾害和本体腐蚀防护开展专项研究,逐步建立和形成了管道线路完整性管理体系,包含89个体系文件、31项流程文件、10个程序文件、18个操作规程和30个企业标准。如从管道保护最迫切需要的地质灾害风险评价方法与技术研究入手,通过现场检验、完善以及全线推广应用,形成了地质灾害风险评价技术指南和西气东输管道环境及地质灾害风险识别作业指导书,目前该研究成果已转化为《西气东输管道工程水工保护设计标准》等3个企业标准(黄土地区、内陆河流域及土石山区)。

还开展了西气东输管道第三方损坏风险评估技术、油气管道通过采空区灾害风险评价标准与防治规范研究以及西气东输管道干线阴极保护有效性调查及典型杂散电流干扰影响研究。编制了输气管道第三方破坏风险因素辨识与评估技术指南,形成了由标识符合性、信息收集、施工发现、快速通过、位置确定、严控监护、群众友好度、政府支持、管道保护宣传等9个一级指标和23个二级指标组成的第三方损坏快速评价体系。确定了油气管道采空区处置原则、方法,成功应用到现场边坡失稳及地表沉降治理、采空区塌陷治理等方面,转化为企业标准《采空区管道风险评价与防治方法》。此外公司还参与编写了SY/T 0029―2012《埋地钢质检查片应用技术规范》。

对补口带下的腐蚀问题开展了机理及预警技术研究,找出了西一线补口处腐蚀的规律,并取得在役管道补口修复防腐层结构、管道补口防腐层耐热水浸泡加速试验装置2项专利。针对超高压直流输电接地极故障放电危及管道安全的新问题,主动争取国家发改委支持,与国家电网研究制定临时防护方案,消减直流接地极放电造成的输气站场引压管打火放电、管道“带电”伤人风险。完成高压直流输电线路对油气管道影响的风险识别及后果分析,确定各影响因素的安全边界条件,取得1项实用新型专利以及4项发明专利。


编辑部:西气东输公司通过实施管道完整性管理消减各种风险,从而保证了管道的安全、可靠、经济运行,请介绍一下相关经验和做法。

徐江桥:公司始终坚持“边科研,边实践,边成果转化”的路子,在各项理论成果的现场实践中,总结出一套适合自身的完整性管理方法,近10年在役管道失效频率为0.003次/千公里·年,而欧洲输气管道事故数据组织(EGIG)近10年事故失效率为0.15次/千公里·年,管道失效率比欧洲发达国家低2个数量级。多年来,公司坚持从自身实际出发的思路,形成了多项特色。

在管道保护管理方面,持之以恒抓好地面标识、巡护管理、信息收集、隔离布控、施工管控、管道宣传、技防措施、企地关系等8项工作。一是管道沿线埋设各类标识桩约38万个,建立“一桩一码”,将管道位置、埋深、材质、信息员、巡线员、土地使用者等16项重要信息生成二维码,实现信息查询、扫码签到等,警示牌粘贴夜视反光膜,提升夜间警示功能。二是开展痕迹化管道巡护,在设置日常巡检点基础上,针对关键风险点辅以签到痕迹卡,确保巡线无死角无盲区。巡检管理系统及时分析巡检时长、巡护轨迹,有效管控巡检质量。三是与政府治安联防“网格化”机制相融合,壮大信息员队伍。将沿线村组街道干部、水/土管员、厂区门卫等关键人群发展为信息员,发展机械手为“友好使者”。根据第三方施工风险信息价值,当场发放信息奖励费或赠送管道保护宣传纪念品,对于报告200米范围内的勘探、定向钻、打桩等高风险施工信息加倍奖励。每年至少2次走访地方发改、国土规划部门、建设设计单位,随时收集管道周边钻探、定向钻、打桩、顶管以及机械挖掘等高风险第三方施工信息。四是推广标准化隔离布控,获取施工信息后第一时间进行标准化布控,标明管道、光缆走向,划定安全管控边界,设置警示标识,安装技防设备设施,清晰警示第三方。五是规范施工管控流程。大型施工按“现场踏勘、开挖验证、审查方案、签订协议、全程监督和联合验收”“六步法”严格管理。小型施工落实“快速服务、快速通过”,协调交叉部位优先施工。近年来在第三方施工数量持续增长的前提下,光缆安全指标持续向好。六是开展精准管道保护宣传。面对不同走访对象采用不同宣传策略,比如面对农田户主唠家常、谈收成、讲故事;面对施工老板唠祖籍、谈效益、讲案例;同时加大信息奖励力度和广度、落实微信群发红包制度,全面织密信息网。固化疫情期间创新宣传经验,常态化利用乡村宣传喇叭固定广播、车载喇叭移动广播、巡线员小喇叭巡回广播,宣传工作做到应宣尽宣、应访尽访。七是大力推广技防措施应用。在第三方施工频发的889公里管段上试验应用了光纤预警技术,在跨越、人员密集的重点管段安装应用超2175套智能视频监控,2023年亚运会期间在浙江地区开展无人机巡护,并开展了施工机械和人员作业行为图像识别技术、基于人工智能的管道光纤预警系统性能提升研究,提高了信息准确性和预警智能化水平。八是重视企地关系。公司积极整合外部资源,建立联防联动机制。主动寻求与辖区管道并行或交叉的油气管道、通信光缆、铁路公路等线性设施管理企业,建立“巡线互补四联动”常态化合作机制,在巡检资源配置上实现交错互补,在信息互通、保护宣传、巡检维护、外部协调等方面实现联合联动、资源共享。

编辑部:西气东输公司员工为了保障管道外部安全,发扬“千方百计、千辛万苦、千山万水、千言万语”的精神,令人十分感动。请您再介绍一下其他方面的经验。

徐江桥:在高后果区管理方面,按照高后果区存量与增量的不同管控特点与要求,采取不同措施。每年开展高后果区识别与风险评价工作,编制高后果区一区一案,并报地方管道保护主管部门备案;强化应急管理,分公司、作业区/场站按期开展高后果区应急演练,重点演练信息报告、人员疏散、交通警戒等内容。发现地区等级升级或新增高后果区趋势时,建立风险和安全隐患告知制度,向管道保护主管部门及其他部门书面告知新增高后果区的合规风险和安全隐患事宜,坚决遏制新增高后果区。

在地质灾害管理方面,公司始终秉承风险识别全员参与、灾点处置治早治小、风险设防等级适当提高和疑难问题专家解答的理念,规范了灾害治理流程,按照风险识别专家复评、专项勘查专项设计、专家评审方案合理、统筹安排科学治理、质量监督过程控制五步法规范流程,对地质灾害风险点的治理进行有效管控。每年组织开展汛前、汛后风险自主初评估和专家复评;自2017年起以三年为一个周期,开展地质灾害专业化排查,实现了专业化排查与全员普查相互结合。组织设计单位对管道线路、铁路、公路等线性工程水工保护设计标准进行对标,针对部分管道线路水保标准偏低的实际情况,适当提高设计标准,应对极端天气多发的情况。此外公司积极开展地质灾害监测技术研究,利用物联网技术将监测传感、数据采集、能源保障、数据无线传输、数据储存与处理、安全评估预警与信息发布六个子系统有机结合,建立了地质灾害预测预警平台,以地质环境、地质灾害、诱发因素、管道本体、社会经济环境等多源、多尺度数据,构建管道地质灾害预测数据库,构建管道地质灾害区域预警模型和单体预警模型,通过历史数据和未来的降雨等数据预测地质灾害的发生。

在腐蚀控制管理方面,公司坚持深挖腐蚀控制关键环节,夯实阴极保护与防腐层两道防线,突出了以杂散电流管控为主的干扰防护治理及以管道本体腐蚀控制为主的阴极保护管理的工作模式。截止目前公司线路自投产以来未发生一起因腐蚀造成的管道失效事故。公司建立以风险为导向的阴极保护完整性管理理念,以管道电位作为阴极保护有效性评价最终指标,每周组织开展管道电位评价,每年对阴极保护系统问题进行排查整改。以4年为周期组织开展阴保系统专项巡查。在解决现场实际问题的基础上,进一步优化了公司阴极保护系统管理方法,总结形成了阴极保护系统运维技术规范。西气东输管道沿西向东所受杂散电流干扰呈线性增长趋势,其中以江苏为首的长江经济带地区受城市轻轨及地铁影响较为严重,受干扰管段约1400公里,动态直流干扰范围在﹣0.2V~﹣1.53V。为削减杂散电流干扰带来的腐蚀风险,公司针对自身管线特点组织开展一系列的研究、评估工作,掌握了包括高压直流接地极干扰的监测检测手段、安全边界、评价标准及防护措施,制定了《高压直流接地极干扰防护技术规范》。


编辑部:您认为目前管道安全保护工作还面临哪些挑战,应如何应对?

徐江桥:目前正处于天然气管道运行时代变革的关键点,我们既面临管道高速建设、逐步形成“全国一张网”的大好形势,又面临着设备步入性能衰退老化故障高发期、工程质量隐患突显等内部条件制约,以及地质灾害、第三方损坏、高后果区风险等复杂外部环境的不利影响,如何更好保障管网安全可靠平稳高效运行是我们的核心任务也是挑战,需进一步探索创新,不断突破管网安全技术瓶颈。

一是第三方施工作业对管道安全影响大。目前管道周边各类施工量每年以10%以上的速度增长,打桩钻探、勘察爆破等施工层出不穷,施工机械小型化、快速化趋势明显,给管道造成的安全风险不断增加。现有的人防和技防措施无法实现全天候监控,迫切需要开发基于大数据和人工智能的管道周边各类风险的预判感知技术和管道安全预警技术,实现对管道安全的超前预控与全时监控。

二是高后果区数量呈现无序增长态势。安全风险防控压力日增。当前高后果区已有相当规模的存量,在全社会安全意识逐步提高而相关法规标准出台滞后的情况下,应尽快制定高后果区管理程序并写入管道保护法,在安全间距、定量风险评价及防控措施有效性评价等方面取得突破。

三是管道周边洪水和地质灾害威胁大。近年来极端气候呈现加剧趋势,加上各类不合理的工程活动,地质灾害引发的管道安全事件日益增多,汛期管道水毁数量居高不下。应从管道可行性研究、初步设计、施工图设计、竣工验收、运营等五个阶段入手,增强地质灾害防治的针对性、时效性和科学性,提高管道建设及运行的地质安全保障能力和水平。

四是腐蚀控制难点疑点问题复杂多样。新型杂散电流干扰源对管道的影响范围广、强度大,阴极保护系统对外界干扰响应不及时,系统故障排查仍完全依赖人工测试与个人经验;3PE涂层大面积剥离、补口带老化与带下腐蚀等老问题仍有待解决。要积极主动采取新思路、新技术、新设备,发展管道防腐新材料、新工艺。

公司下一步将重点加强管道本体安全防控和管道数字化、智能化等方面技术研究,利用国内先进的人工智能算法和AI技术,建立光纤预警、视频监控、无人机巡线等系统的自学习算法与模型,深度融合管道基础信息、本体检测修复信息,系统防控管道线路安全风险。力争在基于大数据的地质灾害预测、管道本体安全状态综合评价、高后果区风险管控等关键技术方面取得突破,有效管控管道安全风险,实现管道本质安全。 

编辑部:感谢您接受采访。

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