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发布时间：2021-02-20 14:34所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次
摘要：随着中国油气管网规模不断扩大，对其安全可靠运行的要求显著提高，与此同时，偶有发生的管道事故及其带来的严重后果，使得管道企业肩负前所未有的安全环保压力，资产管理面临全新而严峻的挑战。通过系统分析国内外管道资产完整性管理现状，指出当前中
摘要：随着中国油气管网规模不断扩大，对其安全可靠运行的要求显著提高，与此同时，偶有发生的管道事故及其带来的严重后果，使得管道企业肩负前所未有的安全环保压力，资产管理面临全新而严峻的挑战。通过系统分析国内外管道资产完整性管理现状，指出当前中国管道资产完整性管理面临的挑战。借鉴国外管道资产管理先进经验，结合中国管道完整性管理已有成果及技术基础，提出了构建油气管网资产完整性管理的举措，包括开展关键技术攻关，搭建科学、先进的管理体系，建立适应油气管网资产安全高效运行的数字化、智能化完整性管理模式等，指出了今后发展趋势与研究方向。
关键词：油气管网;资产管理;资产完整性管理;管理模式
进入21世纪以来，为适应日益增长的能源需求，中国油气管网规模不断扩大。截至2020年底，油气长输管道总里程已近15104km。根据国家发展改革委、国家能源局印发的《中长期油气管网规划》，到2025年，中国油气管网规模将达24104km，油气干线管道全面实现互联互通，网络覆盖进一步扩大，结构更加优化，逐步形成“全国一张网”，储运能力大幅提升[1]。作为国家重要基础设施的油气管道有力支撑了国民经济的快速发展。
石油化工评职知识：石油学报发表论文是什么级别
然而，近年来管道事故频发，引起社会、公众对管道行业安全性的高度关注，加之新《安全生产法》和新《环境保护法》的颁布，使管道企业肩负的安全环保压力进一步升级。有效保障油气管网运行安全，充分发挥管网资产价值，服务国家战略，服务人民需要，服务行业发展，保障国家能源安全，已成为油气管道企业必须解决的重大课题。为了提升油气管道的本质安全，中国在油气管道完整性管理方面开展了深入研究，经过多年推广应用取得了显著成效。
近些年，积极探索站场完整性管理，并针对油气管道线路与设备设施全资产的完整性管理开展研究，取得了一定成果，但与国际上大型管网公司的一体化资产管理模式尚存在差距，不能满足大规模油气管网专业化、集约化管理需求，成为油气管道行业面临的新挑战。基于此，从资产完整性管理相关概念入手，分析当前中国管道行业在资产完整性管理中面临的机遇和挑战，探讨资产完整性管理的技术架构与流程，分析需要解决的核心技术问题，进而提出了管道线路以管道完整性管理为主要管控模式、设备设施以预防为主的可靠性管理为主要管控模式的技术路线，期望业内共同研究和探索，提升油气管网资产管理水平。
1有关概念
(1)资产管理。资产管理是以实现资产价值为目的，制订全面系统、协调统一的目标要求、管理体系及实施方法，并以此对资产进行优化管理，实现资产在全生命周期内的效能、风险、成本价值综合最大化，以最终实现企业整体战略目标[2-6]。资产管理的起源可追溯到1988年PiperAlpha北海石油平台凝析油泄漏事故，该事故推动了《海上设施安装(安全案例)条例》于1992年生效[7]，并于2004年形成英国标准BSPAS55《资产管理》[8]。2014年，以PAS55为基础发布了ISO55000《资产管理》系列标准，将资产管理定义为组织利用资产实现价值的协作活动[9]。
(2)资产完整性管理。在石油化工领域，资产管理的核心目的是确保资产的完整性。资产完整性定义为资产在保护健康、安全和环境的同时，有效执行其所需功能的能力。资产完整性管理则指在资产全生命周期内，确保与其完整性相关的人员、系统、流程、资源均处于可用、可执行且符合设定目的的活动，即在资产管理的框架下，涵盖资产全生命周期的一系列管理活动[10-14]。
(3)机械(设备)完整性管理。针对机械或设备也有完整性管理的概念。美国职业安全与健康管理局(OSHA)于1992年颁布联邦法规《高度危险性化学品过程安全管理》，其中机械完整性是第8个要素。2017年，美国化工安全中心CCPS出版《资产完整性体系指南》，作为机械完整性体系指南的更新与扩展，对实物资产(设备设施)完整性管理程序的建立、实施、管理及持续改进提供指导。2017年，中国设备管理协会发布T/CAPE100012017《设备管理体系要求》，其规定的设备管理体系覆盖了设备的全生命周期管理。2019年，中国化学品安全协会发布中石化青岛安全工程研究院编制的团体标T/CCSAS0042019《危险化学品企业设备完整性管理导则》[15-18]。综上可见，资产管理、资产完整性管理、机械(设备)完整性管理是逐级包含的关系，挪威船级社(DNV)等公司[19]给出了资产完整性管理要素与PDCA循环的核心要素。
2国外管道资产完整性管理概况
国际上，管道完整性管理模式理念先进，技术相对成熟，实施效果显著。在其全面推广实施后，部分管道公司将完整性管理的理念推广至站场设备设施管理中，提出站场完整性管理的概念，更有较大规模的管道公司将以预防为主的完整性管理理念与资产管理理念相结合，以资产管理要素为核心，借鉴电力、化工等行业资产完整性管理经验，提出油气管道资产完整性管理的模式和方法，以达到预防事故、提升管理水平的目的[20-25]。
北美政府及管道行业在管道线路完整性管理中获得较多成功经验，并逐渐将其引入设备设施的完整性管理，以全面降低意外泄漏风险，逐步发展为资产完整性管理，形成了较多管理标准和指南，颁布了一系列资产完整性的监管要求。2013年，国际管道研究协会(PRCI)发布《设备完整性管理程序指南》，对象包括阀门、储罐、压缩机、泵、管道附件以及预制组件。同年，加拿大能源管道协会(CEPA)发布《设备完整性管理程序推荐规程》，提出了设备管理的相关建议。此基本形成了以“安全-效能-成本”三角模型中的安全为主要出发点，以管道完整性管理、预防为主的设备设施可靠性管理等作为资产管理的主要技术方法，涵盖设计完整性、技术完整性、维护完整性技术的全生命周期完整性管理体系[26-29]。
北美TC能源公司(原TransCanada管道公司)在PAS55/ISO55000标准的指导下，基于PDCA循环，制定了资产管理体系。其中，管道等固定物理资产以满足美国、加拿大政府对管道完整性管理的监管要求为基准，在资产管理体系框架下建立了管道完整性管理体系和设备设施管理要求，规定了各项管理活动的工作内容、实施方式、时间计划，以及流程、程序、职责、绩效度量等要求。对应的资产完整性管理组织机构具有专业划分细、技术人员多且水平高等特点，其任务是通过资产完整性管理保障TransCanada实物资产的安全与可靠，并为公司提供工程管理与专业技术支持，重点涉及财务与管理能力、资产管理理念、人力资源、战略关系等方面，专业包括管道完整性、数据完整性、设备可靠性及工程管理。
3中国管道资产完整性管理挑战
随着国家石油天然气管网集团有限公司的成立，油气管道作为能源行业的纽带，独立于油气产业链的上下游，其对能源供给、消费的影响与作用日益凸显。在数字化、智能化转型的时代，如何管理资产以满足油气安全高效运输的需求，是管道这一传统行业亟待思考与解决的问题。当前，中国管道资产完整性管理主要面临如下挑战。
3.1资产本质安全水平有待提升
近年来，大口径、高压力、高等级钢管道的大规模建设和几次重大泄漏爆炸事故的发生，使管道管理者认识到，保障高等级钢管道运行安全已然成为管道运营企业面临的最大挑战[31-32]。根据“6.10”事故报告，造成该环焊缝断裂事故的主要原因是现场焊接质量不满足相关标准要求，在组合载荷作用下，引发环焊缝脆性断裂。环焊缝质量影响因素则包括：现场执行管道焊接工艺不严、现场无损检测标准要求低、施工质量管理不到位等。埋地敷设的油气管道不可避免途经各种类型的地质区域，因而决定了管道这种线性工程受地质灾害影响的必然性、长期性、复杂性[33-34]。
崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害极易引发管道断裂泄漏事故，造成人员伤亡、财产损失、环境污染。特别是每年汛期，管道险情集中，突发性强，抢险任务繁重。例如，2016年发生在重庆的贵渝成品油管道“6.30”断裂事故及发生在湖北恩施的川气东送管道“7.20”爆炸事故，都发生在汛期，事故难以预测预控。资产本质安全首先来自设计与施工建设，建设期完整性管理技术与体系的缺失使存量资产的本质安全水平存在较大的不确定性。管道建设期遗留的本体质量隐患及运营期地质灾害突发频发、第三方损伤、违法占压等新老风险隐患的交织叠加，增大了事故发生的风险[35-36]，本质安全水平亟待提升。
3.2关键技术制约风险识别与预控能力
资产完整性管理的发展依赖于一系列关键技术的进步，这些关键技术将直接影响管道风险的识别与管控能力。管道环焊缝裂纹检测、管道应力检测等是环焊缝缺陷隐患识别与治理的瓶颈技术;管道针孔腐蚀检测、安全预警、土壤污染处理、剥离涂层修复、大直流电流干扰治理等技术研发攻关难度大;高等级钢缺陷修复技术及燃气轮机热端部件、大口径旋塞阀等关键设备维修技术尚未全面掌握;站场埋地管道非开挖检测、设备监测、智能诊断、可靠性评价等技术仍需攻克;应急抢修保障能力与技术体系不够完备，随着大口径、高等级钢、高压力管道的不断建成投运，现有管道维抢修技术装备与人力资源难以满足发展需求[37-40]。相比欧美发达国家同行及国内同类行业的研究实力，中国从事管道专业技术研究的综合实力不足，研发力量及专业化服务能力无法满足管道业务快速发展的需要，不仅限制了资产完整性管理的发展，也将制约管道行业未来的战略发展。
4中国管道资产完整性管理举措
面对石油天然气管网安全运行的挑战，借鉴国外资产完整性管理理念及先进做法，抓住数字化转型机遇，从技术体系、管理体系、智能化体系等方面着手，构建资产完整性管理体系，并促进技术提升与实践应用，最终达到石油天然气管网安全经济高效运行的目标。
4.1搭建总体技术框架，解决关键技术难题
4.1.1技术框架搭建
资产完整性管理技术框架，其中QRA指定量风向评价，PIM指管道完整性管理，ASTRBI指地上储罐基于风险的检验，SIL指安全完整性等级，AIM指资产完整性管理)是全面定义管理内容、方法、要求的基础，是系统设计技术应用与风险预控的基本逻辑模型与准则。在管道线路方面，经过多年探索与应用，基本形成了相对独立、较为完善的基于风险的完整性管理体系，各专项技术相对完备。站场内设备设施结构与功能相对复杂，受检测与监测等技术限制，其完整性管理的重点是以检测、测试及预防性维修为主的可靠性管理，不同的资产类型应采用不同的分析技术。
5结束语
随着中国油气管网规模不断扩大，油气管网资产已发展成为保障国家能源安全的重要基础设施，保障其本质安全及高效可靠运行的重要性凸显，因而对油气管网资产管理提出了极高要求，传统管理模式亟待升级转型。围绕油气管道资产完整性管理核心业务，构建适应中国油气管网特征的资产完整性管理技术体系、管理制度体系、标准体系、考核体系，研究解决核心问题，在“工业互联网+”大时代背景下基于数字化、网络化、智能化转型研究建设新型资产完整性管理系统生态圈将成为主流，以不断迭代升级的方式为实现油气管网资产高质量、低风险、安全高效运行及发展提供保障。
今后，在新一代信息技术与制造业融合发展及“工业互联网+安全生产”行动计划的指导下，研究涵盖设计、施工、运行全生命周期的数字化管理、网络化协同及智能化管控等方法、技术，构建大统一、全资产、全生命周期的数字孪生体与管理系统，实现更高质量、更有效率、更可持续、更为安全的发展模式，构建绿色管道、平安管道，都是油气管网运营者需要思考解决的关键问题。
参考文献：
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作者：姜昌亮
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《石油天然气管网资产完整性管理思考与对策》