管道完整性管理8天然气管道防止第三方破坏及失效统计.docx
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管道完整性管理8天然气管道防止第三方破坏及失效统计
中国石油天然气股份有限公司
输气管道完整性管理体系
（第八分册）
天然气管道防止第三方破坏及失效统计
xxxx-xx-xx发布
xxxx-xx-xx施行
中国石油天然气股份有限公司
天然气与管道分公司
前言
《输气管道完整性管理体系》适用于中国石油天然气股份有限公司输气管道运营过程中的完整性管理。
石油天然气的管道运输是我国五大运输产业之一，对我国国民经济起着非常重要的作用，被誉为国民经济的动脉，随着国民经济的发展，国家对长输管道的依赖性逐渐提高，而管道对经济、环境和社会稳定的敏感度也越来越高，油气管道的安全问题已经是社会公众、政府和企业关注的焦点，政府对管道的监管力度也逐渐加大，因此对管道的运营者来说，管道的运行管理的核心是“安全和经济”。
由于当前中国石油所管理的油气管道多为上世纪70年代所建设和近年来新建管道，对老管道随着运行时间延长，管道事故时有发生，如何解决油气管道运行安全问题是当前解决老油气管道运行的首要问题。
对新建管道，由于输送压力高，事故后果影响严重，如何保证管道在投入运行前期的事故多发期的运行安全，降低成本也是当前新建管道所面临的主要问题。
世界各国都在探索管道安全管理的模式，最终得出一致结论：
管道完整性管理是最好的方式，近几年，管道完整性评价与完整性管理逐渐成为世界各大管道公司普遍采取的一项重要管理内容。
管道的完整性评价与完整性管理是指管道公司通过对天然气管道运营中面临的安全因素的识别和评价，制定相应的安全风险控制对策，不断改善识别到的不利影响因素，从而将管道运营的安全风险水平控制在合理的、可接受的范围内，达到减少管道事故发生、经济合理地保证管道安全运行管理技术的目的。
完整性评价与完整性管理的实质是，评价不断变化的管道系统的安全风险因素，并对相应的安全维护活动作出调整。
世界各大管道公司采取的技术管理内容包括：
管道风险管理，地质灾害与风险评估技术管理，管道安全运行的状态监测管理（腐蚀探头监测、管道气体泄露监测、超声探伤监测、气体成分监测、壁厚测量监测、粉尘组分监测、腐蚀性监测等），管道状况检测管理（智能内检测、防腐层检测，土壤腐蚀性检测等），结构损伤评估管理，土工与结构评估技术管理，腐蚀缺陷分析和评定技术管理，先进的管道维护技术管理等。
国外油气管道安全评价与完整性管理始于20世纪70年代的美国，至90年代初期，美国的许多油气管道都已应用了完整性评价与完整性管理技术来指导管道的维护工作。
随后加拿大、墨西哥等国家也先后于90年代加入了管道风险管理技术的开发和应用行列，至今为止均取得了丰硕的成果。
综上,管道完整性管理已经成为全球管道技术发展的重要内容，我国在这方面起步较晚，但到目前为止，还没有一套完整的完全适用于油气管道的适用性评价体系。
虽然天然气管道的适用性评价可参考现有标准、规范或推荐作法,但有许多地方需要结合天然气管道的实际情况,进行修改和完善。
目前，国内尚无系统的管线完整性管理体系。
在国际上，最有代表性的标准是ASMEB31.8S-2001输气管道系统完整性管理，主要针对国外输气管道。
由于国内外管道设计标准和具体运行管理的实际不同，很难全部应用于国内管线。
为了保证中油天然气管道的安全运行，提高中油天然气管道的整体管理水平和自身的竞争能力，实现与国际管道完整性管理水平的接轨，从指导国内天然气管道全局的高度出发，进行国际完整性管理体系的研究是一项重要的基础工作，对于提高我中油股份公司整体竞争实力意义重大。
本管理体系的目的，是为输气管道的安全和完整性管理提供一套系统、综合的方法。
管道公司采用该规范进行管道完整性管理，通过不断变化的管道因素，对天然气管道运营中面临的风险因素进行识别和技术评价，制定相应的风险控制对策，不断改善识别到的不利影响因素，从而将管道运营的风险水平控制在合理的、可接受的范围内。
具体通过科学的设计、监测、检测、检验、检查、信息化系统应用等方式和各种技术的实施，获取与专业管理相结合的管道完整性信息，对可能造成管道失效的威胁因素进行管道的完整性评价，最终达到持续改进、减少和预防管道事故发生，经济合理地保证管道安全运行的目的。
完整性管理体系的目的还在于建立和提出一套专门适用于股份公司需求的技术文件，这些体系文件和系统将保证管道安全运行，并为股份公司建立最有效的管道安全经济效益战略发展服务，这些体系文件将有利于管道管理者发现和识别管道危险区域，对各种事故作到事前预控。
完整性管理与QHSE体系的关系可以表述为，QHSE是管道完整性管理的基本条件，而管道完整性管理又是管道公司QHSE体系的核心内容，完整性管理保障了人员的健康、安全、环境。
世界各大管道公司按法律必须实行HSE管理，但同时又将管道完整性管理作为核心内容。
完整性管理体系文件由管理总册、管理分册、程序文件、作业文件组成，在文件的编写过程中参考了国际API、ASME等国际标准并根据国内完整性管理的最新成果提出了输气管道完整性管理的程序、内容和要求。
完整性管理体系的文件构成：
1.输气管道完整性管理体系—管理总册
2.输气管道完整性管理体系—管理分册：
1）第一分册：
数据的收集和整合
2）第二分册：
管道风险评价技术指南
3）第三分册：
完整性检测技术
4）第四分册：
完整性监测技术
5）第五分册：
完整性评价技术
6）第六分册：
天然气管道修复技术
7）第七分册：
管道地质灾害识别与评估技术
8）第八分册：
天然气管道防止第三方破坏及失效统计
9）第九分册：
完整性管理信息系统
3.输气管道完整性管理体系—程序控制文件
4.输气管道完整性管理体系—作业文件
各部分的具体内容介绍如下：
1.输气管道完整性管理体系—管理总册
输气管道完整性管理体系—管理总册是中国石油天然气股份有限公司实施长输管道完整性管理的纲要性文件，全面地阐述了中国石油天然气股份有限公司实施管道完整性管理体系的内容。
2.输气管道完整性管理体系—管理分册
输气管道完整性管理体系的分册是对管理总册中规定的某一特定流程的实施细则，论述了中国石油天然气股份有限公司完整性管理实施过程中某一特定流程的具体要求。
它包括了九个分册，每一分册分别对相应的完整性管理程序的内容、要求提出了明确的规定，分别涉及的内容如下：
1）数据的收集和整合；2）管道风险评价技术；3）检测技术；4）完整性监测技术；5）完整性评价技术；6）管道维护维修技术；7）线路地质灾害识别与评价技术；8）防止第三方破坏及事故统计分析技术；9）输气管道完整性管理信息系统
3.输气管道完整性管理体系—程序控制文件
程序控制文件是输气管道完整性管理的质量控制文件，是公司内部管理的具体运作程序，规定公司内部对完整性管理的具体管理程序和控制要求，是为进行完整性管理的某项活动或过程所规定的方法和途径，以文件的形式规定了完整性管理体系实施过程中各业务部门工作交叉关系的处理流程和各部门人员管理行为的规范。
4.输气管道完整性管理体系—作业文件
作业文件包括作业指导书（操作规程）和记录文件。
完整性管理的作业文件由各管道运营公司根据管道完整性管理过程的需要产生，在总册和分册文件中已经规定了要求的应当依照其要求和格式制定相应的作业文件。
作业文件是程序文件的补充和支持，是管理和操作者行为的指南，是围绕管理手册和程序文件的要求，描述具体的工作岗位和工作现场如何完成某项工作任务的具体做法，是一个详细的工作文件，主要供个人或班组使用。
该文件有些是在体系运行中根据需要不断产生的。
完整性管理是一个动态的过程，各个部分是一个有机的统一整体，为了表述和管理的需要，往往将其人为的分开进行论述，但在完整性管理具体实施过程中，应当将其作为一个完整的有机过程进行全面的理解。
目录
前言i
0总则1
1目的2
2适用范围2
3定义2
3.1简称及缩写词2
3.2定义3
4引用标准4
5防止第三方破坏管理规定4
6管道第三方破坏的预防措施5
6.1管道第三方破坏预防措施的目的5
6.2管道第三方破坏预防措施的类型6
6.3中国管道安全法律规定11
6.4天然气输送管线建设的要求13
7第三方事故数据库统计分析13
7.1目的13
7.2特别说明14
7.3损害分类14
7.4管道事故统计分析15
7.5管道事故数据统计（以英国TRANSCO公司为例）23
8第三方破坏模型29
8.1事故模型29
附录统计实例33
1总则
管道完整性管理也是当前世界各大管道公司采取的一项重要管理内容，管道完整性管理是指通过对天然气管道运营管理中存在的风险因素进行识别和评价，制定相应的风险控制对策，不断改善识别到的不利影响因素，从而将管道运营的风险水平控制到合理的、可接受的范围内，达到减少以至避免管道事故的发生、经济合理地保证管道安全运行的目的。
随着输送管线埋地时间的增长，由于管道材质问题或施工期间造成的损伤，以及管道运行期间第三方破坏、腐蚀穿孔、自然灾害、误操作等因素造成的管道泄露、穿孔、爆炸等事故时有发生，直接威胁人身安全，破坏生态环境，并给管道工业造成巨大的经济损失。
据统计，在所有干线输气管道事故中，按管道事故的严重程度，泄漏占40%～80%，穿孔占10%～40%，破裂占1%～5%。
第三方破坏是引起管道事故的主要原因之一，长期以来，由于我国经济基础和法治建设相对较弱，人们对管道的特点还没有充分了解，破坏管道的事故常有发生，对于输油管道而言，存在打孔盗油现象，对于输气管道，存在非法开挖引起管道漏气事故。
因此，如何采取有效的防止第三方破坏事故的发生，保证天然气管道的安全输送，有效的提前对管道进行预防性维护，作到事前预控，这是管道管理者面临的重要问题。
该文件分册《天然气气管道完整性管理体系-第三方破坏与失效统计分析分册》全面探讨了第三方破坏的根源，提出了防止第三方破坏的系列措施，并将第三方破坏的措施以体系文件的形式出台，这对于管道运行维护管理者来讲，具有重要意义。
由于国内目前还没有针对第三方破坏的体系文件，国内目前只有出台的《管道保护条例》，本文件第三方破坏统计分析借鉴了英国TRANSCO公司和欧洲EGIG事故统计模式，建立适合中国国情的防止第三方破坏文件和统计分析文件。
本分册主要内容包括：
1）防止第三方破坏管理规定
2）管道第三方破坏的预防措施
3）第三方事故数据库统计分析
4）第三方破坏模型
本分册为完整性管理体系第八分册
2目的
完整性管理是实施管道维护科学化、管理科学化的重要内容，防止第三方破坏和失效统计分析是实施完整性管理风险削减和减缓的重要措施，建立和提出管道完整性管理防止第三方破坏和失效统计分析体系文件，是保证管道安全运行的重要内容之一，可为实施完整性管理的最终安全性打下坚实的基础，该文件分册将有利于中国石油管道管理者有效预防第三方破坏事故的发生，建立管道失效基础档案，从而保证管道的安全运行、提前消除管道的第三方破坏事故的发生。
有利于完成完整性管理程序所规定的内容，并将各种事故提前预控。
3适用范围
本文件分册适合于天然气管道公司的完整性管理，适用于中国石油各管道公司运行管理者和维护工程师或其他相关人员，应用范围为输气管道干线、支线以及站场设施。
4定义
4.1简称及缩写词
BGTranscoBGTransco（由BG技术提供）
CONCAWE西欧环保组织
D-GPS精度全球定位系统
DOT运输部
EGIG欧洲天然气管道事故数据库
GPS全球定位系统
HF高频
HSE健康安全管理中心
IGE天然气工程师协会
JIP联合工会组织
MISHAP评价管道个人风险和社会风险程序
OPS管道安全办公室
PIPIN管道完整性管理程序
UHF超高频
4.2定义
⏹第三方破坏：
外力和其它设备在挖掘过程中对于埋地管道的伤害。
改善的计划，紧急事务处理中心的有效使用，埋地设施的精确定位和标记，安全挖掘操作规程的应用都会有效降低第三方破坏的程度。
⏹管道的路权：
运营商有权建造，运行和保养管道的特定地段。
路权可以是完全由运营商拥有或者由于管道特殊用途获得的在他人土地上的通行权。
⏹数据统计：
采用数值统计学原理，针对数据之间或数据整体分布情况，给出相互之间的内在联系和外在联系的过程。
⏹高风险区域（HCAs）：
高风险区域是指在管道安全方面管道发生泄漏对于健康、安全和环境有着很大危险的区域。
管道安全条例要求管道运行运营商采取特别措施来确保管道的完整性，避免高风险区域泄漏的影响从而保护高风险区域。
⏹管道完整性管理：
具体指管道本体及管道控制元件、管道工艺设备及涉及到的管网运行地下储气库、压缩机站的完整性管理，保证管道在物理上和功能上是完整的，始终处于受控状态，管道管理者不断检测、检查、测试、评价，并采取行动防止管道事故的发生的管理模式。
管道完整性管理中的管道不仅是指管道本体，而且还包括管网系统。
⏹风险因素：
风险因素是指影响到管道功能正常运行、人员伤害的相关因素。
⏹机械损伤：
由外界施工机械、或由其他各种机械产生的外力引起，而致材料产生的损伤现象。
5引用标准
⏹API1162管道公众警示程序
⏹石油天然气管道安全监督与管理条例
⏹Q/BT001-95《输气管道线路工程施工及验收规范》
⏹中华人民共和国国务院令第313号《石油天然气管道保护条例》
⏹Q/SY-《长输气（油）工程管线建设施工干扰区域生态恢复技术规范》
⏹SY/T0325-2001《钢质管道穿越铁路和公路推荐做法》
⏹GB50251-2003《输气管道工程设计规范》
⏹GB50183-1993《原油和天然气工程设计防火规范》
⏹美国联邦法规49CFR192《管道安全法天然气部分》
⏹SY/T0015.1-98《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范穿越部分》
⏹SY/T0015.2-98《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范跨越部分》
⏹SY/T6064-94《管道干线标记设置技术规定》
6防止第三方破坏管理规定
5.1管道维护工在每日巡线过程中应留意沿线是否有可疑人员或车辆出现，管道上方、两侧是否有新近翻挖动土迹象，对于新近翻挖动土处要进一步开挖，检查管道是否遭受破坏。
管道维护工发现上述情况要立即汇报地区公司基层单位，必要时直接拨打110报警。
地区公司基层单位应将有关公安局、派出所的报警电话发放给管道维护工和站场维护工。
5.2地区公司接到汇报后，要及时派人到现场核实。
5.3如果管道维护工已经发现管道涂层或管体受损，要在发现后立即汇报，地区公司基层单位接到汇报后要及时派人到现场核实。
地区公司基层单位确认管体受损后要及时汇报地区公司，汇报时应说明管体受损情况（缺陷尺寸和剩余壁厚）。
5.4各地区公司基层单位要与当地政府、公安部门密切联系，随时掌握沿线社会治安情况，有针对性地采取防范措施。
5.5各地区公司基层单位要制定切实可行的检查办法和奖惩措施，监督、检查管道维护工和站场维护工的工作，确保管道每日巡检。
5.6地区公司基层单位要针对人为破坏事故的特点，完善人为破坏事故的应急预案。
一旦发生管道事故，要及时启动相应预案，完成应急工作。
5.7各地区公司基层单位值班人员按规定监控有关参数，发现异常立即与地区公司控制人员进行联系核对、确认。
5.8纠正和举报具体违章挖掘行为
A、各地区公司基层单位及管道维护工应采取多种形式，长期向当地政府、属地企、事业单位和居（村）民等宣传《石油天然气管道保护条例》等法规和天然气管道的重要性。
B、对于管道经过人口稠密、正在进行大规模修路、经济开发建设的地区，各个地区公司基层单位要根据实际情况适当埋设加密桩和警示桩，标清管道走向和报警方式。
加密桩和警示桩标志内容，加密桩和警示桩的设置间距应根据现场具体情况确定，原则上，加密桩间距不小于20米，警示桩间距不小于50米。
C、管道维护工或管道管理人员在巡线过程中发现挖掘行为，如在管道两侧5米之内取土、建房、挖塘、排放腐蚀性物质等，要立即制止并在24小时内上报各地区公司基层单位。
D、各地区公司基层单位接到汇报后应在规定时间内派人处理。
在问题没有的到彻底解决之前，各地区公司基层单位要安排管道维护工对该地点进行加密巡线。
E、处理违法挖掘活动应主要依据《石油天然气管道保护条例》，在地方政府有关部门的领导下解决，必要时可通过司法程序解决。
7管道第三方破坏的预防措施
7.1管道第三方破坏预防措施的目的
●在管道遭受破坏之前，发出警示可能存在的第三方行为破坏行为；
●限制第三方行为破坏造成的管道损伤的程度；
●建立一套机制和程序，通过这套机制或程序管道管理者可以建立合适合理的监测制度来指引管道运输行为。
7.2管道第三方破坏预防措施的类型
为了减轻第三方行为破坏造成管道的损害，若干独立的措施被联合用在天然气输送管道上，按时间依次分类为：
●在管道建设期间制定的防止损害的预防措施
●管道运行期间的防止损害的预防措施
6.2.1管道建设期间防止的损害预防措施
1）警示标志、永久性标志：
A、建设期间实施的预防措施，目的是在管道发生破坏之前，设计出警示装置预防可能存在的第三方行为破坏。
B、该类型的预防措施可以提供辅助保护措施，因而可以减轻第三方行为破坏造成的损坏。
C、各方人员在挖掘的时候，机械操作员可以意识到在其工作地面下有管道的存在。
挖掘工作因此被停止，如果已经发生了管道损伤，要与管道管理者取得联系。
D、管道永久性标志，该类型的管道预防措施应该遵照环境的要求而安置。
6.2.2管道运行期间的损害预防措施
A、该类型的预防措施通常采取监测管道的形式，地面巡逻，空中/卫星监视等等。
B、目的在于确保在管道附近不发生类似挖掘、建造等行为，致使对管道造成损害。
这些措施也能监测因自然现象对管道造成的损害，例如地震。
6.2.3管道建设期间设计安置的防止第三方损害预防措施
对管道建设期间安置的不同类型的损害预防措施进行研究，其相关的有利/不利条件如下：
A、混凝土防护石板、钢板
起加强作用的混凝土石板、钢板被埋于管道上方。
因此，如果发生挖掘土地时，首先挖到的就是混凝土石板和金属板，从而保护管道免受损伤。
有利条件：
●在管道上清除杂土之后，就可以安置
●实验已经证明了，这种方法同警示带联合使用非常有效
不利条件：
●仅适用于短距离管道
●薄的混凝土石板容易被挖掘机破坏掉（例如动力超过20,000公斤的挖掘机）
B、套管
使用其它混凝土或钢板材料制作的管子把管道套在里面。
在两管间隙充满水泥浆或者是惰性气体。
有利条件
●套管可以保护到里面的管道
不利条件
●套管中的内部输送管道不容易被识别。
因此，第三方行为可能要一直延续到管道被破坏为止
C、高强度抗拉伸弹性网
高强度抗拉伸弹性网被埋于管道上方，同混凝土板/金属板有同样的效用。
有利条件
●这种方法同警示带联合使用非常有效
●高弹性抗拉伸网不会影响管道周围的排污
●高弹性抗拉伸网不会影响管道外部的检查
不利条件
●仅适用于短距离管道
D、增加管道壁厚
这种特殊的管道第三方破坏预防措施被用于一些特殊区域，即第三方挖掘行为频繁的区域，或是穿越公路/铁路的区域。
有利条件
●厚管道可以在建设期间安置
●增加管子壁厚可以减轻第三方行为破坏造成的损害程度
不利条件
●这种方法在第三方行为发生时不能够完全预防管道事故发生
E、标志桩
标记桩放置在长输管道重要位置，通常在旷野和公路边界、管道穿跨越等重点位置。
有利条件
●成本低廉
●能够在全部管道范围内使用
不利条件
●仅提供警示作用
●当第三方行为距标志桩距离过大时，不易被发现
●易受到破坏、盗走
F、标记带
这种管道第三方破坏预防措施通常和其它预防方法联合使用，例如套管、混凝土板和金属板。
标记带埋置通常距管道一定距离，与管道齐平。
有利条件
●成本低廉
●易被识别
●能够在全部管道范围内使用
不利条件
●仅提供警示作用
G、辅助包覆层
辅助包覆层通常被用来保护缺陷管道，而不能当作一种措施来限制第三方行为破坏管道。
6.2.4管道运行期间的防止第三方损害预防措施
通过对不同类型的管道运行期间的损害预防措施的分析，该类措施通常采取的是监视巡视的形式。
大多建筑工程和挖掘工程都要持续一段时间，通常不少于几周，那就意味着与其相关的监视活动是非常有益的。
管道运行期间的防止第三方损伤的预防措施的条件如下：
A直升机监测
可采取直升机监测，能够覆盖整个管线，在200米高、145公里/小时的速度下检测管道附近的第三方行为活动。
IGE建议通常每两周进行一次空中巡逻。
有利条件
●覆盖面广，迅速
●直升机的威慑作用
不利条件
●在恶劣的天气环境下，不能进行
●在国内费用较高，从安全性、经济性考虑，建议选择人工巡线方式进行。
B、优势高点地点观察
优势地点，例如高地，可以用来识别沿管线的不寻常行为活动。
优势地点观察整条管线可以与空中巡逻有同样的效用。
有利条件
●这种方法能被选择性的应用于问题区域
不利条件
●不易发现第三方行为活动
●通常比空中巡逻费用高
C、徒步监测
这种徒步检测通常是每周进行一次。
监测者在管线附近寻找正在进行的、已经完工的或是已经得到准许权的行为活动。
各管道公司可根据实际需求，加大徒步巡检次数，直到加大到每天一次。
有利条件
●这种方法是一种彻底的检测
●其它的方法可能会导致管道的损害，例如地面上的行为活动
不利条件
●这种方法比较耗力，在国内可以开展，但国外人工价格昂贵，不宜每天或每周使用
D、卫星监测
卫星监测与空中巡逻可以选择其中之一，其中空中巡逻建议每两周进行一次。
多家公司提供的卫星监测服务通常提供管线上相间一定距离的图像。
这图像能够从黑白的2-D到3-D彩色轮廓多样化变化。
卫星成像技术在不断的发展和进步，因此卫星监测可能会变成非常可行的方法。
有利条件
●有效地监测大的区域和地带，例如沙漠或极地
●能够建立一个不断改进的管道卫星监测系统
不利条件
●其结果并不能普遍的反应各种地理位置上的行为活动，例如在小的原野上、森林，障碍物等进行的挖掘和建筑活动可能不会被发现
●一些卫星系统只在白天且晴朗时才工作，这并不完全适合于环境
●依据结果的重要性和检测的频率，成本由10便士/公里/每年至9磅/公里/每年是不断变化的。
E、GPS和D-GPS
GPS能够在1米的误差内准确地找到一辆车的位置。
D-GPS是一种较GPS更精确的方法，它利用一种静电微量测量法，将误差值缩减到了1厘米以内。
这种技术依赖于探测器位置的摆放。
探测器将信号传送回中心控制台，与已知的天然气运输管线相比较。
当在管道附近进行挖掘工作时，在挖掘机驾驶室内就会发出警鸣。
这种预防措施要求每个挖掘机都要具备下列条件：
1）安装在挖掘机上的天线
2）有安装在屋顶上的天线
3）在驾驶室内要有一小的处理器
4）一个警报器
有利条件
A、管道自身并不需要安装监测设备
B、管道管理者可以知道那些地点存在非法挖掘活动
不利条件
A、必须准备一份管道挖掘规划图，以便使挖掘位置能被预测
B、每个挖掘机要求安装昂贵的设备。
这是管道管理的附属设备，但是许多第三方行为破坏事故中没有安装这种设备。
F、电磁探测
把可变电流通入到管道中，它能够产生一个磁性区，安置在挖掘活动车辆上的磁性传感器就能探测磁性区域内
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