管道完整性管理体系的探讨

苏航（大庆油田第六采油厂规划设计研究所，黑龙江 大庆163000）

1 当前油田管道腐蚀现状

截止到2018年底，我厂共建成埋地管道9443km，其中金属管道8500km，从现场腐蚀情况看，埋地金属管道全年共发生穿孔14291 次，穿孔率为1.681 次/km·a，远超大庆油田的平均穿孔率0.538 次/km·a。油田经过46 年开采，埋地管道进入腐蚀老化二次改造阶段，运行20年以上的管道有2591.1km，占管道总数27.5%。我厂管道失效率较高，形势严峻，全年共发生外腐蚀8677次，占比61%，且以集输系统外腐蚀最为严重，开展研究管道完整性管理，降低管道穿孔率，延长管道使用寿命将是一项重要的工作。

2 管道完整性管理体系

2.1 管道完整性管理概念

针对腐蚀状况，为保障油气田管道完整、提高本质安全。建立埋地管道完整性管理技术体系（一规三则）。管道完整性管理是指管理者不断根据最新信息，对管道运营中面临的风险因素进行识别和评价，并不断采取针对性的风险减缓措施，将风险控制在合理、可接受的范围内，使管道始终处于可控状态，预防和减少事故发生，为其安全经济运行提供保障。

管道上的缺陷不可避免，且随着时间的增长逐步恶化；人为因素、人类活动和自然环境等均对管道产生影响，所以必须采用合适的技术手段和完善的管理措施，保障管道的安全性，延长管道的使用寿命[1]。

2.2 管道完整性管理工作目标

2.2.1管道完整性管理管道分类

按照介质类型、压力等级和管径等因素，将管道划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类管道。油气田公司可结合自身实际，适当调整分类界限。采油六厂埋地管道9443km ，通过分类得出：Ⅰ类管道22km、Ⅱ类管道1329、Ⅲ类管道8092km。

不同类型管道的年度管道失效率目标[2]不同，I类管道失效率不高于0.002 次/km·a、II 类管道失效率不高于0.01 次/km·a、III 类管道失效率不高于0.05 次/km·a。因此不同类型管道的完整性管理工作方法应有所区别，并形成相应的管理模式：

I、II类管道：开展高后果区识别和风险评价，筛选出高风险级管道，优选适合的方法开展检测、评价和修复工作，降低管道失效率，减少管道更换费用。

III 类管道：应科学认识其风险可接受程度，将风险管理的理念融入到日常管理当中，强化管道日常管理和维护工作，突出失效分析、腐蚀分析、腐蚀控制、日常巡护和维抢修工作，控制和削减风险、实现由事故管理向预防性管理转变，降低管道失效率和管道更换费用。

2.2.2管道高后果区和高风险分类

油气田公司应在《规定》实施后首先开展管道的高后果区识别和风险评价工作。1年内完成所有管道的高后果区识别，3年完成所有管道的风险评价，5 年实现I、Ⅱ类管道完整性管理全覆盖，10年实现所有管道完整性管理全覆盖。采油六厂埋地管道9443km ，通过双高后果区筛选，识别出高后果区管道731km，评价出高风险管道1286km。

3 我厂管道完整性管理工作现状

3.1 对标看差距

目前大庆油田的控制指标是0.5 次/km·a，我厂平均穿孔失效率为1.543 次/km·a，差距明显。通过对试验大队更换管道，实施新进熔结环氧粉末内涂层管材检测工作前后穿孔率对比，可以明显得出除三个区块穿孔率上升趋势外，其余区块穿孔率均有明显下降。

3.2 腐蚀监测新技术

3.2.1腐蚀在线监测原理

金属管道腐蚀在线监测原理为耦合多电极法（CMAS），它是一种针对非均匀腐蚀、局部腐蚀的监测方法，可用于监测金属管道内、外腐蚀。

内腐蚀监测是将耦合多电极传感器探头通过带压螺纹接头伸入被监测管道介质中，通过监测介质对探头腐蚀速率来模拟管道内腐蚀速率，可同时得出最大穿孔式腐蚀速率和平均腐蚀速率。

外腐蚀监测是将耦合多电极传感器探头伸入被监测管道周围同深度的土壤中，通过监测土壤对探头腐蚀速率来模拟管道外腐蚀速率。

3.2.2 腐蚀在线监测方式

本次内腐蚀监测均采取长期固定式监测的方式，内腐蚀速率随着介质成分、压力、流速、温度、细菌数量的变化而变化，长期监测能发现内腐蚀速率变化规律，为实施防腐措施或更换管道提供依据。监测装置与管道同寿命，可实现对管道全生命周期的腐蚀监测。在安装方式上，选取低压的集输、污水管道施工时加装球阀，便于腐蚀在线装置取出、更换、维修。在数据录取上，腐蚀在线监测装置将监测数据记录在自带U 盘上，采取人工定期拷贝数据的方式。

本次外腐蚀监测采取定期活动式监测方式，监测南中西一区土壤腐蚀性，摸清土壤腐蚀现状，掌握土壤腐蚀性变化规律。

4 结语

（1）我厂管道腐蚀的形势非常严峻，需要开展管道完整性管理工作模式，采用合适的技术手段和完善的管理措施，保障管道的安全性，延长管道的使用寿命。

（2）通过对管道进行高风险评价和高后果区识别，可以有针对性的对管道实施加强管理，进行管道治理。

（3）目前我厂管道完整性管理工作处于起步阶段，需要调研更多新技术用于管道腐蚀防护和监测。