冯庆善：管道完整性管理标准对比分析与启示

管道完整性管理标准对比分析与启示冯庆善1项小强1王婷2贾韶辉21中国石油管道公司；2中国石油管道科技...

管道完整性管理作为管道行业一个通用的做法已经发展了近20年。各国管道行业根据完整性管理的研究和实践，不断进行标准改进、固化、提升和推广。研究比对当前几个国家的管道完整性管理标准，发现各国的标准大理念统一，但内容都存在一定差异，特别是对管道完整性管理的适用范围和流程缺少明确的定义。同时，还发现管道完整性管理标准的内容要求反映了管道安全管理的技术水平和认知水平。梳理各国管道完整性管理标准，分析差异，找出各自的长处和不足，对于提升管道企业的管理水平有很大的帮助。

1 国内外关键标准与法规美国是最早开展管道完整性管理的国家，标准的形成和应用推广也较为领先。 2001年，美国发布了针对输油管道的API1160《危险液体管道的完整性管理》和针对输气管道的ASME B31.8S《输气管道系统完整性管理》，这两个标准介绍了完整性管理的基本理念、方法和管理流程，为完整性管理在国际管道行业内的推广发挥了重大作用。然而API1160和ASMEB31.8S的特点是以完整性管理理念和方法介绍为主，并没有具体的管理要求和技术指标。这是因为美国国内还有完善的法律法规对完整性管理的要求进行规定。 2002年，美国布什总统签发了《关于增进管道安全性的法案》，提出了一系列要求，包括“识别输气管道的高后果区，对高后果区管道实施管道完整性管理计划”，“ 2008年12月17日前完成高后果区管道检测，其他管道在2012年前完成”，“除特殊原因外，每7年进行一次再检测；建立管道地图信息系统、一话通开挖系统”等。美国联邦法规DOT49-192和DOT49-195分别针对输气管道和输油管道提出了完整性管理相关的法规要求，包括高后果区识别准则、基线检测研究、不同完整性评价方法及其再评价周期以及人员资质要求等。加拿大的CSA Z662《油气管道系统》是长输管道管理的综合性标准，其中的附录N为完整性管理内容。完整性管理具体做法通过引用和标注指向标准正文和其他附录的内容。提出的完整性管理方案适用范围包括：设计与施工、状况监控、维修维护、运行状况、失效事件、损伤事件、损伤和老化、制造缺陷、环境保护和安全。除完整性管理主要环节外，还提出了培训与资质要求。 CSA Z662的特点是认为完整性管理并非单独的工作，而是依据完整性思想对原有管道管理工作的科学组织。欧洲2013年发布的EN16348《燃气传输基础设施的安全管理系统及燃气输送管道的管道完整性管理系统》主要针对输气管道安全管理和完整性管理系统建设，只包含完整性管理主要内容的介绍，没有具体要求。英国2012年发布的BS PD 8010-4《陆上和海底钢制管道-完整性管理实践准则》包含了陆上和海洋输油气管道的完整性管理流程、工作内容和相关管理要素，它的特点是提出了设计应考虑完整性管理、应保证完整性管理工作的资源和人员投入等要求。澳大利亚的管道管理采用AS2885.3《气体与石油液体管道第3部分：运行和维护》，在2012年的修订版中，有专门的章节讲述完整性管理，作为管道管理体系的一部分介绍。AS2885.3的特点是完整性管理主要针对管道本体缺陷即结构完整性，第三方损坏、地质灾害等，放入管道管理内容的外界影响控制部分，对风险控制涉及的较少。

我国最早的完整性管理标准SY/T 6648和SY/T6621转标自API1160和ASMEB31.8S。 2009年发布的中石油企标 Q/SY 1180系列《管道完整性管理规范》是国内最早自主编写的完整性管理标准，对完整性管理在中石油的推广应用发挥了重要作用。它分为总则、管道高后果区识别、管道风险评价、管道完整性评价、建设期管道完整性管理导则、数据采集、建设期管道数据收集导则等七个部分。 2015年发布的GB 32167《油气输送管道完整性管理规范》是在Q/SY1180基础上，结合国内多年管道完整性管理实践，对完整性管理方法、内容、要求等进行了提升，内容包括全生命周期的管道完整性管理和数据收集与整合、高后果区识别、风险评价、完整性评价、维修维护、失效分析、应急支持、效能评价、文件以及变更管理、培训和资质等技术要求。根据政府部门监管需求，它对高后果区识别要求和完整性评价周期提出了强制性要求。内容覆盖面广，涵盖管道设计施工、运行至废弃内容各环节及关键技术要求。作为管道管理的主导性标准，除完整性管理核心内容外，按照完整性管理理念和框架，对管道日常管理、应急、失效分析等与完整性管理密切相关的内容给出了总则性要求。 GB32167与其他国内外完整性管理内容的比较见表1。



通过对比还可发现，国外完整性管理标准普遍重思想、轻内容，缺少完整性管理指标类要求，比如数据格式和精度、风险评价方法、内外检测方法、检测周期等的具体要求。这主要是因为国外对标准内容的需求与国内不同。美国等国在法规中对管道完整性管理涉及的相关要求进行了明确，例如DOT192、 195，法规中也对完整性标准进行引用。管道企业体系文件较完善，可以指导完整性管理的涉及的各部分具体工作。另外，通过与ENBRIDGE、 Williams Gas等公司对标发现，国外管道公司体系文件非常完善，工作内容要求、技术细节具体。而国内虽然有管道保护法、安全生产法等法律，但对管道完整性管理工作的内容等缺少具体的法规要求。很多管道企业的自身体系文件缺乏对完整性管理设计的具体工作的内容要求，需要通过国家标准、行业标准进行指导，缺少可操作性。国内外完整性标准的其他差异还体现在： CSAZ662、 AS 2885.3等标准并不把完整性管理作为一项新的、单独的工作，而是组织管道管理工作的一种推荐方式，而EN16348将完整性管理体系视作安全管理体系的一部分。欧洲的完整性管理标准不涉及高后果区，北美法规和标准中存在高后果区、关键后果区、敏感后果区等相近概念。 完整性管理的范围不同， AS2885.3等部分标准只针对管道本体风险； API1160包括对站内工艺管道的管理。

2 完整性管理现状及标准需求分析国 内 外 完 整 性 管 理 标 准 的 差 异 来 源 于 国内外管道企业管道完整性管理的差别。通过对TransCanada、 Enbridge、 Williams Gas、 PanhandleEnergy等大型管道企业完整性管理情况的调研和与国际管道研究学会（ PRCI）及各国完整性管理领域专家的交流，可以较为清晰地分析国内外管道企业完整性管理的异同点。目前各管道企业完整性管理已形成了如下共同点：

（ 1）各管道公司均开展完整性管理，是公司管理的核心业务，经过10余年的发展，开展该项工作不仅是遵守法规的要求，而且是保证管道安全的基本手段。完整性管理的开展日趋科学，逐步细化了管道管理的内容并提高了管理水平，是一个专业的、有成熟体系的、依靠专家、依靠高科技的管理模式。完整性管理在公司的业务管理中发挥着重要的作用，对公司管道维修计划的制定、内检测、风险评估等业务行使管理职能，所提出的建议是保障安全和投资决策的主要依据。

（ 2）管道完整性管理是以本体安全为核心。虽然各家公司完整性管理部 门 的 管 理 范 围 各 不 相同，但核心都是针对本体以内检测为主要手段的线路完整性管理。各公司均

把管道完整性管理的重心放在内检测和评价上，每年开展大量内检测工作，对不能开展内检测的管道有计划地进行改造使其具备内检测条件。其他部门也根据内检测计划制定相应的工作计划，比如调整输量保证内检测工作的顺利进行等。

（ 3）在公司和政府、公众等沟通中扮演着重要角色。对管道的管理方案和评价报告，作为监管备案和对外发布的核心内容，为管道应急等提供基础信息和决策咨询。

比对各国和各公司的完整性管理实践后发现差异比较显著，主要体现在：在范围、流程和具体执行层面存在不同；遵照的法律法规基础不同；风险可接受标准不同，缺陷修复准则等不同；针对不同的管道特征，需要的专项技术和重点不同；各类标准在定义、范围、程序和可执行性方面存在差异，对完整性的理解也存在差异。

通过国内外完整性管理标准和管理实践的差异性分析，为中国石油目前正承担的ISO完整性管理国际标准编写提供了较多有意义的启示， ISO标准需要解决如下问题：

（ 1）完整性管理的定义、范围和流程的确定。各国完整性管理的范围和流程差异最大，没有统一的定义，很多国家的完整性管理标准未涉及包括设计、施工等环节在内的建设期，但均存在对建设期管道实施完整性管理的需求，范围也不同。通过讨论，确定了包括建设期和管道废弃在内的管道全生命周期的完整性管理需求。将失效分析、应急管理、剩余寿命评估等与完整性管理密切相关的内容也纳入管道完整性管理体系中。形成的完整性管理体系框架图如图1所示。 

（ 2）主要管理差异的处理。以高后果区为例，在北美的法律和标准中较多涉及，并有特殊的管理要求。而欧洲完整性管理不涉及高后果区的概念。在ISO标准中，用关键后果区替代高后果区的概念，同时将高后果区识别内容纳入风险评价，以便各国管道企业能根据各国法律法规要求和自身特点要求开展管道完整性管理工作。

对风险评价的理解和应用目的也存在一定差别，有以风险为核心组织完整性管理工作的，有用于安排完整性评价优先顺序和解决资源配置优化要求的，也有以安全和合规性检验为目的的。在ISO标准中，认为风险是贯穿完整性管理的主线。危害识别和风险评价、完整性评价、风险减缓与维修维护工作都围绕风险开展。标准中以风险为主线，整理了管道各阶段各类风险因素识别方法、评价、检测和控制方法。

ISO 管道完整性管理的标准，基本解决了管道完整性管理的概念、范围、流程、管理体系架构和部分关键内容要求和遵循指标。统一了各国对完整性管理的认识，提出了包括失效管理、应急等与完整性管理的逻辑关系，搭建出一个系统的管道管理方法体系，是一个较基础的技术标准。其中所要求的管理体系、风险识别大表、方法、应急、失效管理和全生命周期的数据管理等都是目前所有标准所空缺的，不是一个较多标准的文本简单整合，对今后其他完整性标准的更新具有指导意义。

3 结论和建议管道完整性管理标准是管理水平的最高体现，对差异性的认知和改进是提升管理水平的重要环节，在后续完整性标准完善工作中，应提升各国完整性标准在ISO标准中的融合，通过ISO标准吸收各国完整性标准的优点。 GB 32167《油气输送管道完整性管理规范》应该更有包容性，提升标准对完整性管理的指导性和约束性，细化各环节的技术要求。由于国内标准编写习惯于单一标准编写，不同于加拿大等国的综合性标准，需要大量的补充标准，才能够形成一套可用标准。需要全面研究完整性管理二级标准，规范完善完整性标准体系，补充完整性技术体系。

（致谢：完整性管理国际标准研究中得到了质检公益性行业科研专项经费资助（编号： 201510205-03），在此表示感谢。）

冯庆善：高级工程师，北京航天航空大学材料学博士，中石油集团公司高级技术专家。 2005年担任管道科技中心完整性所所长， 2009年担任中国石油管道公司管道完整性管理中心主任，从事管道完整性管理工作。



原文刊载《管道保护》2016年第3期

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