1、燃气管道完整性管理技术交流1PPT学习交流南京地铁工地爆炸 2007年2月5日早晨6点左右，南京汉中路牌楼巷与汉中路交叉路口北侧，正在施工的南京地铁二号线出现渗水塌陷，造成天然气管道断裂爆炸。事故导致附近5000多户居民停水、停电、停气，附近的金鹏大厦被爆燃的火苗“袭击” 。2PPT学习交流9.22 上海吴江路天然气泄漏事故2011年9月22日18点33分左右，上海吴江路泰兴路路口，电力施工将一根燃气管道挖破，气体在喷流10多分钟后发生燃烧。施工挖破燃气管道，五层楼高火焰吓跑吴江路顾客，火焰一度蔓延至旁边酒店，客人被紧急疏散，南京西路地铁站4号口临时封闭，并开足排风装置，事故未导致人员伤亡。3
2、PPT学习交流山东济南市煤气泄漏爆炸事故山东济南市煤气泄漏爆炸事故1995年1月3日17日53分，济南市和平路东起山大路，西至历路，北起羊头峪东沟街北端，南至和平路变电站的地下电缆沟突然发生爆炸，以致2.2公里路段的人行道和部分路面不同程度的破坏。 直接原因是位于爆炸电缆沟西端470米处的中压煤气管道破裂导致煤气经过土壤、电缆沟避缝隙流入北侧相距1.13米的电缆沟，并沿沟扩散和积聚，当煤气通过缝隙逸入电缆沟上的，临时建筑个体玻璃店内，局部浓度达到爆炸下限时，遇该店蜂窝煤明火发生爆燃，进而引起电缆沟内的可燃气体连续爆炸。4PPT学习交流事故原因分析 近些年我国经济发展速度较快，燃气管道建设不断深
3、入，由于历史和现实原因，这些管道与人口稠密区距离较近。 由于我国土地资源紧张，很多市政设施存在与燃气管道相互影响的情况。 目前管道行业风险控制的软硬件与发达国家相比还比较落后，或不能适应国内形势发展的要求。燃气介质具有易燃易爆的特性，而我国的管道建设面临着世界上最为复杂的地理和人文环境。5PPT学习交流上海天然气管网现状 上海外环线和郊环线，分段敷设压力级制为 1.6MPa 、 4.0 MPa 、 6.0 MPa 的天然气高压输配管道，天然气主干管网总长约 680 多公里的，其中6.0MPa超高压管网250公里； 上海市中心建设有高、中、低三级天然气管网，压力分别为1.6MPa、0.4MPa和
4、5000Pa； 上海崇明岛天然气6.0MPa主干管网，全长82公里，沿线涉及14个乡镇；6PPT学习交流上海天然气管道材料高压管材主要采用螺旋缝焊接钢管、直缝焊接钢管；中压管材主要采用直缝焊接钢管、球墨铸铁管、PE管；低压管材老的主要采用球墨铸铁管，新的采用PE管；钢管接口形式为焊接、法兰连接；铸铁管采用机械接口和承插式接口；PE管采用热熔或电熔连接；7PPT学习交流美国天然气管网现状美国天然气管网 美国天然气管网包括210余个天然气管道系统，管道总长超过40万公里，管网内共设置超过1400座压气站，11，000个分输点，5000个注入点及1400条联络线。8PPT学习交流俄罗斯天然气管网现状
5、 天然气是俄罗斯重要的燃料能源，在俄罗斯的矿产资源中集中了世界上45%的天然气储量。目前俄罗斯拥有约20多万公里的天然气管道，其中75%的天然气管道由Gazprom公司运营，设有5500座干线截断阀，22座地下储气库。为了增加能源出口俄罗斯近些年陆续修建了一些大型天然气管道，例如亚马尔-欧洲输气管道、蓝流天然气管道，和刚刚建成著名的博-乌管道等等。9PPT学习交流欧洲天然气管网现状 欧洲已建成长度超过15万公里的天然气干线管道，这些管道纵横交错、相互之间交叉连接成网。n 法国干线管道总长3.65万公里，干线管道密度达0.067公里/平方公里；n 德国天然 气干线管道总长3.8万公里，干线管道密
6、度达 0.1064公里平方公里（我国0.005公里/平方公里）。 未来相当长一段时间内天然气管网建设仍是我国能源行业面临的重要任务。10PPT学习交流管道风险管理的发展历史1931年由美国管理协会保险部最先倡导风险管理20世纪70年代，美国大量油气管道开始借鉴经济学领域中的风险管理技术来评价油气管道的风险性20世纪90年代，美国许多油气管道已经应用风险管理技术来指导管道的维护工作美国科洛尼尔（Colonial）管道公司设施机遇风险的管理，采用风险指标评价模型对其所运营管理的成品油管道系统进行风险分析。该公司开发的风险评价模型RAM将评价指标分为：腐蚀、第三方破坏、操作不当和设计因素4个方面。1
7、1PPT学习交流管道完整性管理国外的发展历史ASME B31.8S天然气管道系统完整性管理美国机械工程师学会 (ASME)2001年API STD 1160-2001 危险液体管道的完整性管理美国石油学会标准（API）2001年12PPT学习交流管道完整性概念 世界上著名的美国风险管理大师曾经说过，大自然母亲并不喜欢不是她创造的东西，所以总是想方设法让人类建造的市政设施，包括管道受到损坏。管道缺陷、事故原因及类型：p 腐蚀穿孔p 应力腐蚀开裂p 第三方车辆占压或发掘破坏p 打孔盗油p 管道材料和施工缺陷（凹坑、划痕、焊缝缺陷等）p 滑坡、崩塌、泥石流、地震、冻土等地质灾害导致管道变形或断管p
8、矿山、采空区等特殊环境地区导致管道变形或断管p 洪水导致的管道变形或断管p 管道凝管p 误操作（比如阀门误关导致的水击）13PPT学习交流管道完整性概念 管道运行企业面临的后果：p 火灾、爆炸导致的人员伤亡和市政财产损失p 中毒导致的人员伤亡p 环境破坏（主要针对原油或成品油泄漏）p 管道运营单位的资产损失p 舆论谴责及管道运营单位的声誉损失14PPT学习交流管道完整性管理 管道完整性（Pipeline Integrity）是指管道管道始终处于安全可靠的受控的工作状态，管道在物理上和功能上是完整的，管道运营商不断采取行动防止管道事故的发生。管道完整性管理是要求管道运营方不断识别运营中面临的风险
9、因素，制定相应的控制对策。对可能使管道失效的危险因素进行检测，对其适应性进行评估，不断改善识别到的不利因素，将运营的风险水平控制在合理的可接受的范围内。管道完整性管理是一个连续的、循环进行的管道监控管理过程，需要在一定的时间间隔后，再次进行管道检测、风险评价及采取措施减轻风险，经济合理的保证管道安全运行。15PPT学习交流国内对应的相关标准SY/T 6621ASME B31.8SAPI-1160SY/T 6648危险液体管道的完整性管理中华人们共和国石油天然气行业标准输气管道系统完整性管理中华人们共和国石油天然气行业标准16PPT学习交流B31.8S完整性管理方案流程 修正检测及减缓措施计划更
10、新、综合和分析数据高后果区识别初步风险评估建立基线检测计划初始数据收集、分析和综合再次风险评价效能评价变更管理进行检测和/或减缓API 1160管道系统完整性管理流程完整性管理流程17PPT学习交流管道完整性管理美国的发展历史2001年5月，通过联邦法规49 CFR195危险液体管道在高后果区开展完整性管理的规定；2002年8月，通过联邦法规49 CFR192天然气管道在高后果区开展完整性管理的规定；2002年12月，美国国会通过2002管道安全改进法，并经总统签字批准实施，明确规定管道运营商必须要在高后果区实施管道完整性计划；18PPT学习交流管道完整性管理国内的发展历史2000年左右，西气
11、东输一线，设计管道口径1016毫米，设计压力为10兆帕，黄维和院士引入管道完整性管理的概念；西气东输二线，中国石油西气东输管道公司启动了“西气东输管道完整性管理体系建设”的研究项目2009年，华油等单位正式发布管道完整性管理规范Q/SY 1180Q/SY 118019PPT学习交流管道完整性管理的流程管道完整性管理流程20PPT学习交流管道完整性管理高后果区评估21PPT学习交流气体管道高后果区识别示意图22PPT学习交流输油管道高后果区识别示意图23PPT学习交流管道完整性管理风险评估24PPT学习交流管道完整性管理风险评估25PPT学习交流管道完整性管理完整性评价完整性评价完整性评价是对管
12、道本体上存在的缺陷的检测、确认主要内容包括：对设备进行检测，评价检测结果；评价故障类型及严重程度；根据缺陷性质和严重程度，评价该管道是否继续使用及如何使用，并确定再评价周期。评价法评价法适用的失效类型适用的失效类型主要方法主要方法在线检测内外壁金属腐蚀、应力腐蚀开裂、第三方破坏漏磁法、超声法、涡流法等压力试验与时间有关的失效、制造及焊接缺陷强度试验或密封试验直接评价管道外壁腐蚀、管道内壁腐蚀外腐蚀直接评价法、内腐蚀直接评价法26PPT学习交流国外燃气管道事故分析27PPT学习交流上海燃气管道事故分析28PPT学习交流第三方损坏的原因分析城市管网数据失真人工巡检，发现不及时挖掘、汽车占压（预警防
13、范措施）29PPT学习交流第三方损坏的原因分析大量使用非开挖施工方式施工队交底材料不准确；管线系统不支持管线三维数据；现有管网普查太难；30PPT学习交流天然气管线精确测量方法人工地震波法12道12道偏移距波的传播方向检波器传输电缆接收主机震源锤瑞雷波法是利用地下管道与其周围介质之间的面波波速差异，测量不同频率激震所引起的面波波速。可探测埋设较深且直径较大的金属或非金属管道。地震映像法又称单道地震法，是基于反射波法中最佳偏移距技术的一种常用浅层地震方法。地震映像法与瑞雷波法类似，是采用锤击激发震源形式。在离震源一定距离设置单道检波器接收地下反射波，并由地震仪记录显示，逐点进行激发接收，检波器与
14、震源同时等距同向平移，获取地下丰富的波场特征资料。瞬态面波波形图 瞬态面波频散曲线31PPT学习交流天然气管线精确测量方法磁梯度法井中磁梯度探测可作为保证探测管道深度可靠性的方法的验证手段，通过比较磁梯度和其他相关探测方法的探测结果，评价其他相关探测方法的有效性。一般非开挖工艺敷设的地下管线属于强铁磁性物质，在其周围区域分布有较强的磁场。野外作业时，在根据其他探测方法定位出的地下管线一侧钻孔(钻孔深度不需要达到管道埋深，12m即可满足要求)，成孔后将塑料管下至孔中，随即将磁梯度仪的探头放到塑料管内(见图3a)，从孔底部开始以0.2m的间隔依次往上测量各点的磁梯度值。根据磁梯度值的变化可以准确地
15、确定地下管线的埋深。32PPT学习交流 三维立体的管道轨迹图x轴y轴z轴天然气管线精确测量方法孔中测量窨井窨井地面管道Reduct DR-433PPT学习交流城市管道三维展示 三维立体的管道轨迹图x轴y轴z轴窨井的GPS信息城市管网三维轨迹图34PPT学习交流管道运行预警系统窨井窨井地面管道光纤该系统利用分布式光纤震动传感的原理，通过通信管道中现有的一芯光纤作为传感媒介，长距离连续实时监测城市光缆沿线的土壤振动情况（包括在光缆附近施工、人为破坏等）及周围的温度信息35PPT学习交流管道安全预警系统功能和性能介绍功能介绍1.实时检测光缆上方有无机械（挖掘机、打桩机、顶管机、地钻机）施工；2.基于GIS地图的告警方式；3.实时检测光缆的通断；4.实时监测光缆周围温度的变化；性能指标1.事件响应时间3秒；2.单通道检测距离40km；3.纵向震动定位精度50m；4.温度感知灵敏度为0.2度；5.系统使用寿命10年以上；6.每年系统维护费用极低；36PPT学习交流振动源的分析顶管机挖掘机履带车辆37PPT学习交流谢谢观赏！38PPT学习交流
