城镇燃气系统资产完整性管理实施方案与应用.ppt
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城镇燃气系统资产完整性管理实施方案与应用.ppt
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,城镇燃气系统资产完整性管理实施方案与应用岑康四川盛泽石油工程技术有限公司2012年5月,2,汇报提纲,一、完整性管理基本概念二、完整性管理体系建设三、完整性管理数据平台建设四、气源、市政及庭院燃气管道完整性管理实施方案五、用户燃气系统完整性管理实施方案六、燃气站场完整性管理实施方案七、战略合作与配套技术,一、完整性管理基本概念,4,1基本概念,管道在规定的时间内和规定的条件下完成规定功能的能力,安全性:
在运行状态下,管道具有的对人生命、财产和环境可能造成的危害低于目前最大承受限度的能力。
适应性:
带缺陷或损伤的服役管道具有结构完整性的能力。
在运行条件下,管道系统及其各组成部分能够满足运行要求,安全经济地完成输送任务的各项性能指标的完整程度,风险评价和风险控制的完整过程。
这个过程包括对风险控制方法的成本和采取风险控制方法所产生效益的评定。
亦即是一个风险/成本/效益分析过程。
安全+经济,5,1基本概念,6,2管道完整性管理的定义,管道完整性管理(PIM:
PipelineIntegrityManagement):
管道营运企业面对不断变化的因素,对管道运行中面临的风险因素进行识别和评价,通过监测、检测、检验等各种方式,获取与专业管理相结合的管道完整性的信息,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,从而将管道运行的风险水平控制在合理的、可接受的范围内,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;,7,3完整性管理应用领域的拓展,划分依据:
功能、管材、压力等级、所处环境、失效形式、事故后果等,8,4完整性管理的内涵,完整性管理作为一种新的管理理念,力求实现“预防为主,防患于未然,将经济投入到最需要的关键点”。
将改变现有的管道安全管理模式,最大程度地消灭危险源,变被动抢险为事前维修,不仅减少了管道事故,降低管道运行风险,而且保证了环境、财产和人身的安全。
完整性管理是基于管道、站场静态数据采集、录入、复核以及和动态数据的实时、准确录入的系统管理。
完整性管理系统通过开发管道线路、站场完整性管理平台,实现风险评价、应急演练、事故处置、指挥一体化管理,为各公司实现信息化管理奠定基础。
9,4完整性管理的内涵,完整性管理是对管道的规划、设计、建设、运行、维护、更换全过程管理,贯穿于管道的整个生命周期,是一个持续改进的过程,包括对参与实施这一过程中的人员的培训和要求等环节。
实施完整性管理体系的目标是保证管道安全,技术支持的核心是数据,基本理念是防患于未然。
实施完整性管理的目的:
本质安全节约成本研究与实施城镇燃气系统完整性管理技术,可以大幅度提高我国燃气行业的安全管理水平,并尽可能地降低管道的运营成本。
10,5完整性管理的任务,对所有影响城镇燃气完整性的各种因素进行综合的、一体化的管理:
1)拟定工作计划、工作流程和工作程序文件。
2)进行风险分析和安全评价,了解事故发生的可能性和将导致的后果,指定预防和应急措施。
3)定期进行管道完整性检测与评价,了解管道可能发生的事故的原因和部位。
4)采取修复或减轻失效威胁的措施。
5)培训人员,不断提高人员素质。
11,技术路线,二、完整性管理体系建设,13,1建立完整性管理体系,完整性管理体系的建立,要达到以下具体目标:
建立完整性管理组织机构,规范公司完整性管理行为,全面提升安全管理水平。
建立各部门在完整性管理中的职能分工,建立完整性管理体系文件,建立完整性管理审核系统人员培训,14,2.1组织机构,完整性管理中心,完整性数据管理,风险评价管理,完整性维护,完整性检测评价,工程技术部,技术组,维修组,公司高管层,效能评估与改进方案,15,各部门在完整性管理流程中的职能分工与协作机制,2.2职责分工,16,2.3完整性管理体系文件,编制目的:
为燃气输配系统的完整性管理提供一套系统综合的方法,指导和约束完整性管理的有效实施和持续改进。
17,
(1)基础文件,国务院583号令:
城镇燃气管理条例GB50494-2009城镇燃气技术规范GB50028-2006城镇燃气设计规范CJJ51-2006城镇燃气设施运行维护和抢修安全技术规程SY/T6621-2005输气管道系统完整性管理CJJ63-2008聚乙烯燃气管道工程技术规程CJJ95-2003城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程。
18,
(2)体系文件,完整性管理总则:
提出完整性管理总体要求。
完整性管理程序文件:
规定对完整性管理的具体管理程序和质量控制要求(技术标准)。
完整性管理作业文件:
描述程序文件中指引的某项工作任务的详细具体做法,包括作业指导书(操作规程)和记录文件。
完整性管理方案:
针对具体管道(网)或站场设备/设施,规定完整性管理方案的实施者、实施时间、方法和内容。
主要包括气源管道、市政及庭院管道、燃气站场、用户系统等四方面的内容。
19,1)程序文件(运作程序+技术标准),数据收集与整合程序:
气源、市政及庭院管道(钢管/PE)、户内系统、站场高后果区识别程序:
气源、市政及庭院管道(钢管/PE)风险评估程序:
气源、市政及庭院管道(钢管/PE)、户内系统(不锈钢管/镀锌钢管/铝塑复合管)、站场完整性评价程序:
气源、市政及庭院管道(钢管/PE)、户内系统、站场修复程序:
气源、市政及庭院管道(钢管/PE)、户内系统、站场失效事件管理程序:
气源、市政及庭院管道(钢管/PE)、户内系统、站场。
20,2)作业文件(操作规程+记录文件),属性采集作业规程:
气源、市政及庭院管道(钢管/PE)、户内系统、站场高后果区识别作业规程:
气源、市政及庭院管道风险评估作业规程:
气源、市政及庭院管道(钢管/PE)、户内系统(镀锌钢管/铝塑复合管)、站场检测(直接、间接、泄漏等)作业规程:
气源、市政及庭院管道(钢管/PE)、站场修复作业规程:
气源、市政及庭院管道(钢管/PE)、户内系统、站场户内安全检查作业规程:
户内系统完整性管理效能评价作业规程:
。
三、完整性管理数据平台建设,22,3.1建立完整性数据管理系统,完整性管理需要燃气输配系统设计、施工、运行、维修、维护、检测评价等各环节的大量数据,因此需要建立涵盖燃气公司经营管理各环节的全面、系统的数据管理系统,即与燃气公司信息化建设密切相关;完整性数据管理系统主要以GIS地理信息系统作为基础,将传统的地理信息数据库扩充为管道完整性管理数据库系统,充分利用(导入和导出)GIS系统的空间信息与属性数据。
软件平台通过在GIS地理信息系统的基础上将基础数据纳入完整性管理需要的各功能模块,开发相应的数据处理分析功能,形成强大的数据处理能力,实施燃气系统日常安全生产管理:
风险评价管理、完整性检测评价管理、维抢修管理、事件管理等。
23,3.2燃气公司完整性管理平台总体架构,已有各个子系统之间往往是独立的,没有统一的规范、标准、接口和界面,不能进行有效的数据交互和共享,成为一个个“信息孤岛”。
业务都采用的是人工+纸质的方式进行管理,不方便统计、查询和生成报表。
总体规划、独立模块、分步实施、逐步完善,24,25,26,钢质燃气管道完整性管理模块的功能架构,27,28,29,四、气源、市政及庭院管道完整性管理实施方案,31,4.1工作流程,不断循环持续改进不断提高安全管理水平,一线(区)一案,32,4.2数据收集与整理,
(1)管道属性数据:
设计单位与设计人员资质、设计资料、管道路由、管材、管径、壁厚、设计压力、压力试验、三通、弯头、焊口、防腐层、补口材料、缺陷记录和管道本体的其它数据信息等。
(2)管道施工数据:
施工单位资质、施工人员资质、施工时间、连接方式、焊接质量、检测报告、示踪带(球)、警示带、防腐层类型及其施工质量、隐蔽工程部位和数量、强度试验记录、气密性试验记录、监理单位资质等。
(3)管道运行管理数据:
输送介质、操作压力、最大最小操作压力、操作温度、防腐层状况、管道检测报告、内外壁腐蚀监控、压力波动、阴极保护数据,维护、维修、检测数据,失效与事故历史记录、第三方破坏相关信息等。
(4)管道人文环境数据:
地理位置、土壤信息、人口密度、其它市政设施管道、建筑、道路、环保绿化、穿跨越、管道支撑、道路交叉、水工保护、水文地质等数据信息。
体系文件:
数据收集规范;具体的表格等,33,4.3高后果区识别,概念:
燃气管道一旦发生泄漏会对周边人口的生命财产安全等造成很大破坏的区域。
可对管道风险大小产生直接影响。
高后果区的地理位置和范围会随着人口和环境的变化而改变。
不同识别标准的制定:
气源管道市政管道庭院管道基于CFD的事故后果定量模拟与评价技术,34,4.4风险评价,管道的风险评价是为了对不同位置管道的事故发生可能性和后果严重性进行定性或定量评价,并进行风险分级排序,识别出可能诱发管道事故的具体事件的位置及状况,为制定完整性检测评价计划提供依据。
-哪里有风险?
-事故可能性(发生概率)有好大?
-事故后果有多严重?
-事故原因是什么?
-哪里需要采取风险控制措施?
-应该优先对哪里采取风险控制措施?
-方法:
半定量风险评价技术:
评分指标体系法/定量风险评价技术,35,钢质管道半定量风险评价体系,
(1)半定量风险评价技术,PE管道半定量风险评价体系,36,(城镇燃气管道指标体系)第三方破坏评分指标A覆土最小厚度30分B地面活动程度18分C地面设施8分D安全预警与应急处置12分E公众教育24分F管道线路标志10分G巡线质量8分H破坏事件特征15分I事件响应10分J处置与防范15分150分,(一般输气管线指标体系)第三方破坏评分指标A覆土最小厚度20分B地面活动程度15分C地面设施20分D公众教育与法制观念20分E线路标志10分F巡线频率15分100分,指标体系的区别,37,评价方法及流程,
(1)管线历史资料:
管线设计资料、管线施工资料、竣工验收资料;
(2)线路标记;(3)沿线环境调查资料:
(4)管线事故与自然灾害情况;(5)管线防护措施;(6)沿线社会治安情况;(7)管线运行情况;(8)其他与风险有关的情况。
划分原则和标准:
1、分区域分段;2、人口密度或建筑物情况;3、土壤条件;4、防腐层状况;5、管道使用年龄。
1、填写相应的风险评价现场调查表;2、将评价数据录入软件进行计算;3、根据风险等级划分标准,得出风险等级。
1、根据风险评价结果,找出影响管道风险水平的主要风险因素;2、针对主要风险影响因素,提出相应的安全对策措施;3、对识别到的危险采取有效的减缓措施后,再评价减缓措施产生的效果,并确定下次评价周期。
38,39,风险=事故频率事故后果给出定量量化的风险值:
根据某段管道所在区域内的致死率分布和失效概率,计算空间内的个人风险分布,并根据区域内的人口、财产数据计算社会风险值和总财产损失风险值,万元/年。
(2)定量风险评价技术,40,QRA工具,评价流程,定量风险等高线,41,整体社会风险(FN)曲线,由特定因素造成失效的FN曲线分解,QRA工具,42,4.5完整性检测与评价,根据风险评估的结果,对需进行完整性评价的管段进行排序,确定优先和重点检测评价的管段,制定相应的完整性检测与评价计划(方法、时间等),掌握管道的完整性状况(管道剩余强度、剩余寿命、最大操作压力、极限缺陷尺寸等)。
完整性检测与评价方法:
钢质管道:
防腐绝缘层非开挖检测与评价、防腐层破损点定位、防腐绝缘层直接检测与评价、管体内外壁腐蚀缺陷检测、管体缺陷剩余强度评价与剩余寿命预测、泄漏检测(乙烷辨识仪:
沼气)、杂散电流检测、阴保检测、试压、第三方破坏安全预警等;PE管道:
外观检测、材料性能分析、泄漏检测、试压、第三方破坏安全预警等。
43,4.6维修与维护,根据完整性检测评价过程中所发现缺陷的不同状况制定有针对性的、分轻重缓急的、费用优化的响应计划:
高风险段高投入,低风险段少投入;如采用不同的巡线频率、不同的管体腐蚀缺陷修复方式等,达到在保证本质安全的前提下,同时降低运营费用的目的。
所采取的修复措施应能保证直到下一个评估时间,修复后的管道不会对管道的完整性造成损害。
44,对气源管道、市政及庭院管道的完整性管理工作进行全面的效能评价,了解开展完整性管理的效果以及存在的问题,并提出改进与完善措施。
效能评价按照完整性管理效能评价系统要求进行:
失效与事故统计分析、可接受失效/事故指标,4.7完整性管理效能评价,45,燃气管网失效与事故数据库,统计各类失效与事故频率、原因及后果大小制定可接受准则或指标效能评价的依据,五、户内燃气系统完整性管理实施方案,47,5.1用户燃气系统完整性管理工作流程,民用商业公建工业,一类一案,48,室内燃气系统失效故障树,5.2风险因素识别,安检项目风险评价,49,某公司2004-2010年室内燃气事故统计,燃气燃烧事故,燃气爆炸事故,燃气中毒事故,50,5.3用户安检,检查项目(重点项目)检查方法检查周期数据记录表。
51,4.3户内安检,52,FRID用户安检模块功能,53,5.4风险评价,定性评价方法:
-安全检查表、清单核查、初步危险分析(PHA)等半定量评价方法:
-评分指标体系法,54,5.5维修与维护,立管、支管、阀门、表、软管、燃气用具及安全附属设备等的响应计划:
立即整改立即更换立即封堵建议改善,后续跟进。
55,用户系统完整性管理实施效果评价依据:
失效与事故统计分析、可接受指标,5.6效能评价,六、燃气站场完整性管理实施方案,57,6.1燃气站场完整性管理的必要性,58,6.1燃气站场完整性管理必要性,59,6.2燃气站场完整性管理工作流程,一站一案,60,工艺仪表流程图(P&ID)工艺流程图(PFD)工艺介质数据各类设备设计、制造、采购、安装、竣工验收资料安全保护装置资料操作与维护手册历次检验维修记录管理制度停产损失费用装置更换费用。
6.3数据收集与整理,61,6.4基于风险的完整性分析(RBM),RBI(RiskBasedInspection):
站内管线与所有承压静设备,采用基于风险的检验(RBI)技术,建立检验计划,预防风险的发生。
RCM:
压缩机、泵、电机等转动设备的维护,采用以可靠性为中心的维护(RCM)技术,建立预防性的主动维护策略,防止风险的发生。
SIL:
保护装置、安全控制系统,采用安全完整性等级评估(SIL)技术,建立测试计划,减缓风险发生的程度。
62,通常一个站场(装置)中总风险的8090只集中在1020的高风险设备上。
通过RBI分析,可以识别这些高风险,从而制定有效的检验策略,达到风险和成本的优化,即高风险高投入,低风险低投入;RBI方法根据失效可能性和失效后果,确定每个设备项的风险大小,根据风险大小对设备进行风险排序;根据风险可接受准则、风险的大小和未来的发展,确定各设备项检验的优先次序、检验日期和周期;根据不同的损伤机理选择有效的检验方法、检验位置及范围,最终提供一个最佳检验管理计划建议,基于风险的检验(RBI),63,
(1)RBI执行流程,64,65,
(2)半定量风险评价,66,根据RBI分析得出的设备(管道)损伤原因、腐蚀机理或者薄弱环节,提出有针对性的、分轻重缓急的、费用优化的检测方法与维修维护响应计划,并付诸实施。
对场站管道及压力容器进行检测,主要采用超声剩余壁厚检测、超声导波检测、金属磁记忆、超声波衍射时差技术(TOFD)、相控阵超声等方法。
现场检测,6.5检测、评估与维修,67,燃气站场完整性管理实施效果评价依据:
失效与事故统计分析、可接受指标,6.6效能评价,七、战略合作与配套技术,69,我们的研发合作团队:
燃气系统完整性管理,70,1)燃气管道(钢管/PE)探测与测绘2)信息化综合管理平台建设3)完整性管理体系建设4)高后果区识别5)风险评价半定量定量6)事故后果定量模拟与评价7)管道检测评价8)防腐层缺陷修复,可提供的相关配套技术,9)金属缺陷评价与修复10)燃气泄漏检(监)测11)杂散电流检测与控制12)阴极保护有效性检测13)管道安全预警14)站场区域防侵入15)燃气管网结构优化与运行调度优化16)燃气负荷预测,71,盛泽公司致力于成为国内燃气行业完整性管理系统解决方案的优质提供商,72,谢谢!
73,风险评价管理功能模块界面,74,抢维修管理功能模块界面,75,阴极保护功能模块界面,76,事件管理功能模块界面,77,户内安检管理,78,GPS巡线管理,79,设备管理,80,小区巡查检漏队伍,应配备PPM等级的手持检漏仪器。
专业检漏队伍推荐使用仪器,81,安全预警监测系统,82,工作原理,管道安全预警系统利用与管道同沟敷设的通信光缆作为土壤振动检测传感器,长距离连续实时监测油气管道沿线的土壤振动情况;在管道沿线4米范围内形成保护带;采用系统独有的管道破坏事件专家数据库和神经网络分析技术,对可能危害光缆安全和管道安全的动土事件(如:
机械施工、打孔盗油和自然灾害等破坏事件)或场站设施的入侵事件进行预警,并准确定位。
83,
(1)燃气管网结构优化,管网结构现状分析与结构优化:
通过对设计工况(评价最大输配气能力)、实际工况、事故工况(如某处干管或站场出现问题)进行稳态模拟,评价管网结构的合理性(拓扑结构、管径、管网压力级制、阀门设置等)?
提出并评价各种可行的优化改造方案?
评价规划的近中期(510年)建设方案?
84,
(2)运行调度优化,事故工况调度预案:
在某一站场或干管出现问题时,其它站场能否保证供气可靠性(要求上游提供的最小压力和流量?
)?
站场配气能力评估(压力、供气量)?
站场改造?
冬季用气高峰时的调度预案:
在什么上游供气压力情况下关哪些企业(顺序)?
啥时关?
目的:
尽可能减少关停企业数量和停气时间。
(瞬态模拟:
考虑管网的储气调峰潜力)提供后续服务:
可以提供分析模型与人员培训;分析模型可随管网的建设定期更新,85,燃气负荷预测技术,短期负荷预测:
为运行调度提供预先信息,提前制定调度预案(特别是冬季突然降温导致的用气量快速增加);中长期负荷预测:
调度预案、争取用气指标、制定发展规划;,
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