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-2-目录一、项目概况………………………………………………………………………3二、管道完整性管理………………………………………………………………42.1管道完整性定义…………………………………………………………42.2管道完整性管理的要素循环……………………………………………42.3管道完整性管理程序……………………………………………………5三、管道数据化信息系统…………………………………………………………53.1管道数据的观念…………………………………………………………53.2国内外管道数据化信息系统现状………………………………………53.3数字化管道的系统组成…………………………………………………63.4数字化管道的特点………………………………………………………73.5数字化管道的作用………………………………………………………8四、输气干线动态模拟仿真培训系统……………………………………………94.1动态模拟仿真系统概述…………………………………………………94.2动态模拟仿真……………………………………………………………94.3动态模拟仿真的作用和意义……………………………………………10五、管道地灾风险评估……………………………………………………………115.1管道地质灾害识别………………………………………………………115.2管道地质灾害完整性评价技术…………………………………………135.3管道地质灾害风险评估…………………………………………………13六、海底管道风险评估……………………………………………………………146.1海底管道失效原因………………………………………………………146.2管道风险评估方法………………………………………………………156.3管道风险评估流程………………………………………………………166.4风险平等级评价…………………………………………………………17七、人员组成架构…………………………………………………………………17八、质量控制…………………………………………………………………18-3-一、项目概况管道是石油天然气输送的最主要的方式，在石油天然气开发过程中发挥着不可替代的重要性。对管道的本质安全管理，主要是进行管道完整性管理，通过完整性管理来对管道进行周期性的维护和保养，以确保管道能在安全的状态下运行。建立管道数据化信息系统，以便随时掌握管道现状的相关数据，作为我们对管道进行管理的依据，根据其数据做出管道检测、管道修复、管道保养等计划，确保管道的正常运行，以保障管道完整性体系的正常运行。开发建设输气干线动态模拟仿真培训系统，利用该系统对操作的员工进行培训，进一步提升员工的操作能力，降低人员误操作的风险，以满足管道完整性管理目标要求。对管道进行地质灾害风险评估，收集管道设计、运行、地质环境、检测以及维修等资料，根据项目要求进行整理和分析，最后结合实际情况对管道进行地质灾害评估，并出具评估报告，报告中包含地质灾害风险等级和风险减缓的措施和建议。对管道进行风险评估，收集本次海管的相关资料和信息，包含但不只海管设计、运行、维修、监测、监测等方面的资料，结合实际对海管是否能够延期服役进行风险评估，可以从管道腐蚀、自由悬跨、第三方破坏力等方面对海管开展全方面的风险评估，分析其安全状态，判断其能否延期服役并出具管道风险评估报告。-4-二、管道完整性管理2.1管道完整性定义管道在物理及功能上始终处于安全可靠的工作状态；通过对油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。通过科学的设计、监测、检测、检验、检查等方式和各种技术的应用，获取与专业管理相结合的管道完整性信息，以可靠性为中心，对可能造成管道失效的危险因素进行管道的完整性评价，指导维修决策和维修。2.2管道完整性管理的要素循环管道数据信息设计、建设和改进检测、测试、检查、检验分析、评价维修、维护-5-2.3管道完整性管理程序三、管道数据化信息系统3.1数字管道的概念数字管道是指以信息基础设施为基础，以多尺度、多种类的空间基础地理信息为支撑，按照“数字管道”的构想，充分利用计算机、现代测绘、现代网络、虚拟现实以及数字通讯等数字技术，在管道的整个生命周期内通过对管道设施、沿线环境、地质条件、经济、社会、文化等各个方面的信息在三维地理坐标上的有机整合，构筑一个数字化的管道，为管道可研、勘察设计、施工和运营管理提供一个高效率的数据采集与处理工具，一个数字化的管理和决策支持系统。3.2国内外管道数据化信息系统现状管道信息化技术在国外已经有成功应用的先例并产生了巨大的社会和经济效益。数字化管道是上个世纪90年代由美国首先提出来的，它通过管道信息管理系统，为管道管理部门和生产管理人员提供管道潜在危险识别数据收集、检查和整合风险评价所有危险评价完整性评价完整性评价响应和减缓-6-各类与管道有关的图形和属性信息，构建起数字化管道。我国的管道信息化技术应用还处于起步阶段。目前，各类输送介质的长输管道长度已达数万公里。尤其是近年来，输油、输气管道大规模建设，将长输管道的建设和管理提升到较高的水平。3.3数字化管道的系统组成数字化管道建设包括三个技术层面，即计算机网络系统、数字化技术和专业应用软件系统。数字化管道是一个庞大的应用软件系统，是将众多相对独立的数字化技术的应用集成化和产品化，整合为一个以海量数据库为基础，数据共享和相互联系的信息管理体系。它与一般的GIS和MIS相比，具有数字化、可视化、专业性、兼容性、共享性、开放性和安全性。一般来说，数字化管道应包括如下内容：1）管道完整性数据库：包括设计阶段的可研数据、勘察数据、设计数据和施工数据，管道运营阶段的设备、管道、计划、运销调度等数据等。将管道生命周期各阶段采集的数据统一管理，便于查询、分析和处理。2）管道地理信息系统：以高精度的数字地图为基础，形成集管线属性信息和空间信息与一体的数据库系统。通过空间查询、搜索、定位和分析，与其它系统连接起来，形成可视化的业务处理能力。3）管道运营管理系统：实现对管道运营的数字化管理。它与SCADA系统和模拟仿真系统相结合，可以为长输管道运营提供一个集管理、控制和模拟一体化的综合平台。-7-4）管道安全管理系统：建立事故应急快速反映体系，为决策提供依据。3.4数字化管道的特点1）充分采用国家空间数据基础设施数据，并通过航空摄影测量和卫星遥感影像获得最新的地形、地质、水文、环境数据，与过去传统数据获取方式相比，内容更丰富，更新速度更快，数据描述更加完整，数据表达也更加直观。遥感技术大大缩短了周期，降低了成本，提高了精度。2）GIS（地理信息系统）系统提供了地理信息服务。它集成管线周围一定范围的地理、人口、环境、植被、经济各类资源数据，利用GIS的空间分析功能进行叠加分析、缓冲区分析、最短路径分析等操作，可以进行线路总体规划和评估，为决策和管理提供重要的依据。还可以采用GIS技术对管道风险进行管理，指导系统编制维修计划，并采取相应的补救措施，当风险指数达到警戒线时，自动启动相应的应急预案，尽可能地降低管道事故发生率。3）采用CAD技术和网络技术，将管道施工设计图纸、施工数据、人员资料、管理文档等全部实现数字化管理，通过局域网或互联网传送到数据库中，将各个专业各个单位不同数据融为一个整体，有效的消除了“信息孤岛”，实现了信息的共享和协同工作。4）采用大型数据库对数据进行存储。空间数据中心可以管理、存储在数字管道建设和运营中获取的所有数据。在管道建设的每个环-8-节，都建立相应的数据库，并使得每个阶段的数据成果和系统相互衔接。5）利用SCADA系统的在线数据，实现了管道的全自动控制。通过主机和微处理器为基础的远程终端装置RTU、PLC或其他输入/输出设备的通信收集数据，实现整个数字管道的监测监控，保证了系统的安全运作和优化控制。数字化管道实现了整个管道的虚拟现实表达，使得管道能够在真实、可视的三维环境下展示到用户面前，用户通过交互方式对管道的公用信息进行查询和操作，对管道的三维虚拟漫游犹如在真实的三维世界中，充分体现了数字管道的空间特征。3.5数字化管道的作用1）数字化管道建设成功以后，将把油气管网全部搬进电脑，使生产数据、管道地形数据、管网运行数据、瞬时生产等数据，构成一个既可提供生产管理动态信息网上发布，又可提供静态信息资料查询等服务，具有系统性、适用性、兼容性的准确、可靠、便捷、安全的较为完整的数据平台。2）数字化管道平台对于施工来说不仅仅是一个能完成记录施工过程信息的数据库，还是一个能够规范数据格式与准确性、各单位、部门信息共享的数据网络平台。使用施工可视化信息管理系统将每日的数据电子化，然后上传服务器。每日数据的集合便成了施工方向数字化管道平台提供的基本数据，这些数据将一根根钢管连接起来，形-9-成了一条管道线路。电脑里虚拟管线的建设就如同实际管线的建设一样，是由每一道焊口连接而成。3）数字化管道平台对于运营来说，可以通过QHSE管理、风险分析、安全防范、应急预案等子系统为日常管理及紧急事故处理提供及时、准确的资料和决策支持，保障运营安全；建立完善的可研、勘察、设计、施工、生产、安全、运营管理的资料数据库，实现业务数据电子化存储，做到积累数据，有据可查，便于分析，便于追朔；通过准确、高精度管道地图系统，为管理部门提供新的监管手段，实现快捷高效的调度指挥，提供空间数据支持。4）数字化管道的建成，将极大地提高勘察设计水平，实现科学、规范的项目施工管理和管道运营管理，从而提高管道运行管理水平、安全生产水平，更进一步地为管道运营提供决策支持和服务四、输气干线动态模拟仿真培训系统4.1动态模拟仿真系统概述动态模拟仿真系统就是利用计算机通过建立系统的模型，借助计算机对真是系统或设想进行分析论证的一门综合性技术。4.2动态模拟仿真输气管道动态模拟是指用适当的方法模拟输气管道系统中的非稳态工况，即模拟该系统中各处的流动状态参数随时间变化的过程，目前最常用的模拟方法是计算机数值模拟。输气管道系统的非稳态工况是由系统内部或边界处的物理扰动引起的，如管道终点或中途分气点的供气流量变化、管道起点进气压力或温度的变化、管道支线(进-10-气或分气)的联通或关闭、管道至周围介质的传热条件变化等。在所有这些原因中，管道终点或中途分气点的供气流量变化则最为常见。由于这些点的供气量直接取决于其所连接的用气系统的用气量，而对于最常见的用气系统(城市配气管网)，其用气量几乎时刻都在变化。因此，为城市配气系统供气的干线输气管道的工况基本上都是非稳态的。此外，由于气体的压缩性大，故由扰动引起的非稳态工况在输气管道中延续相当长的时间，这一因素也在很大程度上决定了输气管道难以达到真正的稳态工况。正因为如此，在输气管道的工艺设计及运行管理中引入动态模拟是完全必要的，而且在当今计算机模拟技术高度发展的时代也是完全可行的。4.3动态模拟仿真的作用和意义(1)通过对各种典型供气周期的动态模拟，检验由稳态设计方法给出的工艺设计方案能否满足管道运行期间的供气调峰要求。(2)选取多种设计流量对管道进行稳态工艺设计，也可以考虑输气管道与配套调峰设施的多种可能组合，然后通过动态模拟对输气系统的各种设计方案的可行性进行评价，并在此基础上结合经济等方面的因素选出相对最优的设计方案。(3)通过动态模拟可以更全面地了解全线各站所配置的压缩机组与管道的匹配状况，从而为全线压缩机的优化配置和选型提供可靠的依据。(4)通过动态模拟可以确切地反映出全线各管段的储气(Packing)和抽气(Withdrawing)过程。改变了只有管道末段才能储气的传统观-11-念。(5)对输气管道可能发生的各种事故工况(如某处管道断裂)进行动态模拟(通常称为自救模拟SurvivingSimulation)，从而为管道的可靠性评价和设计提供依据。(6)改变某些设计人员用稳态观点去分析非稳态过程的错误观念，使其对输气管道系统的非稳态过程有比较深