Asset Integrity Management in Mitigating Oil and Gas Pipeline Vandalism in the Niger Delta Region—Deep Burial Solution

Pipelines, as means of transportation of water and hydrocarbon have been considered “effective, safe and reliable”. Over the years, pipeline failures in Niger Delta region of Nigeria have resulted in loss of lives, water pollution, soil contamination, air pollution, destruction of infrastructures and aquatic lives, and other losses. The study area, Niger Delta region is located on Latitude 4°50' 00"N, longitude 6°00'00"E and comprised of nine coastal states of Nigeria (about 70,000 km2). Failure data were collected using: Questionnaires administered to experienced pipeline engineers in the International oil and gas companies (IOCs), Personnel interviews, and reports from the Department of Petroleum Resources, Nigerian National Petroleum Corporation (NNPC). This study assessed the strategies employed by four IOCs to mitigate pipeline failures in the process of asset integrity management. Design and construction methods detailing pipelines laying to infiltration discouraging-depth were studied. The results obtained showed that vandalism is presently the major cause of pipeline failures. Deep burial solution was therefore explored as a vandalism mitigation approach and its cost of implementation for a typical Φ20"× 15 km trunkline in the region showed 9.627% (≈809.3 million Naira) rise compared to the normal burial option, and this difference accrued mainly from equipment and personnel cost. This is a paltry sum compared to the huge losses due to vandalism. Finally, this study posits that the available regulatory framework is now inadequate for pipeline design, construction, and operations due to this challenge and requires urgent amendment in favour of deep burial option.

Impact of Improving Design Factor over 0.72 on the Safety and Reliability of Gas Pipelines and Feasibility Justification

Many years experience of the operation of high stress (>72% specified minimum yield strength, SMYS) gas pipelines and statistical analysis results of pipeline incidents showed that the operating pipelines at stress levels over 72% SMYS have not presented problems in USA and Canada, and design factor does not control incidents or the safety of pipelines. Enhancing pipeline safety management level is most important for decreasing incident rate. The application history of higher design factors in the U.S and Canada was reviewed. And the effect of higher factors to the critical flaw size, puncture resistance, change of reliability with time, risk level and the arrest toughness requirements of pipeline were analyzed here. The comparison of pipeline failure rates and risk levels between two design factors (0.72 and 0.8) has shown that a change in design factor from 0.72 to 0.8 would bring little effect on failure rates and risk levels. On the basis of the analysis result, the application feasibility of design factor of 0.8 in China was discussed and the related suggestions were proposed. When an operator wishes to apply design factor 0.8 to gas pipeline, the following process is recommended: stress level of line pipe hydro test should be up to 100% SMYS, reliability and risk assessment at the design feasibility or conceptual stage should be conducted, Charpy impact energy should meet the need of pipeline crack arrest; and establish and execute risk based integrity management plan. The technology of pipeline steel metallurgy, line pipe fabrication and pipeline construction, and line pipe quality control level in China achieved tremendous progresses, and line pipe product standards and property indexes have come up to international advanced level. Furthermore, pipeline safety management has improved greatly in China. Consequently, the research for the feasibility of application of design factor of 0.8 in China has fundamental basis.

美加油气管道安全监管法律制度考察及对中国的启示

推动能源高质量发展,保障能源安全,需要在安全监管工作上久久为功。随着中国石油天然气的储运量日益增加,油气管道行业的规模日益扩大,管道安全监管问题也日渐突出,现阶段完善中国油气管道安全监管法律制度是保障油气管道安全的必要之举。美国和加拿大的油气管道安全监管法律制度较为成熟,在对其进行考察分析后,结合实际情况提出完善中国油气管道安全监管法律制度的建议。建议增设油气管道安全监管专章,推动《石油天然气管道保护法》更名,设立专门的油气管道安全监管部门并明确该部门分工,推动完整性管理纳入《石油天然气管道保护法》,提升完整性管理标准水平,规范应急预案制度,健全应急信息化制度,以此来建立符合中国国情的油气管道安全监管制度,推动能源高质量发展。

输氢管道完整性管理技术研究进展

管道输氢被认为是当前效率最高、经济性最好的大规模输氢方式。围绕输氢管道管材的相容性、氢气的泄漏与监测、完整性管理方法与相关规范缺失等关键问题,对目前相关研究进行了归纳与总结。结果表明:典型管道钢材在高压临氢环境下产生氢致失效的机理尚未明悉,需探明临氢环境下不同等级钢材力学性能的劣化规律,并分析钢材氢脆敏感性的影响因素;输氢管道更易发生泄漏,应重点明确输氢管道及相关设备产生泄漏的具体原因,完善氢气泄漏监测技术;目前输氢管道完整性管理方法缺失,需重点考虑氢气对输氢管道完整性管理中风险评价和完整性评价的影响,完善输氢管道完整性管理方法;结合现有输氢管道规范的相关内容,为输氢管道完整性管理提供支撑,推进输氢管道完整性管理标准与规范的制定。相关结论可以为输氢管道完整性管理技术的发展提供参考。

智慧城市排水管道综合管理监测平台的设计与实现

本文利用地理信息系统,开发了智慧城市排水管道综合管理监测平台,建设了一个涵盖排水管网的设施管理、健康档案管理、三维一体化展示、工程管理、移动巡检、养护管理、在线监测及防涝应急调度等多个方面的综合管理平台,能够实现排水管网在一个管理平台的可视化管理。构建的智慧城市排水管网实时在线多维度感知体系,可通过全面的信息整合,形成信息准确、直观、实时的排水管控一张图,对排水管道病害检测报告能够进行可视化管理,同时能够实现排水设施数字化、运行状态在线化、运维管理智能化。智慧城市排水管道综合管理监测平台设计的实现可全面提升城市排水系统的智能化管控水平。

油田集输管道检测技术研究及应用

基于油田集输管道受检测技术、检测成本所限,其检测评价技术尚未成熟的问题,本文结合油田集输管道现状及检测技术需求,对油气田集输系统现役Ⅲ类集输管道检测技术进行针对性检测,并分析了尚存在的问题,提出了技术发展的相关建议。通过对在役Ⅲ类集输管道开展整体试压技术研究及应用,并在役管道试压获得测试管道(管段)的整体承载能力及评价,总结并形成了Ⅲ类管道试压检测方法;采用管道内腐蚀多相流预测技术进行实际试验,未来将进一步补齐检测技术的短板,深入开展管道缺陷检测及评价技术研究,开发检测关键设备和装置,建立全生命周期(设计、制造、建设、运行和维护)的非金属管道失效泄漏管控技术体系。

市政综合管廊工程安全管理现状及对策

本文以雄安新区综合管廊工程建设为实际案例,从综合管廊施工管理、风险控制措施、施工技术、智慧网络动态化管理及BIM在市政管廊工程中的应用等方面进行了研究。通过研究得出:在进行综合管廊施工时,需要积极开展全面统筹协调工作,使监督管理制度变得更加完善,同时强化施工人员管理工作,并注重细化材料采购流程,优化设计施工流程,从而推动市政管廊工程建设的顺利进行。

非金属管道在油气田中的应用及完整性管理技术研究进展

为研究非金属管道在油气田中的应用情况及完整性管理技术进展,解决非金属管道由于种类繁多、功能特性和材料结构各异而引起的选型困难、标准执行不统一、埋地管道探测、无损检测和管道失效预测等方法选用不适合的问题,通过查阅文献、技术交流、实地调研和数据整合等方法,总结油气田建设常用非金属管道的分类、结构和功能特点、应用条件和范围、执行的标准体系,以及埋地非金属管道探测、无损检测、管道失效分析及预测的技术和方法,针对非金属管道数据采集、风险评价、寿命预测方法等完整性管理关键技术方面提出相关对策,并对非金属管道的发展提出相关建议。研究结果可为非金属管道在油气田领域的进一步推广应用提供有效支撑。

多轮内检测比对分析

随着管道完整性管理的深入推动,越来越多的油气管道开展多轮内检测检验,但对内检测数据价值的利用和挖掘还相对滞后。该文针对两轮内检测数据,建立环焊缝与缺陷对齐方法,实现两轮内检测数据对齐。通过两轮内检测数据的比对,分析活性缺陷点和新增缺陷点的腐蚀增长速率,评估腐蚀缺陷随时间发展的情况,提出更合理的修复再检计划,进一步优化管道完整性管理方式,保障管道安全稳健的运行。

天然气管道完整性管理建设及关键技术

山区地质灾害频发、管道管理难度大,开展山区管道完整性管理对预防山区天然气管道事故、保障山区管道正常运行具有十分重要的意义。文章针对山区管道敷设特点,从“人、机、环境”三个角度出发,构建了山区管道完整性管理流程,分析了管理过程中的难点,提出山区管道应建立主动式的防护体系。利用卫星、无人机、光纤等先进技术构建管道风险智能监控网络,并详细分析了这些技术的原理和用途,搭建了山区管道智能防护体系,研究成果可以为山区天然气管道完整性管理提供参考。

天然气长输管道完整性管理效能评价指标研究

管道完整性管理是管道运营商评估与消减管道内外部风险的常规做法,如何持续改进完整性管理工作是管道运营商面临的共同难题。效能评价作为管道完整性管理最后一个工作环节,可以帮助企业分析完整性管理过程中存在的不足、不断改进完善完整性管理体系、持续提高管道完整性管理水平,目前仍是管道完整管理工作的薄弱环节。深入调研效能评价国内外文献,追溯效能评价的本质,指出明确管道完整性管理目标在效能评价指标体系构建过程中的重要性,提出一套管道完整性管理效能评价指标体系框架。

智能管道场站完整性管理系统研究

随着智能管道概念的提出,对完整性管理也提出了新要求。结合智能管道建设目标,从场站完整性管理业务需求出发,设计了一套油气管道场站完整性管理系统。该系统融合了传统EAM软件与完整性专业分析软件功能,有效利用完整性数据,制定管理策略,提供决策支持,监控现场作业,从而保证企业完整性管理体系落地。这样可实现数据分析智能化,保证了场站安全、可靠、高效运行。

中国石油西南油气田公司管道完整性管理研究与实践

管道完整性管理可将风险控制在合理、可接受的范围内,预防和减少管道事故的发生,经济合理地保证管道安全运行。'十一五'期间,中国石油西南油气田公司针对其长输和集输天然气管道场站的特点,按照管道系统完整性管理的理念和要求,在管道及场站管理系统、适用于不同介质工况的管道风险评价技术、管道完整性检测技术、管道完整性评价技术、管道维修与维护技术、场站完整性管理配套技术等方面,形成了一系列研究成果,建立和完善了西南油气田公司管道完整性管理的技术体系、管理体系和实施模式,显著提高了该公司管道完整性管理水平。这些研究成果和应用经验不但为西南油气田公司提高管理水平、确保管道场站安全运行提供了技术保障,也为其他油气田公司推广应用管道完整性管理提供了借鉴。

管道完整性管理研究的最新进展

管道完整性管理作为一种管理模式,需要管道管理者对其有清晰的认知。对完整性管理理念的理解,研究出系统的建设体系是管理者开展完整性管理工作的基础和技术急需。在研究项目的基础上,系统论述了完整性管理的体系框架,介绍了完整性管理的六个环节和五个层面内容,给出了完整性管理体系建设的模板,明确了开展完整性管理工作的实施方法和路径。

油气管道完整性管理技术及其进展

阐明油气管道完整性管理的概念、技术内涵及意义。提出油气管道完整性管理的技术流程;指出油气管道完整性管理应包括油气管道的GIS和数据库、风险评价、基于风险检测、适用性评价、管道地质灾害评估、管道维护决策及应急响应等关键技术;评述了国内外油气管道关键技术的研究进展。对进一步完善和发展管道完整性管理技术,加快管道完整性管理法规和标准体系的建设提出了合理化建议。

新建管道完整性管理理念探索

新建管道开展完整性管理是保证管道运行期安全的本质基础,只有在新建管道建设期间开展完整性管理,通过风险评价、设计风险减缓设施等完整性管理措施降低管道本质风险因素,为管道的安全运行奠定基础。对新建管道完整性管理的理念、国外新建管道完整性管理现状与特点、国内新建管道完整性管理需求和今后新建管道完整性管理研究和应用方式等模式进行了探讨,提出了新建管道完整性管理的理念、原则和管理框架,为系统开展新建管道完整性管理探索了一种科学可行的管理模式。

建设期油气输送管道完整性管理的数据采集

阐述了油气管道完整性管理的概念,认为在管道建设阶段开展完整性管理非常必要。针对管道失效的原因进行了分析,确定了油气管道建设阶段必须采集的数据,并对数据填报过程中可能存在的问题,给出了如何保证数据及时、准确及完整的相关措施。

管道完整性管理在中国应用10年回顾与展望

管道完整性管理是继风险管理之后管理方式的变革,该理念10年前开始在中国传播,引起了中国油气管道管理方式的变革。为此,回顾并总结了全球及中国油气管道完整性管理发展历程,详述了管道完整性管理的各步骤工作内容及技术研究进展,展望了管道完整性管理未来的发展方向。结论指出:①管道完整性管理领域需要进一步拓展,要覆盖管道站场、燃气管网、集输管网、海底管道、储气库设施、LNG接收站等对象;②完整性管理专项技术有待于进一步深化研究,包括定量风险评价技术,管道内检测技术,有限元模拟技术,泵机组、压缩机组在线检测与故障诊断技术,失效分析技术等;③较之于以前的管理模式,完整性管理是一种新的管理理念,其核心思想是提前预防,在未出事故前,采取预防性措施进行治理,保障油气管道安全运行。所得出的认识和结论,为中国油气管道完整性管理技术研究指明了方向。

输油管道杂散电流检测评价与防护实践

杂散电流干扰对油气管道造成很大的危害和破坏,如何有效地检测评价并制定合适的防护对策是油气管道杂散电流防护的关键。基于杂散电流不同检测方法和排流应用实践,开展了输油管道杂散电流综合检测评价及防护研究。结果表明:采取全线检测与专项检测相结合方式,综合运用CIPS(密间隔管地电位测试)、SCM(杂散电流智能测试仪)、电位梯度、电位和电流监测等多种检测评价方法,结合现场开挖分析,可准确确定管道杂散电流干扰类型及对管道的影响;检测的输油管道受到较严重的直流杂散电流干扰及一定的交流杂散电流干扰而发生局部腐蚀;通过管地电位测量对杂散电流排流整治措施进行了效果分析与评定,建议了管道杂散电流干扰防护对策。提出应加强管道杂散电流源头控制,同时综合运用多种检测、监测技术,有效分析各种干扰因素和腐蚀状况,制定科学合理的治理方法和防护对策,为管道完整性管理提供依据。

国外管道失效数据库简介及参考

管道失效数据库在管道完整性管理实施和安全监管方面起着重要作用,介绍了国外PHMSA、EGIG、Concawe、NEB等管理机构成熟运行的管道失效数据库,从数据库的统计范围、事故上报、事故统计等方面分析了不同国家管道失效数据库的差异和对我国数据库建设的参考。