Innovations™ Magazine NO.1 2015 - Chinese
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- 2. 不容错过。 IVP. TDW-IVP.com 下载本电子书以了解详情。 8 According to PHMSA, that amounts to 76,000 MILESof gas transmission pipeline. The new regulations apply to all steel gas transmission lines — Class 3; Class 4; all high consequence areas (HCAs); and Class 1 and 2 pipe in higher risk locations, also known as moderate consequence areas (MCAs). Eventually, these regulations will also apply to hazardous liquids pipelines. Are your pipelines included? PHMSA defines ‘Moderate consequence’ as “an onshore area that is within a potential impact circle, containing one or more buildings intended for human occupancy, an occupied site, or a designated Federal interstate, expressway, or 4-lane highway right-of-way, and does not meet the definition of high consequence area.” HCA MCA CLASS 1 1,660 (est.) 24,177 CLASS 2 1,412 (est.) 14,750 CLASS 3 15,854 (est.) 17,097 CLASS 4 752 (est.) 210 TOTAL 19,768 (est.) 56,234 HCAs and Est. MCA Mileage Total Estimated HCA + MCA Mileage = ~ 76,000 miles Scope of Proposed IVP Process Estimated to Apply to Approximately 76,000 miles of GT Pipeline
- 3. 1 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 2 | 执行展望 为“伟大的全员变革”做准备 4 | 全球视角 来自全球的行业之声 6 | 技术重点 材料验证和管道内检测 8 | 安全是重中之重 主动防范潜在灾害 10 | 未雨绸缪 碳捕获：机遇和挑战 12 | 市场报告 确保管线所有者的 ROI 20 | 联系沟通地点分布 管线活动、文章与会议 28 | 步步为营 EPRS（紧急管线维修系统） 四步骤 14 | PHMSA：“细胞层次”的合规 输气运营商为 PHMSA 的 IVP 规定 做准备。 22 | 从狗和无人机到各类检测 调查第三方损害需要团队合作。 专栏 总编辑 Jim Myers Morgan 执行总编 Waylon Summers 美术总监 Joe Antonacci 设计制作 Kat Eaton，Mullerhaus.net 数字制作 Jim Greenway、Ward Mankin 插图 隐藏元素 摄影 Mauricio Ramirez、Adam Murphy、Chad Kirkland T.D.Williamson 北美和南美 +1 918 447 5000 欧洲/非洲/中东 +32 67 28 3611 亚太 +65 6364 8520 海上服务 +47 5144 3240 www.tdwilliamson.com 想要分享您对本杂志任何方面的意见吗？ 请通过电子邮件发送给我们：Innovations@tdwilliamson.com 第 VII 卷第 1 号 | 2015 年 Innovations™ Magazine 是 T.D. Williamson 出版的季刊。 ®T.D. Williamson, Inc.在美国和其他国家的商标。™ Trademark of T.D.在美国和其他国家的商标。 © 版权所有 2015 年。T.D. Williamson, Inc.保留所有权利。未经许可严禁对本刊全部或部分内容进行复制。美国印制。 10 14 22
- 4. 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 2 过去，一名员工在一家公司待满 30 年或 40 年，就会在其数十年 职业生涯结束时获得一块金表。 那么现在呢？时代已经变了（请原谅我用这句老生常谈的话）。 政府报告显示，现在的平均在职时间还不到五年。婴儿潮一代 （年长的一代）看重长期性和稳定性，而现在的年轻人，跳槽已经 成为他们的一种生活方式。在线资源（例如 LinkedIn）也让招聘人 员从其他公司挖人变得更加容易，今天还在公司的人才，明天就可 能已经更换门庭。 当然，单纯这种趋势还不至于让“金表赠送”企业倒闭。但当它 与所谓的油气行业“伟大的全员变革”结合起来时，即在管线领域， 老年员工退休，又沒有足够的年轻员工补充上来，明显的人才断层 问题就突然变得非常严重。 不过，还有一线生机。准备和防范日趋明显的人力资源短缺并 非不可能。我坚信，良好的人才培养计划就是答案。 在 T.D.Williamson，我们的人才培养计划致力于培养员工的忠 诚度、创造发展机会、发现和帮助培养下一代领导人。其中包括： »» 招聘不只是为了弥补今天的职位空缺，更是为了满足未来的需 要。打造后备人员深度意味着当团队中出现空缺时，可以补充 进来的人不止一个。 »» 管理员工的适职过程，坚定他们加入公司的决心。此工作需要 所有管理层和高级领导层的参与。 »» 人才培养计划让所有年龄段的员工都有清晰的未来发展道路。 这样的培训可以培养新技能，提高工作满意度。 »» 新员工与导师及经验丰富的专家组队合作，包括来自不同部门 和职能领域的人。这种方法便于转移知识、建立员工的人际关 系、让资深员工发现具有领导潜质的新人。 时代的改变不容抗拒 – 要想补充人才缺口，我们也需要改变。 我们必须聆听和理解员工，然后制定各种计划，营造能吸引他们 的工作环境。 在新的时代，要想吸引和留住宝贵的人才，靠一个遥不可及的 金表承诺远远不够。 作者：ERIC ROGERS T.D. WILLIAMSON 全球管线完整性副总裁 执行展望 金表何去何从？
- 6. 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 4 全球视角 管线研究 油气管线行业在公众话题中出现的频率比以往任何时候都高。公众 关注度的提高为行业提供了展示能力的机会。监管机构和公众要求更 安全、更高效、更环保的管线系统，给行业带来了挑战。作为回应， 行业重申了其卓越运营的承诺，并且制定了零故障的目标。为了实现 这一目标，必须开发最高效的工具和技术。国际管线研究委员会 (PRCI) 及其成员 – 全球 40 个领先的管线运营商和 39 个解决方案提供商 （包括 T. D. Williamson），已经着手为行业制定此研究议程。 重要议题之一包括增强和改进管道内检测 (ILI) 工具。ILI 是用于验证 管线安全性和完整性的关键技术之一。PRCI 还在努力减少第三方对管 线系统的损害。第三方损害是管线故障的主要原因，也是行业需要重 点关注的领域。PRCI 在探索各种方法，从地下（适用于新系统的光纤 解决方案）和地面（以汽车为主）到空中（定翼机、无人驾驶机或直 升机）和太空（包括新型卫星技术）。了解哪些人或物拥有通行权，便于我们更好地决定如何及时应对 各种威胁。我们还在努力增强泄漏检测技术。如有泄漏，行业需要及时采取应对措施，以防酿成重大 问题。 为加快技术开发，PRCI 正在德克萨斯州休斯顿建设一个新的科研基地，预计 2015 年 5 月开始运营。这 个新的技术研发中心 (TDC) 占地 8.5 英亩，拥有 30,000 平方英尺的车间、办公室和会议中心，包括一流的 的拉伸试验设施。拉伸设施用于测试和增强 ILI 工具的性能。车间可以开展各种研究活动，最初的重点是 无损评估 (NDE) 工具。TDC 也将用于培训 PRCI 研究成果，帮助 PRCI 成员更快地应用新的研究发现。 有关以上任何内容的其他信息，请访问我们的网站 www.prci.org。 Cliff Johnson 国际管线研究委员会主席 各种原因（包括公共事业公司的 挖掘）对管线造成的第三方损害 仍然是油气行业的主要威胁。 Richard Thornton / Shutterstock.com
- 7. 来自全球的行业之声 5 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 来自全球的行业之声 适应新的变化 面对全球环境的变化，若只是看到美国的页岩气和非传统能源开发，明 显有些轻描淡写。根据探明的储量，随着产量的快速增长（自从 2008 年以 来，石油的产量增加了将近一倍，天然气的产量增加了 40%），新的规则 由此产生。 但是，只是盯着新的运作方式，很容易忽视适应和保持如此急速增长所 需的基础设施、法规和维护的复杂性。上游企业、集油企业和输送管线运 营商共同面临着日益严峻的艰难挑战，那就是如何安全地执行其最大的资 本支出增长计划，同时改进其现有管线系统的性能和完整性；除此之外， 当然还要不间断地输送日益增长的油气量，关注财务绩效和股东价值，这 方面的压力也是与日俱增。 此外，由于全球供需的波动，油价已降至 2009 年以来的最低点，这进一步增大了企业的难度，美 国运营商必须适时做出调整。但许多运营商发现了制胜的良机：大幅降低产量和运营成本以保持竞争 力。通过与专业化管线服务提供商及顾问进行战略合作，运营商对满足市场似乎矛盾的需求做了更充 分的准备。 Chad Fletcher T.D.WILLIAMSON 西半球运营副总裁 NOC：进退维谷 像国家石油公司 (NOC) 一样，拉美能源行业的基础设施投入不足、课税 过重，导致管线系统老化和弱化。过去十年间，全球能源价格迫使 NOC 大 幅增加输出，进一步增大了老旧基础设施的压力，使得形势更加恶化。 日趋严格的安全和环境法规使 NOC 陷入进退维谷的两难境地。虽然 NOC 经常扮演着监管者和生产者的双重角色，但已经开发了强大的合作网络来 应对这一挑战。他们需要互相合作，采纳彼此的最佳实践，游说类似的立 法；还要从专业的合作伙伴那里寻求新技术和运营创新的指导。 老化的基础设施既要承受运行时间延长和产量增加的压力，又面临严格 法规的约束，同业合作有时能帮助 NOC 缓解这种冲突，让他们安全地扩展 从格兰德南部到火地岛的管线网络。 Roberto Mejia T.D.WILLIAMSON拉美总监
- 8. 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 6 科技聚焦 有害材料管线运输安全署 (PHMSA) 颁布的新规定与随着年龄 出现的“第一根白发”非常相似：虽然白发在您的意料之中，但 它们仍在悄悄地走近。 以 PHMSA 的 2012-06 公告为例。 这是 PHMSA 向美国天然气输送运营商发布的公告，要求运 营商在检查和报告最大允许操作压力 (MAOP) 和最大操作压力 (MOP) 时遵守公告要求。即将颁布的法规反映该机构提议的完 整性检查过程 (IVP)，要求所有天然气输送运营商最终必须在其 完整性管理计划中采用新方法，准备接受机构审计。 虽然此公告在两年之前就已经颁布，但遵从的时间表仍然未 定。沒有人确定 IVP 何时开始生效。甚至原来预计在 2015 年 初开始的评议期，也变成了一个不断变动的目标。 但这些都不能免除运营商未来的责任。IVP 正在进行中。 虽然预期很明确，但提议的规定仍然可能让运营商猝不及防。 避免偷袭的最好办法是预先规划和准备。正因如此，即使法 规仍未出台，还是有许多运营商在未雨绸缪。 管路接头未标准化。 PHMSA 的 ADB–2012–06 要求验证材料记录。但在许多情况 下，这些记录并不充分、随着时间而遗失或者一开始就没 保留。 这就给运营商留下了两个问题：我能够不经过大量的挖掘和 实验室测试而满足 IVP 的要求吗？如果可以，我能单纯通过无 破坏方法达到相同的效果吗？ 两个问题的答案都是肯定的。 避免意外 和过早老化 通过管道内检测满足即 将颁布的 PHMSA 规定
- 9. 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 7 单元 1 单元 2 单元 3 MDS 可用于识别管线接头代表性样本的公共特性，产生可供 PMI 过程验证然后广泛应用的信息 – 节省数千英里的 接头测试。 “解决方案是双管齐下”，T.D. Williamson (TDW) 的管线完整性技术商业化经理 Chuck Harris 说。“第一，通过采用多数据集 平台 (MDS) 等综合技术的管道内检测 (ILI)， 按特点对管线接点进行分类。第二，通过积极 材料识别 (PMI) 过程执行完整性报告、材料 验证。” 作为市场上最全面的检测平台，MDS 综合 了一组互补的强大技术。具体对 IVP 要求而 言，MDS 提供： 低场漏磁 (LFM) - 用于对管线接头分组的基本数 据集。LFM 通过背景高斯水平和微观结构变化 呈现与制造及铣削相关的机械特性。 变形或几何检测 (DEF) - 识别孔洞和长缝修整 特性。 高场轴向漏磁 (MFL) - 用于确认磁属性。 SpirALL®MFL - 区分长缝特性中的差异。 径向/IDOD（内部/外部识别）- 用于识别与内 部管壁相关的附加特性。 在某种意义上，MDS 允许运营商回到从 前：该平台可根据制造或铣削过程确定碳钢管 线接头特性，可以对大截面甚至整个管线的材 料解码。 正如 Harris 所述，制造或铣削类似的管线 接头应具有类似的材料属性。MDS 可用于识 别管线接头代表性样本的公共特性，产生可供 PMI 过程验证然后广泛应用的信息。 “比如说，MDS 可让您识别 1,000 个类 似的接头，这些接头组成一个单元。”Harris 说，“我们的目标是让 PMI 验证这 1,000 个接 头中的一部分，然后将结果应用到全部 1,000 个接头，这个目标完全可以实现。” “然后将此信息用作识别整个单元中所有 接头材料特性的基础。也就是说，通过验证 一部分接头，我们就能确定所有接头的特 性。”Harris 补充道。 以验证结果为基础，创建不存在的全面记 录。这样不仅能够满足未来的 PHMSA 规定要 求，还可以避免运营商回头查找问题 – 或许 能延缓老化过程。
- 10. 安全是重中之重 对于潜在灾害，无论是源 于人为错误、不可预见的 情况还是老化的设备，最 有效的措施是主动防范 动物世界能够非常形象地描述管线安全问题 – 明里和暗里的 问题。我们以熊为例。用“冬眠中的熊”来比喻多年腐蚀、恶劣 条件及其他自然或人为压力影响旧管线和设备后发生的事故； 用“马戏团的熊”来比喻职业安全；用“后院的熊”来比喻过程 安全。 不让这“三只熊”近身： 预防和解决方案 每个“熊情景”均面临其独有的挑战，它们的频率和严重性不 同，但有一点是共同的：无论熊的驯服程度如何，它们还是野 生动物，而野生动物必须始终被视为有潜在危险性。 确定管线安全的“三只熊”只是一个开头。Barry Hollis – T.D.Williamson 的全球 HSE 经理认为 – HSE 不是在这些熊出 现后再来处理，而是要准备当它们出现时的应对措施。“安全不 在于不发生事故，”他说，“而在于防御措施的强度。” 下面我们具体分析这三种情景的潜在灾难以及可以不让熊近 身的一些解决方案。 HSE 三只熊 和 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 8
- 11. 9 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 情景 1 不让冬眠的熊醒来：投资于旧设备安全 旧管线和设备 – 冬眠的熊 – 因看不见而导 致遗忘时会产生危险。然而，这些“熊”可能很 狡猾，因为一直沒有任何事故，有时很难劝服 公司投资时间和资金进行安全升级。 比如说，您有一段管线从 1970 年代起就一 直在运行。在铺设时，采用的是当时一流的技 术。但多年以后，由于下列各种原因，对它不 再怎么关注：公司合并和扩展。记录一直沒有 更新。也许，随着产量的增加，一些预订的维 护被忽略或者延迟了 – 但到目前为止一直沒 有问题。 但有一天，当一位员工在执行例行的故障 排除时，1970 年代的管线突然发生了事故。 一些有生命危险的伤者被送到了医院，当地环 境也遭受了严重的影响。 现在看来，您本来该做什么？ 与时俱进。 Hollis 说，行业中正在部署许多先进的安全技 术。例如，T.D.Williamson 引入了其获得专利 的双关双泄 STOPPLE® 传动封堵系统。此技术 能在管路的加压部分与维修或维护人员之间有 效地增加额外的保护层。 “我们在尝试改变行业 [进行这类升级]。 ”Hollis 说，“有些公司采用这种新标准，但也 有些公司说，‘我们现在的设备一直很成功， 风险很小，为什么要花这个钱呢？’” 人们的行事方式是假设如果沒有事故，他 们的设备就是安全的。Hollis 说，完全不是这 么回事：无论警戒性检测和维护的程度如何， 都不能依赖旧设备来完成新情况下的任务。采 取主动方法维护和升级设备以遵守不断演进的 行业标准，虽然不可能 100% 防范旧管线发生 事故，但可以大幅减少事故。 情景 2 看马戏：注意人 员和协议 大多数职业伤害 通常源于个别工 作人员不安全的 工作习惯，他们往往会遭受以下不良后果：撕 裂伤、滑倒、绊倒、摔落、反复性动作等。理 论上，大多数职业安全危险应该很容易避免： 您制定好规则和协议，您的人员遵守它们 – 但事情往往不是那么简单。 想想马戏：有时，尽管张贴了警告，人们 仍要测试表演熊的耐心。这对于执行协议的员 工也一样。比如说，您制定了特定的安全协 议：所有人员在执行“任务 A”时必须戴上护面 罩。到目前为止，没什么问题。 但事实上，虽然提供的面罩符合规范，但 妨碍视线，无法完成分配的任务。工作人员反 复向主管提出这个问题，但未引起重视，所以 没有采取任何措施。最后，员工受够了，但又 必须完成任务，所以不再戴面罩 – 后来化学 品泄漏造成十几个没戴面罩的工人生病住院。 对这种情况，您可以做什么？ 从“人”的角度考虑问题。 在当天结束时，真正重要的是如何有效地从现 场人员获取反馈，以及如何有效地通过正常的 监管解决他们的问题。Hollis 说，先进的电脑 程序固然很好，但最好的解决方案不一定是复 杂的事情或高科技。有时简单才是真好。 “无论是服务站还是生产工厂，有时非常神 奇，一片纸板和一个标记就能解决问题，在上面 写上‘安全’的字样，然后让人们列出他们担心 的所有事情。”他解释说，“然后用一栏列出责任 人，一栏列出预计完成日期，留一个空白栏等实 际完成时填写。” “安全不在于不发生 事故。”Barry Hollis 说，“而在于防御措 施的强度。” 下转第 26 页
- 12. 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 10 行业和政府希望通过碳捕 获技术来控制排放 未雨绸缪 已捕获： 现在怎么办？2008 年 4 月，英国消费者得知了一种令人激动的新饮料，称 为 EV-EON：这种汽水中所含有的二氧化碳 (CO2) 是从燃煤电厂 捕获而来。 这种瓶装汽水还配有一段促销动画视频：飞翔的茶碟状装 置正在吞噬从微笑的电厂烟囱中排放的废气。这种想法如果真 能实现，那就太伟大了。但实际上，这段汽水促销视频只是个 愚人节玩笑，旨在提高碳捕获与封存 (CCS) 意识。CCS 是一整 套从工业和能源相关来源中捕获二氧化碳以防止大气污染的技 术。快进到今天：随着全球对气候变化和空气质量的担忧日益 加深，有必要提高
- 13. 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 11 对 CCS 重要性的认识。世界各国的企业和 政府领导人希望这套技术能够防止大量有害 的二氧化碳进入大气环境。 积极乐观的方面是，与 EV-EON 恶作剧中 充入二氧化碳的汽水不同，CCS 背后的技术 绝非玩笑。实际上，得益于几十年的研发成 果，CCS 技术已成为电力、油气、化工和炼 油等行业的公司抵消其二氧化碳排放的可行 选择。 位于伦敦的碳捕获与封存协会 (CCSA) 首席 执行官 Luke Warren 表示：“多年来，CCS 已 取得显著进步。相关的流程被视为安全，科学 和工程挑战有限。” 而且，这种解决方案出现得恰逢其 时。2014 年 4 月，政府间气候变化专门委员 会 (IPCC) 指出，为避免产生最具破坏性的气 候变化影响，全球二氧化碳排放必须减少 50% 至 80%。这是一个极高的目标，但 Warren 和 其他 CCS 专家认为可以实现。 Warren 表示：“CCS 可以实现大幅减排， 是遏制气候变化所需的技术组合中的关键环 节。国际能源署指出，到 2050 年，要使全 球排放减少 50%，CCS 对二氧化碳减排的 贡献率需要达到近 20%。实际上，IPCC 的 结论是，如果不采用 CCS，遏制气候变化 的成本可能会增加一倍以上。” 成熟可靠的三步技术 通过 CCS 捕获工业操作过程中的二氧化碳排 放之后，必须对二氧化碳进行压缩和运输，并 将其注入地下的地质层组中。 用于捕获二氧化碳的几种有效技术之一就 是氨净化。该工艺所用水溶液中含有的有机化 合物将与二氧化碳相结合，将其从其他排放气 体中分离出来。纯二氧化碳之后被压缩成一种 超临界流体，以便进行管道输送。 当然，捕获和压缩二氧化碳后，还需要将 其封存到某处。日前刚主办过一次国际碳捕 获大会的德克萨斯大学奥斯汀分校经济地质 局的高级研究科学家 Susan Hovorka 表示： 该步骤要求将二氧化碳“通过一口井注入地表 以下超过一英里深处的沉积岩中。这种注入 下转第 27 页 相关的流程被视为安全， 科学和工程挑战有限。
- 14. 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 12 市场报告 就长期、稳定的财务投资而言，无过于管线投资。虽然流经其 中的产品值每个月都不同，但管线本身是一项高收益的投资， 只要在使用，就会有收益。管线的平均使用时间超过 50 年，因 此毫无疑问，投资者 – 通常是基础设施公司 – 乐意接受收益 稳定的机会。在美国，这些基础设施投资公司称为业主有限责 任合伙企业 (MLP)。有些 MLP（如 Enterprise Products）专事于 管线投资，另一些 MLP（如 BlackRock）则将购买管线作为其 投资组合之一。 无论以何种方式加入公司的投资组合，购买管线的目的都一 样：产生尽可能长久的收入。但由于许多基础设施公司通常没 有聘请工程师，因此在购买管线后会完全以原有方式使用 – 依 赖现有员工、承包商和服务公司的专业知识。 虽然在基础设施投资公司购买管线后，管线的工程师及其他 操作者通常保持不变，但主要管理决策倾向于注重保护资产 – 专业协助确保管线完整性的机会。 以收费为基础的决策 要了解拥有管线的基础设施投资公司背后的某些运营决策，必 须了解其资产的收入来源。 很显然，基础设施投资在于资产本身 – 管线 – 而不是流 经其中的产品。作为最有效的产品输送形式，管线对那些希望 将其产品推出市场的公司很有吸引力 – 这些产品所有者（发货 人）向管线运营商付费，以便安全、高效地输送其资源。除了 资产本身的价值，收费也是拥有管线的基础设施投资公司的收 入来源。 在许多地区，为确保市场开放，通常是通过财务法规让多个 产品所有者使用这些以收费为基础的管线。但是，由于建设管 线的投资规模大，产品所有者很难有机会选择管线提供商。这 种情形似乎存在一定的垄断性，因此必须确保收费管线的运营 商持续改进其组织的效力和效率，为其客户提供最佳价值。为 此，通常需要调节收费。 资产所有者对于确保长 期投资回报越来越积极 主动。 市场趋势： 预先投入稳定的投资
- 15. 13 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 在使用费方面，监管机构将寻求确保发货人 和最终消费者支付公平的价格，同时又能促进 管线所有者的发展。即使需要追加前期资本投 资 (CAPEX)，管线性能也会影响以收费为基础 的决策，包括削减营运开支 (OPEX) 的方式。 在另一个极端，如果可行的话，可将收费规定 在强迫低效运营商不考虑其业务成本的水平。 长期投资 意味着长期维护 服务公司通过管道内检测和无损检测帮助基础 设施公司质化和量化其管线资产的风险。事实 上，他们经常建立合伙关系来补充基础设施投 资公司的长期投资战略。 对于这种以风险为基础的方法，Nord Stream AG 是一个典型的示例，该公司是一 个由五大股东组成的财团，拥有两条海底油 气管线，从俄罗斯的波罗的海到德国。“Nord Stream 的经营期是 50 年。”公司的运营维护和 工程技术副总监 Jean-François Plaziat 说，“为了 达到这么长的经营时间，我们公司制定了长期 管线完整性管理战略。定期的管线检测和工具 维护是计划的必要组成部分，包括机械组件的 年度维护和自动化系统的检测。” 检测和测试可让公司量化潜在损害和事故的 风险及后果。如果潜在后果太大，则会在前 期投资进行预防。例如，在 Nord Stream， “损害的主要风险与沉船事故等第三方影响有 关。”Plaziat 说。因此，“我们通过泄漏检测系 统持续监测管线，”确保必要时快速采取应急 措施。 投资于改进 将管线作为一项长期投资来经营的最重要差异 可能在于，管理公司很可能会追求完整性评 估，除此之外还会执行安全检测人员要求的改 进。基础设施投资公司必须通过测试和检测完 全了解其管线的状况 – 还需要可靠的合作伙伴 帮助确认可增强其投资多年功能性、安全性和 效率的改进。 在寻求降低 OPEX 的方法时，大多数基础设施投资 公司都会向工程师、服务公司及其他运营商寻求 指导。例如，提高管线的效率就是降低 OPEX 的方 法之一。高效的管线系统要求减少操作时间和成 本。这意味着基础设施投资公司要特别虚心接纳 改进建议 – 例如接头或整修 – 提高管线的效率 和功能，让它们降低 OPEX。“如果管线工程师的方 法有合理的理论基础，都应该给予适当的考虑， 这一点比以前任何时候都重要。”T.D.Williamson 中 欧总经理Bill Rees 说，“这些公司在寻找投资人， 如果现在投资可以确保长期稳定的回收，他们愿 意投资。” CAPEX OPEX • 设备和管线检测、维护和维修 • 保险 • 劳工 • 耗材 • EPRS 和应急 • 法律 • 当地税收 • 燃烧和气体收缩（燃气损失） • 建筑和公共设施 • 折旧 • 通行权 • 建设 • 管线 • 清理/拆船设施 • SCADA $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 对运营商 意味着什么？ OPEX 与 CAPEX[营运开支] [资本开支]
- 16. 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 14 您是否像祖父一样性格倔强或者像叔祖母一样爱好音乐？ 或者您的表亲是新德里的一位数学天才，他不仅给了您黑色 的眼睛，也给了您数学的灵感。 大多数人急于追溯其特性的根源，了解他们的性格、偏好或 外貌起源于何处。 有些人是幸运的：他们可以通过宗谱追溯帮助他们了解形成 其今天性格的家族影响。 另一些人探寻其个人历史较费周折，可能要花几十小时查阅 历史记录网站，或者进行 DNA 检测。 但不只是人要了解自己是谁和来自何方。管线也一样。就像 祖先未知一样，管线的整个历史 – 例如材料等级和化学成分 的相关信息 – 也不一定清楚。 可能记录一开始就没有保留，或者随着时间的流逝、资产的 转让或出售而遗失了。或者 记录虽然有，但信息不正确。 • 要求“可追溯、可验证和完整”的记录 • 在提案变成规定之前及早采纳，提前 准备 • NDE 技术可以节省时间和成本 • 初步结果接近实时 • PMI：确定管线的 DNA PHMSA:“细胞”层次的合规 法规会测试运营商对材料属性的了解
- 18. 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 16 但时过不久，美国气体输送管线运营商的 材料记录缺失和不完整的时代就要结束了，危 险液体运营商则会紧随其后。 这是因为，有害材料管线运输安全署 (PHMSA) 正在出台法规，要求运营商验证 用于在后果严重和中等区域1 确定和支持管 线最大允许操作压力 (MAOP) 的记录。此 外，PHMSA 还宣布要废除允许气体输送运营 商依靠历史数据对 1970 年前铺设的管线建立 MAOP 的保留条款。 因此，要想满足即将推出的法规，运营商 必须执行全面的管线“家谱”项目，包括验证和 记载后果严重和中等区域的所有管线（不管建 于何时）的材料属性，例如建筑材料的等级和 规格、屈服强度和抗张强度。 但他们如何了解以前不知道的信息？ 与好奇的家庭成员不同，管线运营商不能 只去搜索家谱数据库的行业同等材料。但为了 得到所需的信息，也可以采用像 DNA 检测一 样谨慎的方法：无损材料可靠性鉴别 (PMI) 技 术用作完整性验证过程 (IVP) 的一部分。 要求“可追溯、可验证和完整”的记录 像出于公众安全考虑的任何政府法规一 样，PHMSA 即将推出的规定也是事故推动的， 灾难性的事故包括：加利福尼亚州燃气管线破 裂所引起的致命爆炸和火灾。 在美国，国际运输安全委员会 (NTSB) 是 最先到达现场调查重大管线事故以及航空、铁 路、高速公路和海上灾难原因的机构之一。在 调查加利福尼亚管线事故的过程中，NTSB 发 现，破裂的管线在竣工图纸上标示为无缝，但 实际上有纵向焊缝，这意味着管线的操作不符 合原始设计标准。NTSB 随后建议运营商建立 管线记录（如果没有），以验证操作条件是否 符合管线配置的规格 – PHMSA 的建议是升 级到法规的要求。 在其关于待颁布法规的公告 (ADB-2012-06) 中，PHMSA 表示，运营商在计算 MAOP 时“ 必须确保记录可靠”，并且“这些记录应可追溯、 可验证、完整。”PHMSA 将可验证的记录定义 为“其中的信息有单独的补充文档确认。”该机 构还认为，运营商可能需要执行其他活动，例 如现场检查、测量屈服强度、无损评估 (NDE) PHMSA 法规适用于位于后果 严重和中等区域的所有管线 （不管它们建于何时）。 管线“家谱”： 验证并记载机械属性： .等级和规格 .屈服强度 .抗张强度 1 请访问 phmsa.dot.gov，了解后果严重和中等区域基于标准的定义
- 19. PHMSA合规 或者验证管线的特性，以支持确定 MAOP 或最大操作压力 (MOP)。 “在管线领域，保留可追溯、可验证和 准确的记录非常关键。”PHMSA 行政主管 Cynthia Quarterman 在 2012 年宣布管线检 查公告时说，“它让我们在发生紧急状况时 能迅速做出反应，并且帮助我们更准确地了 解整个基础设施。” 在提案变成规定之前及早采纳，提前 准备 对公告的反应自然形形色色。有些运营商 和组织立即见风使舵，决定在 2015 年提案 变成规定之前建立记录。另一些运营商则 保持观望。 美国州际天然气协会 (INGAA) - 一家非营 利贸易协会，其成员代表美国三分之二的天然 气输送管线 - 建议提早采用此提案。 INGAA 在声明中说，其成员“致力于在人 口密集地区先于联邦法规系统性验证其管线的 记录和最大允许操作压力。INGAA 成员正在 开发以记录类型示例证明可追溯、可验证、完 整记录的流程。” 但除了遵守法规的必要性之外，了解管线 属性还有其他价值。 例如，根据 PHMSA 的 2011 年美国管线安 全报告，冶金学家 Kenneth Kraska 认为，开发 必要的管线文档可确保运营商遵守美国全国标 准协会 (ANSI) 的规范。Kraska 说，不仅查阅 记录时需要文档，执行焊接、获取管线替换材 料、重新评估管线时也需要文档。他还说，未 全面了解相关材料、正确的焊接程序或焊接金 属填料的成分就焊接管线，也违反了 ANSI。 但也有支持法规的积极财务案例，例如： 因缺乏证明高压力合理性的记录，运营商不得 不降低管线压力，因此将蒙受损失。而在执行 PMI 后，他们可能发现其管线实际上可以承受 较高的压力，因此可以增大容量。 因缺乏证明高压力合理性的记录， 运营商不得不降低管线压力，因此 将蒙受损失。而在执行 PMI 后，他 们可能发现其管线实际上可以承受 较高的压力，因此可以增大容量。 17 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年
- 20. 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 18 强度取决于抗压性能 强度 压力 缺陷 缺陷可能改变强度 和负荷 压力超出系统限制可 能导致发展缺陷 材料可靠性鉴别 (PMI) 技术有三个互相独立的属性。 对任何属性缺乏了解都可能打乱整个平衡。 PMI 虽然 PHMSA 裁决只适用于美国，但也会 为中东和俄罗斯天然气输送以及加拿大油砂带 来类似益处。此外，对于目前在全世界展开的 管线反向和转换等两类作业，验证工作压力是 否过高对于安全运行至关重要。 NDE 技术可以节省时间和成本 在工程、项目管理和其他专业中，使用该三角 形表示时间、成本和范围等特定属性的相互依 存性。在材料可靠性鉴别方面，这个三角形也 很有用。 就 PMI 而言，三角形的一边代表材料强度， 另一边代表负荷或压力，最后一边代表缺陷。 为防止三角形崩溃，所有三条边之间都必须建 立相应关系。 例如，强度取决于抗压性能。缺陷可能改 变强度和负荷。压力超出系统限制可能导致发 展缺陷。 但是，对任何一边缺乏了解都可能打乱整 个平衡。借助相应信息，运营商就能使自己的 三角形保持平衡。 多年来，运营商都只能依靠破坏性技术来 鉴别管道材料和 MAOP，所采用的程序耗时漫 长、成本高昂，需要切下一块试样送往化验室 进行检测。 但现在没有这种必要了。 这是因为，全球管线完整性服务提供商 T.D. Williamson (TDW) 提供的材料可靠性鉴别 过程利用多种无损检测技术，无需切下管道试 样，可不停产完成检测。TDW 专利申请中的 PMI 具有准确性更高、工作量更小、总成本更 低和周转时间更短等优点。 除此之外，TDW 管线完整性技术商业化经 理 Chuck Harris 还表示，TDW 的 PMI 技术具 有良好的预测性，也就是说，它可作为全面完 整性验证程序的一部分，降低代价高昂的现场 故障的可能性。 初步结果接近实时 TDW 的 PMI 解决方案包括多种 NDE 方法（请 参见对页 PMI 表中的基础知识）。 该过程的第一步是确定检测部位，然后确 定屈服强度和拉伸强度值，最后确定化学成分 下载 IVP 电子书 12 60,000.00 50,000.00 40,000.00 30,000.00 20,000.00 10,000.00 2 3 6 13 16 18 20 30 32 35 36 Validation: patent-pending PMI Process results vs. Lab results 90,000.00 80,000.00 70,000.00 60,000.00 50,000.00 40,000.00 30,000.00 20,000.00 10,000.00 2 3 6 13 16 18 20 30 32 35 36 Tensile Strength Pipe Sample # Pipe Sample # P.S.I. P.S.I. Yield Strength LAB PATENT-PENDING PMI PROCESS
- 21. 时仅大约四小时，也就是说，“可确保管道零 破坏、管道内的产品不受影响。NDE PMI 工 艺可彻底杜绝潜在的泄漏路径。” 与其他 PMI 方法相比，报告时间也大幅缩 短。可几乎实时获得初步调查结果。在技术人 员离开现场之前，运营商手中通常已经拿到了 草图。完整报告的正常周转时间为五天。 这一时间比从 DNA 实验室获得脸颊拭子 结果的周期还要短。 PMI：确定管线的 DNA 尽管在家谱图上追溯亲属和添加枝叶很有意 思，但这也存在严肃的一面。例如，当脸颊拭 子结果揭示出您与祖先共有的基因可能挽救生 命的信息时。 从这个角度看，PMI 就相当于管道的 DNA 测试。通过这种方式，可以进行比旧记录和旧 照片更深的挖掘，提供细胞层次的信息，消减 目前和未来风险，同时确保符合行业法规。 PHMSA合规 超声波厚度检测 (UTT) 使用高频声能验证实际 壁厚 (ATW)。 AUT B 扫描仪 以圆周方式扫描管线， 检测是否有腐蚀或其他 异常。 自动球形印压 (ABI) 使用复杂的算法根据 设备软件生成的应力 应变曲线确定材料的 屈服强度。 原子发射光谱法 (OES) 识别并确定元素的浓 度以及用于焊接的碳 等值。 磁粉检测 (MT) 使用磁场效应检测表 面或近表面是否存在 缺陷。 PMI 技术确定的数据示例： 屈服强度数据 – 应力应变曲线 AWT 数据 OES 数据 屈服强度数据 – 负荷与深度 TDW 的 PMI 解决方案是一个分步过程，包括以下无损技术 PMI 的 A-B-C 19 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年
- 22. 20 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 2015 年 2 月 9-12 日 PPIM 美国德克萨斯州休斯顿市 2015 年 3 月 17-19 日 Stoc Expo 荷兰鹿特丹市 25-27 日 Offshore Mediterranean Conference 意大利文拉那 TDW 活动、文章与会议 联系沟通地点分 AGA Operations Conference Biennial Exhibition 5 月 19-22 日 | 德克萨斯州 格雷普韦恩 | 美国 PPIM 2 月 9-12 日 | 德克萨斯州 休斯顿市 | 美国 World Gas Conference 6 月 1-5 日 | 巴黎 | 法国 CGA Engineering Conference 4 月 19-21 日 | 安大略省多 伦多 | 加拿大 Atlantic Canada Petro 6 月 17-18 日 | 纽 约翰 | 加拿大 NDT in Canada 6 月 15-17 日 | 艾伯塔省埃 德蒙顿 | 加拿大 Stoc Exp 3 月 17-1 丹市 | Offshore Mediterranean Conference 3 月 25-27 日 | 拉文纳 | 意大利 Pipeline Pigging Integrity Management Conference 2015 年 2 月 9-12 日 | 美国德克萨斯州休斯 顿市 | 120 / 122 / 124 展位 银级赞助商：T.D.Williamson 2015 年，许多管线所有者和运营商继续关注其业务的两个主 要方面：流量保证和资产完整性。如今，地缘政治关系不 稳，油价起伏不定，股东要求加大产品输出，因此确保运营 安全和最大程度地提高效率比以往更加重要。 为帮助 PPIM 与会者应对这些独特的市场挑战和实现其目 标，TDW 将提供如下主题的专家咨询：湿天然气系统中的 NGL 恢复；高级交互式威胁检测；管线材料验证；石蜡清除； 系统扩展和维护。 主题专家目前的时间表：tdwontour@tdwilliamson.com
- 23. 21 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 TDW 专家交付 — 在世界各地提供技术演讲和 动手演示。如需了解更多信息： tdwontour@tdwilliamson.com。 2015 年 5 月 19-22 日 AGA Operations Conference Biennial Exhibition 美国德克萨斯州格雷普韦恩 25-28 日 Petroleum Economics Workshop 阿联酋迪拜 1-5 日 World Gas Conference 法国巴黎 2-5 日 Oil Gas Asia 马来西亚吉隆坡 15-17 日 NDT in Canada 加拿大阿尔伯达省埃德蒙顿市 17-18 日 Atlantic Canada Petroleum Show 加拿大安大略省圣约翰 23-26 日 MIOGE 俄罗斯莫斯科 2015 年 6 月 分布 表示 TDW 将在此 活动期间发表白皮书 oleum Show 纽芬兰省圣 Petroleum Economics Workshop 5 月 25-28 日 | 迪拜 | 阿联酋 Oil Gas Asia 6 月 2-5 日 | 吉隆 坡 | 马来西亚 po 19 日 | 鹿特 | 荷兰 2015 年 4 月 17-18 日 ASME 2015 India 印度新德里 19-21 日 CGA Engineering Conference 加拿大安大略省多伦多市 ASME 2015 India 4 月 17-18 日 | 新德里 | 印度 MIOGE 6 月 23-26 日 | 莫斯科 | 俄罗斯
- 24. Ron 知道 Max 讨厌水。Max 从来不喜欢游泳。事实上，它甚至不喜 欢经常洗澡。 但这天例外。Max 在加拿大一片长满芦苇的沼泽地上拼命地奔跑， 全然不顾水已经漫上了它的胸部。 三天来，Max 和 Ron 一直在尝试寻找受损的混凝土管线的低压漏 气点，这条管线约建于 1950 年代。当 Ron 发出指令，Max“立即拼命 往前冲”。几秒钟后，Max 跃入了脏水中，提示 Ron 它已经找到有硫 醇气味的目标。 Max 有什么回报？耳朵后面留下了一条很深的划痕，主人给了它一块饼干。 您可能已经猜到，Max 是一条狗。准确地说是一只德国牧羊犬 – 一只经过特殊训练，可 以利用其敏锐嗅觉找到毒品的狗。而 Ron Mistafa 是加拿大阿尔伯达省卡尔加里 Detector Dog Services International Ltd - 一家使用受过训练的“侦缉犬”来寻找危险管漏的公司 - 的所有者。Ron 带着已经退休的 Max，希望这只前警犬能够运用其技能和训练寻找并减少第三方损害 - 长时间 被视为全球管线完整性和安全性的主要威胁。 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 各种专业知 识帮助检测 第三方损害 狗 无人机 检测 从 到各类 和 22
- 25. 第三方损害：问题不分边界 全球管线服务公司 T.D. Williamson 管线完整 性技术总监 Jeff Foote数十年来一直在分析第 三方损害。他是在参加石油管线协会（美国研 究管线事故原因的运营商组织）后引发了对 这一主题的兴趣。 该组织发现了导致管线故障的许多问题， 例如结构缺陷、疲劳、老化、运营商错误等， 但排在第一位的无疑是第三方损害。路权共 享情况下的公共事业挖掘是损害的主要来源， 通常是大型机铲齿擦伤管线外部。但机铲不 是唯一的损害源：有时甚至是农夫耕种这样 稀松平常的小事也会导致管线凹陷爆裂。 这些问题都超越了国界限制。 加拿大能源管线协会 (CEPA) 指出“管线周 围的挖掘和建设造成的意外损害”是“管线损害 的最大原因之一”。 类似地，由 17 家大型天然气输送系统运 营商组成的欧洲管线事故数据集团 (EGIG) 报告也认为，天然气损耗事故的最大原因在 外部。 在美国，有害材料管线运输安全署 (PHMSA) 称“第三方在埋管周围地区的挖掘是 管线安全的最大威胁。” 幸运的是，对于所有这些共同担心的问题， 已经广泛采用损害检测和维修解决方案，包 括创新的技术，从 Max 这样当作检测员的狗 到虚拟麦克风和管道内检测工具等。每个解 决方案都有全面的管线完整性计划。 获得线索：探测狗 直接找到来源 狗之所以能找到管线漏气源，在于其灵敏 的鼻子：狗的嗅觉比人类灵敏 10,000 到 100,000 倍。人的视觉距离最远，但也只能 看清五百米（三分之一英里）以外的物体， 而狗凭嗅觉能找到 4,800 千米（3,000 英里） 以外的东西，差距一目了然。 不过，仅仅凭借其先天的嗅觉能力，狗还 不能找到泄漏点，Ron Mistafa 如是说。 还需要对狗进行训练，不仅要训练它们检 测数千种物质，还要训练它们寻找大量小至 0.07 ml 的丢失物品。狗而且便于携带，运动 能力强，每天能检测很长的管线。它们的工 作效率一般都很高：Mistafa 说他的一只狗最 快在五分钟内就找到了泄漏点。 狗的精准度也很高。“只要狗开始刨地，那 里就是泄漏点所在，”Mistafa 解释说。“因此， 运营商只需要挖一次就能维修。” 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年新闻特写 管线分布 事故：按原因分类 第三方损害 | 48.4% 其他和未知 | 6.6% 错误导致的管线带压开孔 | 4.8% 地层移动 | 7.4% 腐蚀 | 16.1% 施工缺陷/材料失效 | 16.7% 23 资料来源：EGIG
- 26. 上述解决方案：无人机提供详细的 检测 狗擅长于将鼻子贴在地面上，但现在越来越多的 运营商使用无人机 (UAV) 以鸟瞰方式检测泄漏。 欧洲的 UAV 法规还在细心制定中，美国最 近已经有第一家石油公司 (BP) 获得了使用无 人机进行勘查的授权。加拿大在 2008 年就已 经批准将无人机用于商业用途。该国“航空遥 感”解决方案的领导者当属安大略省渥太华由 Ian Glenn 创办和经营的 ING Robotic Aviation。 Glenn 在阿富汗完成过加拿大皇家海军 的 UAV 飞行任务，当加拿大结束在阿富汗 的战争状态后，他的注意力转向了民用部 门。ING Robotic Aviation 现在可以飞越加拿大 和北极，为林业、磁条业和公共事业以及油气 行业提供绘图、检测和监测服务。 “仅仅阿尔伯塔省的管线就超过 430,000 公 里（大约 267,000 英里）。”Glenn 说，“监测这 些管线是一项很有价值的任务。没有任何传统 方法能像航空机器人这样快速、经济、安全地 收集非常详尽的信息。” Glenn 说，比如，一架匹配了高分辨率、 多光谱传感器的 UAV 可以检测到植被的变 化 – 例如青草和植物的死亡 – 这可能暗示管 线泄漏。而且，机载功能可让运营商找到风险 小和环境影响小的管线损害，Glenn 补充说。 “良好的管线完整性管理兼具清洁、压力信 息和外部监测。”Glenn 说，“我们是管线行业 的重要部分。” 但无论运营商使用什么方法来进行泄漏检 测，Glenn 希望他们听取一点建议：不要将他 的 UAV 称作“无人机”。 “我们避免使用这个词。”他笑着说，“想想 吧：有间谍无人机和战斗无人机。给人的不一 定都是正面印象，是吧？我们的实际上是航空 机器人。” 地下之耳： 智能监听 如果狗靠的是嗅觉，UAV 靠的是视觉，那么管 线检测的另一项创新靠的是听觉。 总部位于英国的 OptaSense，通过其分布式 声波遥感 (DAS) 技术（即光纤技术），沿着管 线每隔 10 米（大约 32 英尺）就放“一 对耳朵”，监听可能造成损害的第三 方活动，包括人类活动、岩石崩落 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 ‘良好的管线完整性管理兼具清洁、压力信息和 外部监测，我们是管线行业的重要部分。’ — Ian Glenn ING Robotic Aviation Inc. 首席执行官 24
- 27. 或车辆移动。OptaSense 运营总监 Chris Minto 博士认为，DAS 可以即时检测事件及其位置 和类别。 Minto 列举了一项技术功能的示例：“我们 可以检测到小偷尝试挖到管线，并且发出充 分的警告，让响应者在管线被破坏之前赶到 那里。” 该公司最近将遥感功能扩展到了互联网， 可让所有者通过移动设备应用使用 DAS 传感 器采取适当的行动。 “想像一下，就好像有一只手在引导您， 告诉您采用哪种方法去处理您关注的事件。 ”Minto 解释说，“虽然有手机和平板应用程 序，但反馈沟通也是必要的，加上可控的位 置确认方式，哪怕是在路线指示和英里标志 牌都可能模糊的地方，也能帮助您找到准确 位置。” 好机会：管道内检测可以防范灾难 TDW 的 Jeff Foote 同意，发现管线损害“独特 而有创意的”方法属于统一的完整性评估和管 理方法。但他提醒，要检测裂缝、变形及其他 缺陷 – 只需一些压力循环就可能酿成灾难的 问题，嗅探犬、空中监测和光纤都不能替代合 理的管道内检测 (ILI) 计划。 “管道内检测是运营商在维护完整性时必须 执行的关键事项。”他说，“它也是第一道防 线，使 ILI 在凹陷、磕伤及其他损害恶化成泄 漏或破裂之前及时发现它们。” “无人知晓的凹陷可能看起来不像直接威 胁。”Foote 说，“但可能用不了多久就会变成 泄漏，严重影响环境，或者变成管线破裂，导 致爆炸和重大的公共安全灾难。” 适用于 TDW 客户的其他工具包括变形 (DEF) 和几何 (LGT) 测量检测工具，可用以发 现凹陷；以及漏磁 (MFL) 检测，可用以发现 无意反铲接触通常造成的金属磕伤。 “我们还提供低场磁 (LFM) 检测技术， 可以发现管线凹陷周围金属特性的局部变 化。”Foote 说，“这对于预防管线凹陷位置在 施加操作压力时形成裂纹和疲劳失效极为重 要。” 结合使用这些检测方法和全面的分 析，TDW 可以提供凹陷优先级报告，对运营 商的整体风险评估计划非常有用。 Foote 认为，在理想情况下，应通过预防来 避免第三方损害。运营商正在努力向理想情况 迈进：考虑警告标志、管线标记、外围安全、 冲击和车轮载荷计算，而在美国，还有联邦规 定的‘挖掘前拨打 8-1-1’的宣传活动。 但第三方对管线的损害仍然存在。 所以在 Foote 的理想实现之前，行业还要 继续利用所有完整性检查工具。狗要继续嗅 探，无人机要继续监测，麦克风要继续监听， 智能管道内检测要继续以智能的方式寻找异 常，避免它们酿成灾难。 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年新闻特写 25
- 28. 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 26 下一步是讨论和确定优先顺序。有时列表 可能很长，所以每解决一个问题都要列出， “人们将再次感觉受到重视 – 觉得他们是社 区的一部分，团队的一员 – 而不仅仅是个编 号。”Hollis 说道。 当人们感觉受到重视，有人倾听他们的意 见时，不太可能去违反规定。这对于安全是一 种双赢。 情景 3 后院的熊：过程安全和预防 “后院的熊”– 过程安全事故 – 的特点通常 是“频率低，严重性高”。这些事故会导致多人 受伤以及设施和/或环境的重大损害，例如最 近新闻报道的多起管线事故和泄漏。 可能给过程安全造成负面影响的因素很 多，但其中最可怕的恐怕是不承认和接受现 实。拒绝熊的存在 – 或者假定他们不能对您 造成实际伤害 – 可能造成致命错误。 作为一名坐在办公室的经理，您知道公司 已经投资购买了专用工具。您努力寻求最佳程 序和最佳实践。但事实是，在公司的职位越 高，就越容易忘记前线可能发生的事情，感觉 与现场现实之间的割裂可能导致风险增加。 确实，从纸面上来说，您的员工办公条件 很好：平整的地面、合适的设备和良好的天 气，但在现实生活中，情况可能不一样。“比 如说，您不是处在理想的环境下，而是置身于 农场中间没有封闭的区域中。”Hollis 说，“管 线与在看来的规格有差异，挖掘完全搞错了， 员工没有脚手架，[不是您没有计划]，他们在 使用挖沟机和一些吊索执行工作。” 万一发生事故，很容易责备员工没有遵守 协议，但 Hollis 认为，恐怕很难“为不理想的 情况写一份理想的安全程序。” 所以，您要如何解决这种“割裂”？离开办公 桌，出去看一看。 计划针对理论而不是现实，将给项目、人员 和环境带来风险。当员工为了在非预期的条 件下完成工作而不得不勉强使用设备和实践 方法时，安全程序就必须根据变化的环境进 行调整。为了避免理想与实际之间危险的割 裂，Hollis 认为关键是要离开办公室，实地去 看一下。“您必须走出办公楼，亲临现场，看 看具体的运作究竟是怎么回事，然后采取相应 的行动。”他说。 最终分析 事实上，人们通常会犯错误，所以才要进行规 划并为员工提供相应的工具，以免在执行任务 的关键步骤时犯错。为员工成功完成任务做好 准备，构建在“熊”出现时可以快速恢复正常的 系统和流程。假定“熊”不存在或者只是维持现 状，不足以保证人员和资产的安全。 Hollis 认为，已经过时的公司安全文化可 能是最危险的“熊”，并且指出，油气行业在人 员安全方面的总事故率仍然很高。“但是，即 使是零事故也并不等于安全。”他解释说。这 是因为，在事故不一定完全报告或未隧事故 （发生频率比实际事故高得多）未正常纳入 考虑范围的情况下，记录的零不一定等于实 际零。 “您必须到安全链的上游去查找文化的真实 指标。”他说。“您的公司诚信吗？您鼓励在设 备未得到正常维护时对眼前的机会或迫切的 ‘需求’说不吗？这个行业还没有形成学习的 文化。它与安全、质量、产量或财务无关...但 您可以从他人或自己的事故中快速汲取经验， 快速调整或改变前进的方向。您必须承担责 任。所以，我们所有人最终都要问一个 问题：‘我们如何知道熊是否存在并且让其 消失？’” 安全问题 续第 9 页
- 29. 27 创新 • 第VII卷第1号 • 2015年 未雨绸缪 续第 11 页 水、盐水和气体的做法已经使用了数十年。” 尽管用于捕获二氧化碳的可能方法有好多 种，但业内普遍认为，合理的运输方法其实只 有一种：管道。 未来的机会 Mike Kirkwood 博士是 T.D. Williamson (TDW) 的输送市场发展部总监。TDW 在清洗和 检测用于向生产井输送天然产生的二氧化 碳的管道，以提高原油采收率方面富有经 验。Kirkwood 表示，管道是将压缩二氧化碳输 送到封存场所的最佳选择，因为管道具有出色 的安全记录，而且在新建和改建的 CCS 管道 上也都能利用现有的管道技术，比如专业焊接 技术和阀门安装技术等等。 但 Kirkwood 也立即指出，管道运输并非 没有挑战。例如，对二氧化碳管道进行 热开孔时，就需要格外小心。二氧化 碳对温度和压力变化比较敏感，轻 微的波动 – 这在热开孔或清洗作 业中很常见 – 都可能导致从气态 到液态或固态的相变，最终可产生 干冰，对管道造成损坏或堵塞。另一挑 战在于，很多管道检测工具都含有聚氨酯组 份。聚氨酯是一种常用材料，具有弹性好、耐 磨损等优点。但是，聚氨酯会天然吸收二氧化 碳，在压力变化等特定情况下，这一问题可能 会导致聚氨酯爆裂。Kirkwood 表示，正因如 此，我们就需要重新设计许多管道内检测工具 或开发专用规程。 最后，腐蚀也是个问题。虽然碳钢管道被 视为进行 CCS 运输最耐用、最便宜的选择， 但它也非常容易腐蚀，捕获了碳的二氧化碳本 身就具有腐蚀性，再与其他杂质结合后，会产 生腐蚀性极强的混合物。 结果呢？Kirkwood 表示：“如此一来，检测 工作量很可能会加大。这反过来就涉及到服务 企业应该如何帮助运营商管理和运营这些管线 系统。” 积蓄动力 据 CCSA 报告，截至 2014 年 2 月，全球投 产或在建的大型 CCS 项目共有 21 个。在挪 威，已运行多年的斯莱普内尔项目 – 公认 为最早的同类 CCS 项目之一 – 仍在使用当 中。Warren 表示，自 1996 年投产以来，斯莱 普内尔项目“每年从天然气开采作业中捕获近 100 万吨二氧化碳并将其注入北海水下深层含 盐建造中。” 在英国，即将动工的怀特罗斯项目将从某 煤炭/生物质工厂捕获二氧化碳，而另一个称 为彼得黑德的类似项目则将从某化石天然气发 电厂捕获二氧化碳。 2014 年 10 月，加拿大萨斯喀彻温电力公 司在其萨斯喀彻温省的边界大坝发电厂增建了 CCS 设施。该项目有望使这家燃煤电厂的碳 排放减少 90%。 Warren 表示：“萨斯喀彻温电力公司为电厂 的 CCS 应用创建了技术、环境和经济可行案 例，贡献卓著，取得了惊人的进步，”他还补 充说，希望边界大坝等项目为全世界的同类项 目提供动力。 CCSA 进一步报告称，很多地区都在考虑 通过建设管线网络，对多种来源排放的二氧化 碳进行成本效益较高的捕获。例如，英国的怀 特罗斯项目将包括“约克郡亨伯 CCS 干线”， 该管线能够输送电力和工业排放源产生的大量 二氧化碳。阿尔伯塔省和澳大利亚也在开发类 似的管线项目。 迟早有一天，您走进一家便利店，真的 能买到一瓶与上述虚构的 EV-EON 类似的饮 料。但目前，全世界来自诸多行业的创新者正 在努力使 CCS 技术成为减少二氧化碳排放、 防止气候变化对地球产生破坏性影响的实用而 安全的方式。
- 30. PhasesFourBY THE NUMBERS 28 产品流量 产品流量 · 评估损害 · 原因和效应分析 · 制定维修计划 · 材料 · 材料 · 设备 · 资源 · 服务（合同） · 人员 · 硬件 · 服务提供商 · 维修 · 重新调试 · 恢复流量 1 2 3 4评估 采购 组织 执行 步步 为营 （紧步 EPRS四 减小灾难性故障的后果。 在被动反应危机模型中，运营商在事故发生后才能做出响应，这意味着他们往往措手不及和缺乏 设备，无法有效地减缓多方面的负面后果。除了增大安全风险和环境影响之外，被动反应模型还会 导致很长的停机时间，并且长期损害声誉和股东价值。 1 被动反应 危机模型 主动 运营 准备 2 3 如果采用主动式 EPRS 模型，运营商可在任何事故发生之前完成其紧急作业程序的评估 （包括差距分析）、采购（包括提前准备材料和设备）和组织阶段。因此，运营商可以适当定 位，确保工作区域安全、执行清洗和维修、在最短的时间内恢复生产和产品流动。
- 31. of PROGRESSIVE PIGGING 29 EPRS 不能降低发生故障的机率， 但可以减轻故障的后果。 管线恢复运行 （EPRS 模型使停机时间大幅缩短） 灾难性故障 紧急管线维修系统） 1 2 3 4 EPRS 的优点 EPRS 就像为新管线购买建设方风险保险一样，可以 预测全部潜在风险隐患，并提供适当的保护。这样可 在最短时间内缓解风险、维修故障和恢复运营。虽然 采用 EPRS 模型需要执行大量的工作，但它能够预测 很多未来的事件，“一盎司的预防比一英镑的治理还有价值”。 停机时间长 最短 停机时间 4 保护 安全 保护 安全
- 32. 北美和南美 欧洲/非洲/中东 亚太 海上服务 +1 918 447 5000 +32 67 28 3611 +65 6364 8520 +47 5144 3240 值得信赖的 合作伙伴关系 整整四代人时间，世界各地的企业无不信赖 TDW 公司对管道 性能的坚定承诺。 希望您也如此。 带压开孔和封堵 • 清洗 • 管线完整性服务 TDWilliamson.com ® T.D.Williamson, Inc.在美国和其他国家的商标。™T.D.Williamson, Inc.在美国和其他国家的商标。© 版权所有 2014 年。保留所有权利。T.D.Williamson, Inc.