天然氣輸氣管道安全運行的必要性及風險分析

摘 要 從天然氣輸氣管道安全運行的必要性出發，著重對天然氣輸氣場站和輸氣管道自身存在的影響管輸系統安全平穩運行的主要風險因素進行分析并提出建議。

關鍵詞 天然氣輸氣管道安全運行管理

中圖分類號：X937 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）07-0155-01

隨著大慶油田油氣并舉戰略的深入實施，天然氣增儲上產在開發技術創新和統籌協調生產的保障下穩步推進，逐步發展成為油田新的經濟增長點，呈現出巨大的發展潛力。與此同時，天然氣管道運輸也順勢而發，經過多年建設現已形成一個龐大的管輸網絡體系，承載著原料氣供應和干氣外輸等天然氣運輸的重要任務。

1 維護輸氣管道安全運行的必要性

管道輸送作為自天然氣被開采利用以來最為主要和普遍的運輸方式，在運行過程中具有運輸介質易燃、易爆、易中毒等特點，而且管網系統具有持續作業、高壓力運行、鋪設覆蓋區域廣、途徑環境多樣等特點，一旦管道發生損壞產生泄漏，不僅會影響上游天然氣開采、中游天然氣加工和下游用戶供給等工作的正常運轉，而且還會破壞環境甚至引發火災、爆炸等重大安全事故，造成人生傷害和財產損失。因此，全面掌握天然氣長輸管道存在的運行風險，不遺余力地維護天然氣管輸安全運行尤為必要，是完成天然氣上產任務和實現天然氣加工效益的重要保障。

2 影響輸氣管道安全運行的風險因素

天然氣輸送網絡是一個全面涵蓋集氣、輸氣和分配等工藝過程的復雜體系，點多面廣、環境復雜，因而影響輸氣管道的因素也多種多樣，總的來說可劃分為工藝站場運行風險、輸氣管道損壞風險、自然災害和第三方破壞四大類，其中第三方破壞和自然災害通常難以預見，需要在設計管道時加以預防并制定相應的應急處理預案，暫不作為本文的研究重點。

1）工藝場站運行風險。在天然氣管道輸送網絡體系的工藝流程中，從上游天然氣開采經集輸管道至中游長輸管道覆蓋的氣體處理廠、工廠、儲庫、液化天然氣廠，再由下游城市管道輸送至各類用戶，都要經過多處氣體壓縮站，工藝場站若不能安全運作，勢必會影響輸氣管道的正常運行，而影響工藝場站正常運行的風險因素主要來自于設備運轉和人員操作兩方面。

①場站設備及控制儀表非正常工作。場站設備運轉風險主要來自于輸氣工藝主要設備和自控控制儀表是否處于正常工作狀態。壓縮機組作為輸氣的主要設備，其溫度、壓力、振動是否超限運轉，是否嚴格按照說明書及保養手冊對其進行定期保養，是否及時更換損壞零件，泄露檢測是否做到一日一檢，與管線連接處工藝墊片是否選型合理等等，都會影響到壓縮機的工程性能，進而影響到輸氣管道的運作效率，同時壓縮機不正常工作還有可能引起與之相連的輸氣管線存在天然氣泄漏的可能。自動控制系統和儀表通過數據采集和處理、信息存儲、精確控制等功能來監控、調度和管理整個天然氣輸氣系統，是檢測監測、調整控制管網壓力、流量等工藝參數的重要設備，并且肩負著輸氣系統安全警報和連鎖保護的重任。倘若自動控制系統和儀表失靈，天然氣輸氣管道運行過程中出現的安全隱患便難以及時發現，一旦發生泄漏，則會產生極大的安全風險甚至引發事故；②工作人員操作不當。場站工作人員責任心不強，違規操作和誤操作現象屢禁不止，直接危害管輸運行安全。例如，在場站天然氣輸氣管道清掃過程中收球筒未按標準規程操作快開盲板而產生氣體泄漏；自動化控制系統誤判斷泄露或者一時大意誤操作而導致關斷閥關閉，則會直接影響管網運輸，帶來損失。

2）輸氣管道自身存在損壞風險。①管道設計和鋪設未到達工藝要求。縱觀歐美等世界發達國家，管道設計和鋪設施工未到達工藝要求都是造成天然氣管道事故的重要因素之一，主要體現為管道材質和焊接存在一定程度的缺陷。以美國為例，因材料缺陷或焊接缺陷造成的天然氣管道事故數量在總事故數中占比例第三位。究其根源，主要是由于管道工程設計時對管道上中下游工藝流程和工程環境考察不到位所致，從而導致壓力、溫度、管徑和壁厚等參數設計和管道布置方案不盡合理，而管道材料、管道等級選擇和管道走向、鋪設方式以及采取對結焊、角焊縫還是滾焊，均是根據設計圖來確定的，因而設計不合理直接導致管道材料和焊接質量存在缺陷，危害了天然氣輸氣管道安全運行；②管道腐蝕不可避免。管道腐蝕是天然氣輸送過程中所不可避免的，而且由于管網所處環境復雜多樣，對管道腐蝕程度也有不同。通常天然氣輸送過程中產生的腐蝕主要來自于三方面：一是隨著使用年限越來越長，輸氣夾雜的雜質對管壁的腐蝕日積月累產生的穿孔風險；二是因地質環境差別在管段兩端產生的電位差達到一定程度時，對管道產生較大的電化學腐蝕；三是電力、電信等非輸氣線路釋放的電流對管道產生的局部坑蝕。

3 天然氣管道安全輸送的保障措施

1）加強站場運行管理，真正做到操作標準化。根據管道運行狀況合理制定清管周期并及時組織管道的清管，特別是投產初期更應引起注意。加強場站設備、通信系統、自控系統的維護管理，確保正常操作和事故狀態下及時動作，提升設備的有效性和可靠性。不斷完善QHSE體制、操作規程、事故預案和考核制度，據此加強對相關工作人員的安全教育和考核獎懲，確保無論是正常運行還是管道搶修、檢修，都能做到標準化操作。

2）嚴格控制設計質量，全力做好管道防腐工作。設計部門應對管道沿線的地質以及社會環境等可能會對管道安全產生的影響進行充分調研，加強與建設單位和施工單位的溝通，最大限度地保障設計的科學性和合理性，同時建立專業部門嚴格審核選材和施工質量，大力推行QHSE管理體系以及工程監理制度，跟蹤檢查輸氣管道鋪設全過程，對出現的管道質量問題及時整改。

選用防腐、絕緣、綜合機械性高、粘結力強的涂層材料，采用陰極保護、在線腐蝕監測系統等先進防腐技術，積極預防管道因腐蝕而造成的損壞。必須做好輸氣管道的竣工驗收和試運行，確保管道防腐層完好達標，同時制訂防腐層周期檢測制度并落實到位，及時發現、處理腐蝕問題。

3）加強巡檢和應急演練，高效處理突發緊急情況。建立專業、專職、專管的巡檢隊伍，嚴格執行巡檢制度，將管網腐蝕泄漏巡檢工作分級，有重點地執行日常管網腐蝕泄漏巡檢工作；制定并熟練掌握天然氣管道運行的應急預案，一旦突發緊急情況，既能夠做到在最短時間內完成搶修，又能夠把人員傷亡和經濟損失等次生災害降至最低。

總而言之，隨著管線在長期使用過程中的逐步腐蝕老化，加之生產運行過程中存在的各類隱患，在一定條件下都會對管道本身產生危害，必須對其定期進行全面的風險分析并不斷探尋預防、降低乃至消除風險的措施，才能有效保障天然氣管道的正常運行。

參考文獻

[1]胡濤，王敏.天然氣長輸管道的安全隱患及對策分析[J].石油和化工設備，2013（04）.

[2]劉怡.天然氣長輸管道質量控制與HSE管理[J].中國石油和化工標準與質量，2012（11）.

作者簡介

樊興望（1964-），男，輸氣高級技師，研究方向：天然氣集輸。endprint