高壓天然氣管道泄漏爆炸后危害分析探討

李 宇

（中國石油國際事業有限公司,北京 100033）

高壓天然氣管道泄漏爆炸后危害分析探討

李 宇

（中國石油國際事業有限公司,北京 100033）

隨著市場經濟的發展，高壓天然氣管道與人們日常生活的聯系越來越緊密，管道輸送的安全性十分重要。在科學技術的影響下，國內外天然氣管道都有了很大程度的發展，但是輸送過程中一旦出現泄露就會引發重大的安全事故，嚴重損害到國家和人民的利益，因此加強管道運輸的安全管理是必然的發展趨勢。文中簡要介紹了國內外高壓天然氣管道的發展現狀，重點分析管道泄漏爆炸后的危害，并提出相應的安全管理措施。

高壓天然氣；管道泄漏爆炸；危害分析；現狀；對策

1 國內外高壓天然氣的發展現狀

1.1 提高了管道輸氣的壓力

輸氣管道壓力的上升是目前國內外天然氣管道運輸的發展方向，對于管道技術也提出了更高的要求，美國為12MPa，俄羅斯為7.5MPa，中國為10MPa，高壓天然氣運輸面臨的風險更大，陸上天然氣管道壓力一般要小于海底天然氣管道，中國香港海底輸氣管道的壓力達到16MPa，高壓輸氣管道設計需要建立在先進技術的基礎之上，極限狀態設計、機械化焊接技術以及超音波測量技術等等在高壓輸氣管道設計中有很廣泛的應用。

1.2 輸氣管道的材質

隨著科學技術的進步，鋼管的材質也發生了相應的變化，由于高壓天然氣管道工作環境的特殊性，對于鋼管提出了更高的要求，高質量的鋼管，不僅減小了自身的重量，還縮短了焊接的時間，保證質量的基礎上還節省了成本。近年來，高壓天然氣管道一般采用X70材質，目前X80管道已經投入到部分高壓天然氣管道建設中，X80管道相比較之前的X65和X70管道能夠節省更多的建設成本，性能也更好，加拿大和法國等國家已經大力推行X80鋼管的使用。日本新開發的X120和X125管道的壓力可以高達861MPa。復合材料的開發和應用也在如火如荼地進行，在高級鋼管的表面添加合成材料，可提高管道運輸的壓力，增加管道輸量、降低管道建設和運輸成本，減少外界環境對天然氣運輸的影響，管道的安全得到保障。目前我國高壓天然氣管道還沒有使用復合材料，管道的強度也需要進一步提高。

1.3 高壓天然氣管道的網絡化發展

隨著國際天然氣產量和貿易量的增長以及消費市場的擴大，各國都開始重視天然氣管道的建設工作，目前全世界形成了洲際的、多國的、全國性的和許多地區性的大型高壓輸氣管道網絡。前蘇聯向東西歐供氣的天然氣管道，是目前世界上最長的管道。亞太地區的天然氣管道建設是當今發展最快的區域，以暹羅灣為起點，經過泰國、馬來西亞、蘇門答臘、最后達到菲律賓，橫穿東盟各國，中國-中亞天然氣管道、中國與緬甸、俄羅斯和日本的天然氣管道建設項目都預示著世界天然氣管道的網絡化，將各國聯系在一起。

2 高壓天然氣管道泄漏爆炸后的危害分析

2.1 高壓天然氣管道泄露爆炸造成的人員傷亡

高壓天然氣管道泄露發生爆炸不僅僅會威脅到周圍居民的安全，天然氣處理站場各個區域也會受到很大的影響。天然氣處理站場自身就是危險區域，爆炸后除存在設備損害和人員傷亡外，還會波及到相關的生產區、辦公區、值班室、門衛室等人員聚集區域。一旦高壓天然氣管道出現泄露，會給周邊地區域造成嚴重的破壞，造成大量的人員傷亡和財產的損失。天然氣泄露是一個擴展的過程，當空氣中混合一定濃度的天然氣時，遇到火星就會引發重大的安全事故，產生意想不到的后果。

2.2 高壓天然氣泄露爆炸對環境的影響

天然氣是埋藏在地下的自然形成的一種多組分混合氣態化石燃料，分為伴生氣和非伴生氣兩種。主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數，還含有二氧化碳、一氧化碳、氮氣、氫氣以及硫化物等，天然氣是目前很重要的一種清潔能源，廣泛應用于民用和工業生產中。天然氣比一般的煤氣具有熱量高、無毒以及容易爆炸等特點，空氣中的一氧化碳和氦氣一旦遇到明火就會引發大面積的爆炸。雖然天然氣是一種清潔能源，但一旦管道出現泄露引發爆炸，大量的二氧化碳、一氧化碳、氮氣以及甲烷等物質會大面積釋放，降低了空氣的潔凈度，空氣中的氮氣含量增加，自然氣候也會發生相應的改變，二氧化碳加劇了溫室效應，給全球的環保工作帶來極大的危害。

2.3 高壓天然氣管道泄漏爆炸后對居民生活以及工業生產的影響

在經濟快速發展和人們生活水平提高的條件下，天然氣的作用越來越明顯。北方地區冬季寒冷，需要大量的天然氣來供暖，一旦發生大面積的管道泄漏事件，居民的日常生活將受到極大的影響。由于天然氣本身的優勢，開始慢慢取代煤氣的地位，居民的飲食和生活都與天然氣有著直接的關聯。天然氣不僅是在居民日常生活中發揮很重要的作用，在工業生產中也有很廣泛的應用。天然氣發電、天然氣化工以及天然氣汽車等等，利用天然氣生產可以減少對生態環境的破壞，保證生產質量和效率，為國家創造更大的價值，因此天然氣管道的泄露爆炸事件也會給整個工業生產帶來致命的打擊。

3 加強管道輸送安全管理的具體措施

高壓天然氣管道的泄露主要因腐蝕、管線老化以及流體沖刷等幾個方面引起，因此管道運輸的安全管理應該從這幾個方面入手。

3.1 重視管道的腐蝕防范

首先是選擇恰當的防腐蝕性涂層，根據輸氣管道的特點和性質來選擇相關的材料，將環氧粉末以及三層PE作為基本的防腐層；其次是不斷提高管道表面處理的技術水平，管道建設過程中要綜合考慮多方面的因素，溫度、濕度以及空氣都會影響到管道施工的質量，采用機械除銹的方式來保證施工的質量和效率；最后是防腐層完全凝固之后進行回填工作，為了減少回填材料對管道的破壞，管道表面盡可能選擇細土或細沙進行填埋。

3.2 利用先進的技術來修復管道腐蝕部分

由于高壓天然氣運輸條件的特殊性，很難發現管道的腐蝕情況，但工作人員應該定期檢查管道的腐蝕問題，避免出現管道的泄露。一般會利用復合材料來修復管道的腐蝕部分，工作人員首先對管道腐蝕部分進行除銹處理，測量管道腐蝕部分內壁的厚度、長度以及直徑；然后利用樹脂來填補管道上的小孔，將碳纖維與絕緣纖維粘連在腐蝕部分，最后是進行表面的防護，材料固化之后會產生更好的修復效果。復合材料填補技術不僅不會給管道的輸氣工作帶來不便，還具有安全系數高、施工效率高、成本低等優勢。

3.3 重視管道整體安全性的評估

當高壓天然氣管道使用到一定時間，會受到不同程度的腐蝕。為了保證管道的長期安全運營，需要定期檢查天然氣的管道、壓力容器等，及時發現問題，防止重大安全事故的發生。近幾年管道的腐蝕現象越來越嚴重，工作人員應該加強對管道以及管線的腐蝕檢測，確定腐蝕的原因，找出管道潛在的安全問題，根據檢測的結果制定相應的解決方案。除了使用常見的檢測儀之外，還可以引進防腐蝕性的故障定位儀，在短時間內確定管道腐蝕的位置，檢查天然氣管道的使用情況，及早發現問題并解決問題，避免埋下安全隱患。

4 總結

總而言之，由于高壓天然氣傳輸的特點和性質，加強管道的安全管理十分必要。管道的腐蝕、老化等是引發天然氣管道泄漏的主要原因，大面積的泄漏爆炸無疑會造成人員傷亡、嚴重的環境污染和巨大的經濟損失，不利于整個社會的穩定發展。工作人員要加強對管道的監控，采取相應的保護措施，分析管道泄漏的根源，從根本上避免泄漏爆炸事件的發生，降低高壓天然氣傳輸的風險，減少經濟損失，天然氣在日常生活和工業生產中發揮很關鍵的作用，只有實現安全傳輸和使用，才能為國民經濟的發展創造有利的條件。

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李宇（1977—），男， 遼寧人，碩士,工程師，研究方向：石油、天然氣儲存與運輸，主要從事的工作：油氣管道、油庫、油站等項目的設計、施工以及項目管理工作。