油氣管道失效控制技術(shù)分析

龐旭光

濮陽(yáng)市雙星防腐安裝有限公司 河南濮陽(yáng) 457000

油氣管道失效控制技術(shù)分析

龐旭光

濮陽(yáng)市雙星防腐安裝有限公司 河南濮陽(yáng) 457000

管道輸送是石油、天然氣最主要的運(yùn)輸方式,管道輸送具有運(yùn)輸量大、受地形影響小、密閉安全、運(yùn)費(fèi)低、占地少、自動(dòng)化程度高、便于管理、勞動(dòng)生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)的油氣管道敷設(shè)長(zhǎng)度一直增加,在預(yù)計(jì)到2020年,我國(guó)將形成多個(gè)油氣區(qū)域性網(wǎng)絡(luò)體系。對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外埋地鋼制管道失效原因進(jìn)行分析和總結(jié),為我國(guó)油氣管道失效的事故分析、事故診斷與預(yù)測(cè)、應(yīng)急處理、風(fēng)險(xiǎn)管理等方面工作提供了參考依據(jù)。對(duì)實(shí)際管道失效案例進(jìn)行分析,得出該管道失效原因,指出該管道完整性管理的措施。

油氣管道；失效控制

油氣長(zhǎng)輸管道作為石油天然氣產(chǎn)業(yè)的重要環(huán)節(jié)，是聯(lián)結(jié)油氣資源與市場(chǎng)的橋梁和紐帶，是國(guó)家能源調(diào)配和儲(chǔ)備的基石。這些長(zhǎng)輸管道要穿越不同類型的土壤、湖泊、河流乃至海洋，季節(jié)的變化、介質(zhì)的變化、地下水位的變化、雜散電流干擾等復(fù)雜的敷設(shè)環(huán)境以及管道內(nèi)輸送介質(zhì)都會(huì)引起管道的腐蝕。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年我國(guó)由于腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)1.2萬(wàn)億人民幣，其中管道腐蝕的損失占據(jù)很大比例。

一、失效因素分析

（一）第三方破壞因素

第三方破壞與最小埋深、管道附近區(qū)域人員活動(dòng)狀況、管道地上設(shè)備狀況、管道附近公眾教育狀況、管道沿線標(biāo)志情況、沿線巡視頻率等因素有關(guān)。在第三方破壞因素的賦分中，單號(hào)呼叫系統(tǒng)(one-call system)為通信系統(tǒng)，提供電話號(hào)碼給挖掘承包商及公眾，要求他們?cè)陂_(kāi)挖活動(dòng)之前通告單號(hào)呼叫系統(tǒng)，從而使管道運(yùn)營(yíng)者有機(jī)會(huì)與開(kāi)挖人預(yù)先取得聯(lián)系，管道運(yùn)營(yíng)者在開(kāi)挖活動(dòng)中用臨時(shí)標(biāo)記標(biāo)示他們的管道設(shè)施，隨時(shí)跟蹤挖掘活動(dòng)并檢測(cè)其地下設(shè)施。由于國(guó)內(nèi)管道保護(hù)尚未建立單號(hào)呼叫系統(tǒng)。而考慮到國(guó)內(nèi)管道人為破壞較嚴(yán)重，加強(qiáng)公眾教育，提高管道附近公民保護(hù)意識(shí)，具有重要意義。

（二）腐蝕因素

腐蝕分為管內(nèi)腐蝕和管外腐蝕。管內(nèi)腐蝕與介質(zhì)性質(zhì)、管內(nèi)保護(hù)層和清管排除雜物有關(guān)。管外腐蝕與陰極保護(hù)狀況、防腐層質(zhì)量、土壤腐蝕、應(yīng)力腐蝕、管道附近有無(wú)埋設(shè)金屬物、管道附近磁場(chǎng)、電場(chǎng)情況等因素有關(guān)。在腐蝕因素中，主要分析埋地管道的腐蝕情況，不需考慮大氣腐蝕對(duì)埋地管道的影響。必須考慮對(duì)埋地金屬腐蝕影響最顯著的陰極保護(hù)和防腐層。

（三）設(shè)計(jì)因素

設(shè)計(jì)因素與鋼管選材、安全系數(shù)、疲勞因素、水壓試驗(yàn)狀況、土壤移動(dòng)情況(滑坡、土壤結(jié)冰)等因素有關(guān)。

（四）錯(cuò)誤因素

錯(cuò)誤因素分為識(shí)別錯(cuò)誤、施工錯(cuò)誤、操作和維護(hù)錯(cuò)誤。在錯(cuò)誤因素中，國(guó)內(nèi)操作人員上崗前均未藥檢。而SCADA系統(tǒng)作為長(zhǎng)輸管道一項(xiàng)重要的自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)其安全運(yùn)行起著十分重要的作用。

管道失效可能造成的后果從兩個(gè)方面考慮，第一是介質(zhì)泄漏的危害性有多大，第二是泄漏點(diǎn)周?chē)沫h(huán)境狀況性質(zhì)，雖然泄漏物質(zhì)危險(xiǎn)性大，但若發(fā)生在人口密度小的地區(qū)，則后果仍然是輕微的；相反，泄漏物危險(xiǎn)性雖然不大，但若發(fā)生在人口稠密的地區(qū)，則后果可能是嚴(yán)重的。其失效處理對(duì)策如下：

第一，對(duì)管道損壞失效部位按國(guó)家有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，及時(shí)進(jìn)行更換管道或補(bǔ)焊；

第二，對(duì)油氣管道的管理，應(yīng)從設(shè)計(jì)、安裝、使用、維修、定期檢驗(yàn)等各個(gè)方面，嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求進(jìn)行；

第三，采用有效的防腐措施和油氣管道防腐技術(shù)，做好油氣管道的防腐蝕工作；

第四，加強(qiáng)油氣管道的維護(hù)保養(yǎng)，防止因保溫層損壞、防腐層失效等原因，造成油氣管道局部腐蝕損壞；

第五，加強(qiáng)油氣管道使用中的巡查，特別是重點(diǎn)腐蝕監(jiān)控部位，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)處理，防止失效進(jìn)一步加深。

第六，對(duì)油氣管道腐蝕事故應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行分析和處理，找出腐蝕原因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，制定出有效預(yù)防措施。

二、油氣管道完整性管理建議措施

管道完整性管理是一個(gè)連續(xù)的、循環(huán)進(jìn)行的管道監(jiān)控管理過(guò)程，需要在一定的時(shí)間間隔后，再次進(jìn)行管道檢測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及采取措施減輕風(fēng)險(xiǎn)，以實(shí)現(xiàn)持續(xù)減少和預(yù)防事故。建議措施如下：

（一）管道企業(yè)應(yīng)落實(shí)管道的完整性管理。

（二）建立GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，包括管道和設(shè)施的地理位置、管道屬性的數(shù)據(jù)文檔(運(yùn)營(yíng)商姓名、管道名稱、管徑、所輸介質(zhì)及狀態(tài))、數(shù)據(jù)收集情況等內(nèi)容。

（三）強(qiáng)化運(yùn)行管理，杜絕操作失誤。根據(jù)管道運(yùn)行狀況，合理制定清管周期并及時(shí)組織管道的清管工作；建立健全完善的安全管理規(guī)章制度、操作規(guī)程和事故預(yù)案，加強(qiáng)一線操作人員和調(diào)度人員的培訓(xùn)，使其熟練掌握正常操作和事故狀態(tài)下的緊急處理程序和操作；確保陰極保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對(duì)管道腐蝕狀況要進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取措施；建立維搶修隊(duì)伍，配備完善的維搶修機(jī)具，確保事故狀態(tài)下及時(shí)到位，并在最短時(shí)間內(nèi)完成搶修作業(yè)。

（四）加大管道安全保護(hù)工作的宣傳力度。管道沿線各地、各有關(guān)部門(mén)要加強(qiáng)對(duì)沿線群眾的管道設(shè)施安全保護(hù)的宣傳教育，增強(qiáng)廣大人民群眾對(duì)管道安全重要性和違規(guī)行為危險(xiǎn)性知識(shí)的認(rèn)識(shí)和了解，強(qiáng)化管道安全保護(hù)意識(shí)，努力營(yíng)造群眾參與監(jiān)督、全社會(huì)廣泛支持的保護(hù)管道安全的氛圍。定期開(kāi)展隱患排查整治工作，細(xì)化隱患整改“五落實(shí)”措施。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，管道運(yùn)輸作為5大運(yùn)輸方式之一,在油氣輸送中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。我國(guó)油氣長(zhǎng)輸管道已達(dá)8.7×104km,并初步形成了管網(wǎng)。以中俄、中亞、中緬等跨國(guó)油氣管道為骨干的東北、西北、西南油氣通道正在形成,與海運(yùn)石油和LNG共同構(gòu)成4大油氣進(jìn)口戰(zhàn)略通道。在功能定位上,失效控制側(cè)重于管道的設(shè)計(jì)與建設(shè)階段,將失效控制應(yīng)用于油氣管道施工中,有利于全方位保障油氣管道的安全運(yùn)行,最大限度地杜絕惡性事故的發(fā)生。

[1]馮耀榮,楊龍,李鶴林.石油管失效分析預(yù)測(cè)預(yù)防與完整性管理[A].2011年全國(guó)失效分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C].2011.

[2]宋志強(qiáng),李著信,傅在善.埋地油氣管道失效分析及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].中國(guó)儲(chǔ)運(yùn),2010年04期.