油氣管道泄露原因分析及防范處理

張明張明星張守森

（1．西部管道新疆輸油氣分公司，新疆 烏魯木齊 830011；2．西部管道公司，新疆 烏魯木齊 830011）

油氣管道泄露原因分析及防范處理

張明1張明星1張守森2

（1．西部管道新疆輸油氣分公司，新疆 烏魯木齊 830011；2．西部管道公司，新疆 烏魯木齊 830011）

本文統(tǒng)計(jì)分析了西部管道新疆分公司油氣管道近10年典型管道及附屬設(shè)備泄漏事件，查找了事件原因和當(dāng)時(shí)處理措施，整體進(jìn)行了分析總結(jié)，并針對(duì)性提出了九條主要防范與處理措施。

管道泄漏;原因分析;防范處理

油氣管道大體上分為原油管道、成品油管道、天然氣管道三類，長(zhǎng)距離、大口徑油氣管道發(fā)展越來(lái)越迅速，然而，由于管道內(nèi)輸送的介質(zhì)（原油、成品油、天然氣等）具有高壓、易燃、易爆特點(diǎn)[1]，因此管道介質(zhì)泄漏是油氣管道運(yùn)行的主要風(fēng)險(xiǎn)。一旦管道泄漏，進(jìn)而可能引起著火、爆炸等系列次生危害，對(duì)企業(yè)人員、設(shè)備、環(huán)境、聲譽(yù)等造成嚴(yán)重影響。

引起管道泄漏的原因，包括人因（第三方施工破壞、盜竊設(shè)備、打孔盜油、人員誤操作等）、物因（設(shè)備設(shè)施本體缺陷）、環(huán)境因素（土壤腐蝕等）、管理因素4類[2]，人因涉及因素較多，情況復(fù)雜，各企業(yè)都不相同。以西部管道新疆分公司為例，近年沒(méi)有因?yàn)槿艘蛞鸬墓艿佬孤Ｏ啾容^而言，統(tǒng)計(jì)物因、環(huán)境因素和管理因素能更好地從本質(zhì)安全方面為管道安全運(yùn)行提供決策。因此，重點(diǎn)分析西部管道新疆分公司近10年來(lái)典型管道及附屬設(shè)備設(shè)施泄露事件，查找和分析原因，以及采取的解決措施，并提出針對(duì)性防范措施，能為輸油氣管道站場(chǎng)安全運(yùn)行和后續(xù)決策提供借鑒。

1 管道及附屬設(shè)備泄漏統(tǒng)計(jì)分析

西部管道新疆分公司近10年典型管道及附屬設(shè)備設(shè)施泄露事件具體情況統(tǒng)計(jì)、整理如下。

事件1:2009/9/2，四堡輸油站9.2引壓管腐蝕漏油。原因?yàn)橐龎汗芊栏坏轿唬龎汗軓濐^加工過(guò)程中存在質(zhì)量缺陷。

事件2：2010/11/19，河西輸油站原油回注管線泄漏。原因?yàn)橥夥栏瘜哟嬖谌毕荩┕て诜栏缓细瘢栏毕菀鸶g穿孔。

事件3：2010/12/12，雅滿蘇壓氣站1#壓縮機(jī)組干氣密封埋地管線腐蝕穿孔。原因?yàn)槁竦匦」軓焦芫€，只采取了簡(jiǎn)單外涂防腐漆和纏繞聚乙烯膠帶做為防腐，此處高堿性土壤和管內(nèi)天然氣中水汽腐蝕，導(dǎo)致管線腐蝕穿孔。

事件4：2011/5/1，連木沁壓氣站25#閥室安全閥失效導(dǎo)致天然氣泄漏。原因?yàn)樘烊粴怆s質(zhì)進(jìn)入安全閥閥座密封面，造成密封面損傷，導(dǎo)致安全閥起跳，安全閥故障導(dǎo)致起跳不能回座，因此天然氣持續(xù)泄漏。

事件5：2013/3/13，哈密壓氣站后空冷器充壓管線腐蝕穿孔導(dǎo)致天然氣泄漏。原因?yàn)楣芫€連接處防腐層脫落導(dǎo)致管線腐蝕穿孔。

事件6：2013/5/4，煙墩壓氣站3號(hào)壓縮機(jī)壓差平衡管線螺栓斷裂泄露。原因?yàn)閴翰钇胶夤芫€連接處螺栓在振動(dòng)工況下承受高周疲勞應(yīng)力，發(fā)生多源疲勞斷裂。

事件7：2013/7/28，哈密壓氣站4402閥后旁通管線泄漏。原因?yàn)槭┕と毕荩缚p焊接處管線支撐安裝過(guò)緊，地面下沉后管線被支撐頂著局部受力過(guò)大，產(chǎn)生應(yīng)力變形，導(dǎo)致裂紋擴(kuò)大引起泄露。

事件8：2013/12/25，了墩壓氣站3#壓縮機(jī)出口放空立管斷裂導(dǎo)致天然氣泄漏。原因?yàn)樵O(shè)計(jì)缺陷，放空立管為1寸管，總長(zhǎng)1.5m，上面安裝2臺(tái)85kg左右重閥門，放空立管無(wú)固定措施，在大風(fēng)環(huán)境和管線震動(dòng)中長(zhǎng)期承受附加應(yīng)力，放空立管與下法蘭焊口熱影響區(qū)由于長(zhǎng)期承受交變應(yīng)力，達(dá)到疲勞極限而斷裂。

事件9：2014/3/12，連木沁壓氣站2#機(jī)組13級(jí)引氣管崩脫漏氣。原因?yàn)?3級(jí)引氣管線與壓縮機(jī)引氣口對(duì)接時(shí)，存在一定錯(cuò)邊或張口，經(jīng)過(guò)卡箍固定連接后形成一定應(yīng)力，長(zhǎng)時(shí)間引起疲勞損傷，導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋。氣流持續(xù)噴出導(dǎo)致裂紋擴(kuò)大將冷卻管撕斷，導(dǎo)致漏氣。

事件10：2015/2/16，煙墩壓氣站2#壓縮機(jī)防喘閥儀表風(fēng)減壓閥漏氣。原因?yàn)闇p壓閥本體故障，密封不嚴(yán)。

事件11：2015/8/26，了墩壓氣站干氣密封增壓撬電磁閥XV780漏氣。原因?yàn)殚y門閥芯密封面墊片變形。

事件12：2016/2/12，河西輸油站成品油低壓泄壓閥泄漏。原因?yàn)楣芫€雜質(zhì)進(jìn)入泄放閥密封面，導(dǎo)致密封不嚴(yán)，輕微滲漏。

事件13：2016/5/7，連木沁壓氣站RR2#壓縮機(jī)排污閥管線法蘭漏氣。原因?yàn)槭┕と毕荩颂師o(wú)管線支撐，機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)導(dǎo)致排污管線振動(dòng)，造成三閥組連接法蘭松動(dòng)氣體泄漏。

事件14：2016/5/17，吐魯番壓氣站放空第二路旋風(fēng)分離器放空球閥內(nèi)漏。原因?yàn)闅赓|(zhì)有雜質(zhì)對(duì)放空閥卡阻，導(dǎo)致密封面磨損閥門漏氣。

事件15：2016/11/21，哈密壓氣站1#壓縮機(jī)GCU安全閥超壓泄壓放空閥管線腐蝕穿孔。原因?yàn)槁竦毓芫€腐蝕穿孔。

事件16：2016/12/13，連木沁壓氣站干氣密封增壓撬管線腐蝕泄漏。原因?yàn)楣芫€防腐不到位，管線腐蝕穿孔造成天然氣輕微泄漏。

2 原因分析

以上16起泄漏事件中，6起是由于埋地管線腐蝕穿孔引起；5起是管線上附加安裝的設(shè)備本體故障（安全閥、減壓閥等）引起；3起是由于施工、設(shè)計(jì)缺陷引起；2起是由于管線長(zhǎng)期疲勞應(yīng)力導(dǎo)致管線裂紋、斷裂引起。可見(jiàn)，埋地管線腐蝕穿孔、管道上附加安裝設(shè)備本體故障（尤其是安全閥、減壓閥、壓力表等）是引起管線泄漏的主要原因。

埋地管線泄漏既可能發(fā)生在油線，也可能發(fā)生在氣線，主要是管線無(wú)防腐層或防腐施工不到位、防腐層剝落、堿性土壤腐蝕、焊縫焊接質(zhì)量差等原因造成泄漏發(fā)生。非埋地管線泄漏主要發(fā)生在氣線，主要是設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致疲勞應(yīng)力集中，造成個(gè)別部位頻繁受力，長(zhǎng)時(shí)間頻繁受力造成裂紋、斷裂因此導(dǎo)致泄漏發(fā)生。此外，如果油氣站場(chǎng)處于惡劣自然環(huán)境（大風(fēng)、高堿性土壤等），在一定程度上會(huì)加劇泄漏發(fā)生的機(jī)率。

3 防范與處理

油氣管道泄漏事件若發(fā)現(xiàn)和處置不當(dāng)，進(jìn)而可能引起著火、爆炸等次生危害，管道儲(chǔ)運(yùn)企業(yè)應(yīng)該以預(yù)防為主，并加強(qiáng)處置應(yīng)對(duì)，盡快將事件影響范圍降低到最小程度。主要可以從以下幾個(gè)方面開(kāi)展工作。

（1）選擇優(yōu)質(zhì)防腐材料和先進(jìn)防腐工藝，保證管線得到有效的防蝕保護(hù)。3層PE防腐較環(huán)氧粉末涂層更具優(yōu)越性，設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先考慮。

（2）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量監(jiān)管，特別是隱蔽工程監(jiān)督管理，是施工監(jiān)督重點(diǎn)，應(yīng)該安排專業(yè)人員全過(guò)程監(jiān)督管線焊接和防腐等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

（3）認(rèn)真細(xì)致地進(jìn)行站場(chǎng)日常巡檢，發(fā)現(xiàn)異常情況，立即分析判斷，查明原因，及時(shí)上報(bào)和果斷處置。

（4）加強(qiáng)油氣站場(chǎng)管道上附屬設(shè)備設(shè)施、尤其是安全閥、調(diào)壓閥、壓力表、放空閥、排污閥等附屬設(shè)備檢查巡護(hù)，發(fā)現(xiàn)泄漏立即處理和上報(bào)，避免事件擴(kuò)大。

（5）加強(qiáng)埋地管線，包括放空、排污彎頭等小管線管理。一是熟悉其走向和各類參數(shù)，以便為現(xiàn)場(chǎng)處置提供判斷依據(jù)。二是制定周期性檢測(cè)計(jì)劃，對(duì)于防腐、焊縫質(zhì)量不明確的管線和投運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)的管線，要優(yōu)先考慮開(kāi)挖檢測(cè)。分主次、分批次的推進(jìn)工作。

（6）進(jìn)行氣線易受疲勞應(yīng)力部位重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，條件具備時(shí)開(kāi)展超聲波或磁粉無(wú)損檢測(cè)（如壓縮機(jī)平衡管法蘭螺栓），如果發(fā)現(xiàn)缺陷，及時(shí)更換或控制。

（7）細(xì)節(jié)入手，盡量消除引起設(shè)備泄漏的外在因素。如管線支撐安裝不應(yīng)過(guò)緊，以免管線受力過(guò)大變形；平時(shí)將旁通平衡管線閥門關(guān)閉，防止因閥門頻繁開(kāi)關(guān)管線壓力上下波動(dòng)而導(dǎo)致管線疲勞。

（8）加強(qiáng)油氣泄漏等緊急突發(fā)情況應(yīng)急處置能力。及時(shí)發(fā)現(xiàn)和正確處置泄漏事件，防止處置不當(dāng)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等次生危害發(fā)生。

（9）加強(qiáng)事件管理。鼓勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和報(bào)告隱患和事件人員，營(yíng)建良好的激勵(lì)環(huán)境。

[1]周寧劉晅亞.油氣儲(chǔ)運(yùn)安全管理概論.北京:中國(guó)石化出版社，2012年7月.

[2]馬志祥.油氣長(zhǎng)輸管道的風(fēng)險(xiǎn)管理[J].油氣儲(chǔ)運(yùn),2005. (02).

張明（1975-）男，籍貫：山東德州學(xué)歷：本科職稱：工程師研究方向：油氣管道安全管理，事故事件分析等