埋地原油長輸管道風險影響因素研究

李向文 中國石油長慶油田分公司第十二采油廠

在如今能源緊缺的情況下，石油成為國家重要的戰略資源，在全球能源的競爭中，尤其是對石油的競爭正在不斷地加劇，石油行業對我國國民經濟發展具有重大的影響，并在國家能源安全中承擔著重大責任[1]。油氣管道作為石油運輸的重要手段，以其高效、經濟、安全著稱，具有高效率、低成本、低能耗、占地少、連續性強等特點，并且周邊環境對其運輸沒有較大影響[2]。由于油氣管道一般埋設于地下，穿越地區廣，涉及地形復雜和惡劣的自然條件等問題，在管道的運行過程中，管道老齡化、腐蝕及失效事故等問題是不可避免的。另外管道輸送介質以易燃、易爆和有毒物品居多，一旦發生泄漏事故之后，容易引起火災、爆炸、中毒等惡性事故，尤其是在人口密集區域或重要場所，事故后果會更加嚴重，造成的大量的人員傷亡和巨大的經濟損失，并對周邊建筑設施造成毀滅性的破壞[3]。埋地原油長輸管道定量風險評價技術是一種新型的綜合技術，依托國外在風險評價技術上和國內風險評價技術在管道領域所取得的成績，建立埋地原油長輸管道定量風險評價模型，對保障我國原油管道的輸送安全具有重大的意義。

一、原油長輸管道系統構成

按照所輸油品種類的不同，輸油管道可分為原油管道和成品油管道。原油管道主要是指將油田的生產原油輸送至較遠的煉油廠、火車裝車站、港口碼頭的長距離輸送管道，原油長輸管道主要由輸油站和管線兩大部分構成。輸油站的基本任務是為油流提供一定的壓能和熱能，將原油安全經濟地輸送到目的地。根據輸油站所處位置分為首站、中間站和末站，不同的輸油站擔負著不同的輸油任務。輸油管道的起點輸油站稱為首站，其任務是收集油品，對油品進行計量和儲存，并將原油加壓或加溫后輸向下一站。為了實現來油和輸油的不平衡的調節功能，首站在配置輸油栗和加熱裝置的同時，還設置較大容積的儲油罐。為了彌補原油沿管道流動過程中產生的壓力損失，在管道沿途設置中間，用于繼續向管中原油提供所需的能量，直至將原油輸送到目的地。中間站相對于首站所配備的設施、儲油罐等較少；在管道沿途，有時為了接收沿途油田或煉油廠的來油或供給其他單位用油，還會設置分輸站。輸油管道的終點站，即為末站，其任務是接收來油，并把油品輸送給用油單位，因自然因素或用戶油量需求變化等導致的來油和轉運的不平衡，末站還需設置大容量的儲油罐和相應的計量、轉運、化驗等設施。油品管道輸送過程中根據油品是否需要加熱分為常溫輸送和加熱輸送，對于低點低凝點原油和成品油只需加壓提供動能即可，對于高凝、高點、高含錯原油除了采用加熱方式外，也可采用添加化學添加劑、稀釋、乳化降點、熱裂解等方式進行處理，然后再進行常溫輸送。

二、管道風險因素

管道本身的設計與其風險密切相關，設計的合理性影響工程質量，并決定管道安全運行的關鍵。設計的不合理性存在于以下方面：站場、罐區的選址不合理；管件、閥門、泵、安全閥等設備選型和布置不合理；水力、熱力等工藝參數設計不合理；在不同等級區域管道強度設計不合理；管道內外防腐材料選擇設計不當；管道施工過程中，施工方法不當，焊接過程不達標；防雷、防靜電設計存在缺陷等。

由于管道或設備的內部腐蝕和外部腐蝕導致的事故，應力腐蝕開裂也作為一個獨立的腐蝕類別。外腐蝕主要是管道處于具有腐蝕介質的環境中，在防腐絕緣涂層、陰極保護失效情況下引起的，內腐蝕主要是輸送油品中含的硫化物酸性介質引起的。長期的腐蝕嚴重時會導致管壁減薄、穿孔、甚至發生管線的開裂。

自然環境災害主要分為地質災害和氣候災害，其中地質災害對長輸管道的影響尤為顯著。由于自然發生的如洪水、地震、地面沉降、滑坡等地質災害破壞較大，此類災害主要對長輸管道、輸送站場、電力及通信設備造成破壞，嚴重時會導致管道變形而發生斷裂，可能引發二次事故。水土流失使管道裸露，防腐保護層易于老化而發生腐蝕，導致管道服務年限降低。氣候災害主要是由臺風、雷電引起的。主要破壞長輸管道系統的電力和通信設備，雷擊可能儲運的介質發生燃燒和爆炸事故。

第三方蓄意破壞主要是不法分子通過對管道鉆孔、偷盜破壞閥門、儀器儀表及相關附屬設施進行盜竊行為或進行恐怖行動等活動。其導致的嚴重泄漏事故后果主要有以下幾種情形：管道因頻繁的破壞和補焊，導致管道的強度下降而縮短管道的運營壽命；由泄漏導致的油品停輸，會嚴重影響油品的供應，嚴重時導致經濟的動蕩；在打孔盜油事件中，時常伴隨著油品的大量泄漏，嚴重污染周邊環境，另外由于油品的易燃易爆性，在搶修過程中易發生火災爆炸事故，產生重大的社會影響和經濟損失。

由于操作不當導致的事故、保護系統（如使用儀器、機械泄壓系統）不完備導致的故障或者由于操作人員失誤等導致的事故。在管道運營過程中，操作不當行為會給運行管道產生較大的安全隱患，其主要體現在：操作人員未經過系統的培訓，相關的專業技術技能不達標；相關工作程序錯誤，如維修、施工、泄壓等程序；未按照制定的安全操作規程進行操作；設備、工具和控制系統在設計上存在缺陷導致操作失誤。

三、結語

管道失效主要由于腐蝕、第三方破壞、操作不當和設計的問題引發，并對埋地原油長輸管道的主要風險因素，腐蝕風險、第三方風險、操作風險和設計風險進行分析。