天然氣長輸管道安全防護預警系統應用探析

鄭杰 成婷 于江

摘要：隨著人們生活水平的不斷提升，人們的家庭生活方式也在不斷發生變化。尤其是城市居民，在近幾年城市基礎設施建設不斷完善的背景下，很多城市居民也感受到了社會發展帶來的便利性。天然氣長輸管道作為主要的天然氣運輸方式，對其進行安全防護并制定風險措施是非常有必要的。所以，本文對長輸天氣管道的安全保護距離進行了闡述，對天氣管道的防護措施進行了探討，以供參考。

關鍵詞：天然氣;長輸管道;預警系統

天然氣是我國重要的基礎能源，但是天然氣氣田在我國的分配不均，主要存在于我國內陸中西部，且大部分集中在我國的中西盆地，但是天然氣的消費市場卻主要分部在我國的東部。天然氣運輸的主要通道是天然氣管道，我國建設的大量輸氣管道特別是長輸管道能夠有效的解決天然氣地區分配不均的問題。但是長輸管道經常會受到滑坡、洪水、泥石流等地質災害的影響，特別是西南山區更是頻繁發生滑坡、洪水、泥石流等災害，這些地質災害同時也是山區輸氣管道發生安全問題和事故的重要原因。針對天然氣長輸管道滑坡及洪水災害的安全管理，現有的線路巡查等技術手段對地質災害不能及時、有效地預警與防范。而采用有效的天然氣管道安全防護預警系統對管道進行實時防護，相對于傳統的監測方式，能夠及時發現威脅管道安全的事件并做出預警，對已發生安全問題的管道如滑坡等地質災害能夠準確監測安全問題所在的點位，并且分析安全問題的嚴重程度。因此采用安全防護預警系統對于天然氣長輸管道的日常管理具有重要的現實價值。此外在天然氣長輸管道完整性管理中提出了地質災害的識別與監測管理辦法的相關要求，天然氣長輸管道安全防護預警系統也是其主要內容。下面主要介紹某一具體項目的預警系統情況和應用。

一、長輸管道安全防范及其平穩運行的必要性

天然氣長輸管道隨著當下對自然氣這種天然能源的需求越來越大，其建設數量也隨之增多，這也是目前天然氣能源的利用特點，在很長一段時間內，這種能源需求增長的勢頭都不會有降低的趨勢。經過多年的管道建設技術的發展，我國的長輸管道建設已經逐漸成熟，管道運行的穩定性和安全性都有一定的保證。天然氣長輸管道的修建已經迎來了建設的第四個高峰，不同區域的天然氣長輸管道建設已經基本完畢。當地的天然氣管道網絡布局已經初具規模，能夠滿足當前的天然氣需求，但還需繼續進行天然氣長輸管道建設為未來天然氣能源的使用過程做好鋪墊。天然氣長輸管道和原油運輸管道有較多的不同，氣體相較于液體，穩定性和安全性均不能保證，具有易燃易爆特點，這也是在天然氣運輸中主要的安全威脅。若是由于天然氣長輸管道出現問題引發天然氣爆炸，造成的后果是極其嚴重的。例如天然氣爆炸引發的火災，會造成大量的人員傷亡以及經濟損失。在火災產生的同時，也會由于天然氣以及各種物品的露天燃燒對空氣質量產生影響，火災也會對周邊的環境造成嚴重污染。

二、然氣長輸管道在運輸過程中存在的安全隱患

1.天然氣泄漏隱患

天然氣泄漏是導致出現安全事故的主要原因，無論是在加油站還是儲存有大量天然氣的倉庫，天然氣都是以液體形式存在的。天然氣需要通過高壓壓縮后才能夠變為液體，在轉變物理形態的過程中，一旦有不規范的工作環節，就會留下安全隱患，導致天然氣有泄漏的風險。這一過程不僅會造成大量的資源浪費，也會由于天然氣易燃易爆的特性導致爆炸或火災等危險事故的產生，對人民的生命財產安全是極大的影響。天然氣的儲存裝置和壓縮裝置，包括氣罐、回收瓶以及壓縮機等，都可能存在天然氣泄漏的風險。在長久的使用下會產生諸如開焊或是管道運輸堵塞等現象，加大了天然氣泄漏的風險。

2.自然因素的影響

惡劣的天氣情況，例如，強降雨天氣會對管道的使用造成嚴重影響，加大了管道破損天然氣泄漏的風險。在強降雨天氣來臨時，大量的雨水會滲透到土壤中，出現雨水浸泡天然氣長輸管道，這是較為常見的現象。再加上雨水中的各種復雜物質可能會對天然氣長輸管道造成腐蝕，管道周圍濕潤的泥土會大大降低天然氣長輸管道的使用壽命，這也是管道被腐蝕后出現天然氣漏點的主要原因。地震災害同樣會影響天然氣長輸管道的正常使用，不僅會導致天然氣長輸管道的位置移位，還會由于巖塊、碎石等的開裂掉落對天然氣長輸管道的表面造成損傷，是對天然氣長輸管道破壞最為嚴重的一種自然災害。自然災害中的泥石流或是滑坡也會對天然氣長輸管道的使用壽命造成影響，這種災害由于具有突發性，因此不容易被預測或是提前做好預防措施。對天然氣長輸管道的破壞較大，簡易的預防措施并不能起到太大的作用。

三、系統的運用措施

1.數據采集和分類

系統的數據來源是通過自主研發的自動采集設備和相關硬件設施進行現場采集，系統實現了監測數據的自動采集以及采集數據的自動入庫。監測硬件設施主要有一體化滲壓監測、地表位移（GNSS）、滑坡體內深部位移監測，一體化溫濕度雨量，視頻監測站，體化滲流壓力監測站，能夠對地災監測中滑坡體內部孔隙水壓力、滲透壓力的監測實現自動監測，具有土壤水壓力、滲透壓力數據智能采集，長期固態存儲和遠距離傳輸等功能;一體化GNSS高精度地表位移監測站，能夠進行地表位移的監測，它能同時接收“北斗+GPS+GLONASS”衛星信號，可通過3G/4G/GPRS、光纖等多種無線或有線的通訊方式，將相關數據傳輸到指定的監測中心。自帶的太陽能供電系統、避雷系統等可保障一體化高精度地表位移監測站在野外長期工作;一體化深部位移監測站，結合鉆孔和測斜管安裝，對滑坡（不穩定斜坡）進行深部位移監測;一體化溫濕度雨量信息監測站，主要是掌握區域內降雨量的分布;一體化視頻監測站自動拍攝和存儲的影像和照片，通過遠程IP、域名尋址訪問或光纖傳輸實現視頻監測。監測數據信息可通過GPRS、CDMA、北斗衛星、短信等傳輸方式傳送到監測預警平臺。

2.在天然氣儲存區域建立事故預警機制和預警系統

建立預警系統的主要目的就是為了對天然氣的儲存區域進行全方位的監管，無論是加油站還是小型的天然氣灌裝工廠，都應該建立一套完善的事故預警機制降低安全事故的發生概率。事故預警機制與預警系統的配合使用能夠利用電腦對各種設備的運行情況進行監管，并對重點區域實時看護，增加巡邏人員對重點區域的巡邏頻率。預警系統中的可燃氣體檢測探頭能夠在天然氣泄漏時第一時間內發出警報，以及時解決問題避免安全事故的發生。

結束語：

綜上所述，長輸天然氣管道能夠將天然氣跨越不同地形、不同地域傳輸至用戶，給用戶的日常用氣帶來了更為便捷的體驗。為了避免安全事故的發生，就要在提升工作人員安全意識的同時，從多個角度制定安全措施，以保證天然氣長輸管道的使用安全，延長其使用壽命。且運用長輸管道安全防護預警系統可實現對油氣管道工程沿線滑坡、洪水等地質災害進行自動監測和預警，應用效果較好、能及時發現隱患。對地質災害引發的管道安全風險做到可防、可控，將風險降到最低，服務于長輸氣管道“安、穩、長、滿、優”運行。該系統也可以推廣應用于山地長輸管道的安全防控，有較好的應用前景。

參考文獻：

[1]劉玉杰，王偉，馬雨廷.天然氣長輸管道安全防護預警系統應用[J].中國石油和化工標準與質量，2018，38（24）：60-61.

[2]吳長丕，楊緒運，周德敏，等.輸油管道完整性檢測評價應用分析[J].管道技術與設備，2018（04）：60-62.