天然氣長輸管道運行風險識別及應急管理預案

管西玲

（山東萊克工程設計有限公司，山東東營 257000）

隨著“碳達峰、碳中和”目標的提出，能源低碳轉型加快進程，多元化、低碳化、清潔化是能源未來發展之路，要想加快實現“碳達峰、碳中和”目標，應對氣候變化，實現低碳發展，提高天然氣在一次能源中的比例勢在必行。與煤炭、石油相比，天然氣具有用途廣泛、安全、便捷、熱值高、清潔環保等優勢，是我國推進能源生產和消費革命，構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系的重要路徑。從消費端來看，清潔能源替代傳統能源已在全國范圍開展。“油改氣”“煤改氣”項目不斷推進，從生產端來看，加大了天然氣的勘探開發，加快天然氣長輸管道的建設。天然氣發展進入快車道，天然氣將迎來新的更大的發展機遇期。

但是天然氣不僅僅是一種清潔能源，同時也是一種易燃易爆的氣體，從氣源地到用戶需要長距離高壓輸送，天然氣供應主要以管輸為主[1]、車拉為輔。通常情況下，天然氣管道失效造成的危險主要包括爆炸、持續燃燒產生的熱輻射及有毒的使人窒息的氣體。一旦發生泄漏，輕則污染生態環境，重則威脅周邊人身安全，造成財產損失。高壓輸氣管道一旦發生事故，后果極其嚴重，故加強天然氣長輸管道風險分析及應急管理顯得尤為重要，可以有效的降低事故發生率，減少人員傷亡及財產損失。

1 天然氣長輸管道運行相關風險識別

風險識別是實現天然氣長輸管道應急管理的重要前提[2]。因此，為了有效實現天然氣長輸管道的應急管理，必須先對天然氣長輸管道運行過程中存在的危險因素進行識別，并對可能發生的事故類型及后果進行分析[3]。管道可能會因土壤腐蝕、雜散電流腐蝕、材料缺陷和焊口缺陷、自然災害、第三方破壞等因素引起管道泄漏或斷裂。主要風險分析如下。

1.1 自然災害

天然氣長輸管道從資源方到用戶，需要長距離輸送，經常會需要經過地質條件復雜，生態環境惡劣的區域，滑坡、崩塌、泥石流、洪水、地震等地質災害，都會對管道造成損害，輕則彎曲，重則引起管道斷裂，進而引起天然氣泄漏并引發事故。

1.2 防腐層破壞

管道在土壤中的腐蝕情況是非常復雜的，除了管道材質，不同土壤的理化性質，如：土壤電阻率、含水量、透氣性、總鹽分、溫度、酸堿性、有機質含量、氧化還原電位等，都有可能直接或間接影響管道的腐蝕過程。

防腐層能使管道與腐蝕環境隔絕開，作為管道保護的第一道屏障，是管道防止外部腐蝕的主要手段。但由于搬運或施工過程中對防腐層造成的損傷破壞，以及隨著時間延長防腐層逐漸老化，都將導致防腐層性能不斷下降，引起管道腐蝕的加劇。定向鉆施工對管道防腐層造成的損傷是不可修復的，會極大地影響管道陰極保護系統的投運和保護效果，成為管道安全運行的重要隱患，高壓天然氣管道一旦被腐蝕破壞，帶來的后果是不可估量的。隨著安全要求和意識的提高，特別是定向鉆防腐層損傷的頻繁發生，已經引發業內對管道運行安全的極大擔憂，開始高度關注定向鉆穿越段防腐層的保護問題。

1.3 第三方因素

道路建設、建筑施工等人為活動也會對管道造成破壞。

1.4 設備老化

站場閥門、法蘭、墊片等選擇不當或老化損壞也會造成管道內的氣體泄漏。清管、分離、過濾等設備因異常原因超壓，若安全泄壓裝置失靈，也可能會造成超壓導致氣體泄漏。當系統發生事故，氣體需要排放時，要將管道中的氣體直接排入大氣，若氣體擴散條件不好，導致氣體與空氣混合達到爆炸極限時，也存在爆炸危險。

根據識別出的管道運行風險，制定相關的應急管理預案。為了提高應急管理能力，需要定期對應急管理預案的完整性和可執行性進行檢查，并定期組織演練，使得演練變成常態化，危險來臨時才能有效應對，冷靜處理。

高后果區應作為重點關注區域，建議從施工期加強監理力度，保證施工質量，嚴格按照設計要求進行施工；試壓及投產階段應對高后果區管段重點檢查，制定針對性預案，做好沿線宣傳并采取安全保護措施；運營階段應將高后果區管道作為重點管理段，建議運營期間加強管道巡檢，尤其是規劃區，應密切注意城市發展，對可能出現的建筑物、道路等占壓管道情況，需及時與主管部門協商解決，避免造成隱患；對處于因人口密度增加或地區發展導致地區等級變化的輸氣管段，應評價該管段并采取相應措施，滿足變化后的更高等級區域管理要求；應定期審核管道完整性管理方案以確保高后果區管段完整性管理的有效性，必要時應修改完整性管理方案以反映完整性評價等工作中發現的新的運行要求和經驗。

另外，需要定期開展管道內檢測及外部防腐層檢測，確保管道運行狀態良好。

2 分析了天然氣長輸管道存在的問題

2.1 設計不合理

中國幅員遼闊，對天然氣的需求隨著發展而不斷增長。近年來，雖然長輸天然氣管道建設處于全速狀態，但不同土壤特性對長輸天然氣管道鋪設環境的影響總是不同的。因此，在實際施工過程中，管道初步設計中的一些問題逐漸暴露出來。由于不同地方的土壤不同，在天然氣管道建設中應進行合理的調整。比如土壤的酸堿度問題已經對長管道鋪設有不同程度的腐蝕，堿性土壤的影響相對不是很嚴重，而酸性腐蝕已經在一些地區出現了不同程度的現象；同一管道材料在個別區域出現管壁變薄，一旦管道破裂，其危險程度可想而知。因此，必須根據實際情況，對現有的管道設計進行科學合理的改進。

2.2 管理不規范

除了設計上的問題外，天然氣長輸管道的運行還存在著嚴重的風險，即管理不規范。由于在制度上不完善，難以提出有針對性的計劃和工作安排，同時缺乏有效的管理制度和獎懲責任制度，導致作業安全不能很好地實施。從目前天然氣長輸管道的運行情況來看，操作人員不正確佩戴勞保產品、操作人員不按規范操作以及在操作現場的高度沒有監測工作等現象較多。在相關制度不完善的情況下，管理計劃似乎只是紙上成書。正是這些看似無關緊要的環節，構成了天然氣長輸管道運行中的重要風險因素。因此，規范長輸管道運營管理勢在必行。

2.3 第三方施工造成的破壞

隨著農村城市化的發展，城市的開發建設也進入了白熱化階段，隨處可見的建設場景日益密集，而長距離管道壓力站的建設也時有發生；有的施工單位由于安全方面部署不全而對周邊管道造成非法破壞；有的是因為施工現場離天然氣管道太近，不同程度地影響了長輸管道的運行安全。例如，建筑設施和土方工程的長期壓力下，彎曲變形甚至斷裂的風險增加的管道表面以及直接損害管道開挖過程中一些建筑，加重長距離管道操作從外部的風險水平。

3 長輸管道應急管理預案

應急管理預案是重大危險源控制管理的重要組成部分，生產經營單位必須制定關于重大危險源的事故應急管理預案，并定期檢驗和評價其有效程度，以便必要時進行修改。同時，要把有關應急救援知識通過安全教育和培訓，及時告知從業人員和相關人員，以便在緊急情況下采取應急措施。

實體管道建設的同時，有必要同步開展智能化管道建設，利用物聯網、大數據、移動互聯網及感知技術進行構建，實現工程建設、生產運營全生命周期數字化、智能化管理。應急管理系統可以為管道應急指揮業務體系提供技術支撐，主要管理應急預案、應急演練、應急資源、預警報告、應急救援、應急處置、周邊環境數據等內容。

主動推送應急資源、危險源、環境敏感點等相關信息，可通過應急現場的視頻及檢測設備，實時監控現場動態，自動關聯事故案例庫中類似事故案例處理流程，保證科學、有效地采取應急處理措施。

3.1 事故應急體系

加強管道工程的安全運行管理，應對突發事故，提高事故應急處理能力，確保在第一時間將事故現場的數據、圖像、語音等資料信息傳送給指揮中心，能夠實時同步事故現場的情況，實現對事故現場的遠程指揮。

3.2 應急預案編制的建議

（1）根據相關要求，編制總體應急預案、專項應急預案、現場處置程序；（2）專項應急預案中應包括火災爆炸事故應急預案、天然氣管道泄漏事故應急預案、天然氣管道破裂事故應急預案、環境突發事件應急預案、氣象災害事故應急預案、地質災害事故應急預案、地震災害應急預案、洪汛災害事故應急預案、恐怖襲擊事件應急預案等預案；（3）應急計劃實施中，需要注意補充應急預案終止后對事故的總結和事故調查；（4）應急預案編制完成后，應進行評審，并按照規定要求報有關部門備案；（5）工程投產后，應急預案應定期對職工進行培訓和演練，并做好詳細記錄；（6）建議應急預案、應急演練與當地政府應急預案銜接；（7）根據泄漏點大小、運行壓力、風向等情況確定管道周邊進行警戒的范圍（不允許人員、車輛等進行進入，除了防止人員發生中毒窒息外，更重要的是防止各種火源的帶入，如：靜電、手機產生的電磁輻射，碰撞火花、管道周邊動火等]）；（8）編制應急預案前應對周邊管道進行細致的調查，分析管道間事故狀態下的相互影響，并在預案編制時予以考慮。

4 小結

針對天然氣輸氣管道可能發生的重大事故，如天然氣泄漏事故、火災爆炸事故等建立應急管理預案，對于有效地降低事故發生率，及控制事故影響程度，防止事故升級，從而最大限度地減少事故造成的人員傷亡和經濟損失，具有重要意義。天然氣長輸管道事故應對要實行預防為主、預防與應急相結合的原則，要想保證天然氣長輸管道安全平穩運行，要在平時注重識別管道運行可能存在的潛在風險，加強日常管理與防范，減少事故發生的概率，從源頭上杜絕事故的發生，保證管道的本質安全。