天然氣集輸管道危險有害因素分析及控制

李茜璐，成琳琳(中國石油西南油氣田公司集輸工程技術(shù)研究所，四川 成都 610042)

0 引言

隨著城市化進程的不斷加快，人們對天然氣的需求量不斷增加，由于天然氣的特殊化學(xué)性質(zhì)，天然氣的集輸過程必須充分保證安全性，這也給天然氣集輸管道的建設(shè)提出了更高的要求，近年來，各種危害有害因素給天然氣集輸管道的安全性帶來了威脅，也發(fā)生了各種安全事故，嚴重影響著社會的穩(wěn)定發(fā)展。對天然氣集輸管道危害有害因素采取有效的措施加以控制是天然氣集輸過程中要充分重視的[1]。

1 天然氣集輸管道危害有害因素分析

1.1 外界因素

外界因素諸如惡劣天氣、空氣濕潤、地質(zhì)災(zāi)害等環(huán)境因素或工作人員責(zé)任心差、技術(shù)水平不過關(guān)等人為因素都容易嚴重影響天然氣集輸管道的安全性。空氣中的腐蝕成分與空氣的濕度有關(guān)，濕度越高，腐蝕成分越多。在空氣較為潮濕的室外，天然氣集輸管道會由于大量的腐蝕成分而受到腐蝕，長此以往，天然氣集輸管道的安全性會大大降低[2]。其次，惡劣的天氣或嚴重的地質(zhì)災(zāi)害都會直接影響天然氣集輸管道的正常運行，如寒冷的下雪天可能會造成集輸管道受到凍害，地震、泥石流等自然災(zāi)害會對管道的安全性產(chǎn)生威脅等。對此，為防止自然環(huán)境對集輸管道的危害，就需要工作人員對當?shù)氐臍夂蜃兓闆r做好及時地掌握，以有效的防護措施應(yīng)對各種自然氣候的危害。

外界環(huán)境除自然環(huán)境之外，也包括一定的人為因素。當前天然氣集輸管道的建設(shè)離不開人工參與，但不同的工作人員工作態(tài)度、技術(shù)水平、綜合素質(zhì)等各不相同，再加上管理工作的不到位，很有可能出現(xiàn)操作失誤的現(xiàn)象，嚴重威脅天然氣集輸管道的安全性。此外，有部分管理人員一味追求工作效率，而忽略了對工作過程的質(zhì)量監(jiān)管，導(dǎo)致天然氣集輸管道存在一定的安全隱患。目前，我國天然氣集輸管道的建設(shè)已經(jīng)具有較為成熟的技術(shù)水平，在這一環(huán)境下，天然氣集輸管道的安全性就與工作人員的綜合素質(zhì)、工作態(tài)度、操作水平、經(jīng)驗?zāi)芰Φ让芮邢嚓P(guān)。

1.2 工藝因素

天然氣集輸過程中的工藝要求十分復(fù)雜，尤其是脫硫、脫水等工藝，復(fù)雜的工藝難免會對集輸管的設(shè)計人員提出了更高的要求，也增加了安全問題的潛在隱患[3]。氣井生產(chǎn)的天然氣在進入長輸管道中輸送之前需要經(jīng)過處理，處理之后需要達到相關(guān)的國家標準。為了使天然氣滿足處理要求，在處理的過程中會用到各種機器設(shè)備，這些處理設(shè)備往往在高壓環(huán)境下運行，若天然氣技術(shù)工藝設(shè)計不合理，就會嚴重威脅天然氣集輸?shù)陌踩裕斐墒謬乐氐暮蠊ＴO(shè)計人員對天然氣技術(shù)工藝設(shè)計的正確性是保證天然氣集輸過程安全性的重要保障。通常情況下，設(shè)計人員都是按照一定的要求和標準進行工藝設(shè)計，只要設(shè)計過程規(guī)范合理，那么工藝因素對天然氣集輸管道的危害幾率并不會很高。

1.3 設(shè)備因素

天然氣集輸過程會用到大量的設(shè)備，這些設(shè)備體積、種類、用途都各不相同，有體積較小的安全閥門，也有體積較大的脫水裝置，而這些設(shè)備通常會與天然氣集輸管道相連接。設(shè)備的使用對天然氣的集輸過程提供了保障，但同時也帶來了一定程度的安全隱患。集輸管道與設(shè)備的連接需要保證尺寸相匹配，如果二者不匹配或匹配度較差，很容易引發(fā)天然氣泄漏等現(xiàn)象。當設(shè)備出現(xiàn)故障未及時發(fā)現(xiàn)或設(shè)備經(jīng)過長期食用后嚴重老化等現(xiàn)象都會產(chǎn)生嚴重的后果，極大地威脅著天然氣集輸管道的安全運行。比如天然氣泄漏問題很有可能是閥門老化之后出現(xiàn)的。

1.4 介質(zhì)因素

介質(zhì)因素主要是天然氣自身的特點對天然氣集輸管道的安全運行造成的危害，天然氣是一種易燃易爆的氣體，且具有一定的窒息作用。如果在外界存在明火的情況下，當天然氣集輸管道出現(xiàn)泄漏問題時，泄漏出的天然氣遇到外界的明火就會發(fā)生爆炸、火災(zāi)等事故，造成十分嚴重的后果。另外，靜電等現(xiàn)象也會引發(fā)天然氣爆炸，這也是對天然氣集輸管道安全運行最重要的危害有害因素。對此，相關(guān)部門為防止這一危害的發(fā)生對工作人員作出了一定的要求，嚴禁明火進入天然氣集輸場地，工作人必須經(jīng)過防靜電處理之后方可進入天然氣集輸場地，通過一系列的規(guī)章制度，保證了天然氣集輸管道運行的安全性，就近幾年來看，爆炸、火災(zāi)等發(fā)生的現(xiàn)象較少。其次，天然氣的泄漏會造成工作人員的窒息，如果處在封閉的空間內(nèi)，當天然氣集輸管道發(fā)生了泄漏，工作人員的生命安全將會受到威脅。天然氣自身的特征決定了其本身攜帶一定的安全隱患，進而導(dǎo)致各種風(fēng)險的發(fā)生。

2 天然氣集輸管道危險有害因素的控制

2.1 加強隱患排查

天然氣的泄漏是造成各種風(fēng)險的主要隱患，因此，工作人員要對管道的泄漏加強檢測和排查，嚴格杜絕管道泄漏問題，保證天然氣管道的安全。通過泄漏位置的排查及時采取相應(yīng)的措施在第一時間控制天然氣泄漏的隱患，避免風(fēng)險擴大。當前市場上已經(jīng)形成了相對成熟的管道泄漏檢測方式且檢測方式多樣，比如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測技術(shù)和次聲波檢測技術(shù)等。前者是利用智能算法進行的模擬檢測，后者是通過使用設(shè)備進行檢測。不同的檢測技術(shù)各有優(yōu)點，也都存在一定的不足。比如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測技術(shù)精度較低，但檢測成本低，投入較少；利用次聲波檢測需要使用專業(yè)的檢測設(shè)備，投入的成本較高，但檢測的精度也相對較高。

2.2 加強設(shè)備監(jiān)控

天然氣集輸管道的安全運行與設(shè)備的正常運行密切相關(guān)，為了防止設(shè)備故障、老化等現(xiàn)象對天然氣集輸管道產(chǎn)生威脅，就需要工作人員加強對設(shè)備的監(jiān)控，完善設(shè)備檢修制度，將設(shè)備的檢修日常化。企業(yè)應(yīng)通過引進自動化監(jiān)控設(shè)備，實時監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)，在設(shè)備發(fā)生故障的第一時間進行維修。當前市場上已經(jīng)形成了較為成熟的設(shè)備監(jiān)控裝置，但只是針對大型設(shè)備。對小型設(shè)備來說，還是需要通過加強人為的巡查和檢修，及時發(fā)現(xiàn)各種故障隱患以及老化設(shè)備，進行檢修或更換新型設(shè)備。

2.3 完善管道設(shè)計工藝

管道設(shè)計工藝對集輸管道安全性的影響主要表現(xiàn)在設(shè)計的合理程度和管道材料選擇這兩個方面。為了保證管道工藝設(shè)計的合理性，設(shè)計人員必須完全遵守相關(guān)規(guī)范和要求，以專業(yè)的技術(shù)和強烈的責(zé)任心投入設(shè)計，設(shè)計完成之后再由專門的審查人員審查，通過多重審查且審查合格之后方可用于施工。對于管道材料的選擇一定要保證其質(zhì)量，嚴格杜絕以次充好的情況，盡量選擇管道壁較厚的材料，并且在內(nèi)外壁都要增設(shè)防腐層，降低外界因素對管道造成腐蝕的幾率，降低管道金屬腐蝕速度。完成管道施工建設(shè)之后，為了保證管道投入運行的安全性，還需要全面檢測管道的合理性和強度，經(jīng)過測試達到一定的標準方可投入運行。

2.4 提高工作人員的綜合素質(zhì)

加強對技術(shù)管道施工人員的培訓(xùn)，包括對操作水平、工作態(tài)度、責(zé)任意識、緊急風(fēng)險處理能力等全方位的培訓(xùn)，不斷提高施工人員的專業(yè)技術(shù)水平，培養(yǎng)施工人員的責(zé)任感和使命感，提升工作人員處理緊急風(fēng)險的能力。企業(yè)要制定并落實相關(guān)的規(guī)章制度，規(guī)范施工人員的操作行為。另外，企業(yè)要完善責(zé)任體系和獎懲制度，以此來約束工作人員的行為，提高工作人員工作的積極性。

3 結(jié)語

天然氣集輸管道的危害有害因素涉及各個方面，其導(dǎo)致的后果十分嚴重。從天然氣集輸管道危害有害因素入手，進行詳細的分析并充分了解，再制定相應(yīng)的應(yīng)對措施，做好各種風(fēng)險隱患排查，加強設(shè)備監(jiān)控管理，不斷完善管道工藝設(shè)計，加強人員培訓(xùn)，提高人員綜合素質(zhì)等，是保障集輸管運行安全性的重要手段。