油氣管道高后果區(qū)按照免維修管段本質安全建設的思考

前 言

隨著油氣管道需求地域的縱深發(fā)展和管道建設水平的快速提升，結合本人近十年來從事并參與管道設計、施工、投產試運、工程遺留問題整改、事故維搶修到運行管理等親身工作經歷，按照安全管理理論：“任何事故都是可以預防的”，但預防事故是要花費代價和成本的，不同類型事故的發(fā)生是有不同規(guī)律和概率的，現(xiàn)實中只要將事故發(fā)生的概率控制在可以接受的范圍內即可;即使航天科工也有機毀人亡的事故發(fā)生，但決沒有影響航空航天事業(yè)發(fā)展和航班正常飛行，如果要杜絕任何概率事故的發(fā)生，工程建設的投資投入就是無止境的。本文提出了油氣管道在高后果區(qū)按照免維修管段本質安全建設，確保在免維修管段發(fā)生的事故概率不高于可維修管段在有效維護、維搶修情況下的使用壽命。提出免維修管段的明確定義。

油氣管道發(fā)生事故無非是管道焊縫質量、管體腐蝕、違規(guī)操作造成憋壓爆管、第三方損壞以及無法抗拒的自然災害造成的泄露、污染、著火、爆炸甚至惡性傷亡事件，輕則影響生產運行，重則給人民生命財產帶來損失。

本文總結提出了為什么要建設免維修管段，如何建設免維修管段，建設免維修管段需要做哪些工作，目前建設免維修管段還存在哪些問題和建議。

關鍵詞：高后果區(qū)? 事故? ?本質安全? 免維修管段

一、免維系管段的定義

免維修管段在狹義上可定義為不需要維修的管段或者是在實際運行過程中沒有條件進行維修的管段，只有重建新管段將事故段廢棄。廣義上是指在油氣管道建設中，針對部分管段所處特殊位置，特別是第三方損壞概率極低、管道出現(xiàn)事故維搶修作業(yè)成本巨大甚至無法實施的管段，即使其他段出現(xiàn)問題而這些高后果區(qū)不會出現(xiàn)事故的管段稱為免維修管段。

免維修管段主要包括無法依照普通陸地管道可以隨時實施在線監(jiān)測、維修和搶修，或者維搶修成本接近或超過新建管段，維搶修時間超過管段允許停輸時間，或因維搶修造成重大社會影響以及特殊安全要求地區(qū)的管段，均屬于免維系管段。例如：海底管道、定向鉆或開挖穿越的江河湖泊、魚塘、山體、穿越交通線路、管廊帶、陡峭山體段、石方地段、跨越段甚至隧道內管段;

免維修管段還包括管道一旦出現(xiàn)事故會造成重大污染和災難的管段。例如管道無法避繞而經過的水源地、環(huán)境保護區(qū)、風景區(qū)、人口密集區(qū)、軍事區(qū)等。

二、為什么要建設免維系管段

目前在管道建設中對于免維修管段可能產生高后果區(qū)在設計標準、施工、檢測和運行維護的要求基本一致，但根據(jù)筆者多年現(xiàn)場工作發(fā)現(xiàn)，許多隱蔽工程施工質量遠達不到設計和檢測要求，施工質量是無法在線檢測的，比如定向鉆，即使知道有問題也無法維修，更不可能再重新鉆一次，這種隱患在短期起內不會引起重視，這就是隱患根源;一旦出現(xiàn)腐蝕穿孔就會泄露造成污染和事故。

管道在高后果區(qū)防腐設計也存在許多無法滿足免維修建設的要求。例如：傳統(tǒng)管道外防腐層采用三層PE，補口采用聚乙烯熱收縮帶，熱煨彎管采用雙層環(huán)氧粉末;從這些防腐材料性能上就能明顯看出直管段比補口處防腐材料性能好，補口處比彎管處防腐材料性能好;而實際中管道彎管處是線路彈性敷設應力集中釋放點，管道運行一年四季熱脹冷縮造成蠕動也容易造成彎管處防腐層損壞，尤其是施工造成的破壞現(xiàn)場修復十分困難，這就是事故的潛在爆發(fā)點，但在實際設計、施工使用環(huán)節(jié)，這部分防腐層性能指標最差;焊口處由于母材和焊材存在的電位差，并且焊口存在一定應力，加之焊口處焊接、無損檢測人為操作存在質量難以保證，而補口處防腐材料指標遠不如三層PE性能好;材料選用與現(xiàn)實需求不匹配。

另外在高山陡坡石方段，目前通用的做法是采用細土回填保護管道外防腐，事實上施工中為節(jié)約成本不一定按此實施;即使回填細土，也會隨著時間和雨水的沖刷而流失，與管道接觸的依然是回填的石塊，這些石塊可以劃損防腐層;常規(guī)做法難以在根本上保護管道。

但國外已經在設計標準中明確提出石方地段管道防腐設計要求即必須采用耐劃傷的仿佛材料，而國內總以為這樣會增加投資，首先就會被專家和領導砍掉，這實際是一種只顧眼前利益，不考慮長遠利益的思維;相反對山區(qū)如何修建伴行道路、配置高端維搶修設備、增加維搶修定員而花費的大量成本慷慨大方。這是本末倒置的，也是不正常的工程建設理念。

鑒于上述諸多現(xiàn)狀，筆者認為建設免維修管段就是要從本質安全出發(fā)，預防為先的角度，實事求是、打破常規(guī)、因地制宜的制定切實可行的標準和做法，從而高效建設免維修管段。

建設免維修管段安全管理和建設高效經濟管道的新思路。凡是按照國家、行業(yè)標準和規(guī)范所設計、建設和運行維護的管道，除人為損壞和其他不可抗拒的自然災害外，管道安全使用壽命是由管道防腐效果好壞絕對的。管道事故預防只要從設計、材料、施工、檢測、運行管理等方面得到嚴格控制，免維修管道就可以實現(xiàn)。在實際建設過程中，要把以上環(huán)節(jié)都控制在規(guī)定的理想狀態(tài)不現(xiàn)實。

通常高后果區(qū)管段占管道全長10%左右，而這些地段所需要的維搶修設備設施投入占全線維搶修總投資的90%以上，因此必須把有限的資源投入到預防風險最大的、最關鍵的工程環(huán)節(jié)和使用環(huán)境中。建設免維修管段是一種既經濟又可行的途徑，它能從源頭上大大降低管道出現(xiàn)事故的概率，同時能避免建設許多杯水車薪的、不現(xiàn)實的事故預防和維搶修設施，如在江河湖泊備用的收油船、圍油欄，在山區(qū)修筑的車輛無法通行的伴行路，有些管理部門甚至要穿越交通線路兩側設置的截斷閥室等。從本質安全解決管道建設和運行優(yōu)化管理問題，使管道建設各環(huán)節(jié)都能找到強有力的依據(jù)并統(tǒng)一認識，排除政府機關和相應管理部門對管道穿越高后果區(qū)沒有必要的擔心和不必要的顧慮，甚至懷疑管道安全對社會造成威脅和影響;讓全社會都能共識管道安全最先進的理念是預防為主建設的免維修管段，而不是把精力都集中在管道發(fā)生事故如何處理的應對措施上。確保免維修管段理念在管道建設時就真正落到實處，讓全社會對管道安全放心，少讓政府為管道建設提出種種無理取鬧的要求。

三、如何建設免維系管段

由于目前還沒有免維修管段的建設（設計、施工、檢測和運行管理）標準，筆者人為應該在人為損壞概率極低的“三穿工程”區(qū)段率先建設免維修管段，達到除戰(zhàn)爭和不可抗拒自然災害的意外情況下，即使管道其他地方出現(xiàn)問題，在這些免維修管段都不會出現(xiàn)問題;只需要在運行管理過程中把管道的防腐的陰極保護做好，確保管道處于受有效電位保護狀態(tài)，免維修管段就永遠不用維修，直至達到管道使用壽命。根據(jù)管道目前建設現(xiàn)狀和事故分析，需要從以下幾個方面進行系統(tǒng)規(guī)范要求，就一定能建成免維修管段。

1、設計方面

鑒于目前沒有明確可以執(zhí)行的設計規(guī)范和標準，所以就需要有創(chuàng)新思維，結合國內外管道建設和運行管理經驗以及管道風險評價的理論和成果，應做好以下幾方面工作。

1.1 按照管道使用壽命要求，參照輸氣管道三級或四級地區(qū)設計系數(shù)，計算管道強度，選址管道壁厚為指導思想，即增加管道壁厚是本質;

1.2 對焊接質量的檢測達到射線和超聲波“雙百檢測”，對檢測結果提出明確達標要求;

1.3 對免維修管道都要進行單獨試壓且對免維修管段承壓能力的試壓按照管道設計壁厚計算所能承受的壓力確定強度和嚴密性試驗壓力值，該試壓值比非免維修段管道試驗壓力值高，這是免維修管段安全保險系數(shù)所在，更是管道投運后，其他管段出現(xiàn)超壓泄露而免維修段不泄露的基礎和保障;

1.4 對免維修管段的防腐層設計提出明確細化的指標要求和檢驗方法，確保施工完成后能達到設計要求的指標;

1.5 設計中明確免維修管段位置，并明確政府或企業(yè)在常規(guī)設計中提出特殊要求而增設的維搶修設備設施，今后一律不需要再配置;

1.6 對于定向鉆穿越，一定要經過試回拖管段防腐層檢查并確認無損的技術要求;

1.7 對免維修管段焊口和彎管處防腐材料性能提出新的絕緣、抗劃傷、抗剝離、抗老化、粘接力金和使用壽命等技術指標指標要求;

1.8 對設計標準可研、初步設計和施工圖的費用估算、概算和實際結算中考慮確認以上費用得到保證;

1.9 對于不按照免維修管段標準規(guī)范的設計單位，嚴禁參與中石油項目。

2、材料采購方面

2.1 材料采購應嚴格按照免維修管段所提出的技術規(guī)格書和數(shù)據(jù)的進行;

2.2 對于材料性能指標有新要求的，要求使用前應通過性能指標評定合格者才能進入投標報價，否則不得參與投標;

2.3防腐材料性能指標必須在采購前得到合格證，并出具權威機構的證明;

2.4 對于違反上述規(guī)定的單位，嚴禁參與中石油項目。

3、施工方面

3.1 嚴格按照免維修設計標準施工，施工質量必須滿足各項檢驗標準;

3.2 管道焊接完成后按照設計要求進行單獨試壓，試壓合格后方可進行防腐層施工，防腐層性能檢驗應取得業(yè)主單位確認;

3.3 定向鉆穿越必須進行試回拖，主管道回拖后應對防腐層進行檢測并取得業(yè)主確認;

3.4 所有施工環(huán)節(jié)必須留存影像資料，所有隱蔽工程需要業(yè)主單位確認，所有檢測過程和結果必須留存在案;

3.5 對于違反上述規(guī)定的單位，嚴禁參與中石油項目。

4、檢測方面

4.1 嚴格按照免維修管道設計要求履行各項指標檢測;

4.2 檢測要從原材料入手，不合格產品，嚴禁進入工程建設環(huán)節(jié);

4.3 檢測單位必須具備專業(yè)資質;檢測人員必須持證上崗，檢測過程和結果必須有影像資料且記錄在案;

4.4 對于違反上述規(guī)定的單位，嚴禁參與中石油項目。

5、運行管理方面

5.1 運行操作人員必須經嚴格培訓，持證上崗，按照設備操作規(guī)程執(zhí)行;

5.2 定期對管段進行智能檢測和評價工作，評價和檢測單位必須具備資質，結果記錄在案;發(fā)現(xiàn)問題應提前制定維搶修預案;

四、免維修管段建設面臨的問題和建議

作為管道建設者，尤其是設計者，應該潛心研究新思路、新方案、新標準，在設計階段為免維修管段課題做足功課。

油氣管道高壓、輸送介質易燃易爆，由于大多數(shù)人不具備專業(yè)知識，對管道事故發(fā)生原因無法深入研究了解，因此對管道產生巨大的恐懼和擔心。從政府相關部門、各行業(yè)專家在方案評審時無處不體現(xiàn)他們對管道的擔心和顧慮，由此提出種種不合邏輯、難以實施的要求。例如：中貴輸氣管道環(huán)評時專家提出管道通過水源地應設置防滲漏措施并寫進最終專兼審查意見，設計單位從天然氣介質本身物理化學性質到管道建設各環(huán)節(jié)管控向專家多次解釋，耗費大量時間;錦鄭成品油管道穿越沈陽鐵路局所轄鐵路防火消防設計時專家提出鐵路兩側100m范圍內增加閥室;定向鉆穿越天津市河流時，水務和環(huán)保專家們提出需要設置保護套管防止泄露;穿越灤河防洪評價評審時，水利廳擔心管道泄露要求埋深15m等等。如果按照政府或專家意見實施，不僅增加工程投資，而且毫無意義。所以建設免維修管段一定要寫進國家標準，得到政府各級管理部門認可和共識。

我們可以在源頭上、標準上、理念上投入資金來預防、控制、管理，但絕不能做那些勞民傷財、華而不實的工作。

此文僅是筆者個人觀點，希望起到拋磚引玉作用。要真正把建設免維修管段落到實處，需要高層領導重視，成立專題科研項目組，細化完善設計、施工、材料、檢測和運行各環(huán)節(jié)標準規(guī)范，才能徹底解決管道建設關鍵技術問題，免維修管道建設才能得到落實和認可。

作者簡介：

馬馳，男，1985年出生，工程師，2008年畢業(yè)于遼寧石油化工大學油氣儲運專業(yè)，現(xiàn)在中油遼河工程有限公司從事油氣管道設計工作。

中油遼河工程有限公司? 遼寧盤錦 124010