山區區域天然氣管道應急救援技術研究

張兵

（中石化江漢油建工程有限公司，湖北 武漢 430000）

目前，我國天然氣管道建設正處于快速發展時期，山區管道長度不斷增大，而管道途經地區各種復雜的地質條件多樣性、氣象條件的復雜性以及管道附近國家基礎設施建設的增多，都對管道造成不同形式的威脅，管道腐蝕穿孔、應力集中釋放造成焊縫開裂、第三方破壞等等險情時有發生，而山區地質環境又制約了管道事故的應急救援。一些搶修單位對山區管道搶修機具運輸和專用設備進行了研制，對山區搶險預案有針對性進行組織搶修演練。為確保山區管道應急救援的順利進行，本文介紹一些山區天然氣管道搶修的好方法和新經驗。

一、天然氣輸送管道事故危險源情況及風險分析

油氣輸送管線突發事件是可能存在的事故災難類突發事件之一。根據我市油氣企業的業務類型，通過風險評價和風險分析，可能發生的事件主要類型有：1.洪水、山體滑坡、地震等自然災害引發的大規模油氣管道斷裂、油氣大量泄漏及泄漏引發火災、爆炸或重大環境污染事件。2.因第三方破壞、設備設施故障、管道腐蝕或操作失誤等原因造成的油氣管道發生大量油氣泄漏，易引發火災、爆炸或重大環境污染事件。

二、提高天然氣輸送管道事故應急響應質量的有效措施

（一）構建統一的應急管理組織體系

構建統一的應急管理組織體系，就是將應急救援力量和應急救援資源進行統一的管理。由于天然氣輸送管道事故應急救援是一項專業性較強且涉及內容較多的工作，所以如果僅僅只是依靠管理部門進行處理是遠遠不夠的，還需要將各方力量和資源有機結合，從而形成一個統一的應急管理組織，并發揮其作用，開展有效的指揮工作。同時，借助地理信息系統（GIS），建立起應急救援指揮決策系統和應急救援資源數據庫，將分布不同地理位置的救援力量和應急資源進行統一的管理，這樣在發生管道事故時，指揮中心可以通過決策系統確定事故發生附近的救援力量和應急資源情況，然后快速調集所需救援力量和應急資源，通過統一的指揮，各部門有效配合，從而開展有效的應急救援。

（二）完善天然氣輸送管道信息平臺的科學化建設

要想有效解決天然氣輸送管道事故應急響應中存在的問題，還需要不斷完善輸送管道信息平臺，加快科學化建設，為管理人員提供有效的、全面的管理信息，這樣管理人員能夠根據實際的情況來進行科學合理的監督管理。完善天然氣輸送管道信息平臺，需要開展相應的實踐調查工作，掌握天然氣管道輸送的情況，然后根據掌握的運行情況，將正在建設或者將要建設的各項管理數據進行歸納總結并詳細錄入天然氣輸送管道信息平臺中，從而進一步完善輸送管道信息平臺，保證數據的完整性，為管道維護和管理提供高效率的管理系統。同時，可以充分利用網絡資源，實現數據共享和異地數據查詢等功能，這樣一旦發現異常情況，管理人員能夠及時定位事故發生的區域，然后調用相關的信息進行分析，為決策提供準確的數據，從而更好地滿足天然氣輸送管道應急響應的要求。此外，建立事故動態模擬系統，需要充分了解事故的特點，進行有針對性的分析，根據事故成因的分析結果，采用適當的數學模型對事故影響區域、發展過程進行相關的數據計算、模擬和預測，提升事故預測分析的能力，為天然氣管道輸送應急響應方案的制定提供有效的參考依據。

（三）建立高效的天然氣輸送管道事故應急響應機制

建立高效的天然氣輸送管道事故應急響應機制，首先，要不斷改進和完善事故應急響應預案，保證應急響應預案的科學性和高效性；其次，對管道施工發生的影響因素進行有效分析，保證救援路線的科學性，從而提升救援的效率和質量；最后，做好管道事故救援的調查和總結工作，從中尋找事故發生的規律，從而做好天然氣輸送管道安全運行的監測工作。

三、山區搶修施工方法

（一）施工準備

1.對泄漏點現場地形地貌勘查準確，包括山體坡度，地質情況，充分考慮地質承載力。在勘查準確后，選擇合適的施工機械，進場方式，施工機械選擇就近原則，進場方式主要依據現場實際情況選擇，同時考慮施工時間問題。2.合理調配人員。人員的調配一方面要滿足整體搶修需要，二是要做好職能分工，分好主次。選擇維搶修精銳力量作為組對、焊接的主體隊伍；維搶修配合單位預置架設上山機具及負責管段切割和電氣輔助作業；雇用當地人員進行管溝開挖；當地管道部門做好后勤保障。每組隊伍確定好指揮人員，便于彼此之間的協調溝通。3.依據現場勘查情況，確定管道走向及管溝開挖范圍，設備、車輛、土方及管件預置的擺放位置，具備條件的提前使用挖掘機、推土機對擺放場地進行平整。設備的擺放需要考慮電氣焊接設備排布線走向便于現場作業。4.裝備的集裝化、輕便化，集裝化設備需要便于裝載工具的運輸。小型集裝化設備能夠做到可拆卸，方便吊取。所裝載的設備基本包括切割、組對、焊接、電氣、起重幾個主要部分。5.管溝開挖標準符合施工要求。管溝開挖的長度以泄漏點為中心，前后分別延伸至管道上下游兩道焊口處，以便于前后焊口檢測，判斷是否存在缺陷從而確定換管長度。同時管道開挖裸露長度越長，越有利于對口時兩端管線的微量調整。但需要注意的是管道開挖過長，切管時，管道受應力變形量可能越大，給下一步對口造成困難，因此管道兩側的支護是必要的。管溝的寬度為管道兩側分別留有2—3 米間距。管道距離管溝底部高度一是考慮切管防腐作業空間，二是考慮焊接作業空間。對于作業坑底部積水情況，首先要開挖排水渠，集水坑，并使用潛水泵對坑內積水進行抽排。6.管道的組對焊接作業需要參照相應的油氣長輸管道施工驗收規范。對于其中的坡口角度、鈍邊長度、焊縫間隙、錯口余量等尺寸都要依照標準執行。焊接作業需要有具備符合施工要求的焊接工藝評定，并在焊接前對每名焊工進行技術交底，以保證施工質量合格。

（二）方案確定針對天然氣管道應急搶修

主要采取三種方案：焊接套袖、安裝卡具、管段更換。其中焊套袖和裝卡具兩種方法與一般管線施工相同。而更換管段則需要考慮山區現場的實際環境。采取換管方案，首先需要確定所切管段的長度。由于是山區地段，管段的運輸及吊裝要考慮現場環境。對需要更換的管段事前做好測量，所切的長度需要考慮到坡口和焊縫的距離。管段切割前，需做好預防管道切割后位移，造成對口下料困難。管線吊裝對口可采取挖掘機輔助。

四、山區天然氣輸送管道搶修施工安全注意事項

山區搶修作業由于地形特點，施工過程中存在較大風險隱患，因此在環境安全方面有多條注意事項：

1.施工安全方面，首先必須有持特種資質的人員安裝、調試、操作卷揚機和懸索系統及起重運載車輛。2.在坡度較大的地段，應設置擋石墻，防止陡坡段的土石方滑落，危及下方施工人員及周圍群眾的安全。沿管道設置安全防護網，防止碎石滾落傷害施工人員和設備，工作區域要設置柵欄和標志。3.管溝開挖過程中，土方應堆砌于管溝兩側，為防止土方側滑，局部應砌筑擋土墻。坡度大、管溝兩側沒有足夠空間堆砌的地段，利用懸索將多余土石方運至平緩地段空地。作業坑四周需要修筑緩坡，并使用沙袋加以支護，坡角70°—80°，在作業坑內沿管道走向方位兩側開挖逃生通道。4.溝下作業時，應設置防護箱，其次需有專人負責警戒，發現石塊下落或倒塌等險情，應立刻提醒施工人員轉移或躲避。雨季期間，在橫坡段挖排水渠，以確保洪水的排放并保護施工設備、管溝、以及管溝中的管線。焊接位置坡度大于20°的，應修整出施工操作平臺，確保施工作業的安全。5.做好地質災害預警，積極獲取相關預報信息，重點防地震，防上山體滑坡，防泥石流等。6.環境保護方面，清理作業帶期間，作業帶的寬度限制在15m之內，以減小對環境的破壞。防止水土流失，不得污染水源。如遇植被茂盛的地區，還需加強防火措施。

結語：總而言之，天然氣輸送管道事故應急響應機制涉及內容較多且構建過程相對復雜，需要從多個方面進行，保證應急救援體的科學性和合理性，從而提高管道事故應急響應的效率和質量，減少事故的發生以及帶來的嚴重影響。