長輸天然氣長輸管道失效原因及安全管理研究

付志明

（江西省天然氣集團有限公司，江西南昌 330096）

江西省天然氣集團公司已投產運行長輸高壓管道目前達到1 321km，在實現江西省委省政府“縣縣通”目標后，江西省屬長輸高壓天然氣管道長度將達到3 400多千米，長輸管道安全涉及點多線長面廣，一旦發生安全事故，將導致巨大財產損失及人員傷亡，更將造成極其惡劣的社會影響，對公司來說也將是災難性后果，因此天然氣管道的安全生產運行對企業、當地的經濟發展和社會和諧穩定具有重大意義，天然氣長輸管道的安全管理具有重要意義。

1 天然氣長輸管道安全管理存在的問題

導致天然氣管道失效的原因很多，有的是因為天然氣管道本身的質量問題，如焊接未達到質量要求、管道缺陷或是管道連接處密封有問題；有的是因為天然氣管道遭到外界影響，如人為破壞、腐蝕、自然災害等原因。為了辨識清楚天然氣管道潛在的危害影響因素，國際管道研究委員會搜集了大量的管道資料和事故案例，經過調查、研究和分析，將天然氣管道事故的根本原因劃分為3大類9個類別，具體原因及劃分情況如圖1所示[1]。

圖1 油氣管道失效原因

在實際管道失效案例統計來看，天然氣長輸管道因外來損傷、腐蝕、材料和安裝缺陷、違規操作或管理不當等5種主要因素的影響造成管道泄漏或破裂，從而引起火災爆炸事故。鑒于歐洲、美國及蘇聯（俄羅斯）管道建設比較發達，管材發展、管徑變化、服役年限延長及事故發生原因都具有較大的參考意義，參考國內相關學者統計研究數據，世界主要國家及中國四川油氣管道失效原因分析統計見表1。

表1 世界主要國家油氣管道失效統計分析表

1.1 外部干擾

外部干擾一般指的是由外在原因或由第三方責任而引發的管道事故，它是造成管道事故的首要原因，約占事故總數的49.7%，約占江西省天然氣管道事故的事故38.5%。第三方施工一般定位為外部單位在管道中心線左右各5m范圍內進行的各種施工作業，這種交叉施工不僅嚴重影響到長輸管道的運行安全，也增添了長輸管道施工的風險。

1.2 施工缺陷及材料缺陷

施工缺陷主要包含施工期機械損傷、焊口不達標、防腐層破損甚至補口未做、管道底部存在異物導致后期凹陷、管道敷設橫切山體導致滑坡隱患、管道埋深不足等。上述施工缺陷及材料缺陷的修復對已投產管道的損失是巨大的，一方面帶傷運行存在極大安全風險，另一方面修復缺陷往往需要停輸，即使不停輸在帶壓管道上修復安全風險高，維修成本大。因此減少前期施工缺陷及材料缺陷，可以有效保障管道安全運行，降低維護成本。

1.3 地質災害

地質災害的發生具有突發性強、破壞性大的特點，由地質災害而引發的天然氣管道事故后果也非常嚴重。江西省山地丘陵區和多雨區，是較為嚴重的暴雨型山體滑坡、泥石流地質災害易發區，特別是在贛南地區管網沿線地質環境條件復雜，局部地段溝谷深切，地形高差大，巖坡陡峻，由于管道敷設在淺表層，較易受各類地質災害的影響。

1.4 腐蝕失效

腐蝕也是歐洲1970—2007年段輸氣管道泄漏的主要原因之一，且通常發生在薄壁管上，從統計結果中，腐蝕導致管道發生失效事件排在第3位，占總數的14.31%。腐蝕也是中國四川地區輸氣管道1969—2003年段輸氣管道泄漏的主要原因之一，占總數的39.5%，主要原因在于四川地區天然氣含大量硫化氫，易導致管道發生內腐蝕。因此腐蝕也是長輸管道失效重要原因。

2 天然氣長輸管道安全管理的應對策略

2.1 完善前期設計

管道能否長期安全運行，設計工作是重要的前提，在設計階段，要全方位勘察管道路由，收集全沿線的地質、人口周邊環境、類似工程事故等相關資料，選擇最合適的路由。施工圖出版前要組織人員認真踏勘路由，避免管道經過人口稠密的高后果區及滑坡、泥石流、高陡邊坡等地質災害多發區等特殊地段，無法避讓時須采取有針對性的保護措施。同時，管道設計方案要充分論證，充分聽取各專業人員意見，從各方面吸取經驗教訓，提高管道設計的本質安全，降低后期維護費用。

2.2 加強施工過程管控

施工質量是關系到管道能否安全、平穩投產和運行以及減少事故發生的關鍵，也是能顯著降低后續維護費用的環節。施工過程中要遵守國家、行業有關施工規范，還要特別做好下列工作：

施工過程中嚴格執行規范，嚴防出現不合格焊口、黑口；焊口防腐修補時嚴格按照工藝要求進行操作，保證補口質量，杜絕出現補口未防腐事件發生，防止留下安全隱患；管道下溝過程中避免管道防腐層的損壞和管道本體的劃傷；對地質災害易發地段的，要完善專項保護方案，確保后期投產后管道安全。

在做好工程建設管理的同時，建議建設單位制定對施工單位的處罰制度。如在“三查四定”前，先由施工單位及監理進行自查自改，施工方確認無異常問題后，建設單位再抽調公司專業人員檢測管道埋深、管道防腐層、水工保護情況，如發現管道本體損傷、埋深不足或防腐層缺陷時，施工單位除無條件整改外，還應承擔由此產生的檢測費用并對其進行一定的經濟懲罰，提高管道本質安全，也是降低后期管道維護費用的方法。

2.3 加強運行期間管理

管道投產運行后，設計使用壽命一般在30a以上，針對國內外發生的事故及原因分析，做好運行期間管道風險管控，確保管道長期安排平穩運行尤為重要，管道企業需要落實GB 32167—2015 《油氣輸送管道完整性管理規范》要求，抓好管道全生命周期完整性管控外，建議重點完善以下工作：

（1）加強線路巡護管理。管道線路巡護是基礎，巡護人員責任心是關鍵，各單位一方面需通過不斷培訓來提高巡護人員風險辨識及隱患排查能力，提升其工作責任心，另一方面通過考核兌現方式，激勵巡護人員，對不負責任及長期巡線缺失的屬地巡線工進行撤換，對不合格的專職巡線員進行調離或考核處罰。

（2）安全管理前置，扎實做好第三方施工管理。應簡化施工前方案審批流程，在符合管道保護要求的前提下，盡快審批通過，杜絕方案審批時間過長耽誤對方工期而激化雙方矛盾。在管道周邊動土作業前，做好管道埋深、走向等關鍵信息的技術交底，做好風險辨識，重點加強施工項目負責人、工地負責人及機械設備操作員安全教育，使其樹立管道安全紅線意識；管道安全范圍內開挖必須安排人員監護，及時補充完善警示標志設施，必要時設置管道保護硬隔離設施，嚴格按照方案做好管道保護。

（3）做好管道保護宣傳。提高管道精準宣傳方式，深入管道周邊企業、村委、學校、農戶家中，定期走訪村委等有特定影響力人員，提前掌握管道周邊施工情況。完善管道線路加密樁及警示牌，保證管道走向清晰明了。落實管道保護舉報獎勵制度，提高群眾積極性，對管道沿線群眾及時發現并報告的第三方施工給予現金獎勵，提高群眾積極性。

（4）科學識別地質災害，做到治早治小，有效降低維護費用。針對地質災害隱患，應科學識別，提前識別，爭取“治小治早”，特別是山區地段管道投產運行前2～3a，因施工期間地質山體擾動破壞，發生地質災害事件可能性更高，更應該提前研判，有效降低地質災害發生并降低維修費用的投入。

（5）加強防腐管理，保障管道長期安全穩定。管道防腐層的好壞，直接制約管道使用壽命，影響管道長期安全平穩運行。日常管理工作中，首先需要認真負責地組織人員定期對陰極保護參數進行測量，發現異常問題及時處理，保障陰極保護系統正常問題；其次，組織力量對管道存量防腐層漏點進行開挖修復，一方面可以解決管道外腐蝕情況，另一方可以通過防腐層開挖修復發現部分管道本體損傷，第三，及時關注管道內腐蝕狀況，防止發生管道內腐蝕失效事件。

（6）推行管道完整性管理，保證管道本質安全。推行管道完整性管理，全面進行管道清管內檢測，識別管道潛在的本體缺陷，以便能早期維護，同時可以為管道維修提供科學的依據，變搶修為計劃檢修，減少管道維修費用，避免管道維修的盲目性。

3 結束語

通過對天然氣管道事故的原因統計和分析，歸納總結了長輸天然氣管道失效的主要原因。為保證長輸天然氣管道的安全運行，建議從管道設計、施工建設、后期運行階段采取有針對性的安全防范手段，以減少或降低影響管道的危害因素，保持天然氣管道系統的完整，從而提高管道的安全性能，同時減低后期維護成本，提高管道企業的經濟效益。