長輸油氣管道安全運行的管理措施

孫志波

(中國石油管道局工程有限公司維搶修分公司，河北 廊坊 065000)

0 引言

在日常的油氣田開發(fā)生產(chǎn)過程中，由于我國石油和天然氣資源豐富且分布廣泛，各地生產(chǎn)的油氣產(chǎn)品大都是通過長輸管道(線)進行運輸傳送。但由于石油和天然氣均屬易燃易爆的危化品，而一旦發(fā)生泄漏現(xiàn)象，不僅會導(dǎo)致經(jīng)濟損失，還有可能引發(fā)火災(zāi)造成有毒有害氣體外泄、污染空氣以及損壞設(shè)備設(shè)施，給周邊環(huán)境帶來影響，進而威脅到周邊人民群眾的生命安全及財產(chǎn)安全。如果不采取有效措施及時處理，還有可能形成爆炸性氣體混合物，對附近居民生活空間和廠區(qū)造成威脅[1-2]。因此，在油氣開采和運營過程中，必須重視油氣長輸管道的安全管理。

1 長輸油氣管道安全管理重要性

在油氣運輸管道輸送過程中會受到多種因素的共同作用和干擾，其中包括各種自然災(zāi)害和人為因素等。這些都對于管道正常的輸送構(gòu)成了嚴重威脅，如：引發(fā)火災(zāi)事故和爆炸事件概率相對較大等等。所以，為了能夠更好地保障油氣長輸管道的安全穩(wěn)定運行，就需要采取科學合理的措施來降低管道輸送過程中的風險，從而有效提高整個管道系統(tǒng)安全水平。本文主要分析了影響長輸管道安全的關(guān)鍵要素以及其對于長輸管線安全運營的建議。

2 長輸油氣管道安全運行管理存在的問題

2.1 油氣管道安全運行管理問題

2.1.1 管道自身缺陷

(1) 管材選擇不當。由于我國石油天然氣資源豐富、儲量巨大，但是對于管道材質(zhì)卻沒有一個統(tǒng)一的標準和要求，導(dǎo)致不同類型的管道在使用過程中出現(xiàn)了很多不合格現(xiàn)象，如鋼管材料本身具有較強的耐腐蝕性能，但是如果其表面處理不當或者是防腐層破損等就會造成管道內(nèi)部發(fā)生腐蝕性介質(zhì)泄漏，進而給油氣輸送帶來極大隱患[3]。如一些金屬材料也可能因長期暴露于酸性環(huán)境下而受到腐蝕，最終使得金屬管道被破壞，腐蝕缺陷如圖1 所示。

圖1 管道腐蝕自身缺陷圖

(2) 陰極保護不到位。在進行長輸管線建設(shè)過程中需要對陰極保護系統(tǒng)進行科學合理設(shè)置。一般來說陰極保護分為兩部分內(nèi)容，一部分為犧牲陽極和陰極保護電流，另一部分則是陰極保護電位[4]。通常情況下，陰極保護電位應(yīng)該維持在0～2.5 V 之間，這樣才能保證管道正常使用壽命，避免出現(xiàn)管道泄漏現(xiàn)象。

(3) 防腐措施不足。由于長輸管道長期暴露在外，因此很容易受到外界環(huán)境影響而出現(xiàn)老化等現(xiàn)象。如果不能及時采取措施加以解決就有可能使得管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞進而影響其性能，最終造成嚴重后果。此外，一些企業(yè)為了節(jié)省成本沒有按照相關(guān)規(guī)定做好防腐工作，或者是防腐材料本身質(zhì)量不過關(guān)也會導(dǎo)致管道出現(xiàn)腐蝕性氣體泄漏等問題，這些都會降低管道整體壽命[5]。

2.1.2 施工破壞

在長輸管道工程的實際施工過程當中會出現(xiàn)各種各樣的問題。首先是對原有的管道工程進行拆除重建工作，這種情況下就需要相關(guān)部門能夠做好前期工作并且要保證后期施工不會影響到原有的管道工程。但是如果在進行拆除重建之前沒有做好充分準備和規(guī)劃，那么很有可能導(dǎo)致后續(xù)的管道工程不能正常開展而使得整個工程建設(shè)受到了嚴重的阻礙。其次就是在一些特殊地段或者地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜等地方進行管道建設(shè)，由于這些地區(qū)的地理環(huán)境非常復(fù)雜、地形條件復(fù)雜，所以一旦發(fā)生地震或者其他自然災(zāi)害都會對管道工程造成極大的威脅，因此必須要加強對這類區(qū)域的保護力度。

2.2 輸油管道安全運行管理問題

2.2.1 凝管問題

輸油管道的傳熱過程如圖2 所示，在進行長輸管道建設(shè)施工過程中，由于沒有做好相應(yīng)的防腐工作，導(dǎo)致管道內(nèi)壁出現(xiàn)了一定程度的腐蝕情況發(fā)生。同時，如果對管道采取相應(yīng)措施后仍然無法有效地防止管道內(nèi)壁腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，就會進一步加劇管道的腐蝕速度，最終影響到整個工程項目的經(jīng)濟效益和社會效益。因此，需要加強對長輸氣管道的防腐處理，從而確保管道具有較強的抗腐蝕能力。

圖2 輸油管道傳熱原理圖

2.2.2 管材和施工質(zhì)量問題

由于長輸管道材質(zhì)多為鋼管或無縫鋼管、球墨鑄鐵管、不銹鋼等。在選用管道材料時應(yīng)根據(jù)實際情況進行合理配置與應(yīng)用。對于不同類型的管材應(yīng)該采用合適的連接方式以保證其性能及使用壽命；同時要考慮管道材料自身特性，避免因管道材料本身缺陷而導(dǎo)致的事故發(fā)生；另外還要注意防腐層厚度是否滿足要求以及管道材料的抗腐蝕能力。在對長輸管道進行安裝之前，應(yīng)該根據(jù)實際情況來合理地選擇合適的管道材質(zhì)以及管道規(guī)格等。如果是天然氣管道，則需要嚴格按照相關(guān)標準來選擇管道材料；如果是石油管道，那么就要盡可能選用一些防腐性能較好的鋼材。同時還應(yīng)加強對于管道材料的檢查工作，保證其能夠符合相應(yīng)的設(shè)計要求，并且要定期開展檢測工作以確保其能夠達到規(guī)定的指標要求。

3 加大長輸油氣管道安全運行管理思路

3.1 政府引導(dǎo)實現(xiàn)多元化管理模式

3.1.1 油氣管道公司責任

在我國的天然氣管道運營中，由于受到多方面因素影響，導(dǎo)致其出現(xiàn)了很多問題。首先就是對于天然氣管道運營商的監(jiān)管不到位以及相關(guān)部門之間缺乏有效溝通；其次是部分天然氣管道運營商為了謀取私利，而采取各種違法行為來獲取利益；最后則是一些地方政府部門和企業(yè)沒有充分認識到天然氣管網(wǎng)的重要性、忽視了自身職責。這些都嚴重阻礙著天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。因此，必須要加強對天然氣管道運營商的監(jiān)督檢查工作。只有這樣才能保證整個天然氣管道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠正常運行。同時還要建立健全完善的法律法規(guī)制度體系，并且將其落到實處。通過制定相應(yīng)規(guī)章制度規(guī)范天然氣管道運營商行為規(guī)范，從而提高天然氣管道運營質(zhì)量。

3.1.2 落實設(shè)計單位主體責任

(1)加強對設(shè)計文件的審核和審查。在管道工程實施過程中，要嚴格按照國家有關(guān)規(guī)定進行設(shè)計文件的審批工作；同時還要做好與相關(guān)部門之間溝通協(xié)調(diào)工作，確保設(shè)計文件符合實際情況并能夠有效地指導(dǎo)現(xiàn)場工程建設(shè)。

(2)強化對管道建設(shè)項目的監(jiān)管力度。應(yīng)該建立起完善的監(jiān)督體系來對整個施工現(xiàn)場進行全面的監(jiān)督，從而保證項目建設(shè)質(zhì)量。此外還需要制定相應(yīng)的獎懲措施、處罰制度以及解決問題機制等，以便更加規(guī)范化的開展各項活動。

3.1.3 施工單位責任

(1)在進行管道工程的施工過程中，相關(guān)人員要嚴格按照國家有關(guān)法律法規(guī)以及工程建設(shè)標準規(guī)范開展各項工作；對于不符合規(guī)定要求的行為，必須及時糾正并采取相應(yīng)措施予以解決。

(2)管道工程的施工人員和設(shè)計人員都是管道工程的重要參與者、實施者，所以他們自身的素質(zhì)水平也會直接影響著管道工程的施工質(zhì)量與效果。因此需要加強對其專業(yè)知識及技能等方面的教育培訓(xùn)力度，以此來促進施工技術(shù)水平的有效提高。

3.1.4 管道運營商社會責任

管道運營商作為長輸管道工程建設(shè)過程中的重要參與者、監(jiān)管者以及維護者，應(yīng)當在日常工作中嚴格按照國家有關(guān)法律法規(guī)和行業(yè)規(guī)范開展各項工作，切實保障長輸管線工程項目施工質(zhì)量及安全性。

3.2 提升設(shè)計單位設(shè)計水平改善施工質(zhì)量

定期組織開展管道設(shè)計理論知識及實際操作方面知識講座，并將講座與考核相結(jié)合來督促相關(guān)設(shè)計院認真學習最新的規(guī)范標準、先進技術(shù)以及國家有關(guān)法律法規(guī)政策，從而為后續(xù)管道工程設(shè)計提供良好的基礎(chǔ)條件；同時還需要強化對設(shè)計師專業(yè)技能的培養(yǎng)，通過考核促使其能夠更加積極主動地參與到項目建設(shè)之中，進而有效保證整個項目順利進行。

4 長輸油氣管道安全運行管理優(yōu)化措施

4.1 積極采用管道防腐技術(shù)

在進行長輸管線的施工過程中需要對其進行合理的規(guī)劃設(shè)計工作。首先要做好管道的設(shè)計和建設(shè)，從而保證整個工程能夠正常開展；其次是加強對于管道的保護措施，防止出現(xiàn)一些不必要的腐蝕問題，同時還可以延長管道的使用壽命以及降低成本支出等；最后就是要采取有效地預(yù)防手段，避免由于腐蝕而造成嚴重后果，并且還要制定科學合理的應(yīng)急預(yù)案來應(yīng)對突發(fā)狀況。根據(jù)實際情況來看，我國目前所應(yīng)用的各種類型的管道都具有一定的差異性，所以就必須結(jié)合具體情況來選擇合適的管道防腐蝕方法，其技術(shù)路線如圖3 所示。

圖3 長輸油氣管道防腐技術(shù)路線

4.2 合理采取管道保護措施

(1)對于高壓管線和閥門等設(shè)施應(yīng)該加強日常維護保養(yǎng)工作。定期檢查各類閥門及儀表設(shè)備、連接處是否存在漏氣漏油現(xiàn)象；檢查各個閥門的運行情況以及控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)，確保能夠及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題；在進行檢修或者更換部件前要先將其關(guān)閉，以免影響到正常生產(chǎn)作業(yè)。同時要注意對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行備份保存。

(2)做好防護工作。為了保證長輸管道的穩(wěn)定性與可靠性，就必須重視對管道的保護工作。首先，需要安排專門人員來巡查管道線路的實際走向及其他附屬物，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況立即上報給有關(guān)負責人，防止發(fā)生嚴重后果。此外，還可以通過設(shè)置警示標志牌的方式提醒過往車輛或行人注意避讓，從而有效降低由于管道腐蝕而造成事故的概率。

4.3 加強管道定期檢測

在日常的維護工作中要對管道進行定期檢查。如果發(fā)現(xiàn)管道存在質(zhì)量問題就應(yīng)當立即停止使用；若是發(fā)現(xiàn)有腐蝕性物質(zhì)則要及時更換。此外，還可以通過對管道內(nèi)氣體成分分析來判斷是否出現(xiàn)了泄漏現(xiàn)象。當然，這種方式也不能完全保證管道的使用壽命。所以，在日常維護過程中需要根據(jù)具體情況選擇合適的維護方法。例如：針對一些容易出現(xiàn)泄漏情況或者是發(fā)生過火災(zāi)事故的管道，可采用涂層保護等技術(shù)手段來避免出現(xiàn)嚴重后果。另外，為了進一步提高管道的使用壽命，還應(yīng)做好防腐處理。通常來說，在管道外部涂抹一定量的抗氧化劑能夠有效延長管道的使用年限和性能。同時，還應(yīng)對管道內(nèi)部進行必要的清理與清潔。因為如果不采取有效的防護措施，那么管道內(nèi)部的金屬腐蝕速度將會加快，從而使管道出現(xiàn)事故的概率增加。因此，必須重視管道防腐層施工，并且嚴格按照規(guī)范要求執(zhí)行。如電化學保護法：該項技術(shù)主要應(yīng)用于管道、設(shè)備以及閥門等處。其中，陰極保護法是最為常見的一種。其原理就是通過對管道施加直流電壓來達到抑制腐蝕的目的。

但是這類方法也存在著一些不足之處：第一，需要消耗大量的電能；第二，由于受到環(huán)境因素的影響，某些地區(qū)的土壤電阻率比較大；第三，所需電壓值會隨著電流而不斷變化，進而導(dǎo)致管道被擊穿或穿孔；第四，在實際操作過程中，會有一定程度的破壞作用。為了避免上述問題出現(xiàn)，就可以采用電化學反應(yīng)機理來實現(xiàn)陽極保護。然而，這也是一個非常復(fù)雜的過程，不僅涉及到很多方面的內(nèi)容，還要考慮到諸多方面的因素，比如：溫度、濕度等等，所以很難保證能夠得到理想的效果。所以，要結(jié)合實際情況采取不同的防腐措施。

4.4 明確責任主體，落實好安全保障性措施

(1)強化管道企業(yè)內(nèi)部的安全監(jiān)管工作。在油氣管道企業(yè)中要建立起完善的管道安全生產(chǎn)監(jiān)管機制和制度；要將安全生產(chǎn)作為首要任務(wù)來抓好落實，并且還需要加強對相關(guān)人員進行專業(yè)培訓(xùn)、考核等。同時，也可以通過制定獎懲制度的方式來調(diào)動員工參與管道安全生產(chǎn)的積極性與主動性，從而有效地提高管道運營過程中各環(huán)節(jié)的安全水平。此外，還應(yīng)當做好對于施工人員以及作業(yè)人員的安全教育工作，使其能夠充分了解到管道安全生產(chǎn)的重要意義，進而自覺地遵守各項規(guī)章制度，確保安全生產(chǎn)目標得以實現(xiàn)。除此之外，為了保證整個管道工程的安全運行，就必須要不斷完善相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案措施，以便于一旦出現(xiàn)緊急情況時能夠及時采取有效的應(yīng)對策略。

(2)構(gòu)建一套完整而全面的安全檢查及隱患排查治理體系。為確保管道能夠正常使用以及延長其壽命周期，就必須要有一個相對完備的安全生產(chǎn)體系作為基礎(chǔ)。因此，應(yīng)當不斷完善安全檢查及隱患排查治理體系，以實現(xiàn)對整個管道系統(tǒng)的全方位監(jiān)控與管理。此外，還應(yīng)根據(jù)實際情況來合理配置人力資源，并配備足夠數(shù)量的專職人員負責日常巡檢工作。

4.5 對油氣管道進行處理

在長輸管道工程建設(shè)過程中會出現(xiàn)各種各樣的腐蝕現(xiàn)象，這些腐蝕現(xiàn)象不僅影響著管道自身的使用性能和壽命，同時也給周圍環(huán)境帶來了嚴重污染。因此需要采取相應(yīng)的預(yù)防措施來減少或避免這種腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，以保證長輸管道的正常運營、延長管道的使用壽命以及提高經(jīng)濟效益。針對油氣管道所產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象，可以通過以下幾方面來解決：首先是要加強防腐蝕工作人員的專業(yè)技能培訓(xùn)；其次就是要做好管道表面防護，比如采用環(huán)氧樹脂等具有較好耐腐蝕性能的防腐涂料，并將其與管道外壁緊密連接起來形成一個整體結(jié)構(gòu)；最后還要注意管道表面的保護工作，例如在管道內(nèi)側(cè)涂抹一層隔離層或者其他的保護層。

5 結(jié)語

綜上，為了提高油氣長輸管道輸送效率和質(zhì)量、降低事故發(fā)生率，應(yīng)該從以下方面采取措施進行改進。

(1)加強對長輸油氣管線的巡檢工作，定期開展檢查和維護保養(yǎng)，及時發(fā)現(xiàn)并處理存在的問題；同時要做好應(yīng)急預(yù)案編制工作，一旦出現(xiàn)緊急狀況能夠迅速啟動相應(yīng)的搶修方案，保證管道正常運轉(zhuǎn)。

(2)在日常生產(chǎn)過程中要嚴格按照設(shè)計要求施工作業(yè)，避免出現(xiàn)偷工減料或者是違規(guī)操作等情況。

(3)不斷加強員工專業(yè)技能培養(yǎng)力度，通過培訓(xùn)來提升整體隊伍素質(zhì)水平。

(4)建立健全相關(guān)規(guī)章制度以及操作規(guī)程，確保每一個環(huán)節(jié)都有明確的標準可依，從本質(zhì)上實現(xiàn)管道的長期安全運營。