朱建章(中國石油玉門油田工程建設有限責任公司,甘肅 酒泉 735000)
房凱(中國石油玉門油田工程建設有限責任公司,甘肅 酒泉 735000)
管道運輸是石油天然氣的主要運輸方式,對于我國工業(yè)的發(fā)展有重要影響。研究表明,預計到2012年我國石油能源將占能源資源總量的27%,天然氣能源將占能源資源總量的9.8%,石油天然氣能源的有效利用,能夠優(yōu)化我國的能源消費結構[1]。但是,目前,我國很多油氣長輸管道由于使用年限過長,已進入老齡化階段,長輸管道長期埋設在地下,受環(huán)境和腐蝕的影響大,而且油氣具有易燃易爆的特點,發(fā)生事故后會引起嚴重后果,所以,必須加強對油氣長輸管道的安全管理與建設,防范和控制安全事故的發(fā)生。
腐蝕是影響油氣長輸管道使用壽命的重要因素,也是管材發(fā)生失效事故的主要原因,會造成嚴重的環(huán)境污染。例如,由于我國東北輸油管道采用的是只有20年壽命的瀝青防腐,至今其使用壽命已經(jīng)超過了設計壽命,防腐層大多老化,管道腐蝕嚴重,致使東北管網(wǎng)管道干線的安全隱患增加,而且每年都要花費大量資金進行維修[2]。
長輸管道在鋪設中會穿越河流、公路以及鐵路,其中穿越河流對與長輸管道威脅最大,例如,防護不當和挖沙取土會造成河道滾動以及河床下降,進而對管段造成危害,所以為了防止其危害,管理部門會采取打樁的方式對可能裸露的穿越部位進行加固處理,但是隨著管道使用時間的增加,很多管樁會裸露在河床之上,一旦裸露懸空便會對管道的安全運行造成威脅,腐蝕穿孔和漏油現(xiàn)象是不可避免的。所以,面對我國油氣長輸管道的嚴重腐蝕現(xiàn)狀,必須采取防護措施加以重視。
油氣長輸管道的鋪設會經(jīng)過人口密度較大的地區(qū),例如民房、工廠、學校以及農(nóng)田等,由于管理制度不健全,《石油天然氣管道保護條例》等相關法律法規(guī)存在漏洞,大量違章建筑和占壓管道的情況時有發(fā)生,例如我國東北沿線管道違章建筑十分嚴重:錦州-452長春-300沈陽-203大連-450丹東-20
此外,我國對于油氣長輸管道在運行過程中的風險評價力度還有待加強,由于風險預估不到位,大大增加了管道爆炸等安全事故的發(fā)生率。
我國管道防腐技術從最初的瀝青防腐技術到現(xiàn)在新型雙層溶解環(huán)氧技術,經(jīng)歷了不斷的創(chuàng)新與發(fā)展,本文主要對防腐層的選擇、防腐層補口技術以及陰極保護死區(qū)腐蝕三方面進行具體分析。
首先,在防腐層的選擇上,要選擇電絕緣性能好、透氣性強、耐土壤腐蝕性強、滲水性強、耐土壤應力強以及粘合性強的防腐層材料。此外,要根據(jù)管道鋪設現(xiàn)場具體的土壤條件、運行條件以及施工環(huán)境來選擇不同的涂層防腐材料。例如,在山地進行管道鋪設時,應選用三層聚乙烯這種抗沖擊性好的涂層防腐材料。
其次,在防腐層補口技術上,目前主要分為溶結接頭技術、三層聚丙烯補口技術[3]。其中溶結接頭技術是用加熱元件加熱經(jīng)貼在管道表面的夾克層,使之融合在一起,具有密封性好、耐磨性好等優(yōu)勢,適合運用在沙漠環(huán)境里;三層聚丙烯補口技術的工序為,在管道表面依次涂上適量的溶解環(huán)氧粉末、化學改性聚丙烯粉末,然后讓預先準備的聚丙烯復合帶與接頭貼合,并用擠壓鉗夾緊。
最后,在陰極保護死區(qū)腐蝕上,主要采取以下措施:①定期開展防腐層檢修工作;②增埋陽極,保護陰極電位;③盡量使因積淀為負于-1.0v。
2.2.1 完善相關法律法規(guī)
完善關于油氣管道保護的法律法規(guī),例如《石油天然氣管道保護條例》,使油氣管道的安全保護做到有法可依,對于占用管道的建筑采取相應的懲罰制度。此外,要求長輸管道安全管理人員熟悉相關保護條例,開展油氣管道保護宣傳教育活動,提高油氣管道保護意識。
2.2.2 建立風險評價制度
由于我國長輸管道已經(jīng)進入老齡化階段,所以必須加強對管道運輸?shù)娘L險評估,常見的風險評價方法有失效模式、影響和評價分析,概率風險分析,結構可靠性和風險評估,故障樹分析法等,在我國,管道可靠性評價技術包括以下三個方面:
①油氣管道的剩余強度評價:對管道運行中是否更換、升壓或降壓等問題進行評價;②油氣管道剩余壽命預估:預測管道的使用年限,確定管道的檢修周期;③管道運行風險評估與決策:對管道運行過程中存在的風險進行評估,是管道管理科學化[4]。
綜上所述,由于我國石油和天然氣資源分布嚴重不均,西部地區(qū)較為豐富,東部地區(qū)較為匱乏,需要通過管道運輸來維持資源平衡利用。長輸管道施工作業(yè)線較長,存在諸多安全隱患,所以,必須制定有效的解決措施,加強長輸管道的腐蝕防護,完善油氣長輸管道安全管理制度,以保證油氣長輸管道的安全平穩(wěn)運行,優(yōu)化能源結構,促進我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
[1]姚偉,李紅利.中國油氣長輸管道建設及存在的安全隱患[J].油氣田地面工程,2014,33(9):52-53.
[2]梁仁聰,李愛華,劉建國等.油氣長輸管道安全建設與管理探討[J].安全、健康和環(huán)境,2013,13(9):53-55.
[3]趙宇,沈莉芳.石油天然氣長輸管道路由選線規(guī)劃標準與原則探討[J].石油規(guī)劃設計,2011,22(3):45-47.