石油天然氣管道安全風險及保護措施探討

陳清

摘 要 管道輸送石油天然氣，具有高效、低耗、連續(xù)輸送和自動化程度高等優(yōu)勢，成為當前物流的重要形式之一和國民經濟和社會發(fā)展不可缺少的“生命線”。國家在“十一五”能源發(fā)展規(guī)劃中提出石油天然氣在國家能源消費的占比由現(xiàn)在的23.8%提高到25.8%，石油天然氣管網從現(xiàn)有的5萬公里增加到6萬4千公里。但因其具有高能高壓、易燃易爆、有毒有害、連續(xù)作業(yè)、鏈長面廣、環(huán)境復雜等特點，決定了其安全管理的極其重要性。 通過分析我國石油天然氣管道存在的安全風險問題，并針對這些風險提出了相應的保護措施，希望可以降低管道的安全風險，確保石油天然氣安全、高效運輸。

關鍵詞 石油天然氣 安全風險 保護措施

中圖分類號：TE88 文獻標識碼：A

1石油天然氣管道的安全風險

1.1管道設備質量差

某些施工單位受利益所趨，選用質量較差的管道設備，導致材質指標遠低于國家標準。使用這些不符合規(guī)定的劣質管材一段時間后，就會出現(xiàn)漏油漏氣現(xiàn)象，這樣不僅降低了石油天然氣的運輸速度，導致石油天然氣在運輸過程中被嚴重浪費，還會造成各種安全事故，影響人們的人身財產安全。

1.2石油天然氣管道的腐蝕問題

輸送石油天然氣的管道幾乎都是鋼制管道，這些管道有的直接暴露在空氣中，有的埋在地底下，隨著服役時間的增長，都不可避免會發(fā)生腐蝕，腐蝕也是導致石油天然氣管道存在安全風險的一個重要原因。石油和天然氣中本身含有硫和水等物質，這些物質在一定條件下會與管道發(fā)生化學反應，導致管道發(fā)生不同程度的腐蝕。

1.3焊接缺陷導致石油天然氣管道存在安全風險

在很多情況下，石油天然氣管道都要通過焊接連接，焊接質量直接影響管道的安全運行狀況。在管道施工過程中，由于組對不精確，焊接工藝不到位，將會影響焊口質量，在管道裝配和運行過程中，不可避免的會頻繁受到振動和溫度波動的作用，給焊縫造成很大壓力。如果焊接處存在缺陷，很容易出現(xiàn)裂紋，給石油天然氣管道帶來安全風險。

2石油天然氣管道的保護措施

2.1提高對管道材料的質量監(jiān)督

管道材料的質量直接影響石油天然氣管道的安全水平。因此，在計算管道強度的時候，要對管道的載荷分布進行全面分析，選取合理的強度設計系數(shù)，正確計算管道的強度、剛度等參數(shù)，從而選定能夠滿足設計要求的管道材料和管壁厚度。在施工前，監(jiān)督管理人員要按照設計要求，嚴格檢查管道材料，并對各種材料進行質量評估，防止施工單位采用劣質材料進行施工。另外，檢測人員可以借助專業(yè)的檢測儀器，按照檢測標準，對所有管道逐一檢測，保證所有管道符合要求。

2.2石油天然氣管道腐蝕的防護措施

2.2.1涂層防護

涂層防護已經被廣泛應用于石油天然氣管道腐蝕控制中。通過涂層把土壤與管道金屬基體隔離開來，避免管材金屬發(fā)生化學反應，同時涂層還可以為附加陰極保護的實施提供必要的絕緣條件。現(xiàn)在常用的涂層防護主要有：三層聚乙烯/聚丙烯涂層和環(huán)氧粉末涂層等。其中，三層聚乙烯/聚丙烯涂層屬于復合涂層。所謂復合涂層是指將各具特點的單一涂層通過化學粘結或物理疊合等方式粘結為一體，從而形成綜合性能良好的多層涂層系統(tǒng)。三層涂層系統(tǒng)分為聚烯烴外護層、粘結劑中間層和環(huán)氧粉末底層，具有良好的粘結性、抗陰極剝離性、機械性能、防蝕性能、抗?jié)B透性和絕緣性能，因此可以廣泛應用于環(huán)境惡劣且防腐蝕性要求高的地方。雖然三層涂層具有很多優(yōu)點，但也存在一些缺點，如三層涂層的施工工藝非常復雜，在涂有三層涂層的管道上進行焊接，焊縫處容易形成空鼓等。

2.2.2陰極保護

陰極保護在我國已經有五十年的發(fā)展歷史，它通常是作為一種附加保護的方式存在。涂有防護層的管道在運輸、裝配過程中容易出現(xiàn)涂層破損現(xiàn)象，如果不加處理，破損處的管道金屬容易發(fā)生腐蝕。這時采用陰極保護，就可以對破損處的管道金屬提供防蝕保護。陰極保護不會干擾管道附近的地下金屬構筑物，并且具有施工簡單，安裝工作量小等優(yōu)點，同時能防止雜散電流對石油天然氣管道的干擾。

2.2.3緩蝕劑防護

緩蝕劑防護是指，在腐蝕環(huán)境中添加少量特殊物質以阻止或減緩管道金屬的腐蝕速度。緩蝕劑防護具有投資少，操作簡單，使用方便，見效快等優(yōu)點，具有廣闊的發(fā)展前景。緩蝕劑利用自身極性基團的吸附作用，吸附于管道金屬的表面。這樣，一方面由于緩蝕劑吸附于管道金屬表面，改變了金屬表面的界面性質和電荷狀態(tài)，增加了腐蝕反應的活化能，降低了腐蝕速度；另一方面，緩蝕劑上的非極性基團可以形成一層疏水性保護膜，覆蓋在金屬表面，疏水性保護膜能有效減緩與腐蝕反應相關的物質和電荷的轉移，降低腐蝕速度，保護管道金屬。

3提高焊接施工質量

在焊接施工過程中，工作人員必須各司其職，按照規(guī)定和工作要求，認真完成任務。焊工應嚴格執(zhí)行焊接工藝規(guī)程，對于有問題或不符合規(guī)定的工況，要及時停止，待查明原因后方可繼續(xù)焊接；焊接檢驗人員要遵守職業(yè)道德，認真審定焊接技術措施，對現(xiàn)場焊接作業(yè)進行全面檢查與控制，并能經受住外界誘惑與上層壓力完成本職工作；焊接技術員應負責指導焊接工作，給予焊工必需的技術支持，及時處理焊接過程中遇到的技術問題，并參與焊接質量管理工作，整理焊接技術資料；焊接熱處理人員應該嚴格按照設計要求、施工要求及焊接工藝規(guī)程完成焊縫熱處理工作。

4總結

石油天然氣作為我國的兩種重要能源，為生產、生活等方面提供了很大的能源支持。石油天然氣管道具有高投資、建設規(guī)模大等特點，在石油天然氣運輸方面具有非常重要的作用，然而我國石油天然氣管道技術與發(fā)達國家相比仍有很大差距。如果石油天然氣管道安全風險高，不僅會降低石油天然氣的運輸效率，還可能威脅到周圍居民的人身安全，破壞自然環(huán)境。因此，我們應該不斷改進防護措施，降低安全風險，確保石油天然氣管道的安全性和可靠性。