管道應(yīng)急搶險(xiǎn)新挑戰(zhàn)與新技術(shù)

文·圖/本刊記者 趙原

中國(guó)石油管道應(yīng)急搶險(xiǎn)中心總經(jīng)理李德寶

2017年4月7日召開(kāi)的京津冀協(xié)同應(yīng)對(duì)事故災(zāi)難試點(diǎn)工作啟動(dòng)會(huì)上，中國(guó)石油管道應(yīng)急搶險(xiǎn)中心被國(guó)家安全生產(chǎn)應(yīng)急救援指揮中心定位為全國(guó)管道應(yīng)急救援總指揮部。目前，油氣管道安全面臨哪些挑戰(zhàn)？管道維護(hù)和應(yīng)急搶險(xiǎn)有哪些注意事項(xiàng)？為此，本刊記者采訪(fǎng)了中國(guó)石油管道應(yīng)急搶險(xiǎn)中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“搶險(xiǎn)中心”）總經(jīng)理李德寶。

搶險(xiǎn)中心始建于1992年，前身為中國(guó)石油管道局管道技術(shù)公司，2011年1月15日，中國(guó)石油管道應(yīng)急救援響應(yīng)中心在搶險(xiǎn)中心掛牌成立，成為中國(guó)石油集團(tuán)公司五大應(yīng)急救援體系之一。2016年，國(guó)內(nèi)首個(gè)由國(guó)家安全監(jiān)管總局掛牌的危險(xiǎn)化學(xué)品和油氣管道應(yīng)急救援基地——國(guó)家油氣管道應(yīng)急救援華北（廊坊）基地落戶(hù)搶險(xiǎn)中心。

李德寶介紹，搶險(xiǎn)中心是目前國(guó)內(nèi)最具實(shí)力和影響力的管道維搶修技術(shù)服務(wù)與應(yīng)急搶險(xiǎn)專(zhuān)業(yè)化公司，以管道的應(yīng)急搶險(xiǎn)作業(yè)、管道帶壓開(kāi)孔、封堵作業(yè)、儲(chǔ)油罐機(jī)械清洗作業(yè)、管道投產(chǎn)及運(yùn)營(yíng)保駕、管道高新技術(shù)研發(fā)等為主體業(yè)務(wù)，具備從φ25 mm～φ1 219 mm、10 MPa壓力以下、各種介質(zhì)管道的不停輸開(kāi)孔封堵和動(dòng)火連頭能力。同時(shí)，搶險(xiǎn)中心將應(yīng)急搶險(xiǎn)作業(yè)流程標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化，確保接到救援命令后第一輛車(chē)在15 min內(nèi)裝車(chē)完畢，趕赴事故現(xiàn)場(chǎng)；全部人員設(shè)備可在接警內(nèi)1 h趕赴現(xiàn)場(chǎng)，極大地降低了人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，以及次生災(zāi)害的發(fā)生率。

截至目前，除廊坊本部外，搶險(xiǎn)中心在國(guó)內(nèi)另設(shè)立了8家地區(qū)搶險(xiǎn)中心（華南、華東、華中、山東、川渝、內(nèi)蒙古、新疆、烏魯木齊），共同構(gòu)成了應(yīng)急救援網(wǎng)絡(luò)體系，做到了對(duì)國(guó)內(nèi)管網(wǎng)業(yè)務(wù)的覆蓋；同時(shí)在阿聯(lián)酋設(shè)有辦事處，在國(guó)際上設(shè)立了非洲、中東、東南亞三家地區(qū)搶險(xiǎn)中心，同步進(jìn)行業(yè)務(wù)拓展。

搶險(xiǎn)中心下設(shè)維搶修技術(shù)研究所，專(zhuān)業(yè)從事行業(yè)技術(shù)研發(fā)工作，目前已獲得專(zhuān)利66項(xiàng)，并參與編制了GB/T 28055-2011《鋼制管道帶壓封堵技術(shù)規(guī)范》等多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是國(guó)內(nèi)管道維搶修行業(yè)規(guī)則的制定者之一。

管道安全面臨的挑戰(zhàn)

談到目前管道安全運(yùn)營(yíng)面臨的挑戰(zhàn)，李德寶指出：“最早，管道運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)只是單一的原油，后來(lái)發(fā)展了成品油管道，現(xiàn)在還有氣管道等……”運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)種類(lèi)越來(lái)越多，隨之而來(lái)的管道安全運(yùn)營(yíng)難度也越來(lái)越大，安全責(zé)任相對(duì)也越來(lái)越大?！氨热鐨怏w管道，要增加運(yùn)行速度和輸量，滿(mǎn)足下游需求，就要建立一些大型壓縮機(jī)，運(yùn)行壓力要達(dá)到10～12 MPa，壓力的增加帶來(lái)危險(xiǎn)系數(shù)的增加，維搶修的難度也大大增加?！?/p>

此外，第三方破壞、腐蝕穿孔等問(wèn)題也是近些年管道泄漏的重要原因。第三方破壞，如施工作業(yè)等外力的破壞使管道受損，如2013年在廣東湛江，中海油崖城13-1項(xiàng)目，就是由于一個(gè)管線(xiàn)被船矛捅破，使得420 m的管線(xiàn)需要換管。而腐蝕穿孔，則是由于管線(xiàn)老化、運(yùn)輸介質(zhì)里含有硫等腐蝕性物質(zhì)、管道運(yùn)行不按規(guī)程等原因，造成管道腐蝕問(wèn)題加速。同時(shí)，山體滑坡、泥石流、地震等自然災(zāi)害也會(huì)對(duì)管道造成破壞。

李德寶說(shuō)，除了以上客觀存在的諸多挑戰(zhàn)，由于管道工藝的改進(jìn)，輸送安全等級(jí)需要也越來(lái)越高?！氨热绺咪摷?jí)管道，鋼級(jí)越高，能夠承受的壓力越大。但是鋼級(jí)高，帶來(lái)不利一面就是脆性大。對(duì)于我們應(yīng)急搶險(xiǎn)來(lái)說(shuō)，就帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。一方面對(duì)于我們的開(kāi)孔刀具是一種挑戰(zhàn)，我們才剛突破X80鋼級(jí)的開(kāi)孔刀，現(xiàn)在要著手研究X90、X100。另一方面，鋼性越高，可焊性也就越差，對(duì)搶維修時(shí)的焊接工藝也形成了新挑戰(zhàn)?！?/p>

管道應(yīng)急 “讓風(fēng)險(xiǎn)可控”

山東省青島市“11·22”中石化東黃輸油管道泄漏爆炸特別重大事故發(fā)生后，引起了社會(huì)各界對(duì)于管道應(yīng)急搶險(xiǎn)安全的關(guān)注。該起事故即由于管道腐蝕造成泄漏，且現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置措施不當(dāng)導(dǎo)致了爆炸。那么，在管道應(yīng)急搶險(xiǎn)中應(yīng)注意哪些問(wèn)題呢？

李德寶說(shuō)，在管道應(yīng)急搶險(xiǎn)過(guò)程中，首先要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行研判，開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，“我們這一行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)是巨大的，但是如果我們有效地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和管控，讓風(fēng)險(xiǎn)可控，就可以有效避免事故發(fā)生。”具體到類(lèi)似“11·22”事故中的管道泄漏情況，李德寶介紹了搶險(xiǎn)隊(duì)伍的工作流程：到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，首先要檢測(cè)油氣濃度，并設(shè)立風(fēng)向標(biāo)，操作人員要在上風(fēng)口作業(yè)。第二，要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)警戒，設(shè)立一個(gè)警戒范圍，要聯(lián)絡(luò)地方政府、公安、醫(yī)療、消防力量到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)企地聯(lián)動(dòng)、警企聯(lián)動(dòng)。第三，地方政府和相關(guān)力量到位后，要對(duì)這個(gè)事故點(diǎn)，管道的狀況、走向和周邊的地理情況進(jìn)行了解，比如周?chē)袥](méi)有暗渠等?！拔覀?cè)谝酝膿岆U(xiǎn)過(guò)程中曾遇到過(guò)有暗渠的情況，泄漏的油品通過(guò)暗渠都流到了附近的一所學(xué)校里。如果我們僅僅圍繞一個(gè)泄漏點(diǎn)，為了搶險(xiǎn)而搶險(xiǎn)，那么后果將不堪設(shè)想。”李德寶說(shuō)。第四，根據(jù)泄漏的情況判斷是否需要疏散周邊的居民，以及要疏散方圓多少千米內(nèi)的居民，“這就需要警方、地方政府的協(xié)助?！弊詈?，還要判斷泄漏油品的流向，最終流到了哪里，做好安全、環(huán)保等各項(xiàng)措施。

李德寶還強(qiáng)調(diào)，在維搶修作業(yè)過(guò)程中，保障安全的關(guān)鍵就是按照操作規(guī)程去做?！澳呐乱粋€(gè)擰螺絲的環(huán)節(jié)，我們都有操作規(guī)程，第一個(gè)螺絲擰哪一個(gè)、擰幾號(hào)螺絲、用什么扳手、擰多少下、用多大扭矩等，都必須按照規(guī)程操作。要知道所有的事故都不是偶然的。如果不按規(guī)程操作，事故的發(fā)生將成為必然?！?/p>

管道搶修技術(shù)新突破

作為國(guó)內(nèi)管道維搶修行業(yè)的開(kāi)拓者和領(lǐng)軍企業(yè)，搶險(xiǎn)中心在近些年的管道搶險(xiǎn)實(shí)踐和研究工作中，突破了很多技術(shù)難題?！氨热缧】趶椒舛?，2005年，西氣東輸一線(xiàn)曾發(fā)現(xiàn)直徑僅有6.7 cm的引壓管上的閥門(mén)出現(xiàn)內(nèi)漏、泄漏等現(xiàn)象。要解決這個(gè)問(wèn)題，通常的做法，要把整個(gè)管線(xiàn)的氣體都排放干凈。而我們研制出在線(xiàn)不停輸對(duì)小口徑引壓管改造的方法，在不影響管線(xiàn)正常運(yùn)營(yíng)的情況下，將707個(gè)點(diǎn)的閥門(mén)全部進(jìn)行了更換。小口徑不停輸封堵的難度在于，管壁薄、壓力高，相當(dāng)于人類(lèi)的毛細(xì)血管，焊接時(shí)稍微深一點(diǎn)就要穿孔，不夠深的話(huà)又焊不透，相當(dāng)精細(xì)?！崩畹聦毥榻B。目前，該項(xiàng)小口徑不停輸封堵技術(shù)已獲得專(zhuān)利，并成功應(yīng)用于1 100多處改造點(diǎn)。

2015年8月，天津港危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)發(fā)生“8·12”特別重大火災(zāi)爆炸事故，在危化品清理過(guò)程中，部分集裝箱、罐體因無(wú)法識(shí)別，不能貿(mào)然開(kāi)啟轉(zhuǎn)運(yùn)，嚴(yán)重阻礙救援清理工作。8月18日，應(yīng)天津市副市長(zhǎng)要求，搶險(xiǎn)中心先后投入搶險(xiǎn)人員30多人，開(kāi)孔封堵、搶險(xiǎn)車(chē)、制氮車(chē)、無(wú)人機(jī)等大型車(chē)輛設(shè)備30臺(tái)（套），歷時(shí)23天。搶險(xiǎn)中心通過(guò)密閉開(kāi)孔、注氮封存等技術(shù)，對(duì)集裝箱和罐體內(nèi)的未知化學(xué)品進(jìn)行取樣，完成了危險(xiǎn)化學(xué)品的排查工作，為解決天津港爆炸清理工作這道世界級(jí)難題提供了科學(xué)的依據(jù)?！霸谌舆^(guò)程中，由于集裝箱和罐體內(nèi)的化學(xué)品未知，不能動(dòng)火，因此不能使用普通的焊接開(kāi)孔工藝，最終決定采用粘接方式進(jìn)行，但是由于集裝箱、罐體表面不平，粘接容易產(chǎn)生縫隙。因此在中心內(nèi)反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，才最終摸索出了安全、適用的開(kāi)孔方案，解決了取樣難題?！崩畹聦氄f(shuō)。

管道維搶修作業(yè)中使用的各型號(hào)夾板閥

模擬海底管道維搶修的試驗(yàn)釜

2015年12月，深圳光明新區(qū)發(fā)生“12·20”特大滑坡事故，西氣東輸二線(xiàn)深港支干線(xiàn)因滑坡造成斷裂，搶險(xiǎn)中心應(yīng)邀參加搶險(xiǎn)，先后投入搶險(xiǎn)人員50多人，搶修設(shè)備20臺(tái)（套），作業(yè)人員連續(xù)奮戰(zhàn)72 h，確保了及時(shí)恢復(fù)向香港供氣。“我們當(dāng)時(shí)帶去了一個(gè)新工藝——X射線(xiàn)數(shù)字化管道焊縫檢測(cè)系統(tǒng)，即焊接完成之后要給焊口‘拍片’，看有沒(méi)有夾渣、氣孔、裂紋，有沒(méi)有缺陷。傳統(tǒng)工藝每個(gè)焊口‘拍片’需四五個(gè)小時(shí)，但是我們這次‘?dāng)?shù)碼拍片’每個(gè)只用10分鐘。大大縮短了搶險(xiǎn)時(shí)間，及時(shí)向香港恢復(fù)供氣的同時(shí)，也消除了天然氣管道暴露在地表的潛在安全隱患?！崩畹聦氉院赖卣f(shuō)。

2016年4月，搶險(xiǎn)中心自主設(shè)計(jì)的H1500海洋管道開(kāi)孔機(jī)，圓滿(mǎn)完成崖城13-1氣田KP694作業(yè)點(diǎn)的水下帶壓作業(yè)任務(wù)，行程精度達(dá)到了0.01 mm，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)首次使用自主研發(fā)設(shè)備進(jìn)行水下帶壓作業(yè)的先河，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)管道搶險(xiǎn)作業(yè)由陸地向海洋拓展的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。

崖城13-1氣田位于海南島以南約90 km的海域，總長(zhǎng)約778 km。這條管線(xiàn)是中海油為香港供氣的唯一通道，已服役20年。管線(xiàn)于2013年受到外力破壞進(jìn)行了臨時(shí)性維修，此次是進(jìn)行第二階段的永久性修復(fù)作業(yè)。該項(xiàng)工程的作業(yè)點(diǎn)處水深為28.9 m，管輸壓力5.7 MPa，水下能見(jiàn)度差，這給開(kāi)孔搶險(xiǎn)帶來(lái)了諸多不可預(yù)知的困難和挑戰(zhàn)。為確保項(xiàng)目萬(wàn)無(wú)一失，搶險(xiǎn)中心特別研制了H1500海洋管道開(kāi)孔機(jī)。該開(kāi)孔機(jī)采用全程自動(dòng)化控制，運(yùn)行過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)控行程、壓力、溫度、轉(zhuǎn)速等各個(gè)參數(shù)，導(dǎo)向欄自動(dòng)解鎖，行程精度達(dá)到了0.01 mm。設(shè)備經(jīng)過(guò)多次模擬實(shí)驗(yàn)，完全達(dá)到海下管線(xiàn)帶壓開(kāi)孔要求，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該類(lèi)設(shè)備的空白。

任重道遠(yuǎn)

采訪(fǎng)的最后，李德寶向記者暢想了我國(guó)管道維搶修的未來(lái)。李德寶認(rèn)為，未來(lái)管道維搶修工作應(yīng)逐漸向管道完整性管理轉(zhuǎn)變?！肮艿劳暾怨芾?，就是給管道定期體檢、建立檔案，對(duì)管道問(wèn)題采取針對(duì)性措施。比如外部的挖溝、動(dòng)土影響到管線(xiàn)安全，通過(guò)光纖預(yù)警裝置就能判斷出來(lái)，然后通過(guò)無(wú)人機(jī)巡線(xiàn)，就能對(duì)預(yù)警信息進(jìn)行確認(rèn)，并從外部直觀找到管道受損的位置。針對(duì)管道腐蝕，可以通過(guò)管道檢測(cè)器來(lái)判斷里面的腐蝕狀況，管道腐蝕情況原來(lái)可以定性檢測(cè)，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到可以進(jìn)行定量分析，就像給人體拍CT、核磁的原理一樣，判斷管道的健康狀況。如此一來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)加以修復(fù)，提前進(jìn)行處理，將會(huì)大大減少事故發(fā)生的概率?！?/p>

在給管道“體檢”的技術(shù)方面，也有很多發(fā)展空間，李德寶舉例說(shuō)，傳統(tǒng)的管道檢測(cè)器為了保證檢測(cè)的精準(zhǔn)度，運(yùn)行速度要求不能超過(guò)5 m/s，“但是實(shí)際在管道內(nèi)運(yùn)行情況往往會(huì)超出這個(gè)速度，很難達(dá)到檢測(cè)要求?！蹦壳皳岆U(xiǎn)中心也在探索新型管道檢測(cè)器，使得保證檢測(cè)質(zhì)量的前提下檢測(cè)速度可以提高到25 m/s，符合管道正常的運(yùn)行速度。另外也可以大大縮短檢測(cè)周期。

在維搶修工藝方面，李德寶提出，搶險(xiǎn)中心下一步的研究方向?qū)⒕劢褂跉錃狻NG低溫管道以及其他特殊介質(zhì)管道的疑難技術(shù)突破，并向更高鋼級(jí)、更大口徑的開(kāi)孔封堵技術(shù)領(lǐng)域邁進(jìn)。將自行研制智能開(kāi)孔封堵技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)300 m水深的維搶修能力。