油氣長距離輸送管道安全問題分析

劉禮豪

摘 要：油氣是我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要動力，原油、石油和天然氣在長距離管道輸送過程中，會產(chǎn)生油氣管道泄露、選線不當(dāng)?shù)劝踩珕栴}。因此在保障油氣管道安全運(yùn)輸?shù)那疤嵯拢枰贫ü艿纻鬏斅肪€、傳輸口徑、抗腐蝕與穩(wěn)壓等措施，以盡可能的減少油氣傳輸?shù)氖鹿曙L(fēng)險，最大程度保證周圍居民的生命安全。本文主要探討油氣長距離輸送管道安全問題，并提出一系列油氣長距離傳輸?shù)陌踩芾矸桨浮?/p>

關(guān)鍵詞：油氣 長距離輸送 管道 安全問題

中圖分類號：TE832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）03（c）-0076-02

我國油氣輸送采取“西氣東輸”的方式，進(jìn)行東西部石油和天然氣的協(xié)調(diào)管理。而油氣作為易燃易爆的危險品，很容易由于管道腐蝕、內(nèi)部壓力與沖擊力等的變化，而發(fā)生爆炸、泄露和熱輻射現(xiàn)象。同時在油氣長距離傳輸路線的選擇方面，也會由于不當(dāng)傳輸方案的制定，而產(chǎn)生環(huán)境保護(hù)與財產(chǎn)安全問題。因此油氣管道施工部門要制定合理的油氣傳輸方案，才能有效保障油氣管道的傳輸安全。

1 油氣長距離輸送存在的管道安全隱患

1.1 輸送介質(zhì)的安全隱患

當(dāng)前民用油氣傳輸管道，主要負(fù)責(zé)傳輸原油、石油和天然氣等儲運(yùn)介質(zhì)，幾種傳輸介質(zhì)均存在易燃、易爆和毒性等特征。（1）易燃易爆性。其中原油是C、N 、O、S等元素組成的液體，閃點(diǎn)為-6.7℃～32.2℃，屬于易燃易爆化合物。而汽油作為主要的民用生產(chǎn)燃料，比原油更易揮發(fā)，燃燒、爆炸的極限溫度與體積分?jǐn)?shù)也較低。在遭遇周圍明火的情況下，汽油會由于自身閃點(diǎn)較低而發(fā)生燃燒或者爆炸。天然氣是一種無色無味的氣體，其也會周圍環(huán)境溫度與體積分?jǐn)?shù)的變化而發(fā)生爆炸（體積分?jǐn)?shù)極限為10%）。所以在油氣泄漏的過程中，液體或氣體會迅速凝聚，在物質(zhì)濃度上升到一定程度后會發(fā)生爆炸和燃燒。（2）毒性。原油、汽油都屬于揮發(fā)性的有害液體，揮發(fā)出的蒸氣會對周圍人群產(chǎn)生毒害。原油中含有芳香氣味的不飽和烴，吸入后會破壞人體的血液機(jī)能與循環(huán)系統(tǒng)，從而導(dǎo)致患者產(chǎn)生癌細(xì)胞病變。而汽油會揮發(fā)出具有刺激性的蒸氣，人群在吸入后會產(chǎn)生皮膚、呼吸道和神經(jīng)系統(tǒng)疾病，甚至使患者產(chǎn)生失眠、失憶、渾身乏力等癥狀。天然氣雖然被鑒定為低毒性物質(zhì)，但也會對人群的神經(jīng)系統(tǒng)造成損害。

1.2 管道施工工藝的安全隱患

（1）管道設(shè)計不合理。在油氣長距離傳輸管道施工前，需要對管道施工材料、強(qiáng)度、壓力和其他部件等進(jìn)行設(shè)計，才能有效保障傳輸管道符合傳輸要求。在管道外部腐蝕涂料的施工中，不同施工企業(yè)防腐材料的選擇相差較大，在未考慮周圍環(huán)境土壤質(zhì)量的情況下，易造成管道的泄露或靜電問題。（2）施工工藝較差。當(dāng)前大多數(shù)管道施工人員的技術(shù)水平較低，施工部門對施工流程的管理不到位，就產(chǎn)生了施工過程中的管道損壞問題。油氣傳輸管道需要經(jīng)過組裝，并通過對熔鑄裂紋的焊接，來完成對內(nèi)外部管道壁的修補(bǔ)工作。但管道施工中一定會出現(xiàn)材質(zhì)變形的情況，因此需要注重穿越公路工程的施工。（3）管道液體流動沖擊。油氣管道內(nèi)需要傳輸大體積的石油和天然氣，而控制管道的閥門則能夠保證管道內(nèi)部壓強(qiáng)。但在水泵、閥門發(fā)生故障的情況下，管道中的液體、氣體流速會發(fā)生顯著變化，從而造成管道內(nèi)部的壓強(qiáng)改變。一旦管道壓力過高，就會出現(xiàn)管道的崩裂或爆炸現(xiàn)象。（4）管道腐蝕的破壞。油氣管道處于土壤的包裹中，其會受到周圍水分、酸性物質(zhì)、二氧化碳和氧氣的影響，而發(fā)生管道的化學(xué)腐蝕、電腐蝕。

1.3 油氣長距離輸送路線的安全隱患

在油氣長距離的安全傳輸過程中，需要穿過山區(qū)、城市或鄉(xiāng)村居民點(diǎn)、水源區(qū)和化工企業(yè)等區(qū)域。因此在油氣長距離傳輸?shù)穆肪€選擇方面，也存在著一系列的安全問題。（1）城市或鄉(xiāng)村居民區(qū)域的爆炸。在靠近城市或鄉(xiāng)村居民點(diǎn)的區(qū)域，施工單位若要埋設(shè)油氣傳輸管道，其必須要與居民區(qū)保持一定的安全距離，否則會由于爆炸對居民的生命財產(chǎn)造成危害。（2）自然環(huán)境的安全問題。有些油氣傳輸不得不通過河流、山地和高海拔地區(qū)，在穿越自然地帶的管道施工過程中，需要考慮山體滑坡、水體腐蝕、泥石流等環(huán)境影響，盡可能躲避自然災(zāi)害多發(fā)地段，從而避免油氣傳輸管道的損傷。（3）軍事與基建區(qū)域的安全問題。對于那些要穿過軍事與基建禁區(qū)的施工，需要重新選擇其他線路進(jìn)行管道埋設(shè)，施工過程中要保持管道的完整性，從而避免對周圍環(huán)境造成損害。

2 油氣長距離輸送管道的安全隱患排查與評估

油氣傳輸管道的安全隱患，主要包括管道設(shè)計、施工誤操作、腐蝕與靜電積聚等。管道設(shè)計包含管道質(zhì)量設(shè)計、施工方案、路線設(shè)計等多方面內(nèi)容，需要專業(yè)的施工部門進(jìn)行管道施工操作。施工部門要嚴(yán)格考量管道質(zhì)量、外界環(huán)境和管道線路，從多層次分析管道施工的缺陷與可行性，以及面臨的潛在安全風(fēng)險。一旦有某一環(huán)節(jié)存在漏洞，油氣傳輸管道施工就會產(chǎn)生相應(yīng)的事故問題。而施工誤操作則是常見的施工隱患，大多數(shù)管道損壞問題都來自施工人員的誤操作。最后，腐蝕分為地表腐蝕、大氣腐蝕、管道內(nèi)部腐蝕等，與靜電積聚同屬于管道慢性損害。油氣傳輸管道在與周圍環(huán)境長時間接觸過程中，會由于大氣或土壤的化學(xué)侵蝕，而發(fā)生相應(yīng)的泄露情況。靜電積聚是一種慢性的摩擦作用，摩擦放電產(chǎn)生的靜電電火花，其能夠發(fā)出點(diǎn)燃油品蒸氣的能量，從而導(dǎo)致管道燃燒或爆炸情況的產(chǎn)生。

油氣長距離輸送管道施工前，需要對傳輸管道及其施工存在的安全隱患，進(jìn)行細(xì)致的排查與評估。當(dāng)前油氣傳輸管道隱患排查的方式，主要包括現(xiàn)場安全分析、可操作性與危險分析、安全檢查表分析、事件樹分析和事故樹分析等。其中現(xiàn)場安全分析主要排查施工現(xiàn)場的安全隱患，可操作性與危險分析主要針對油氣管道的流量、溫度和壓力，進(jìn)行管道工藝參數(shù)分析，從而確定參數(shù)變動而造成的安全隱患。在事件樹分析的過程中，所有安全隱患都會進(jìn)行定性與定量分析，來為相應(yīng)的安全對策提供可靠依據(jù)。而事故樹分析與事件樹分析類似，也是通過邏輯關(guān)聯(lián)來尋找事故原因的方法。安全檢查表法主要將所有的項目施工內(nèi)容列為表格，主要負(fù)責(zé)管道施工場地、周邊環(huán)境、操作管理的分析，以保障整個輸送管道施工流程的安全性。事件樹分析類似于決策樹分析，是對油氣管道施工安全隱患的預(yù)判，主要在于找出事故發(fā)生的危險源。之后將油氣管道施工的發(fā)生原因，與最終產(chǎn)生的事故發(fā)生結(jié)果進(jìn)行連接，從而完成因果邏輯關(guān)系的對應(yīng)。

3 油氣長距離輸送管道安全隱患的治理措施

3.1 安全隱患風(fēng)險評估體系的構(gòu)建

首先需要設(shè)置不同安全風(fēng)險的等級，比如對管道質(zhì)量、施工方案、施工誤操作、外界腐蝕、靜電摩擦等，進(jìn)行安全風(fēng)險等級的制定。然后再對不同的安全隱患展開風(fēng)險評估，以完成對事故結(jié)果的預(yù)判與分析，最終才能提出相應(yīng)的風(fēng)險解決措施。總之，要構(gòu)建起完善的安全隱患風(fēng)險評估體系，對事故的發(fā)生概率、影響范圍進(jìn)行評估，才能保障油氣傳輸管道的平穩(wěn)運(yùn)行。

3.2 安全隱患監(jiān)督與治理機(jī)制的實(shí)施

不同管道施工企業(yè)有著不同的施工工藝，而且在不同地區(qū)管道施工過程中，管道自身的熱力學(xué)性質(zhì)、壓力等也不同。同時不同企業(yè)的施工流程也不盡相同，施工中也存在著各種各樣的安全隱患，因此需要安排人員進(jìn)行施工的監(jiān)督管理。在油氣輸送管道質(zhì)量的選擇方面，應(yīng)建立起完善的材料采購制度，然后指派特定的督查人員檢查管道、抗氧化涂料的材質(zhì)。油氣輸送管道施工方案的制定中，需要綜合考慮地形地貌、周圍環(huán)境、氣溫氣壓等外部條件，盡量避開存在安全隱患的區(qū)域，這樣才能降低外部環(huán)境對管道的損壞。而關(guān)于油氣輸送管道施工的誤操作，需要分配專業(yè)的監(jiān)督與管理人員，對管道最終的施工質(zhì)量進(jìn)行驗收，以減少施工過程中的管道損壞。在外界空氣、土壤對輸送管道的腐蝕方面，需要在管道內(nèi)外壁涂抹符合標(biāo)準(zhǔn)的抗氧化涂層，以減輕自然環(huán)境對輸送管道的腐蝕。施工企業(yè)需要做好專業(yè)管理人才的培訓(xùn)，通過編制相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，來解決施工中的突發(fā)情況。同時要做好自然災(zāi)害的預(yù)警與處理工作，通過對施工環(huán)境進(jìn)行檢測后，來完成周圍人員與財產(chǎn)的撤離。最后地方政府要安排相應(yīng)的監(jiān)督管理人員，對施工企業(yè)的資金使用、施工流程等進(jìn)行監(jiān)督，并查處存在安全隱患問題的企業(yè)。只有做好油氣輸送管道安全隱患的監(jiān)督與治理，才能保障油氣輸送的平穩(wěn)運(yùn)行。

3.3 油氣長距離輸送管道的選線策略

在油氣輸送管道的選線中，需要做好以下幾方面工作：地形地貌勘察、建筑設(shè)施勘察、輸送管道路線制定、儲運(yùn)介質(zhì)風(fēng)險量化分析等。首先需要派專業(yè)人員對管道施工的地形特征進(jìn)行分析，包括水源情況、土壤情況、周圍環(huán)境的調(diào)查。然后統(tǒng)計管道沿線的居民區(qū)、軍事設(shè)施、基礎(chǔ)建筑設(shè)施等，盡量與以上區(qū)域保持一定的安全距離。之后制定合理的油氣輸送管道埋設(shè)線路，并進(jìn)行輸送管道線路的分段管理。接下來根據(jù)《油氣長距離輸送管道測量規(guī)范》，進(jìn)行管道埋設(shè)地點(diǎn)的地質(zhì)與水文測繪。最后要對傳輸管道中石油、天然氣的潛在風(fēng)險進(jìn)行量化，制定出輸送管道選線的優(yōu)化方案。

4 結(jié)語

油氣傳輸管道的施工質(zhì)量和施工線路，決定著油氣管道使用壽命的長短。因此在油氣長距離輸送施工過程中，要制定嚴(yán)格的施工監(jiān)督與管理方案，對管道質(zhì)量、施工方案、施工誤操作等進(jìn)行控制，以減少施工對管道造成的損害。同時在油氣傳輸管道埋設(shè)線路的選擇方面，需要制定恰當(dāng)?shù)倪x線策略，以降低油氣管道的建設(shè)成本與安全隱患。

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