石油天然氣長(zhǎng)輸管線安全管理現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

劉珂涵（長(zhǎng)慶油田分公司第二采氣廠，陜西 西安710201）

0 引言

隨著石油天然氣的消費(fèi)量逐年升高，天然氣長(zhǎng)輸管道建設(shè)的進(jìn)程也不斷的推進(jìn)，這就使得如何保障石油天然氣長(zhǎng)輸管線的安全性成為了管線安全管理的重要內(nèi)容。為此就要基于當(dāng)前石油天然氣長(zhǎng)輸管道的安全現(xiàn)狀及問(wèn)題來(lái)進(jìn)行優(yōu)化與分析，從而確保石油天然氣管道的運(yùn)行穩(wěn)定性。

1 石油天然氣長(zhǎng)輸管線安全管理現(xiàn)狀

長(zhǎng)輸管道是將石油以及天然氣運(yùn)輸?shù)焦I(yè)生產(chǎn)區(qū)域以及城市當(dāng)中的重要途徑，而現(xiàn)階段我國(guó)石油天然氣管道存在有長(zhǎng)度長(zhǎng)、輸送量大等特點(diǎn)。但由于在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，受到自然災(zāi)害以及管道自身腐蝕老化等問(wèn)題的影響，使得在進(jìn)行石油天然氣長(zhǎng)輸管線安全管理的過(guò)程中，需要加強(qiáng)安全工作，以避免管道破損、天氣泄露等問(wèn)題的發(fā)生導(dǎo)致火災(zāi)等意外事故。而且根據(jù)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的具體安全管理問(wèn)題可以將長(zhǎng)輸管線的安全事故發(fā)生期劃分為三個(gè)階段。在初期運(yùn)行階段中安全管理需要加強(qiáng)對(duì)管線質(zhì)量問(wèn)題的把控，防止質(zhì)量缺陷、設(shè)計(jì)隱患以及施工不當(dāng)導(dǎo)致的安全問(wèn)題。而在進(jìn)入到穩(wěn)定運(yùn)行階段時(shí)，通常指的是管線在投入實(shí)際生產(chǎn)后的20年左右，也是當(dāng)前我國(guó)石油天然氣長(zhǎng)輸管線所處的主要階段，在這一階段中，石油天然氣管道通常會(huì)在環(huán)境以及人為因素的影響而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，其通常會(huì)表現(xiàn)為自然災(zāi)害以及違規(guī)操作對(duì)石油天然氣管道造成的負(fù)面影響。而在管線的設(shè)計(jì)壽命后期，在進(jìn)行安全管理時(shí)則需要重點(diǎn)關(guān)注管道老化腐蝕以及磨損的問(wèn)題，從而確保天然氣長(zhǎng)輸管道線的使用安全。

2 石油天然氣長(zhǎng)輸管線安全管理中常見(jiàn)問(wèn)題

在進(jìn)行安全管理的過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)石油天然氣長(zhǎng)輸管線安全管理中的常見(jiàn)問(wèn)題主要表現(xiàn)在外力、腐蝕、質(zhì)量缺陷以及人工操作等方面。其中外力問(wèn)題的表現(xiàn)通常為自然外力，即地震、山洪等具有不可抗力的自然災(zāi)害。而腐蝕問(wèn)題，主要為應(yīng)力腐蝕、外部腐蝕與內(nèi)部腐蝕。在發(fā)生腐蝕問(wèn)題時(shí)，主要是由于金屬管道表面的保護(hù)膜被破壞而導(dǎo)致了局部陽(yáng)極區(qū)的受損，使腐蝕介質(zhì)與管道的局部陽(yáng)極區(qū)在發(fā)生接觸后，導(dǎo)致了管道應(yīng)力腐蝕破裂的問(wèn)題、而管道應(yīng)力腐蝕的出現(xiàn)主要是由于管道施工和安裝不當(dāng)而發(fā)生的。外部腐蝕則是由于管道受到大氣以及土壤中的水分、氧氣等外界因素的影響發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的問(wèn)題，并在管道運(yùn)行時(shí)間不斷增長(zhǎng)的情況下，由于其外部防腐涂層脫落，以及防腐措施失效等問(wèn)題而導(dǎo)致的。內(nèi)部腐蝕則是由于石油與天然氣中的雜質(zhì)所造成的。而質(zhì)量缺陷問(wèn)題，主要是施工以及材料的質(zhì)量缺陷所導(dǎo)致的，其一般表現(xiàn)為管道管件在生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工過(guò)程中所出現(xiàn)的卷邊、氣孔、裂紋、焊縫缺陷與管段熱處理工藝缺陷問(wèn)題，此類問(wèn)題的出現(xiàn)往往會(huì)直接影響管線的安全性。同時(shí)，如果在施工階段中，施工單位不能夠嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，隨意對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行更改，也同樣會(huì)引發(fā)質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。例如，在進(jìn)行石油天氣管道的冬季施工時(shí)，如果在回填過(guò)程中，沒(méi)有對(duì)土壤進(jìn)行清理，導(dǎo)致其內(nèi)部夾雜冰雪，就會(huì)導(dǎo)致管道深埋的程度難以得到保障，致使管道內(nèi)部的附加應(yīng)力升高，影響了管道在使用過(guò)程中的安全性。

3 石油天然氣長(zhǎng)輸管線安全管理問(wèn)題的應(yīng)對(duì)措施

3.1 優(yōu)化監(jiān)控方式

在進(jìn)行石油天然氣長(zhǎng)輸管線安全管理的過(guò)程中，基于對(duì)監(jiān)控方式的優(yōu)化，可以使相關(guān)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)石油天然氣管道存在的問(wèn)題，從而及時(shí)采取針對(duì)性措施進(jìn)行優(yōu)化。在分層控制的過(guò)程中，其第一層為處理中心遙控，這一層次能夠使石油天然氣長(zhǎng)輸管道在正常的運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)關(guān)系的控制與監(jiān)控。第二層則為站控室遙控，在這一層次中，可以基于對(duì)終端控制計(jì)算機(jī)設(shè)備的配備，使泵站操作員能夠通過(guò)對(duì)控制臺(tái)監(jiān)控泵站的應(yīng)用與運(yùn)行，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)石油天然氣長(zhǎng)輸關(guān)系安全管理控制的優(yōu)化。第三層次為區(qū)段控制，在這一層次的控制中，相關(guān)人員能夠根據(jù)區(qū)段儀表的顯示，結(jié)合按鈕的設(shè)置，來(lái)對(duì)冷門與設(shè)備進(jìn)行控制，并便于其他人員進(jìn)行管線的維修。而在對(duì)三層控制進(jìn)行設(shè)置的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)明確：

（1）中心監(jiān)控的方式能夠使用于大部分的石油天然氣運(yùn)輸管線當(dāng)中，并且具有較強(qiáng)的整體監(jiān)控能力，但其在應(yīng)用的過(guò)程中，需要能夠在保障當(dāng)前管線的設(shè)備完善性的情況下才可以進(jìn)行應(yīng)用。并且在中心監(jiān)控的過(guò)程中站控終端機(jī)器往往只能夠進(jìn)行監(jiān)督而無(wú)法進(jìn)行控制。

（2）在中心監(jiān)控失效后，作為管線建設(shè)以及后備技術(shù)措施應(yīng)用基礎(chǔ)的站級(jí)監(jiān)控便能夠?qū)ψ陨淼淖饔眠M(jìn)行充分的發(fā)揮。例如，在管線運(yùn)行的過(guò)程中，監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的遙控通信渠道與主要設(shè)備出現(xiàn)故障或特殊情況時(shí)，站控終端便能夠基于站極控制的落實(shí)，使處理中心能夠通過(guò)快速處理急用電話對(duì)操作員進(jìn)行指示，來(lái)完成相應(yīng)的操作，保障長(zhǎng)輸管線運(yùn)行的安全。

（3）在石油天然氣長(zhǎng)輸管線的安全管理過(guò)程中，進(jìn)行區(qū)段監(jiān)控的目標(biāo)主要是為了便于展開(kāi)相應(yīng)的維修工作。使其能夠通過(guò)在每一個(gè)泵組進(jìn)行“?！薄笆謩?dòng)”“自動(dòng)”開(kāi)關(guān)的設(shè)置來(lái)使區(qū)段監(jiān)控能夠予以實(shí)現(xiàn)，在“自動(dòng)”模式下，相關(guān)的泵設(shè)備能夠通過(guò)處理中心與站控室進(jìn)行控制，從而使相關(guān)人員在維修過(guò)程中的安全得到保障。

3.2 安全保護(hù)措施的應(yīng)用

對(duì)于石油天然氣長(zhǎng)輸管道的運(yùn)行來(lái)說(shuō)，為了確保其在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的安全性與可靠性，還需要通過(guò)安全保護(hù)措施的應(yīng)用，使其能夠更加高效的應(yīng)對(duì)石油天然氣安全管理過(guò)程中存在的相關(guān)問(wèn)題。在進(jìn)行安全保護(hù)的過(guò)程中，需要通過(guò)對(duì)電氣保護(hù)的應(yīng)用，來(lái)避免計(jì)算機(jī)與儀表出現(xiàn)故障，并通過(guò)技術(shù)保護(hù)措施來(lái)進(jìn)行報(bào)警信息的傳播與調(diào)整。例如，在應(yīng)用石油天然氣長(zhǎng)輸管道的過(guò)程中，如果其入口管簇壓力過(guò)低，壓力開(kāi)關(guān)便會(huì)自動(dòng)關(guān)閉仍在運(yùn)行過(guò)程中的泵設(shè)備，并且可以基于對(duì)電流差、過(guò)電流以及低壓保護(hù)的落實(shí)，保障故障報(bào)警信號(hào)的傳輸效果。同時(shí)，在進(jìn)行安全保護(hù)的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)高低壓泄壓閥的應(yīng)用，也可以使安全管理的可靠性得到提升。高低壓泄壓閥自身可以基于對(duì)控制系統(tǒng)以及閥門系統(tǒng)的設(shè)置，使其在進(jìn)行密閉傳輸?shù)倪^(guò)程中，在發(fā)生水擊或出入口壓力過(guò)低等問(wèn)題，自動(dòng)打開(kāi)高低壓泄壓閥，從而使管線的安全運(yùn)行能夠得到保障。而且，其使用的過(guò)程中，還可以基于自動(dòng)壓力調(diào)節(jié)、泵設(shè)備邏輯控制、自動(dòng)壓力保護(hù)、自動(dòng)通壓等技術(shù)的聯(lián)合運(yùn)用，來(lái)保障整條管線的平穩(wěn)運(yùn)行。此外，在進(jìn)安全保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)使用具有可靠性的儀表以及電氣設(shè)備組構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的附加系統(tǒng)，對(duì)石油天然氣長(zhǎng)輸管道應(yīng)用效果進(jìn)行輔助與調(diào)整。

3.3 自然腐蝕問(wèn)題的應(yīng)對(duì)

石油天然氣長(zhǎng)輸管線安全管理的過(guò)程中，自然腐蝕是導(dǎo)致管線泄漏事故發(fā)生的主要因素。為此，就需要在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，基于對(duì)腐蝕防護(hù)措施以及周期性檢查的應(yīng)用，結(jié)合陰極保護(hù)與陽(yáng)極保護(hù)來(lái)確保石油天然氣長(zhǎng)輸管道的安全穩(wěn)定運(yùn)行。而在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，陰極保護(hù)在實(shí)際應(yīng)用中安全性表現(xiàn)也更加良好。然而在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，一旦出現(xiàn)覆蓋層老化的問(wèn)題，在進(jìn)行陰極保護(hù)時(shí)的實(shí)際效果便會(huì)受到影響，導(dǎo)致腐蝕問(wèn)題難以得到有效的控制，為此就要在進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的過(guò)程中，合理選擇對(duì)應(yīng)的保護(hù)方案并對(duì)其必要性進(jìn)行調(diào)整與控制。為此，就要確保位于雜散電流影響區(qū)域、與其他管道相連接或硫酸鹽強(qiáng)腐蝕區(qū)的管道陰極保護(hù)準(zhǔn)數(shù)能夠符合其整體設(shè)計(jì)的安全性與系統(tǒng)性。特別是在硫酸鹽化環(huán)境中，可以使用100mv 的極化電位作為陰極保護(hù)準(zhǔn)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼腐蝕速率的有效控制。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前我國(guó)的石油天然氣安全管道管理主要是穩(wěn)定運(yùn)行階段的管理，并且常見(jiàn)的問(wèn)題主要表現(xiàn)自然環(huán)境以及腐蝕等方面。為此，在進(jìn)行安全管理優(yōu)化的過(guò)程中，需要從監(jiān)控方式的優(yōu)化、安全保護(hù)措施的應(yīng)用以及自然腐蝕問(wèn)題的應(yīng)對(duì)出發(fā)，來(lái)保障石油天然氣長(zhǎng)輸管道安全管理的質(zhì)量與效率。