孟凡凡(中石化天津天然氣管道有限責(zé)任公司,天津300457)
本文以途經(jīng)沿海平原地帶,經(jīng)濟(jì)、交通條件較發(fā)達(dá),人口、工礦企業(yè)較多,第三方破壞的可能性較大的地區(qū)的高壓長輸天然氣管道為例,對(duì)管道途徑地區(qū)危險(xiǎn)因素進(jìn)行識(shí)別,在建設(shè)過程中落實(shí)安全措施,運(yùn)行后識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),進(jìn)行重點(diǎn)管控。該工程輸氣管道跨度大、穿越點(diǎn)多,多次穿越高鐵、高速和大中型河流等。干線設(shè)計(jì)壓力為10 MPa,實(shí)際運(yùn)行壓力8MPa-9MPa。本工程天然氣來自于某LNG接收站,液化天然氣是非常潔凈的天然氣,二氧化碳含量小于100ppm,因此對(duì)管道、設(shè)備等產(chǎn)生的腐蝕作用很小。
(1)管線路由盡量避開了城鎮(zhèn)及規(guī)劃區(qū)、人口密集區(qū)、生經(jīng)濟(jì)作物區(qū)和重要的農(nóng)田基建設(shè)施、森林植被區(qū)。盡量避開了地震斷裂帶,減少了線路的防護(hù)工程。盡量靠近了現(xiàn)有公路,方便運(yùn)輸工程施工工具和投產(chǎn)運(yùn)營后的維修搶險(xiǎn)工作以及生產(chǎn)管理人員的生活。線路盡量取直以縮短建設(shè)長度,盡量不破壞沿線已有的建構(gòu)筑物。
(2)該段管線地處華北沖積平原下端,地勢(shì)平緩,潮土、兩合土、沙壤土土層深厚,地貌單一。管道經(jīng)過地區(qū)人口比較稠密,經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá),村鎮(zhèn)及工礦企業(yè)較多,公路密集,經(jīng)過了大量的農(nóng)田區(qū),距離某些村鎮(zhèn)較近。分別按照二、三、四級(jí)地區(qū)的設(shè)計(jì)系數(shù)選取管道壁厚;部分管段選用具有更高質(zhì)量等級(jí)的直縫鋼管等;適當(dāng)加密了輸氣管道截?cái)嚅y的設(shè)置數(shù)量;適當(dāng)增加管道壁厚、埋深。
(3)該管道部分管段經(jīng)過填海造陸區(qū)域。存在鹽漬土地質(zhì);鹽漬土的溶陷性對(duì)埋地輸氣管道造成的危害主要是易造成輸氣管道埋深不夠或者管道下部懸空。鹽漬土的鹽脹作用對(duì)鋼管的影響很大,該工程選用了高效的三層PE防腐、強(qiáng)制電流陰極保護(hù)的防腐措施,大大降低鹽漬土的危害性。此外,填海造陸區(qū)域不均勻沉降也可能危及管道安全運(yùn)行。對(duì)于修建在鹽漬土地基上的站場(chǎng)、閥室等加強(qiáng)關(guān)注。
(4)該管道部分管段經(jīng)過某油氣開采區(qū)邊緣。地下管道及構(gòu)筑物密集,管線不可避免地與已建管線、通信光纜發(fā)生交叉或平行,對(duì)于采取陰極保護(hù)的管道,平行或交叉段可能產(chǎn)生干擾腐蝕。輸氣管道與已建地下構(gòu)筑物交叉;施工前確認(rèn)地下管道的位置、埋深以及與該工程管道的位置關(guān)系,施工時(shí)保護(hù)已建管道的安全。施工作業(yè)帶穿越管道處采用鋪設(shè)厚鋼板等措施,便于大型施工設(shè)備通過。
(5)該管道部分管段途徑海河流域東部及南部平原地帶。海河流域內(nèi)大多河流具有源短流急、洪峰高、歷時(shí)短、突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)。管道沿線各河流穿越點(diǎn)(尤其是開挖穿越處)做好水工保護(hù)措施;為避免洪水影響,開挖穿越施工避開雨季。大中型河流采用定向鉆穿越,小型河流采用大開挖或頂管穿越。在穿越的河流段暴雨季節(jié)管線易受到洪水威脅,重視河流泥沙沖刷對(duì)管線安全造成的危害,適當(dāng)增加管線的埋深。
針對(duì)部分管段在河內(nèi)中間灘地敷設(shè),地下水水位較高,易造成管道施工時(shí)漂管現(xiàn)象的發(fā)生,管溝開挖、施工便道施工困難。在高水位地區(qū)修建施工便道時(shí),選擇在枯水期進(jìn)行,并根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況,采取相應(yīng)降水及地基處理措施;地下水礦化度高,對(duì)埋地管道的腐蝕加劇。因此管道外防腐涂層采用加強(qiáng)級(jí)三層PE防腐涂層;加密設(shè)置陰極保護(hù)測(cè)試點(diǎn);穩(wěn)管構(gòu)筑物與管道電絕緣。
運(yùn)行后,加強(qiáng)管道的巡檢,對(duì)管道標(biāo)志樁加密設(shè)置,防止企業(yè)施工及村民生產(chǎn)生活中對(duì)管道的破壞;加強(qiáng)天然氣管道危險(xiǎn)性的宣傳,保證管道及沿線人員、企業(yè)的安全。
該工程線路截?cái)嚅y室無人職守,每日巡檢。醫(yī)務(wù)、餐飲、消防依托地方或外委。
該工程搶維修采取自備機(jī)修力量與社會(huì)協(xié)作相結(jié)合的方式。對(duì)于管道干線封堵、天然氣泄漏事故搶險(xiǎn),以及水工保護(hù)、自然災(zāi)害預(yù)防等改造工程,主要是靠生產(chǎn)廠家或其國內(nèi)協(xié)作廠家來進(jìn)行維護(hù),管道公司搶維修中心進(jìn)行配合。
設(shè)搶維修中心,負(fù)責(zé)進(jìn)行管道沿線的日常維修、突發(fā)事故應(yīng)急處理,組織實(shí)施大型維修改造工程和管道搶險(xiǎn)維修。
該工程管道所經(jīng)地區(qū)大部分為工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū),各類機(jī)械、電器、電子、儀表制造水平較高,且交通運(yùn)輸較為發(fā)達(dá),能為該管道工程的日常維護(hù)工作提供可靠的社會(huì)保障。
安全不考慮重大財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境影響。本工程避開了城市規(guī)劃區(qū),未與市政、公用工程其他管網(wǎng)或設(shè)施有交叉且形成密閉空間,根據(jù)后果嚴(yán)重性和可能性分級(jí),運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法,經(jīng)評(píng)估管道的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)均為低風(fēng)險(xiǎn)。
(1)采取“一點(diǎn)一案”的管理方式,明確風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)基本情況(管段位置及建設(shè)年代)、管道主要參數(shù)(物料、管徑、管材、壁厚、防腐、壓力、輸量等)、周邊敏感環(huán)境(人員集中場(chǎng)所、敏感目標(biāo)、周邊市政工程情況等)、固有危險(xiǎn)(物料性質(zhì)、物料數(shù)量、工藝條件等)。
(2)組織編制風(fēng)險(xiǎn)管段的現(xiàn)場(chǎng)處置方案,明確該段管道的應(yīng)急情況下的處置措施;協(xié)調(diào)醫(yī)療、消防、應(yīng)急維搶修依托單位踏勘現(xiàn)場(chǎng),組織應(yīng)急維搶修單位編制應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)施工方案;開展應(yīng)急演練。
(3)與鐵路、公路、河道管理單位及所屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府建立應(yīng)急聯(lián)系渠道,確保任意一方出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)雙方均能掌握信息,采取有效處置措施。
(4)加密巡檢。每季度開展風(fēng)險(xiǎn)區(qū)段管道周邊200米范圍內(nèi)人員管道保護(hù)宣傳;在高鐵支墩、附近電桿等張貼或噴涂管道保護(hù)警示、宣傳信息;向管道兩側(cè)的工廠、營業(yè)場(chǎng)所等通報(bào)管道具體情況,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管道兩側(cè)村莊的挖掘機(jī)等重型施工機(jī)械進(jìn)行全面排查、統(tǒng)計(jì)。
(5)詳細(xì)踏勘該段管道埋深、走向,加密樁牌設(shè)置使兩樁牌密度低于50米,高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)起止處各設(shè)1個(gè)警示牌。
(6)針對(duì)穿越高鐵、高速公路的風(fēng)險(xiǎn)段,對(duì)來氣方向警示樁位置進(jìn)行確認(rèn);針對(duì)穿越河流的定向鉆,對(duì)出入土點(diǎn)警示樁位置進(jìn)行確認(rèn)。巡線過程中作為必巡點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)巡護(hù),巡線時(shí)應(yīng)進(jìn)行可燃?xì)怏w檢測(cè),每兩年開展一次應(yīng)力監(jiān)測(cè)。
(7)每兩月測(cè)量陰保電位,對(duì)電位測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析,及時(shí)處理電位異常問題,排除陰保設(shè)備和系統(tǒng)故障,確保陰極保護(hù)的有效性;外委專業(yè)隊(duì)伍對(duì)管道防腐情況進(jìn)行專業(yè)檢測(cè)及修復(fù)。
對(duì)經(jīng)識(shí)別存在隱患的管段,除以上外,還需采取如下措施。
針對(duì)有車輛碾壓的,采取管道保護(hù)措施,建箱涵、增加鋼板或蓋板,消減重車碾壓風(fēng)險(xiǎn)。地面設(shè)置圍欄等固定設(shè)施,阻止車輛碾壓管道或停放在管道上方。針對(duì)占?jí)海酱贅I(yè)主將地面構(gòu)筑物遷移至距本管道5m以外的地段,重新安置。
針對(duì)緊靠河岸覆土流失的,沿邊坡做片石+水泥砂漿水工保護(hù)或采取其他保護(hù)措施,防止水土進(jìn)一步流失,導(dǎo)致管道裸露。
針對(duì)設(shè)置在墊方地基上不均勻沉降,待地面不均勻沉降穩(wěn)定后,加固墻體,恢復(fù)地面平整。需要時(shí),挖開閥室流程地面,檢查管道、截?cái)嚅y等埋地部分是否有懸空現(xiàn)象。
此外,繼續(xù)加強(qiáng)監(jiān)督管理、加強(qiáng)生產(chǎn)調(diào)度、加強(qiáng)員工安全操作培訓(xùn)、選擇合適的清管時(shí)機(jī)、建立長期有效的設(shè)備檢修維護(hù)制度,以實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全要求。