淺析天然氣管道完整性管理

盛浩

遼河油田公司采油工程技術部 遼寧盤錦 124010

天然氣是一種環(huán)保價值的極高的礦產(chǎn)能源，其燃燒產(chǎn)物影響較小，同時能源利用效率高，在我國能源產(chǎn)業(yè)中比例逐漸增加，應用空間十分寬廣。天然氣管道是天然氣生產(chǎn)企業(yè)與天然氣消費用戶之間的連接紐帶，是天然氣產(chǎn)品重要的供應渠道。為了保障我國天然氣能源順利供應，我國逐漸加強對天然氣管道的建設力度，管道數(shù)量不斷增加，天然氣供應效率得到了有效提高，但問題也隨之而來，現(xiàn)有管理技術，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段管線規(guī)模的管理需求，同時天然氣產(chǎn)品具有易燃、易爆、運輸壓力高等特點，一旦出現(xiàn)管理失衡存在較大的風險隱患以及事故后果[1]。

1 天然氣管道事故統(tǒng)計分析

1.1 天然氣管道事故統(tǒng)計

根據(jù)美國天然氣管理部門的事故記錄數(shù)據(jù)分析顯示，在美國天然氣運輸發(fā)展發(fā)展初期，1980年至1984年之間，年平均事故次數(shù)為404次，年平均事故損失約3500萬美元，美國天然氣企業(yè)以及相關管理機構逐步加強了對天然氣安全運輸技術以及管理方法的研究，2003年至2007年美國年平均天然氣運輸管道事故總數(shù)僅為49起。與美國相比，我國天然氣運輸管道運輸安全管理相對不足，2003年至2007年我國共發(fā)生天然氣運輸管道事故809起，與美國存在巨大差距[2]。

1.2 天然氣管道事故分析

受天然氣特殊性質決定，天然氣運輸過程中因管線原因導致天然氣泄漏，是造成各類事故的主要原因。天然氣管道一般深埋地下，使用環(huán)境復雜，容易因外傷、腐蝕、承壓不足以及管線本身質量等問題發(fā)生破損泄漏現(xiàn)象，導致天然氣泄漏，造成火災、爆炸以及環(huán)境污染等事故后果[3]。

2 天然氣管道完整性管理

2.1 完整性管理方法

天然氣完整性管理是由美國天然氣公司首次提出的管理年，其核心內(nèi)容是指，天然氣管線管理部門，根據(jù)天然氣管理部門基于天然氣管線材料以及使用環(huán)境，對天然氣管線在實際使用中的各類風險因素進行有效還是別，并通過監(jiān)測、檢驗、檢測等措施，獲取管線的完整性信息，從而對管線有效度進行評估，制定對應的處理方法，最大限度規(guī)避因天然氣管線完整性問題導致的相應事故。

2.2 完整性管理流程及環(huán)節(jié)

天然氣管線完整性管理是一項持續(xù)性的管理行為，需要對天然氣管線建立長久持續(xù)的科學化管理制度。同時要靈活的利用管理程序應對各項管理使用環(huán)境中的復雜變化。優(yōu)秀的天然氣管線完整性管理應具備完善的監(jiān)測技術措施以及評估方法，以及合理的應對措施，從而促進管道完整性的持續(xù)進行。應該從如下方面進行[4]

2.3 管道完整性評價

為了提高天然氣管道完整性管理工作質量，降低天然氣運輸過程中可能產(chǎn)生的安全風險，國家管道研究協(xié)會對30年內(nèi)世界范圍內(nèi)，因天然氣管道完整性缺失導致的安全事故進行了數(shù)據(jù)分析，確定了導致天然氣管道事故發(fā)生的22中誘導因素，并根據(jù)其誘導時間以及誘導位置劃分為外部腐蝕、內(nèi)部腐蝕、外界因素腐蝕、機械損傷、違規(guī)操作損傷、環(huán)境及氣溫因素、管線制造缺陷或質量問題、焊接質量、設備故障等九個大類。對上述因素的有效識別，可以全面提高對天然氣管道潛在危害的識別能力，我國應加強對上述誘導因素的識別技術研究。

2.4 完整性評價響應和減緩措施

運營商基于國際天然氣管道完整性評價標準，對管線工藝進行對應評價是完整性控制工作的首要任務，在評價結束后應根據(jù)評價結果，建立高效完善的響應系統(tǒng)以及對應處理措施制度，第一時消除管線中存在的隱患以及問題，確保天然氣管線的完整性運行。完整性控制工作應該涵蓋管線工藝的整個生命周期中，從關鍵的建設階段到運行階段實行全方位的完整性控制，不同的完整性問題有著不同預防方法和應對措施，具體如下

2.4.1 第三方損壞

首先，加強對管線巡線工作質量和強度，其次完善管線標識辨識度，增加警示標語等保護措施，最大限度避免第三方因不知情土木動工，破壞管線。最后，在發(fā)生第三方損壞時，應及時關閉該段管線的天然氣輸送閥門，進行卸壓操作，并基于實際損壞狀態(tài)采用更換、打磨修復、環(huán)氧樹脂密封等方法進行處理。

2.4.2 腐蝕問題

首先，管線材料選擇應基于實際的使用環(huán)境，設計必要的防腐措施，其次應增加管壁厚度，預留對應腐蝕空間，最后在腐蝕現(xiàn)象發(fā)生后根據(jù)腐蝕狀態(tài)，進行修復或更換管線。

2.4.3 設備

設備在投入使用前應對其規(guī)格、制造廠家、性能標準進行嚴格的審查，確保設備符合使用要求，并建立差異化的設備管理制度，針對不同設備制定對應的操作標準。

2.4.4 天氣和違章操作

制定嚴格的操作流程制度以及對應的監(jiān)管體系，對違章操作行為進行嚴肅處理，并加強對操作員工的安全意識培訓工作。針對可能發(fā)生的惡劣天氣情況制定對應的事故預案[5]。

2.4.5 制造

對材料規(guī)格、制造商、運輸、施工環(huán)節(jié)以及運行前壓力檢查，制定嚴格的標準。

2.4.6 工程建設

設計要求；工程施工檢查；運行前壓力測試；操作維護程序；降低外部力；復原。

2.4.7 外界力量

空中巡查；地面巡線；設計要求；操作維護程序；應變監(jiān)測；外部保護；增加管壁厚度；降低外部壓力；管線重新布置；復原。

2.4.8 環(huán)境因素

設計要求；工程施工檢查；操作維護程序；CP 監(jiān)測維護；降低外部壓力；復原；降低運行溫度。