油氣管道高后果區(qū)按照免維修管段本質(zhì)安全建設(shè)的思考

前 言

隨著油氣管道需求地域的縱深發(fā)展和管道建設(shè)水平的快速提升，結(jié)合本人近十年來(lái)從事并參與管道設(shè)計(jì)、施工、投產(chǎn)試運(yùn)、工程遺留問(wèn)題整改、事故維搶修到運(yùn)行管理等親身工作經(jīng)歷，按照安全管理理論：“任何事故都是可以預(yù)防的”，但預(yù)防事故是要花費(fèi)代價(jià)和成本的，不同類型事故的發(fā)生是有不同規(guī)律和概率的，現(xiàn)實(shí)中只要將事故發(fā)生的概率控制在可以接受的范圍內(nèi)即可;即使航天科工也有機(jī)毀人亡的事故發(fā)生，但決沒(méi)有影響航空航天事業(yè)發(fā)展和航班正常飛行，如果要杜絕任何概率事故的發(fā)生，工程建設(shè)的投資投入就是無(wú)止境的。本文提出了油氣管道在高后果區(qū)按照免維修管段本質(zhì)安全建設(shè)，確保在免維修管段發(fā)生的事故概率不高于可維修管段在有效維護(hù)、維搶修情況下的使用壽命。提出免維修管段的明確定義。

油氣管道發(fā)生事故無(wú)非是管道焊縫質(zhì)量、管體腐蝕、違規(guī)操作造成憋壓爆管、第三方損壞以及無(wú)法抗拒的自然災(zāi)害造成的泄露、污染、著火、爆炸甚至惡性傷亡事件，輕則影響生產(chǎn)運(yùn)行，重則給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)?yè)p失。

本文總結(jié)提出了為什么要建設(shè)免維修管段，如何建設(shè)免維修管段，建設(shè)免維修管段需要做哪些工作，目前建設(shè)免維修管段還存在哪些問(wèn)題和建議。

關(guān)鍵詞：高后果區(qū)? 事故? ?本質(zhì)安全? 免維修管段

一、免維系管段的定義

免維修管段在狹義上可定義為不需要維修的管段或者是在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有條件進(jìn)行維修的管段，只有重建新管段將事故段廢棄。廣義上是指在油氣管道建設(shè)中，針對(duì)部分管段所處特殊位置，特別是第三方損壞概率極低、管道出現(xiàn)事故維搶修作業(yè)成本巨大甚至無(wú)法實(shí)施的管段，即使其他段出現(xiàn)問(wèn)題而這些高后果區(qū)不會(huì)出現(xiàn)事故的管段稱為免維修管段。

免維修管段主要包括無(wú)法依照普通陸地管道可以隨時(shí)實(shí)施在線監(jiān)測(cè)、維修和搶修，或者維搶修成本接近或超過(guò)新建管段，維搶修時(shí)間超過(guò)管段允許停輸時(shí)間，或因維搶修造成重大社會(huì)影響以及特殊安全要求地區(qū)的管段，均屬于免維系管段。例如：海底管道、定向鉆或開(kāi)挖穿越的江河湖泊、魚(yú)塘、山體、穿越交通線路、管廊帶、陡峭山體段、石方地段、跨越段甚至隧道內(nèi)管段;

免維修管段還包括管道一旦出現(xiàn)事故會(huì)造成重大污染和災(zāi)難的管段。例如管道無(wú)法避繞而經(jīng)過(guò)的水源地、環(huán)境保護(hù)區(qū)、風(fēng)景區(qū)、人口密集區(qū)、軍事區(qū)等。

二、為什么要建設(shè)免維系管段

目前在管道建設(shè)中對(duì)于免維修管段可能產(chǎn)生高后果區(qū)在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、施工、檢測(cè)和運(yùn)行維護(hù)的要求基本一致，但根據(jù)筆者多年現(xiàn)場(chǎng)工作發(fā)現(xiàn)，許多隱蔽工程施工質(zhì)量遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)和檢測(cè)要求，施工質(zhì)量是無(wú)法在線檢測(cè)的，比如定向鉆，即使知道有問(wèn)題也無(wú)法維修，更不可能再重新鉆一次，這種隱患在短期起內(nèi)不會(huì)引起重視，這就是隱患根源;一旦出現(xiàn)腐蝕穿孔就會(huì)泄露造成污染和事故。

管道在高后果區(qū)防腐設(shè)計(jì)也存在許多無(wú)法滿足免維修建設(shè)的要求。例如：傳統(tǒng)管道外防腐層采用三層PE，補(bǔ)口采用聚乙烯熱收縮帶，熱煨彎管采用雙層環(huán)氧粉末;從這些防腐材料性能上就能明顯看出直管段比補(bǔ)口處防腐材料性能好，補(bǔ)口處比彎管處防腐材料性能好;而實(shí)際中管道彎管處是線路彈性敷設(shè)應(yīng)力集中釋放點(diǎn)，管道運(yùn)行一年四季熱脹冷縮造成蠕動(dòng)也容易造成彎管處防腐層損壞，尤其是施工造成的破壞現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)十分困難，這就是事故的潛在爆發(fā)點(diǎn)，但在實(shí)際設(shè)計(jì)、施工使用環(huán)節(jié)，這部分防腐層性能指標(biāo)最差;焊口處由于母材和焊材存在的電位差，并且焊口存在一定應(yīng)力，加之焊口處焊接、無(wú)損檢測(cè)人為操作存在質(zhì)量難以保證，而補(bǔ)口處防腐材料指標(biāo)遠(yuǎn)不如三層PE性能好;材料選用與現(xiàn)實(shí)需求不匹配。

另外在高山陡坡石方段，目前通用的做法是采用細(xì)土回填保護(hù)管道外防腐，事實(shí)上施工中為節(jié)約成本不一定按此實(shí)施;即使回填細(xì)土，也會(huì)隨著時(shí)間和雨水的沖刷而流失，與管道接觸的依然是回填的石塊，這些石塊可以劃損防腐層;常規(guī)做法難以在根本上保護(hù)管道。

但國(guó)外已經(jīng)在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中明確提出石方地段管道防腐設(shè)計(jì)要求即必須采用耐劃傷的仿佛材料，而國(guó)內(nèi)總以為這樣會(huì)增加投資，首先就會(huì)被專家和領(lǐng)導(dǎo)砍掉，這實(shí)際是一種只顧眼前利益，不考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的思維;相反對(duì)山區(qū)如何修建伴行道路、配置高端維搶修設(shè)備、增加維搶修定員而花費(fèi)的大量成本慷慨大方。這是本末倒置的，也是不正常的工程建設(shè)理念。

鑒于上述諸多現(xiàn)狀，筆者認(rèn)為建設(shè)免維修管段就是要從本質(zhì)安全出發(fā)，預(yù)防為先的角度，實(shí)事求是、打破常規(guī)、因地制宜的制定切實(shí)可行的標(biāo)準(zhǔn)和做法，從而高效建設(shè)免維修管段。

建設(shè)免維修管段安全管理和建設(shè)高效經(jīng)濟(jì)管道的新思路。凡是按照國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范所設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)的管道，除人為損壞和其他不可抗拒的自然災(zāi)害外，管道安全使用壽命是由管道防腐效果好壞絕對(duì)的。管道事故預(yù)防只要從設(shè)計(jì)、材料、施工、檢測(cè)、運(yùn)行管理等方面得到嚴(yán)格控制，免維修管道就可以實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，要把以上環(huán)節(jié)都控制在規(guī)定的理想狀態(tài)不現(xiàn)實(shí)。

通常高后果區(qū)管段占管道全長(zhǎng)10%左右，而這些地段所需要的維搶修設(shè)備設(shè)施投入占全線維搶修總投資的90%以上，因此必須把有限的資源投入到預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)最大的、最關(guān)鍵的工程環(huán)節(jié)和使用環(huán)境中。建設(shè)免維修管段是一種既經(jīng)濟(jì)又可行的途徑，它能從源頭上大大降低管道出現(xiàn)事故的概率，同時(shí)能避免建設(shè)許多杯水車薪的、不現(xiàn)實(shí)的事故預(yù)防和維搶修設(shè)施，如在江河湖泊備用的收油船、圍油欄，在山區(qū)修筑的車輛無(wú)法通行的伴行路，有些管理部門甚至要穿越交通線路兩側(cè)設(shè)置的截?cái)嚅y室等。從本質(zhì)安全解決管道建設(shè)和運(yùn)行優(yōu)化管理問(wèn)題，使管道建設(shè)各環(huán)節(jié)都能找到強(qiáng)有力的依據(jù)并統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，排除政府機(jī)關(guān)和相應(yīng)管理部門對(duì)管道穿越高后果區(qū)沒(méi)有必要的擔(dān)心和不必要的顧慮，甚至懷疑管道安全對(duì)社會(huì)造成威脅和影響;讓全社會(huì)都能共識(shí)管道安全最先進(jìn)的理念是預(yù)防為主建設(shè)的免維修管段，而不是把精力都集中在管道發(fā)生事故如何處理的應(yīng)對(duì)措施上。確保免維修管段理念在管道建設(shè)時(shí)就真正落到實(shí)處，讓全社會(huì)對(duì)管道安全放心，少讓政府為管道建設(shè)提出種種無(wú)理取鬧的要求。

三、如何建設(shè)免維系管段

由于目前還沒(méi)有免維修管段的建設(shè)（設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)和運(yùn)行管理）標(biāo)準(zhǔn)，筆者人為應(yīng)該在人為損壞概率極低的“三穿工程”區(qū)段率先建設(shè)免維修管段，達(dá)到除戰(zhàn)爭(zhēng)和不可抗拒自然災(zāi)害的意外情況下，即使管道其他地方出現(xiàn)問(wèn)題，在這些免維修管段都不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題;只需要在運(yùn)行管理過(guò)程中把管道的防腐的陰極保護(hù)做好，確保管道處于受有效電位保護(hù)狀態(tài)，免維修管段就永遠(yuǎn)不用維修，直至達(dá)到管道使用壽命。根據(jù)管道目前建設(shè)現(xiàn)狀和事故分析，需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)范要求，就一定能建成免維修管段。

1、設(shè)計(jì)方面

鑒于目前沒(méi)有明確可以執(zhí)行的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，所以就需要有創(chuàng)新思維，結(jié)合國(guó)內(nèi)外管道建設(shè)和運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)以及管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的理論和成果，應(yīng)做好以下幾方面工作。

1.1 按照管道使用壽命要求，參照輸氣管道三級(jí)或四級(jí)地區(qū)設(shè)計(jì)系數(shù)，計(jì)算管道強(qiáng)度，選址管道壁厚為指導(dǎo)思想，即增加管道壁厚是本質(zhì);

1.2 對(duì)焊接質(zhì)量的檢測(cè)達(dá)到射線和超聲波“雙百檢測(cè)”，對(duì)檢測(cè)結(jié)果提出明確達(dá)標(biāo)要求;

1.3 對(duì)免維修管道都要進(jìn)行單獨(dú)試壓且對(duì)免維修管段承壓能力的試壓按照管道設(shè)計(jì)壁厚計(jì)算所能承受的壓力確定強(qiáng)度和嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力值，該試壓值比非免維修段管道試驗(yàn)壓力值高，這是免維修管段安全保險(xiǎn)系數(shù)所在，更是管道投運(yùn)后，其他管段出現(xiàn)超壓泄露而免維修段不泄露的基礎(chǔ)和保障;

1.4 對(duì)免維修管段的防腐層設(shè)計(jì)提出明確細(xì)化的指標(biāo)要求和檢驗(yàn)方法，確保施工完成后能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的指標(biāo);

1.5 設(shè)計(jì)中明確免維修管段位置，并明確政府或企業(yè)在常規(guī)設(shè)計(jì)中提出特殊要求而增設(shè)的維搶修設(shè)備設(shè)施，今后一律不需要再配置;

1.6 對(duì)于定向鉆穿越，一定要經(jīng)過(guò)試回拖管段防腐層檢查并確認(rèn)無(wú)損的技術(shù)要求;

1.7 對(duì)免維修管段焊口和彎管處防腐材料性能提出新的絕緣、抗劃傷、抗剝離、抗老化、粘接力金和使用壽命等技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)要求;

1.8 對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可研、初步設(shè)計(jì)和施工圖的費(fèi)用估算、概算和實(shí)際結(jié)算中考慮確認(rèn)以上費(fèi)用得到保證;

1.9 對(duì)于不按照免維修管段標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的設(shè)計(jì)單位，嚴(yán)禁參與中石油項(xiàng)目。

2、材料采購(gòu)方面

2.1 材料采購(gòu)應(yīng)嚴(yán)格按照免維修管段所提出的技術(shù)規(guī)格書(shū)和數(shù)據(jù)的進(jìn)行;

2.2 對(duì)于材料性能指標(biāo)有新要求的，要求使用前應(yīng)通過(guò)性能指標(biāo)評(píng)定合格者才能進(jìn)入投標(biāo)報(bào)價(jià)，否則不得參與投標(biāo);

2.3防腐材料性能指標(biāo)必須在采購(gòu)前得到合格證，并出具權(quán)威機(jī)構(gòu)的證明;

2.4 對(duì)于違反上述規(guī)定的單位，嚴(yán)禁參與中石油項(xiàng)目。

3、施工方面

3.1 嚴(yán)格按照免維修設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)施工，施工質(zhì)量必須滿足各項(xiàng)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn);

3.2 管道焊接完成后按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行單獨(dú)試壓，試壓合格后方可進(jìn)行防腐層施工，防腐層性能檢驗(yàn)應(yīng)取得業(yè)主單位確認(rèn);

3.3 定向鉆穿越必須進(jìn)行試回拖，主管道回拖后應(yīng)對(duì)防腐層進(jìn)行檢測(cè)并取得業(yè)主確認(rèn);

3.4 所有施工環(huán)節(jié)必須留存影像資料，所有隱蔽工程需要業(yè)主單位確認(rèn)，所有檢測(cè)過(guò)程和結(jié)果必須留存在案;

3.5 對(duì)于違反上述規(guī)定的單位，嚴(yán)禁參與中石油項(xiàng)目。

4、檢測(cè)方面

4.1 嚴(yán)格按照免維修管道設(shè)計(jì)要求履行各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè);

4.2 檢測(cè)要從原材料入手，不合格產(chǎn)品，嚴(yán)禁進(jìn)入工程建設(shè)環(huán)節(jié);

4.3 檢測(cè)單位必須具備專業(yè)資質(zhì);檢測(cè)人員必須持證上崗，檢測(cè)過(guò)程和結(jié)果必須有影像資料且記錄在案;

4.4 對(duì)于違反上述規(guī)定的單位，嚴(yán)禁參與中石油項(xiàng)目。

5、運(yùn)行管理方面

5.1 運(yùn)行操作人員必須經(jīng)嚴(yán)格培訓(xùn)，持證上崗，按照設(shè)備操作規(guī)程執(zhí)行;

5.2 定期對(duì)管段進(jìn)行智能檢測(cè)和評(píng)價(jià)工作，評(píng)價(jià)和檢測(cè)單位必須具備資質(zhì)，結(jié)果記錄在案;發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)提前制定維搶修預(yù)案;

四、免維修管段建設(shè)面臨的問(wèn)題和建議

作為管道建設(shè)者，尤其是設(shè)計(jì)者，應(yīng)該潛心研究新思路、新方案、新標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)階段為免維修管段課題做足功課。

油氣管道高壓、輸送介質(zhì)易燃易爆，由于大多數(shù)人不具備專業(yè)知識(shí)，對(duì)管道事故發(fā)生原因無(wú)法深入研究了解，因此對(duì)管道產(chǎn)生巨大的恐懼和擔(dān)心。從政府相關(guān)部門、各行業(yè)專家在方案評(píng)審時(shí)無(wú)處不體現(xiàn)他們對(duì)管道的擔(dān)心和顧慮，由此提出種種不合邏輯、難以實(shí)施的要求。例如：中貴輸氣管道環(huán)評(píng)時(shí)專家提出管道通過(guò)水源地應(yīng)設(shè)置防滲漏措施并寫(xiě)進(jìn)最終專兼審查意見(jiàn)，設(shè)計(jì)單位從天然氣介質(zhì)本身物理化學(xué)性質(zhì)到管道建設(shè)各環(huán)節(jié)管控向?qū)＜叶啻谓忉專馁M(fèi)大量時(shí)間;錦鄭成品油管道穿越沈陽(yáng)鐵路局所轄鐵路防火消防設(shè)計(jì)時(shí)專家提出鐵路兩側(cè)100m范圍內(nèi)增加閥室;定向鉆穿越天津市河流時(shí)，水務(wù)和環(huán)保專家們提出需要設(shè)置保護(hù)套管防止泄露;穿越灤河防洪評(píng)價(jià)評(píng)審時(shí)，水利廳擔(dān)心管道泄露要求埋深15m等等。如果按照政府或?qū)＜乙庖?jiàn)實(shí)施，不僅增加工程投資，而且毫無(wú)意義。所以建設(shè)免維修管段一定要寫(xiě)進(jìn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，得到政府各級(jí)管理部門認(rèn)可和共識(shí)。

我們可以在源頭上、標(biāo)準(zhǔn)上、理念上投入資金來(lái)預(yù)防、控制、管理，但絕不能做那些勞民傷財(cái)、華而不實(shí)的工作。

此文僅是筆者個(gè)人觀點(diǎn)，希望起到拋磚引玉作用。要真正把建設(shè)免維修管段落到實(shí)處，需要高層領(lǐng)導(dǎo)重視，成立專題科研項(xiàng)目組，細(xì)化完善設(shè)計(jì)、施工、材料、檢測(cè)和運(yùn)行各環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，才能徹底解決管道建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，免維修管道建設(shè)才能得到落實(shí)和認(rèn)可。

作者簡(jiǎn)介：

馬馳，男，1985年出生，工程師，2008年畢業(yè)于遼寧石油化工大學(xué)油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)，現(xiàn)在中油遼河工程有限公司從事油氣管道設(shè)計(jì)工作。

中油遼河工程有限公司? 遼寧盤錦 124010