天然氣高壓長輸管線的安全運(yùn)行管理探析

李云云 劉明明

新地能源工程技術(shù)有限公司 河北廊坊 065001

天然氣已經(jīng)成為我們社會的重要能源之一。相對完善的天然氣管網(wǎng)為社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的保障。然而，天然氣本身具有易燃易爆的特點(diǎn)，這一特點(diǎn)帶來的隱患不容忽視。天然氣長輸管道輸送距離較長。雖然管道運(yùn)輸?shù)陌踩韵鄬Ω哂谄渌\(yùn)輸方式，但在運(yùn)輸過程中一旦發(fā)生泄漏，將造成極其惡劣的社會影響，對人民生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成重大威脅。此外，天然氣泄漏對環(huán)境的污染嚴(yán)重，后期的救援和修復(fù)工作相對困難。因此，只有注重預(yù)防，改善安全細(xì)節(jié)，減少管道運(yùn)輸隱患，天然氣才能發(fā)揮更大的作用。

1 天然氣管道運(yùn)輸安全的重要性

天然氣是一種利用率高、清潔環(huán)保的重要能源，對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。然而，如何將天然氣安全、快速地輸送到需要天然氣的地方是一個(gè)亟待解決的問題。經(jīng)過人們的不斷探索，長距離管道運(yùn)輸已成為天然氣運(yùn)輸?shù)淖罱K推廣形式，比其他運(yùn)輸方式更安全、更快捷。然而，天然氣本身的化學(xué)特性具有很高的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也存在著管道運(yùn)輸泄漏等風(fēng)險(xiǎn)。此外，天然氣管道一般涉及的距離較長，外部環(huán)境不同，在管道輸送過程中，天然氣會受到一定壓力的推動。天然氣泄漏后，將對整個(gè)管道周圍產(chǎn)生極其惡劣的影響，對環(huán)境和人民生命財(cái)產(chǎn)造成無法彌補(bǔ)的損害。因此，有必要加強(qiáng)天然氣長輸管道的運(yùn)輸安全管理。

2 天然氣高壓長輸管線運(yùn)行的現(xiàn)狀

所謂高壓長距離天然氣輸送管道，一般是指輸送距離在25公里以上的天然氣管道。根據(jù)現(xiàn)狀分析，全球大型天然氣或石油管道的總長度已超過200萬公里，并在逐年增加。目前，我國高壓長輸天然氣管道總長占世界的1%，甚至更低；然而，由于石油和天然氣的儲量處于世界前列，因此比例不協(xié)調(diào)使得中國的高壓長輸天然氣管道在技術(shù)和安全方面更加困難。因此，現(xiàn)階段我國需要更加重視高壓長輸天然氣管道的安全運(yùn)行管理。

3 天然氣高壓長輸管道安全運(yùn)行管理存在的問題

3.1 對天然氣高壓長輸管道的風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識不足

目前，長距離管道輸送是最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的天然氣輸送方式，但人們對高壓長距離管道輸送天然氣的風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識不足。在輸送天然氣的過程中，天然氣經(jīng)常經(jīng)過人口稠密的地方，如醫(yī)院、工廠、居民區(qū)等。當(dāng)一些建筑物在建或農(nóng)民在田間耕作時(shí)，他們可能會認(rèn)為地下天然氣輸送管道非常堅(jiān)固，不會因擠壓或碰撞而損壞。因此，有意識地或不自覺地可能對高壓天然氣輸送管道造成損害，在天然氣泄漏等嚴(yán)重后果的情況下，不考慮改變施工計(jì)劃或改變土地耕作路線。

3.2 竊賊對高壓長輸天然氣管道的破壞

由于我國法制建設(shè)的不完善，一些竊賊為了追求經(jīng)濟(jì)利益，會進(jìn)行非法的天然氣盜竊行為。其中，對高壓長輸天然氣管道破壞最嚴(yán)重的是開啟載體閥。例如，魯豫平原中原油田的天然氣盜竊事件非常嚴(yán)重。當(dāng)一部分農(nóng)戶為了經(jīng)濟(jì)利益而開啟高壓天然氣長輸管道上的載體閥時(shí)，高壓天然氣長輸管道存在安全隱患。

3.3 自然環(huán)境變化對天然氣高壓長輸管道的破壞

高壓長輸天然氣管道主要特點(diǎn)是埋深較深，線路較長。綜合考慮經(jīng)濟(jì)、人力、物力等綜合因素，高壓長輸天然氣管道即使是災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，也需要通過地下。因此，自然環(huán)境的重大變化具有很大的影響。例如，在地殼運(yùn)動頻繁的地區(qū)敷設(shè)高壓天然氣長輸管道，可能會因地震、山洪等自然災(zāi)害造成的滑坡、山洪等自然災(zāi)害對高壓天然氣造成長期破壞。此外，即使沒有發(fā)生嚴(yán)重的自然災(zāi)害，高壓、長距離天然氣輸送管道本身也使用直縫管、螺旋縫管等鋼材。雖然深埋在地下，但由于風(fēng)、雨、雪的腐蝕，可能會出現(xiàn)腐蝕等問題。

4 加強(qiáng)天然氣高壓長輸管道的措施

4.1 加強(qiáng)行為管理，消除人的焦慮因素

加強(qiáng)處理，遵守法律。處理是基本的，標(biāo)準(zhǔn)是保證?？茖W(xué)管理、規(guī)范指導(dǎo)。長慶油田第一采氣廠天然氣生產(chǎn)快速發(fā)展，經(jīng)過16年的探索和積累，按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、操作標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)，第一采氣廠已經(jīng)具備比較完善的長輸管道檢測保護(hù)指南和各級責(zé)任制。從賠償處罰指南到各自職責(zé)，從應(yīng)急說明指南到各類事故應(yīng)急搶修（搶救）預(yù)案，微觀檢查和防護(hù)措施都有具體明確的規(guī)定。各級巡線人員認(rèn)真履行職責(zé)，遵紀(jì)守法，確保保護(hù)作業(yè)的長效處理科學(xué)化、規(guī)范化?？梢钥茖W(xué)地控制要遵循的規(guī)則、要遵循的法律、獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰以及指導(dǎo)。

加強(qiáng)長輸管道檢查，主動消除安全隱患。主任每周對其管轄的管道進(jìn)行一次巡查，對農(nóng)民巡查員的巡查情況進(jìn)行監(jiān)督檢查。作業(yè)區(qū)大型人員每月巡查兩次長輸管道，集中檢查。此外，運(yùn)營區(qū)領(lǐng)導(dǎo)每年對長輸管道進(jìn)行二次跑步活動，識別長輸管道安全問題，并積累長輸天然氣管道方向和標(biāo)記。同時(shí)，它迅速糾正發(fā)現(xiàn)的危險(xiǎn)。這種逐層檢測的方式，有效地保證了長輸管道的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4.2 不斷總結(jié)長輸管道管理經(jīng)驗(yàn)和方法，提高管理水平

改進(jìn)檢驗(yàn)方法，將處理和檢驗(yàn)結(jié)合起來。主要針對巡線檢查提供了無與倫比的便利。他們位于當(dāng)?shù)?，每天沿著線路休息。他們對當(dāng)?shù)氐那闆r有很好的了解，對當(dāng)?shù)厍闆r有很強(qiáng)的預(yù)見性，發(fā)現(xiàn)問題所在。但是，隨著時(shí)間的推移，人們發(fā)現(xiàn)農(nóng)民線巡視員普遍存在責(zé)任心弱、處理困難等問題。為此，成立了專職巡線組，作為站長和部分管理人員參與的巡線組；建立了以巡檢員為日常巡檢主體、定期巡檢員為巡檢處理主體的處理與巡檢相結(jié)合的三維巡檢指南。專職巡線員每月對沿線各路段進(jìn)行定期巡檢，對鐵路、過江道口等重要節(jié)點(diǎn)反復(fù)巡視，隨時(shí)巡視。經(jīng)過長時(shí)間的調(diào)查，總結(jié)出一些實(shí)用的監(jiān)控檢查方法，如“留痕、等待、電話查處”等。我們本著重獎(jiǎng)重罰的原則，努力取得實(shí)效，確保安全。

立足“預(yù)防”安全生產(chǎn)是企業(yè)的生命線。所有強(qiáng)制補(bǔ)救措施都是高成本的多次投資。因此，如果事件證明是危險(xiǎn)的，應(yīng)該嘗試將其向前推進(jìn)并在萌芽情況下消除它。同時(shí)，“預(yù)防”是保障安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，是我們的重中之重，也是必然選擇。印刷和分發(fā)安全手冊、傳單和法規(guī)，以促進(jìn)和保護(hù)石油和天然氣管道，并分發(fā)給沿途的村民和企業(yè)。我們真正做到從基礎(chǔ)預(yù)防，掌握基礎(chǔ)，杜絕各種危害，防止各類事故的發(fā)生。在巡線過程中，要做到“四到”，即“看、聽、聞、做”。

4.3 加強(qiáng)高壓天然氣長輸管道處理的措施與建議

完善規(guī)章制度。結(jié)合近期管理經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)分析和應(yīng)對各類運(yùn)營問題，不斷完善規(guī)章制度和操作流程，實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)營。加強(qiáng)員工培訓(xùn)。根據(jù)天然氣高壓長輸管道運(yùn)行特點(diǎn)，指派相關(guān)專家制定培訓(xùn)計(jì)劃，制定專業(yè)理論和實(shí)踐培訓(xùn)計(jì)劃，落實(shí)“人員、時(shí)間、內(nèi)容”，受訓(xùn)人員達(dá)到100%。確實(shí)提高員工的整體素質(zhì)。成立專職巡線組。由于高壓長輸天然氣管道的特殊性，原有的農(nóng)民巡查管道的方式無法有效承擔(dān)管道保護(hù)的重?fù)?dān)。就需要組建一支高素質(zhì)、專業(yè)的專職線檢團(tuán)隊(duì)。

4.4 管道防腐技術(shù)

天然氣管道防腐層的質(zhì)量將直接影響管道的使用壽命和運(yùn)行安全，特別是在人口密集地區(qū)，天然氣高壓管道的運(yùn)行安全更為重要。合理選擇防腐材料。長輸管道補(bǔ)口防腐建議采用環(huán)氧樹脂、輻射交聯(lián)聚乙烯、熱收縮帶三層結(jié)構(gòu)，底漆可采用無溶劑環(huán)氧底漆。

4.5 管道焊接工藝

決定天然氣長輸管道使用壽命的三個(gè)主要因素是：沖刷段管道的施工質(zhì)量、管道的防腐質(zhì)量和管道的焊接質(zhì)量，其中最重要的是管道的焊接質(zhì)量。目前，自動焊接技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是借助電氣和機(jī)械焊接技術(shù)實(shí)現(xiàn)了整個(gè)焊接過程的自動化，自動焊接的主要優(yōu)點(diǎn)是：焊接質(zhì)量高且穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)性好，焊接速度快，對焊工技術(shù)水平要求低。然而，由于埋弧焊工藝的限制，固定管道的自動焊接仍然難以實(shí)現(xiàn)。

4.6 增加對工作人員的培訓(xùn)

天然氣長輸管道的任何微小隱患都可能導(dǎo)致重大問題，因此建立一支專業(yè)高效的維護(hù)隊(duì)伍非常重要。團(tuán)隊(duì)成員要有高度的責(zé)任感和使命感，有扎實(shí)的專業(yè)知識和工作經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)常對員工進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，使員工能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種小問題，快速進(jìn)行相關(guān)維護(hù)。特別是當(dāng)前高效的網(wǎng)絡(luò)檢測和高科技檢測要求運(yùn)營商具有較高的知識水平和豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。只有通過培訓(xùn)和長期的工作經(jīng)驗(yàn)，我們才能培養(yǎng)出高水平的員工。加強(qiáng)制度宣傳和責(zé)任意識教育。長輸管道的維護(hù)分為多個(gè)區(qū)域。只有各區(qū)域員工明確責(zé)任，認(rèn)真落實(shí)工作，才能確保整個(gè)管道的安全。此外，要加強(qiáng)應(yīng)急演練，服從科學(xué)調(diào)度指揮，發(fā)現(xiàn)問題要迅速反應(yīng)，確保問題得到及時(shí)解決。

4.7 重視科技發(fā)展，提高管道質(zhì)量

為了提高天然氣高壓輸送管道的安全運(yùn)行和管理，有必要提高天然氣高壓輸送管道的質(zhì)量，增強(qiáng)管道的防腐能力。可采用防腐涂層技術(shù)或聚乙烯管材。因此，有關(guān)部門應(yīng)在保證環(huán)境保護(hù)的前提下，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和新材料，提高天然氣高壓輸送管道的滾動耐壓和耐腐蝕性能。

5 天然氣長輸管道技術(shù)發(fā)展趨勢

5.1 高壓力輸氣及高強(qiáng)度管材組合

高壓氣體管道處于10～15MPa壓力值。根據(jù)相關(guān)研究成果，當(dāng)天然氣年輸送量超過1億立方米時(shí)，采用高壓輸氣可以大大降低天然氣的輸送成本。當(dāng)運(yùn)輸距離超過5000公里，運(yùn)輸量約為20億立方米時(shí)，采用高壓運(yùn)輸與一般傳統(tǒng)方法相比，可有效降低成本約30%。高壓輸氣的應(yīng)用可顯著降低管道的平直度。借助于高強(qiáng)度管道材料的研發(fā)和實(shí)際應(yīng)用，可有效降低輸送管道的壁厚，從而減輕管道的重量。同時(shí)，還可以有效地減少管道的焊接時(shí)間，從而大大降低施工成本。與應(yīng)用型管道相比，成本支出可降低10～12%以上，管道總體建設(shè)成本也可降低10%以上。

5.2 高壓富氣輸送技術(shù)及裂縫控制

該技術(shù)是在天然氣輸送過程中應(yīng)用高壓氣體，確保天然氣始終保持在某一臨界值，從而確保重組分不發(fā)生液體分離。高壓富氣輸送技術(shù)的應(yīng)用也能獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。然而，該技術(shù)的主要應(yīng)用難點(diǎn)在于運(yùn)輸天然氣時(shí)需要較高的熱值。因此，必須能夠保證管道材料不僅能防止裂紋，而且具有較好的止裂韌性。

5.3 多相混合運(yùn)輸技術(shù)

該技術(shù)的研究工作已經(jīng)在美國、英國、法國等國家進(jìn)行了大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)研究，取得了一定的研究成果，并取得了一定的實(shí)際應(yīng)用。利用大量的測量儀器和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在大規(guī)模試驗(yàn)數(shù)據(jù)條件下進(jìn)行了多流程研究。在目前市場上的多流軟件系統(tǒng)中，尤其是功能最強(qiáng)大的多流軟件系統(tǒng)中，它可以實(shí)現(xiàn)多相流穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)流動的仿真和驗(yàn)證。

6 結(jié)語

天然氣高壓長輸管道在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下發(fā)揮著非常重要的作用。因此，各部門的需求越來越關(guān)注高壓長輸天然氣管道的運(yùn)行安全。只要保證高壓長輸天然氣管道安全運(yùn)行，就能進(jìn)一步保障社會穩(wěn)定有序發(fā)展和人民生活穩(wěn)定。因此，我國有關(guān)部門需要加強(qiáng)行為管理，減少人員傷亡。加強(qiáng)天然氣高壓長輸管道檢查?？偨Y(jié)天然氣高壓長輸管道處理經(jīng)驗(yàn)，明確責(zé)任范圍，加強(qiáng)監(jiān)管，注重科技發(fā)展，提高管道質(zhì)量，提高天然氣高壓長輸管道安全性，進(jìn)一步保障運(yùn)行和可管理性。