長(zhǎng)輸油氣管道安全運(yùn)行的管理措施

孫志波

(中國(guó)石油管道局工程有限公司維搶修分公司，河北 廊坊 065000)

0 引言

在日常的油氣田開發(fā)生產(chǎn)過程中，由于我國(guó)石油和天然氣資源豐富且分布廣泛，各地生產(chǎn)的油氣產(chǎn)品大都是通過長(zhǎng)輸管道(線)進(jìn)行運(yùn)輸傳送。但由于石油和天然氣均屬易燃易爆的?；?，而一旦發(fā)生泄漏現(xiàn)象，不僅會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失，還有可能引發(fā)火災(zāi)造成有毒有害氣體外泄、污染空氣以及損壞設(shè)備設(shè)施，給周邊環(huán)境帶來(lái)影響，進(jìn)而威脅到周邊人民群眾的生命安全及財(cái)產(chǎn)安全。如果不采取有效措施及時(shí)處理，還有可能形成爆炸性氣體混合物，對(duì)附近居民生活空間和廠區(qū)造成威脅[1-2]。因此，在油氣開采和運(yùn)營(yíng)過程中，必須重視油氣長(zhǎng)輸管道的安全管理。

1 長(zhǎng)輸油氣管道安全管理重要性

在油氣運(yùn)輸管道輸送過程中會(huì)受到多種因素的共同作用和干擾，其中包括各種自然災(zāi)害和人為因素等。這些都對(duì)于管道正常的輸送構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，如：引發(fā)火災(zāi)事故和爆炸事件概率相對(duì)較大等等。所以，為了能夠更好地保障油氣長(zhǎng)輸管道的安全穩(wěn)定運(yùn)行，就需要采取科學(xué)合理的措施來(lái)降低管道輸送過程中的風(fēng)險(xiǎn)，從而有效提高整個(gè)管道系統(tǒng)安全水平。本文主要分析了影響長(zhǎng)輸管道安全的關(guān)鍵要素以及其對(duì)于長(zhǎng)輸管線安全運(yùn)營(yíng)的建議。

2 長(zhǎng)輸油氣管道安全運(yùn)行管理存在的問題

2.1 油氣管道安全運(yùn)行管理問題

2.1.1 管道自身缺陷

(1) 管材選擇不當(dāng)。由于我國(guó)石油天然氣資源豐富、儲(chǔ)量巨大，但是對(duì)于管道材質(zhì)卻沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和要求，導(dǎo)致不同類型的管道在使用過程中出現(xiàn)了很多不合格現(xiàn)象，如鋼管材料本身具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能，但是如果其表面處理不當(dāng)或者是防腐層破損等就會(huì)造成管道內(nèi)部發(fā)生腐蝕性介質(zhì)泄漏，進(jìn)而給油氣輸送帶來(lái)極大隱患[3]。如一些金屬材料也可能因長(zhǎng)期暴露于酸性環(huán)境下而受到腐蝕，最終使得金屬管道被破壞，腐蝕缺陷如圖1 所示。

圖1 管道腐蝕自身缺陷圖

(2) 陰極保護(hù)不到位。在進(jìn)行長(zhǎng)輸管線建設(shè)過程中需要對(duì)陰極保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)置。一般來(lái)說(shuō)陰極保護(hù)分為兩部分內(nèi)容，一部分為犧牲陽(yáng)極和陰極保護(hù)電流，另一部分則是陰極保護(hù)電位[4]。通常情況下，陰極保護(hù)電位應(yīng)該維持在0～2.5 V 之間，這樣才能保證管道正常使用壽命，避免出現(xiàn)管道泄漏現(xiàn)象。

(3) 防腐措施不足。由于長(zhǎng)輸管道長(zhǎng)期暴露在外，因此很容易受到外界環(huán)境影響而出現(xiàn)老化等現(xiàn)象。如果不能及時(shí)采取措施加以解決就有可能使得管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞進(jìn)而影響其性能，最終造成嚴(yán)重后果。此外，一些企業(yè)為了節(jié)省成本沒有按照相關(guān)規(guī)定做好防腐工作，或者是防腐材料本身質(zhì)量不過關(guān)也會(huì)導(dǎo)致管道出現(xiàn)腐蝕性氣體泄漏等問題，這些都會(huì)降低管道整體壽命[5]。

2.1.2 施工破壞

在長(zhǎng)輸管道工程的實(shí)際施工過程當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題。首先是對(duì)原有的管道工程進(jìn)行拆除重建工作，這種情況下就需要相關(guān)部門能夠做好前期工作并且要保證后期施工不會(huì)影響到原有的管道工程。但是如果在進(jìn)行拆除重建之前沒有做好充分準(zhǔn)備和規(guī)劃，那么很有可能導(dǎo)致后續(xù)的管道工程不能正常開展而使得整個(gè)工程建設(shè)受到了嚴(yán)重的阻礙。其次就是在一些特殊地段或者地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜等地方進(jìn)行管道建設(shè)，由于這些地區(qū)的地理環(huán)境非常復(fù)雜、地形條件復(fù)雜，所以一旦發(fā)生地震或者其他自然災(zāi)害都會(huì)對(duì)管道工程造成極大的威脅，因此必須要加強(qiáng)對(duì)這類區(qū)域的保護(hù)力度。

2.2 輸油管道安全運(yùn)行管理問題

2.2.1 凝管問題

輸油管道的傳熱過程如圖2 所示，在進(jìn)行長(zhǎng)輸管道建設(shè)施工過程中，由于沒有做好相應(yīng)的防腐工作，導(dǎo)致管道內(nèi)壁出現(xiàn)了一定程度的腐蝕情況發(fā)生。同時(shí)，如果對(duì)管道采取相應(yīng)措施后仍然無(wú)法有效地防止管道內(nèi)壁腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，就會(huì)進(jìn)一步加劇管道的腐蝕速度，最終影響到整個(gè)工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此，需要加強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)輸氣管道的防腐處理，從而確保管道具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力。

圖2 輸油管道傳熱原理圖

2.2.2 管材和施工質(zhì)量問題

由于長(zhǎng)輸管道材質(zhì)多為鋼管或無(wú)縫鋼管、球墨鑄鐵管、不銹鋼等。在選用管道材料時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理配置與應(yīng)用。對(duì)于不同類型的管材應(yīng)該采用合適的連接方式以保證其性能及使用壽命；同時(shí)要考慮管道材料自身特性，避免因管道材料本身缺陷而導(dǎo)致的事故發(fā)生；另外還要注意防腐層厚度是否滿足要求以及管道材料的抗腐蝕能力。在對(duì)長(zhǎng)輸管道進(jìn)行安裝之前，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來(lái)合理地選擇合適的管道材質(zhì)以及管道規(guī)格等。如果是天然氣管道，則需要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇管道材料；如果是石油管道，那么就要盡可能選用一些防腐性能較好的鋼材。同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)于管道材料的檢查工作，保證其能夠符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，并且要定期開展檢測(cè)工作以確保其能夠達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)要求。

3 加大長(zhǎng)輸油氣管道安全運(yùn)行管理思路

3.1 政府引導(dǎo)實(shí)現(xiàn)多元化管理模式

3.1.1 油氣管道公司責(zé)任

在我國(guó)的天然氣管道運(yùn)營(yíng)中，由于受到多方面因素影響，導(dǎo)致其出現(xiàn)了很多問題。首先就是對(duì)于天然氣管道運(yùn)營(yíng)商的監(jiān)管不到位以及相關(guān)部門之間缺乏有效溝通；其次是部分天然氣管道運(yùn)營(yíng)商為了謀取私利，而采取各種違法行為來(lái)獲取利益；最后則是一些地方政府部門和企業(yè)沒有充分認(rèn)識(shí)到天然氣管網(wǎng)的重要性、忽視了自身職責(zé)。這些都嚴(yán)重阻礙著天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)天然氣管道運(yùn)營(yíng)商的監(jiān)督檢查工作。只有這樣才能保證整個(gè)天然氣管道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。同時(shí)還要建立健全完善的法律法規(guī)制度體系，并且將其落到實(shí)處。通過制定相應(yīng)規(guī)章制度規(guī)范天然氣管道運(yùn)營(yíng)商行為規(guī)范，從而提高天然氣管道運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。

3.1.2 落實(shí)設(shè)計(jì)單位主體責(zé)任

(1)加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)文件的審核和審查。在管道工程實(shí)施過程中，要嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)文件的審批工作；同時(shí)還要做好與相關(guān)部門之間溝通協(xié)調(diào)工作，確保設(shè)計(jì)文件符合實(shí)際情況并能夠有效地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工程建設(shè)。

(2)強(qiáng)化對(duì)管道建設(shè)項(xiàng)目的監(jiān)管力度。應(yīng)該建立起完善的監(jiān)督體系來(lái)對(duì)整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面的監(jiān)督，從而保證項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。此外還需要制定相應(yīng)的獎(jiǎng)懲措施、處罰制度以及解決問題機(jī)制等，以便更加規(guī)范化的開展各項(xiàng)活動(dòng)。

3.1.3 施工單位責(zé)任

(1)在進(jìn)行管道工程的施工過程中，相關(guān)人員要嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)法律法規(guī)以及工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開展各項(xiàng)工作；對(duì)于不符合規(guī)定要求的行為，必須及時(shí)糾正并采取相應(yīng)措施予以解決。

(2)管道工程的施工人員和設(shè)計(jì)人員都是管道工程的重要參與者、實(shí)施者，所以他們自身的素質(zhì)水平也會(huì)直接影響著管道工程的施工質(zhì)量與效果。因此需要加強(qiáng)對(duì)其專業(yè)知識(shí)及技能等方面的教育培訓(xùn)力度，以此來(lái)促進(jìn)施工技術(shù)水平的有效提高。

3.1.4 管道運(yùn)營(yíng)商社會(huì)責(zé)任

管道運(yùn)營(yíng)商作為長(zhǎng)輸管道工程建設(shè)過程中的重要參與者、監(jiān)管者以及維護(hù)者，應(yīng)當(dāng)在日常工作中嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)法律法規(guī)和行業(yè)規(guī)范開展各項(xiàng)工作，切實(shí)保障長(zhǎng)輸管線工程項(xiàng)目施工質(zhì)量及安全性。

3.2 提升設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)水平改善施工質(zhì)量

定期組織開展管道設(shè)計(jì)理論知識(shí)及實(shí)際操作方面知識(shí)講座，并將講座與考核相結(jié)合來(lái)督促相關(guān)設(shè)計(jì)院認(rèn)真學(xué)習(xí)最新的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、先進(jìn)技術(shù)以及國(guó)家有關(guān)法律法規(guī)政策，從而為后續(xù)管道工程設(shè)計(jì)提供良好的基礎(chǔ)條件；同時(shí)還需要強(qiáng)化對(duì)設(shè)計(jì)師專業(yè)技能的培養(yǎng)，通過考核促使其能夠更加積極主動(dòng)地參與到項(xiàng)目建設(shè)之中，進(jìn)而有效保證整個(gè)項(xiàng)目順利進(jìn)行。

4 長(zhǎng)輸油氣管道安全運(yùn)行管理優(yōu)化措施

4.1 積極采用管道防腐技術(shù)

在進(jìn)行長(zhǎng)輸管線的施工過程中需要對(duì)其進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。首先要做好管道的設(shè)計(jì)和建設(shè)，從而保證整個(gè)工程能夠正常開展；其次是加強(qiáng)對(duì)于管道的保護(hù)措施，防止出現(xiàn)一些不必要的腐蝕問題，同時(shí)還可以延長(zhǎng)管道的使用壽命以及降低成本支出等；最后就是要采取有效地預(yù)防手段，避免由于腐蝕而造成嚴(yán)重后果，并且還要制定科學(xué)合理的應(yīng)急預(yù)案來(lái)應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況。根據(jù)實(shí)際情況來(lái)看，我國(guó)目前所應(yīng)用的各種類型的管道都具有一定的差異性，所以就必須結(jié)合具體情況來(lái)選擇合適的管道防腐蝕方法，其技術(shù)路線如圖3 所示。

圖3 長(zhǎng)輸油氣管道防腐技術(shù)路線

4.2 合理采取管道保護(hù)措施

(1)對(duì)于高壓管線和閥門等設(shè)施應(yīng)該加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)工作。定期檢查各類閥門及儀表設(shè)備、連接處是否存在漏氣漏油現(xiàn)象；檢查各個(gè)閥門的運(yùn)行情況以及控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，確保能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題；在進(jìn)行檢修或者更換部件前要先將其關(guān)閉，以免影響到正常生產(chǎn)作業(yè)。同時(shí)要注意對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行備份保存。

(2)做好防護(hù)工作。為了保證長(zhǎng)輸管道的穩(wěn)定性與可靠性，就必須重視對(duì)管道的保護(hù)工作。首先，需要安排專門人員來(lái)巡查管道線路的實(shí)際走向及其他附屬物，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況立即上報(bào)給有關(guān)負(fù)責(zé)人，防止發(fā)生嚴(yán)重后果。此外，還可以通過設(shè)置警示標(biāo)志牌的方式提醒過往車輛或行人注意避讓，從而有效降低由于管道腐蝕而造成事故的概率。

4.3 加強(qiáng)管道定期檢測(cè)

在日常的維護(hù)工作中要對(duì)管道進(jìn)行定期檢查。如果發(fā)現(xiàn)管道存在質(zhì)量問題就應(yīng)當(dāng)立即停止使用；若是發(fā)現(xiàn)有腐蝕性物質(zhì)則要及時(shí)更換。此外，還可以通過對(duì)管道內(nèi)氣體成分分析來(lái)判斷是否出現(xiàn)了泄漏現(xiàn)象。當(dāng)然，這種方式也不能完全保證管道的使用壽命。所以，在日常維護(hù)過程中需要根據(jù)具體情況選擇合適的維護(hù)方法。例如：針對(duì)一些容易出現(xiàn)泄漏情況或者是發(fā)生過火災(zāi)事故的管道，可采用涂層保護(hù)等技術(shù)手段來(lái)避免出現(xiàn)嚴(yán)重后果。另外，為了進(jìn)一步提高管道的使用壽命，還應(yīng)做好防腐處理。通常來(lái)說(shuō)，在管道外部涂抹一定量的抗氧化劑能夠有效延長(zhǎng)管道的使用年限和性能。同時(shí)，還應(yīng)對(duì)管道內(nèi)部進(jìn)行必要的清理與清潔。因?yàn)槿绻徊扇∮行У姆雷o(hù)措施，那么管道內(nèi)部的金屬腐蝕速度將會(huì)加快，從而使管道出現(xiàn)事故的概率增加。因此，必須重視管道防腐層施工，并且嚴(yán)格按照規(guī)范要求執(zhí)行。如電化學(xué)保護(hù)法：該項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用于管道、設(shè)備以及閥門等處。其中，陰極保護(hù)法是最為常見的一種。其原理就是通過對(duì)管道施加直流電壓來(lái)達(dá)到抑制腐蝕的目的。

但是這類方法也存在著一些不足之處：第一，需要消耗大量的電能；第二，由于受到環(huán)境因素的影響，某些地區(qū)的土壤電阻率比較大；第三，所需電壓值會(huì)隨著電流而不斷變化，進(jìn)而導(dǎo)致管道被擊穿或穿孔；第四，在實(shí)際操作過程中，會(huì)有一定程度的破壞作用。為了避免上述問題出現(xiàn)，就可以采用電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理來(lái)實(shí)現(xiàn)陽(yáng)極保護(hù)。然而，這也是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，不僅涉及到很多方面的內(nèi)容，還要考慮到諸多方面的因素，比如：溫度、濕度等等，所以很難保證能夠得到理想的效果。所以，要結(jié)合實(shí)際情況采取不同的防腐措施。

4.4 明確責(zé)任主體，落實(shí)好安全保障性措施

(1)強(qiáng)化管道企業(yè)內(nèi)部的安全監(jiān)管工作。在油氣管道企業(yè)中要建立起完善的管道安全生產(chǎn)監(jiān)管機(jī)制和制度；要將安全生產(chǎn)作為首要任務(wù)來(lái)抓好落實(shí)，并且還需要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)、考核等。同時(shí)，也可以通過制定獎(jiǎng)懲制度的方式來(lái)調(diào)動(dòng)員工參與管道安全生產(chǎn)的積極性與主動(dòng)性，從而有效地提高管道運(yùn)營(yíng)過程中各環(huán)節(jié)的安全水平。此外，還應(yīng)當(dāng)做好對(duì)于施工人員以及作業(yè)人員的安全教育工作，使其能夠充分了解到管道安全生產(chǎn)的重要意義，進(jìn)而自覺地遵守各項(xiàng)規(guī)章制度，確保安全生產(chǎn)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。除此之外，為了保證整個(gè)管道工程的安全運(yùn)行，就必須要不斷完善相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案措施，以便于一旦出現(xiàn)緊急情況時(shí)能夠及時(shí)采取有效的應(yīng)對(duì)策略。

(2)構(gòu)建一套完整而全面的安全檢查及隱患排查治理體系。為確保管道能夠正常使用以及延長(zhǎng)其壽命周期，就必須要有一個(gè)相對(duì)完備的安全生產(chǎn)體系作為基礎(chǔ)。因此，應(yīng)當(dāng)不斷完善安全檢查及隱患排查治理體系，以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)管道系統(tǒng)的全方位監(jiān)控與管理。此外，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)合理配置人力資源，并配備足夠數(shù)量的專職人員負(fù)責(zé)日常巡檢工作。

4.5 對(duì)油氣管道進(jìn)行處理

在長(zhǎng)輸管道工程建設(shè)過程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的腐蝕現(xiàn)象，這些腐蝕現(xiàn)象不僅影響著管道自身的使用性能和壽命，同時(shí)也給周圍環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重污染。因此需要采取相應(yīng)的預(yù)防措施來(lái)減少或避免這種腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，以保證長(zhǎng)輸管道的正常運(yùn)營(yíng)、延長(zhǎng)管道的使用壽命以及提高經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)油氣管道所產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象，可以通過以下幾方面來(lái)解決：首先是要加強(qiáng)防腐蝕工作人員的專業(yè)技能培訓(xùn)；其次就是要做好管道表面防護(hù)，比如采用環(huán)氧樹脂等具有較好耐腐蝕性能的防腐涂料，并將其與管道外壁緊密連接起來(lái)形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)；最后還要注意管道表面的保護(hù)工作，例如在管道內(nèi)側(cè)涂抹一層隔離層或者其他的保護(hù)層。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上，為了提高油氣長(zhǎng)輸管道輸送效率和質(zhì)量、降低事故發(fā)生率，應(yīng)該從以下方面采取措施進(jìn)行改進(jìn)。

(1)加強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)輸油氣管線的巡檢工作，定期開展檢查和維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理存在的問題；同時(shí)要做好應(yīng)急預(yù)案編制工作，一旦出現(xiàn)緊急狀況能夠迅速啟動(dòng)相應(yīng)的搶修方案，保證管道正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

(2)在日常生產(chǎn)過程中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求施工作業(yè)，避免出現(xiàn)偷工減料或者是違規(guī)操作等情況。

(3)不斷加強(qiáng)員工專業(yè)技能培養(yǎng)力度，通過培訓(xùn)來(lái)提升整體隊(duì)伍素質(zhì)水平。

(4)建立健全相關(guān)規(guī)章制度以及操作規(guī)程，確保每一個(gè)環(huán)節(jié)都有明確的標(biāo)準(zhǔn)可依，從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)管道的長(zhǎng)期安全運(yùn)營(yíng)。