油氣管道失效控制技術分析

龐旭光

濮陽市雙星防腐安裝有限公司 河南濮陽 457000

油氣管道失效控制技術分析

龐旭光

濮陽市雙星防腐安裝有限公司 河南濮陽 457000

管道輸送是石油、天然氣最主要的運輸方式,管道輸送具有運輸量大、受地形影響小、密閉安全、運費低、占地少、自動化程度高、便于管理、勞動生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。我國的油氣管道敷設長度一直增加,在預計到2020年,我國將形成多個油氣區(qū)域性網(wǎng)絡體系。對近年來國內(nèi)外埋地鋼制管道失效原因進行分析和總結,為我國油氣管道失效的事故分析、事故診斷與預測、應急處理、風險管理等方面工作提供了參考依據(jù)。對實際管道失效案例進行分析,得出該管道失效原因,指出該管道完整性管理的措施。

油氣管道；失效控制

油氣長輸管道作為石油天然氣產(chǎn)業(yè)的重要環(huán)節(jié)，是聯(lián)結油氣資源與市場的橋梁和紐帶，是國家能源調(diào)配和儲備的基石。這些長輸管道要穿越不同類型的土壤、湖泊、河流乃至海洋，季節(jié)的變化、介質(zhì)的變化、地下水位的變化、雜散電流干擾等復雜的敷設環(huán)境以及管道內(nèi)輸送介質(zhì)都會引起管道的腐蝕。根據(jù)統(tǒng)計，2010年我國由于腐蝕所造成的經(jīng)濟損失超過1.2萬億人民幣，其中管道腐蝕的損失占據(jù)很大比例。

一、失效因素分析

（一）第三方破壞因素

第三方破壞與最小埋深、管道附近區(qū)域人員活動狀況、管道地上設備狀況、管道附近公眾教育狀況、管道沿線標志情況、沿線巡視頻率等因素有關。在第三方破壞因素的賦分中，單號呼叫系統(tǒng)(one-call system)為通信系統(tǒng)，提供電話號碼給挖掘承包商及公眾，要求他們在開挖活動之前通告單號呼叫系統(tǒng)，從而使管道運營者有機會與開挖人預先取得聯(lián)系，管道運營者在開挖活動中用臨時標記標示他們的管道設施，隨時跟蹤挖掘活動并檢測其地下設施。由于國內(nèi)管道保護尚未建立單號呼叫系統(tǒng)。而考慮到國內(nèi)管道人為破壞較嚴重，加強公眾教育，提高管道附近公民保護意識，具有重要意義。

（二）腐蝕因素

腐蝕分為管內(nèi)腐蝕和管外腐蝕。管內(nèi)腐蝕與介質(zhì)性質(zhì)、管內(nèi)保護層和清管排除雜物有關。管外腐蝕與陰極保護狀況、防腐層質(zhì)量、土壤腐蝕、應力腐蝕、管道附近有無埋設金屬物、管道附近磁場、電場情況等因素有關。在腐蝕因素中，主要分析埋地管道的腐蝕情況，不需考慮大氣腐蝕對埋地管道的影響。必須考慮對埋地金屬腐蝕影響最顯著的陰極保護和防腐層。

（三）設計因素

設計因素與鋼管選材、安全系數(shù)、疲勞因素、水壓試驗狀況、土壤移動情況(滑坡、土壤結冰)等因素有關。

（四）錯誤因素

錯誤因素分為識別錯誤、施工錯誤、操作和維護錯誤。在錯誤因素中，國內(nèi)操作人員上崗前均未藥檢。而SCADA系統(tǒng)作為長輸管道一項重要的自動控制系統(tǒng)，對其安全運行起著十分重要的作用。

管道失效可能造成的后果從兩個方面考慮，第一是介質(zhì)泄漏的危害性有多大，第二是泄漏點周圍的環(huán)境狀況性質(zhì)，雖然泄漏物質(zhì)危險性大，但若發(fā)生在人口密度小的地區(qū)，則后果仍然是輕微的；相反，泄漏物危險性雖然不大，但若發(fā)生在人口稠密的地區(qū)，則后果可能是嚴重的。其失效處理對策如下：

第一，對管道損壞失效部位按國家有關法規(guī)、標準的規(guī)定，及時進行更換管道或補焊；

第二，對油氣管道的管理，應從設計、安裝、使用、維修、定期檢驗等各個方面，嚴格按照國家有關法規(guī)、標準的規(guī)定要求進行；

第三，采用有效的防腐措施和油氣管道防腐技術，做好油氣管道的防腐蝕工作；

第四，加強油氣管道的維護保養(yǎng)，防止因保溫層損壞、防腐層失效等原因，造成油氣管道局部腐蝕損壞；

第五，加強油氣管道使用中的巡查，特別是重點腐蝕監(jiān)控部位，發(fā)現(xiàn)異常情況及時處理，防止失效進一步加深。

第六，對油氣管道腐蝕事故應嚴格進行分析和處理，找出腐蝕原因，總結經(jīng)驗，制定出有效預防措施。

二、油氣管道完整性管理建議措施

管道完整性管理是一個連續(xù)的、循環(huán)進行的管道監(jiān)控管理過程，需要在一定的時間間隔后，再次進行管道檢測、風險評價及采取措施減輕風險，以實現(xiàn)持續(xù)減少和預防事故。建議措施如下：

（一）管道企業(yè)應落實管道的完整性管理。

（二）建立GIS數(shù)據(jù)庫，包括管道和設施的地理位置、管道屬性的數(shù)據(jù)文檔(運營商姓名、管道名稱、管徑、所輸介質(zhì)及狀態(tài))、數(shù)據(jù)收集情況等內(nèi)容。

（三）強化運行管理，杜絕操作失誤。根據(jù)管道運行狀況，合理制定清管周期并及時組織管道的清管工作；建立健全完善的安全管理規(guī)章制度、操作規(guī)程和事故預案，加強一線操作人員和調(diào)度人員的培訓，使其熟練掌握正常操作和事故狀態(tài)下的緊急處理程序和操作；確保陰極保護系統(tǒng)的正常運行，對管道腐蝕狀況要進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施；建立維搶修隊伍，配備完善的維搶修機具，確保事故狀態(tài)下及時到位，并在最短時間內(nèi)完成搶修作業(yè)。

（四）加大管道安全保護工作的宣傳力度。管道沿線各地、各有關部門要加強對沿線群眾的管道設施安全保護的宣傳教育，增強廣大人民群眾對管道安全重要性和違規(guī)行為危險性知識的認識和了解，強化管道安全保護意識，努力營造群眾參與監(jiān)督、全社會廣泛支持的保護管道安全的氛圍。定期開展隱患排查整治工作，細化隱患整改“五落實”措施。

三、結束語

綜上所述，管道運輸作為5大運輸方式之一,在油氣輸送中發(fā)揮著越來越大的作用。我國油氣長輸管道已達8.7×104km,并初步形成了管網(wǎng)。以中俄、中亞、中緬等跨國油氣管道為骨干的東北、西北、西南油氣通道正在形成,與海運石油和LNG共同構成4大油氣進口戰(zhàn)略通道。在功能定位上,失效控制側重于管道的設計與建設階段,將失效控制應用于油氣管道施工中,有利于全方位保障油氣管道的安全運行,最大限度地杜絕惡性事故的發(fā)生。

[1]馮耀榮,楊龍,李鶴林.石油管失效分析預測預防與完整性管理[A].2011年全國失效分析學術會議論文集[C].2011.

[2]宋志強,李著信,傅在善.埋地油氣管道失效分析及風險評估[J].中國儲運,2010年04期.