張超(中國石油工程建設(shè)有限公司,北京 10012)
石油天然氣生產(chǎn)儲運(yùn)中安全管理策略研究
張超(中國石油工程建設(shè)有限公司,北京 10012)
石油和天然氣作為我國主要能源,在國家生產(chǎn)、人民生活中具有很重要的影響。但近年來石油天然氣的安全問題日益凸顯,因此對石油天然氣生產(chǎn)儲運(yùn)的安全管理必須進(jìn)行深入的研究和討論。
石油天然氣;生產(chǎn)運(yùn)輸;安全管理
近幾年,我國工業(yè)進(jìn)程的加快,增加了石油天然氣的使用量,并呈逐年持續(xù)上升的趨勢。由于石油、天然氣存在易燃易爆的特點(diǎn),故在生產(chǎn)儲運(yùn)過程中具有很大的危險性。為保證能源的生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)陌踩?,制定相?yīng)的安全管理措施既是十分必要也是十分急迫的。
石油、天然氣的使用均以大城市為主,但開采地距離城市距離很遠(yuǎn),并且石油、天然氣從地下開采出后需通過管道運(yùn)輸。長輸管道在使用中過程中,由于管道質(zhì)量,施工手段、內(nèi)外腐蝕等問題,會讓管道在生產(chǎn)過程中存在安全隱患。
生產(chǎn)儲運(yùn)存在的安全問題包括管道的質(zhì)量問題、石油天然氣的損耗、管道內(nèi)外腐蝕等。
首先,管道出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因是:資源開采地與使用的地區(qū)距離較遠(yuǎn),需要鋪設(shè)較長距離的管道,但相關(guān)人員選擇管道所需的鋼管時,雖然按照要求選擇了符合要求的鋼管,但并未確定鋼管的鋼級,讓鋼管的質(zhì)量與鋼級不符,存在質(zhì)量問題。
其次,鋼管之間需進(jìn)行焊接連接,而工人在焊接的過程中存在人為的疏漏及破損,隨著管道外部環(huán)境的變化,石油、天然氣對管道的沖撞,會增加管道內(nèi)部與外部的壓力,導(dǎo)致管道破裂,石油天然氣泄露[1]。當(dāng)空氣中石油天然氣的含量達(dá)到爆炸的極限后,一旦遇到明火就會燃燒,引發(fā)爆炸事故。所以石油、天然氣的泄露不僅會污染環(huán)境,也會給社會造成不良影響。
最后,管道腐蝕分為兩種,一種是內(nèi)腐蝕,另一種是外腐蝕。管道會出現(xiàn)外腐蝕是因為,管道的材質(zhì)多為鋼材,管道會長時間掩埋在地下,周圍都是土壤,土壤中含有大量的水分和離子,受土壤溫度與濕度的影響,離子可以自由移動,具有導(dǎo)電的特點(diǎn),呈現(xiàn)出不均勻分布的特點(diǎn),產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng),即電化學(xué)電池,讓土壤具有較強(qiáng)的腐蝕力,附著在管道的外部,造成侵蝕管道的外壁,管道的外腐蝕是由土壤的電化學(xué)交換造成[2]。
而內(nèi)腐蝕指的是管道中天然氣、水、油等介質(zhì)腐蝕管道的內(nèi)壁,它是指傳輸介質(zhì)中的水會掛在內(nèi)壁上,形成一道水膜,與介質(zhì)接觸后,會出現(xiàn)化學(xué)腐蝕,有時也會生成有害物質(zhì),落在管道的內(nèi)壁,長時間會造成管道內(nèi)壁的腐蝕。特別是管道的轉(zhuǎn)彎處,或是石油、天然氣交界的位置,以及管道內(nèi)形成水洼的地方。腐蝕的形態(tài)分為三種,分別是均勻腐蝕、局部腐蝕、點(diǎn)腐蝕,有各自的特點(diǎn),均勻腐蝕的面積較大,破壞一整塊管壁,局部腐蝕蝕雖然只有一個區(qū)域,但腐蝕程度較深,點(diǎn)腐蝕只是其中一點(diǎn),范圍較小。從腐蝕的機(jī)理分析,分為化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕,這兩種腐蝕都會破壞管道的穩(wěn)定,增加了石油天然氣生產(chǎn)儲運(yùn)的不穩(wěn)定因素。
對于以上存在的安全問題,要求相關(guān)人員提高油氣管道焊接的水平,優(yōu)化儲運(yùn)設(shè)備的設(shè)計,并加大儲運(yùn)設(shè)備質(zhì)量的管理力度,加強(qiáng)對儲運(yùn)細(xì)節(jié)的管理,檢查焊接處是否存在遺漏,及時發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理,同時要做好防火隔離工作,防止出現(xiàn)安全隱患,選擇高質(zhì)量的材質(zhì)作為管道材料,為安全儲運(yùn)提供保障[3]。并且,要求相關(guān)人員不要使用明火,讓明火原離遠(yuǎn)離石油和天然氣,指派專人對油庫周圍進(jìn)行巡視,防止出現(xiàn)明火。又因為儲運(yùn)時能源會摩擦產(chǎn)生靜電,機(jī)動車要在車后部安裝消除靜電的裝置,即安裝接地線,導(dǎo)出能源靜電。
針對管道出現(xiàn)腐蝕的不足,相關(guān)人員需要對管道進(jìn)行防腐處理。防腐處理有多種方法,其中最常用的就是涂層,運(yùn)輸管道內(nèi)壁與外壁的涂層,可以形成一個隔離,阻斷水膜與管道直接接觸,起到保護(hù)作用。但如果涂層破裂,必須進(jìn)而二次涂抹。
內(nèi)部涂層:在管道內(nèi)部涂上涂層,可以削弱傳輸結(jié)介質(zhì)與管道內(nèi)壁的摩擦,對管道內(nèi)壁形成一層保護(hù)膜,石油天然氣儲運(yùn)后殘留的介質(zhì)不會掛在內(nèi)壁上,不易腐蝕。而摩擦系數(shù)之所以變小是因為,內(nèi)壁附上涂層后,變得光滑[4]。而內(nèi)部涂層也減少了殘留介質(zhì)的數(shù)量,讓內(nèi)部清管的次數(shù)變少。
內(nèi)部涂層的選擇要跟據(jù)管道內(nèi)部存在介質(zhì)選擇,與介質(zhì)對管道的腐蝕特點(diǎn)相符。人們多會用環(huán)氧樹脂等作為涂層材料,環(huán)氧樹脂具有良好的抗水性和柔韌性,可以粘附內(nèi)部管壁上,不易被化學(xué)介質(zhì)腐蝕。
外部涂層:對于運(yùn)輸管道外壁的保護(hù),會把陰極保護(hù)與涂層結(jié)合,給以雙重保護(hù),厚涂層可以避免出現(xiàn)漏涂的情況,保證管道運(yùn)輸?shù)陌踩粫茐耐獗?,并且,陰極保護(hù)能夠消除電化學(xué)腐蝕。外涂層會用三層PE防腐,底層是熔結(jié)環(huán)氧,中間是膠粘劑,上層是擠塑聚乙烯,三層的總厚度在2.2mm到2.9mm之間,這種涂層有較好的粘結(jié)性,依附在外管道的表面,讓管道不易被電化學(xué)腐蝕。
對石油天然氣生產(chǎn)儲運(yùn)中安全管理存在的問題與策略的制定展開討論,其問題是管道的質(zhì)量問題、管道出現(xiàn)腐蝕的問題等,而對策包括提高油氣管道焊接的水平、對管道進(jìn)行防腐處理、優(yōu)化儲運(yùn)設(shè)備的設(shè)計、加大儲運(yùn)設(shè)備質(zhì)量的管理力度等,切實保證儲運(yùn)的安全。
[1]趙龍,王博.石油天然氣生產(chǎn)儲運(yùn)中安全管理策略研究[J].化工管理,2015,22:135-136.
[2]郭興元.石油天然氣生產(chǎn)儲運(yùn)中安全管理策略研究[J].科技展望,2012,02:176.
[3]徐偉光.石油天然氣生產(chǎn)儲運(yùn)中安全管理策略研究[J].石化技術(shù),2012,09:257.
[4]賀紅彥.海底油氣輸送管道腐蝕缺陷評價研究[D].西安建筑科技大學(xué),2015.