山區(qū)區(qū)域天然氣管道應(yīng)急救援技術(shù)研究

張兵

（中石化江漢油建工程有限公司，湖北 武漢 430000）

目前，我國天然氣管道建設(shè)正處于快速發(fā)展時期，山區(qū)管道長度不斷增大，而管道途經(jīng)地區(qū)各種復(fù)雜的地質(zhì)條件多樣性、氣象條件的復(fù)雜性以及管道附近國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的增多，都對管道造成不同形式的威脅，管道腐蝕穿孔、應(yīng)力集中釋放造成焊縫開裂、第三方破壞等等險情時有發(fā)生，而山區(qū)地質(zhì)環(huán)境又制約了管道事故的應(yīng)急救援。一些搶修單位對山區(qū)管道搶修機具運輸和專用設(shè)備進行了研制，對山區(qū)搶險預(yù)案有針對性進行組織搶修演練。為確保山區(qū)管道應(yīng)急救援的順利進行，本文介紹一些山區(qū)天然氣管道搶修的好方法和新經(jīng)驗。

一、天然氣輸送管道事故危險源情況及風險分析

油氣輸送管線突發(fā)事件是可能存在的事故災(zāi)難類突發(fā)事件之一。根據(jù)我市油氣企業(yè)的業(yè)務(wù)類型，通過風險評價和風險分析，可能發(fā)生的事件主要類型有：1.洪水、山體滑坡、地震等自然災(zāi)害引發(fā)的大規(guī)模油氣管道斷裂、油氣大量泄漏及泄漏引發(fā)火災(zāi)、爆炸或重大環(huán)境污染事件。2.因第三方破壞、設(shè)備設(shè)施故障、管道腐蝕或操作失誤等原因造成的油氣管道發(fā)生大量油氣泄漏，易引發(fā)火災(zāi)、爆炸或重大環(huán)境污染事件。

二、提高天然氣輸送管道事故應(yīng)急響應(yīng)質(zhì)量的有效措施

（一）構(gòu)建統(tǒng)一的應(yīng)急管理組織體系

構(gòu)建統(tǒng)一的應(yīng)急管理組織體系，就是將應(yīng)急救援力量和應(yīng)急救援資源進行統(tǒng)一的管理。由于天然氣輸送管道事故應(yīng)急救援是一項專業(yè)性較強且涉及內(nèi)容較多的工作，所以如果僅僅只是依靠管理部門進行處理是遠遠不夠的，還需要將各方力量和資源有機結(jié)合，從而形成一個統(tǒng)一的應(yīng)急管理組織，并發(fā)揮其作用，開展有效的指揮工作。同時，借助地理信息系統(tǒng)（GIS），建立起應(yīng)急救援指揮決策系統(tǒng)和應(yīng)急救援資源數(shù)據(jù)庫，將分布不同地理位置的救援力量和應(yīng)急資源進行統(tǒng)一的管理，這樣在發(fā)生管道事故時，指揮中心可以通過決策系統(tǒng)確定事故發(fā)生附近的救援力量和應(yīng)急資源情況，然后快速調(diào)集所需救援力量和應(yīng)急資源，通過統(tǒng)一的指揮，各部門有效配合，從而開展有效的應(yīng)急救援。

（二）完善天然氣輸送管道信息平臺的科學化建設(shè)

要想有效解決天然氣輸送管道事故應(yīng)急響應(yīng)中存在的問題，還需要不斷完善輸送管道信息平臺，加快科學化建設(shè)，為管理人員提供有效的、全面的管理信息，這樣管理人員能夠根據(jù)實際的情況來進行科學合理的監(jiān)督管理。完善天然氣輸送管道信息平臺，需要開展相應(yīng)的實踐調(diào)查工作，掌握天然氣管道輸送的情況，然后根據(jù)掌握的運行情況，將正在建設(shè)或者將要建設(shè)的各項管理數(shù)據(jù)進行歸納總結(jié)并詳細錄入天然氣輸送管道信息平臺中，從而進一步完善輸送管道信息平臺，保證數(shù)據(jù)的完整性，為管道維護和管理提供高效率的管理系統(tǒng)。同時，可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和異地數(shù)據(jù)查詢等功能，這樣一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，管理人員能夠及時定位事故發(fā)生的區(qū)域，然后調(diào)用相關(guān)的信息進行分析，為決策提供準確的數(shù)據(jù)，從而更好地滿足天然氣輸送管道應(yīng)急響應(yīng)的要求。此外，建立事故動態(tài)模擬系統(tǒng)，需要充分了解事故的特點，進行有針對性的分析，根據(jù)事故成因的分析結(jié)果，采用適當?shù)臄?shù)學模型對事故影響區(qū)域、發(fā)展過程進行相關(guān)的數(shù)據(jù)計算、模擬和預(yù)測，提升事故預(yù)測分析的能力，為天然氣管道輸送應(yīng)急響應(yīng)方案的制定提供有效的參考依據(jù)。

（三）建立高效的天然氣輸送管道事故應(yīng)急響應(yīng)機制

建立高效的天然氣輸送管道事故應(yīng)急響應(yīng)機制，首先，要不斷改進和完善事故應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案，保證應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案的科學性和高效性；其次，對管道施工發(fā)生的影響因素進行有效分析，保證救援路線的科學性，從而提升救援的效率和質(zhì)量；最后，做好管道事故救援的調(diào)查和總結(jié)工作，從中尋找事故發(fā)生的規(guī)律，從而做好天然氣輸送管道安全運行的監(jiān)測工作。

三、山區(qū)搶修施工方法

（一）施工準備

1.對泄漏點現(xiàn)場地形地貌勘查準確，包括山體坡度，地質(zhì)情況，充分考慮地質(zhì)承載力。在勘查準確后，選擇合適的施工機械，進場方式，施工機械選擇就近原則，進場方式主要依據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇，同時考慮施工時間問題。2.合理調(diào)配人員。人員的調(diào)配一方面要滿足整體搶修需要，二是要做好職能分工，分好主次。選擇維搶修精銳力量作為組對、焊接的主體隊伍；維搶修配合單位預(yù)置架設(shè)上山機具及負責管段切割和電氣輔助作業(yè)；雇用當?shù)厝藛T進行管溝開挖；當?shù)毓艿啦块T做好后勤保障。每組隊伍確定好指揮人員，便于彼此之間的協(xié)調(diào)溝通。3.依據(jù)現(xiàn)場勘查情況，確定管道走向及管溝開挖范圍，設(shè)備、車輛、土方及管件預(yù)置的擺放位置，具備條件的提前使用挖掘機、推土機對擺放場地進行平整。設(shè)備的擺放需要考慮電氣焊接設(shè)備排布線走向便于現(xiàn)場作業(yè)。4.裝備的集裝化、輕便化，集裝化設(shè)備需要便于裝載工具的運輸。小型集裝化設(shè)備能夠做到可拆卸，方便吊取。所裝載的設(shè)備基本包括切割、組對、焊接、電氣、起重幾個主要部分。5.管溝開挖標準符合施工要求。管溝開挖的長度以泄漏點為中心，前后分別延伸至管道上下游兩道焊口處，以便于前后焊口檢測，判斷是否存在缺陷從而確定換管長度。同時管道開挖裸露長度越長，越有利于對口時兩端管線的微量調(diào)整。但需要注意的是管道開挖過長，切管時，管道受應(yīng)力變形量可能越大，給下一步對口造成困難，因此管道兩側(cè)的支護是必要的。管溝的寬度為管道兩側(cè)分別留有2—3 米間距。管道距離管溝底部高度一是考慮切管防腐作業(yè)空間，二是考慮焊接作業(yè)空間。對于作業(yè)坑底部積水情況，首先要開挖排水渠，集水坑，并使用潛水泵對坑內(nèi)積水進行抽排。6.管道的組對焊接作業(yè)需要參照相應(yīng)的油氣長輸管道施工驗收規(guī)范。對于其中的坡口角度、鈍邊長度、焊縫間隙、錯口余量等尺寸都要依照標準執(zhí)行。焊接作業(yè)需要有具備符合施工要求的焊接工藝評定，并在焊接前對每名焊工進行技術(shù)交底，以保證施工質(zhì)量合格。

（二）方案確定針對天然氣管道應(yīng)急搶修

主要采取三種方案：焊接套袖、安裝卡具、管段更換。其中焊套袖和裝卡具兩種方法與一般管線施工相同。而更換管段則需要考慮山區(qū)現(xiàn)場的實際環(huán)境。采取換管方案，首先需要確定所切管段的長度。由于是山區(qū)地段，管段的運輸及吊裝要考慮現(xiàn)場環(huán)境。對需要更換的管段事前做好測量，所切的長度需要考慮到坡口和焊縫的距離。管段切割前，需做好預(yù)防管道切割后位移，造成對口下料困難。管線吊裝對口可采取挖掘機輔助。

四、山區(qū)天然氣輸送管道搶修施工安全注意事項

山區(qū)搶修作業(yè)由于地形特點，施工過程中存在較大風險隱患，因此在環(huán)境安全方面有多條注意事項：

1.施工安全方面，首先必須有持特種資質(zhì)的人員安裝、調(diào)試、操作卷揚機和懸索系統(tǒng)及起重運載車輛。2.在坡度較大的地段，應(yīng)設(shè)置擋石墻，防止陡坡段的土石方滑落，危及下方施工人員及周圍群眾的安全。沿管道設(shè)置安全防護網(wǎng)，防止碎石滾落傷害施工人員和設(shè)備，工作區(qū)域要設(shè)置柵欄和標志。3.管溝開挖過程中，土方應(yīng)堆砌于管溝兩側(cè)，為防止土方側(cè)滑，局部應(yīng)砌筑擋土墻。坡度大、管溝兩側(cè)沒有足夠空間堆砌的地段，利用懸索將多余土石方運至平緩地段空地。作業(yè)坑四周需要修筑緩坡，并使用沙袋加以支護，坡角70°—80°，在作業(yè)坑內(nèi)沿管道走向方位兩側(cè)開挖逃生通道。4.溝下作業(yè)時，應(yīng)設(shè)置防護箱，其次需有專人負責警戒，發(fā)現(xiàn)石塊下落或倒塌等險情，應(yīng)立刻提醒施工人員轉(zhuǎn)移或躲避。雨季期間，在橫坡段挖排水渠，以確保洪水的排放并保護施工設(shè)備、管溝、以及管溝中的管線。焊接位置坡度大于20°的，應(yīng)修整出施工操作平臺，確保施工作業(yè)的安全。5.做好地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警，積極獲取相關(guān)預(yù)報信息，重點防地震，防上山體滑坡，防泥石流等。6.環(huán)境保護方面，清理作業(yè)帶期間，作業(yè)帶的寬度限制在15m之內(nèi)，以減小對環(huán)境的破壞。防止水土流失，不得污染水源。如遇植被茂盛的地區(qū)，還需加強防火措施。

結(jié)語：總而言之，天然氣輸送管道事故應(yīng)急響應(yīng)機制涉及內(nèi)容較多且構(gòu)建過程相對復(fù)雜，需要從多個方面進行，保證應(yīng)急救援體的科學性和合理性，從而提高管道事故應(yīng)急響應(yīng)的效率和質(zhì)量，減少事故的發(fā)生以及帶來的嚴重影響。