長輸油氣管道運維中存在的問題及預防措施

周小超，張智輝，趙俊芳

(國家管網(wǎng)西氣東輸鄭州輸氣分公司，河南 焦作 454450)

0 引言

隨著管道技術(shù)的發(fā)展，長輸油氣管道呈現(xiàn)出大口徑、高鋼級、長距離的發(fā)展態(tài)勢。因為管道運維作業(yè)點多、線長、涉及面廣，所以需要的工作人員較多，而且人員流動也很分散，在落實長輸油氣管道運維工作時，會有很多影響因素，造成各種各樣的安全事故。因此，對于管道企業(yè)來說，有必要對運維操作行為安全管理模型進行深入探索，并在實踐中對其進行持續(xù)改進和完善，從而提升長輸油氣管道的安全性。

1 長輸油氣管道工程特點

1.1 建設困難

石油和天然氣長輸管道建設往往存在著地域上的大跨度、復雜地形，以及各地區(qū)環(huán)境因素差異等問題，使其在工程上面臨著很大困難。在工程設計階段，有關(guān)工作人員要對建筑施工過程中的具體情況進行全面考慮，并通過提升設計方案的科學性和合理性，盡量減少工程施工工作量和操作難度。

1.2 施工材料運輸和管理比較困難

由于長輸管道工程地域跨度比較大、施工地點多，給施工材料分配和管理帶來了很大困難[1]。如果施工場地地質(zhì)條件比較差，如有很多天然的障礙物，將會對材料運輸造成很大影響，從而使長輸油氣管道不能按時完工。同時對鋼材等質(zhì)量大、需求量大的物資的儲存工作造也帶來了很大的麻煩，從而影響整個工程進度。

2 長輸油氣管道運維中存在的問題

2.1 防腐問題

在油氣輸送管道中，腐蝕是造成管道損壞的重要因素。在埋地長輸管道中，大部分的腐蝕都是以外側(cè)腐蝕為主，很少有大面積、均勻腐蝕的情況，主要是以局部腐蝕和點蝕兩種形式出現(xiàn)。在役油氣管道防腐處理中，最重要的是采用外層保護層和陰極保護。鍍層是金屬材料的首要防護，良好的鍍層對金屬材料有99%的防護作用，而陰極防護作用只有1%?，F(xiàn)有的和正在建設的長輸油氣管道，都是通過涂一層防腐、陰極保護等措施來控制管道外部腐蝕。

2.1.1 防腐層質(zhì)量控制問題

防腐蝕涂料質(zhì)量控制主要有：防腐蝕涂料的選用、組裝的質(zhì)量控制、以及在使用過程中的維修。耐腐蝕涂料應選用有優(yōu)良附著力、抗沖擊性、抗陰極剝離性、抗?jié)B透性、耐化學性、耐腐蝕、易于填充等。防腐涂層在設計階段選擇不當、預制工藝質(zhì)量未達到有關(guān)規(guī)范要求、在服役過程中未注重對涂層的養(yǎng)護，均會對涂層保護作用產(chǎn)生較大影響，進而引起涂層失效，引起鋼管銹蝕，對管道正常運行造成很大影響。

2.1.2 陰保系統(tǒng)運行異常

目前，已有研究表明，陰保系統(tǒng)運行異常與恒電位裝置自身的某些性能問題沒有直接關(guān)系，而更多的是由于其他陰保護體系的因素所致。如：恒電位裝置的接線方式、參比電極的工作狀態(tài)、其他陰保障體系的陽極接地等。對長期參比電極進行檢測，大多數(shù)陰保護電位異常，都能很快得到解決。

2.2 第三方破壞原因

第三方破壞是管道故障最常見的類型之一，管道巡查是防止第三方損害的一種簡單而有效的方法[2]。通過監(jiān)測管道的泄漏情況、地形地貌的變化情況、管道附屬設施的完好情況、管道的占壓情況、周圍的社會活動和可能對管道造成威脅的建筑活動等，可以對管道進行監(jiān)測。雖然可以使用GPS監(jiān)測巡線工人的位置，但由于不夠精細，巡線工人通常使用電動設備巡線，雖然能夠及時發(fā)現(xiàn)沿線的施工情況，但在某些區(qū)域，電動設備無法通行，特別是在夏天，由于管道沿線長滿了雜草，導致回填質(zhì)量和自然因素等造成的地基下陷、塌陷、露管等問題，如無法及時發(fā)現(xiàn)，將會嚴重威脅著管道的安全。

2.3 長輸油氣檢測承包商管理存在的問題

現(xiàn)在，有很多檢測機構(gòu)都在從事管道外腐蝕直接檢測和評估業(yè)務，這些承包商機構(gòu)在技術(shù)力量上都沒有太大差異，但其對于檢測工作態(tài)度卻存在很大差異，這與當前管道檢測行業(yè)低價中標的現(xiàn)象有關(guān)。在當前節(jié)能減排大背景下，企業(yè)往往要求以最小投資做最大工程，因此，有些檢測機構(gòu)為爭取中標，往往開出低價，造成后期造假、檢測評估走過場為管道安全運行埋下隱患。

2.4 長輸油氣管道保護宣傳不到位

在檢測過程中發(fā)現(xiàn)當管道通過耕地時候，如果在管道上面有一個塌陷坑，那么，農(nóng)民就會將這件事情告訴檢測人員，并希望其能夠?qū)⑦@件事情報告給有關(guān)部門，讓其對此進行 處理。雖然在沿輸氣管道的100米樁基上都留有聯(lián)絡電話，但是，當?shù)剞r(nóng)民發(fā)現(xiàn)管道有異常時卻很少主動打電話來反映，這表明輸氣管道保護宣傳還有待加強，運行機制和體制有待完善。

3 長輸油氣管道運維中存在問題的解決措施

3.1 加大對管道巡線的投資力度，建立多元化的管道巡邏保證系統(tǒng)

將巡線管段劃分為若干個等級，對轄區(qū)內(nèi)的所有管道，分別采取步行或車輛交叉巡線方法，特別是沒有伴隨道路的路段，要及時發(fā)現(xiàn)管道上部出現(xiàn)的沉降、塌陷、露管等問題，并采取相應對策，消除管道運行中存在的安全隱患。同時，對巡線人員進行經(jīng)常性培訓，健全獎勵制度，提高工作責任心，并根據(jù)實際需要，采用無人機進行巡邏。

3.2 陰極保護電位測試

目前已建成和正在建設的長輸油氣管道中，大部分都是以強迫電流形式對其進行陰極保護，而智能化遠程傳輸檢測樁也在很多地區(qū)得到廣泛應用。利用該系統(tǒng)，可實時監(jiān)測管道電勢變化，并對管道電勢變化進行監(jiān)測，從而對管道電勢變化作出相應的判斷?，F(xiàn)有智能檢測樁基，主要檢測的是管道通電電位，其檢測指標為管道的極化電位(瞬間斷開電位)，可為保護油氣管道有較大影響，但其在長輸管道上的大規(guī)模應用尚需時日。

3.3 加強對檢測人員的技術(shù)培訓

應加大對線路陰保護電位檢測工作的關(guān)注，并對站點陰保護系統(tǒng)操作人員進行技術(shù)培訓，以提升其技術(shù)水平。把沿線陰保電位測試工作交給專業(yè)的檢測企業(yè)進行，或是強化對檢測人員的培訓，讓其技術(shù)能力得到提升，站場陰保系統(tǒng)運維人員必須具有基礎的系統(tǒng)故障排除技能，促使檢測結(jié)果可以真正反映出管道電位狀況，為管道運維提供決策基礎。

3.4 在管道預埋管和施工過程中，要強化質(zhì)量管理

在管道預埋管階段，可以通過現(xiàn)場監(jiān)督來控制防腐層預制質(zhì)量。在管道施工時，要對防腐管現(xiàn)場進行嚴格控制，要加強對管道施工過程的控制，防腐層破損點大多數(shù)是在施工時沒有對防腐層保護進行重視而導致。將外防腐層檢測納入管道工程竣工驗收中，能夠促使施工單位文明施工，有效地降低管道運維成本，還能極大地降低管道運營安全風險。

3.5 長輸管道運維工作監(jiān)控與技術(shù)更新

3.5.1 設立實時監(jiān)控體系

由于長輸石油和天然氣管道運行情況比較復雜，因此，對其進行安全運行和管理的難度比較大[3]。運用自動檢測技術(shù)，構(gòu)建實時監(jiān)測系統(tǒng)，實時在線檢測管道現(xiàn)象，并采取切實可行的措施，解決或彌補泄漏現(xiàn)象。比如：聲學探測技術(shù)就是以聲學振動的方式來探測泄漏點，并對泄漏點進行預警。利用這些技術(shù)，可以在長輸油氣管道復雜環(huán)境下，對油氣輸送管道進行有效監(jiān)測和監(jiān)控，從而有效提高長輸油氣管道運維情況。

3.5.2 加大安全隱患的檢查力度

對制造廠、油田、長輸管道中存在的安全問題展開調(diào)查，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，對管道材料進行評價，持續(xù)貫徹實施油氣運輸安全與保障方案，保證油氣輸送管道可以正常運轉(zhuǎn)，保證油氣運輸?shù)陌踩?。以調(diào)查結(jié)果為依據(jù)，應采用有效的管理方法，對目前存在的問題進行及時解決，對維護時間進行明確，對可能出現(xiàn)的風險進行重點監(jiān)控，對其進行整體分析和人臉識別分析，投入專項資金對其進行保護和控制。

3.5.3 強化安全運維管理工作

在長輸油氣管道設計階段，要充分考慮管道沿程的地質(zhì)災害狀況，制定出對管道破壞程度最小的最佳管道路線與建設方案，并對管道進行回填、線路標志等處理；高架管道要加強支承地基；在地質(zhì)災害多發(fā)區(qū)，構(gòu)建安全運維管理體系，找出地質(zhì)災害發(fā)生規(guī)律，有針對性地進行防治，實現(xiàn)預警、防御和處置，將地質(zhì)災害的危害降到最低。

3.5.4 建立有效的自動化運維預警機制

要想實現(xiàn)長輸油氣管道管理，建立行之有效的預警機制是非常重要的。首先，要強化對潛在風險的監(jiān)控，定期對資源進行掃描，實現(xiàn)自我檢查，自我預險，自我修復，將隱患扼殺在萌芽狀態(tài)，消除隱患。其次，在遇到緊急情況時，能有效采取行動，保證相關(guān)人員按照指令進行簡單操作，并能迅速解決問題。

3.5.5 實現(xiàn)運維人員與自動化的橋接

工作的熱情無疑會對工作質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此，在新技術(shù)革新中，放寬對運維人員的硬性條件，這是一個非常重要的環(huán)節(jié)，同時也是一個不可缺少的環(huán)節(jié)。通過對運維流程進行革新，從而減少了運維人員的負擔，并有步驟的對日常工作及突發(fā)應急事件進行操作，這不但可以促使日常工作標準化，還可以大大降低工作負擔，提高工作積極性。

3.5.6 建立完整的管道防護法規(guī)體系

必須制定健全的有關(guān)法律，并對其進行有效監(jiān)督。國家有關(guān)部門和當?shù)卣?，應該做好法?guī)的制定，科學地維護和保護管道運營，嚴厲處罰在管道限制范圍內(nèi)進行施工的企業(yè)，要求企業(yè)在施工前要向上級匯報，在獲得批準后，才能進行施工。當?shù)卣畱凇暗厣戏牡叵?、后建服從先建”的基礎上，合理規(guī)劃，以免影響到輸氣管道的安全運營。

3.6 加強項目及承包商管理

一方面，要將服務項目以低價中標的方式進行轉(zhuǎn)變，采取中間價，或者是其他評標方式，這樣才能確保業(yè)主和承包人雙方利益。另一方面，要對承包商選商進行嚴格管理，并在此基礎上，構(gòu)建出承包商信用檔案，挑選出技術(shù)水平先進，服務質(zhì)量可靠的承包商，以確保工程質(zhì)量[4]。

3.7 提高從業(yè)人員的綜合素養(yǎng)

在與世界標準之間存在著很大差距的情況下，為了達到不斷增加長輸管道公里數(shù)量，通過增加管理人員來達到相應目標是一種錯誤的做法。這種做法會使成本大幅度地上升，從而將原有的平衡性給拉遠，導致工作效率下降。要通過提升管理人員的素質(zhì)，進行常規(guī)培訓，并不斷改進自動化運營技術(shù)，雖然看上去是在增加成本，但實際上，這是在為提升工作質(zhì)量、減少無謂的開支做好鋪墊。

3.8 提高天然氣管道維護的思想認識

要做好長輸油氣管道的運營與維修，首先要從觀念上認識到長輸油氣管道運維工作的重要性，讓每一名職工都能樹立責任意識，負責巡視管道的職工應具有較強的責任感，要嚴格履行管道安全監(jiān)督工作，對危害管道行為應該及時阻止。與此同時，企業(yè)還應該建立健全監(jiān)管與激勵體系，對失職人員，要采取適當?shù)膽土P與批評，而對那些工作認真、有責任心的人員，則要給予一定的物質(zhì)獎勵。讓職工有較好的管道運維安全觀念，對運維工作有較高的認識。

3.9 加強對設備的運行與管理

油氣設備管道由于其所處環(huán)境和使用方式等因素的不同，其技術(shù)性能會隨著其服役年限增加而不斷下降。為了使其工作更長久，更好地發(fā)揮其作用，必須加強對其管道設備的管理。一是要強化點檢和巡檢，做到對各設備的實時監(jiān)控，更好地了解管道情況，能及時地發(fā)現(xiàn)問題。點檢，是針對設備上根據(jù)特定時間和要求，對其指定位置進行檢測。在設備運轉(zhuǎn)過程中，管理人員可以每月進行一次定期點檢，了解設備出現(xiàn)的問題和損耗規(guī)律，并據(jù)此制定出檢查、維護及管理措施，以此來保證石油、天然氣等資源的正常運輸。所謂巡檢，就是指專職工作人員，每天對各工序設備進行巡視，做到發(fā)現(xiàn)問題，及時糾正解決。

4 結(jié)語

由于長輸油氣管道本身的鋼管材料以及沿途的外部環(huán)境和氣候的影響，加之施工、運維管理的質(zhì)量優(yōu)劣等客觀原因，會造成管道發(fā)生銹蝕以及發(fā)生地質(zhì)災害問題，這些都會對長輸油氣管道的安全運營造成很大影響。要根據(jù)天然氣長輸管道的現(xiàn)狀，切實加強長輸油氣管道的運行與管理，有針對性地進行安全隱患排查與排除，防止出現(xiàn)安全事故，從而提升油氣管道運行質(zhì)量與管理水平。