天然氣輸氣管道安全運行的必要性及風(fēng)險分析

摘 要 從天然氣輸氣管道安全運行的必要性出發(fā)，著重對天然氣輸氣場站和輸氣管道自身存在的影響管輸系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行的主要風(fēng)險因素進行分析并提出建議。

關(guān)鍵詞 天然氣輸氣管道安全運行管理

中圖分類號：X937 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）07-0155-01

隨著大慶油田油氣并舉戰(zhàn)略的深入實施，天然氣增儲上產(chǎn)在開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)生產(chǎn)的保障下穩(wěn)步推進，逐步發(fā)展成為油田新的經(jīng)濟增長點，呈現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿?。與此同時，天然氣管道運輸也順勢而發(fā)，經(jīng)過多年建設(shè)現(xiàn)已形成一個龐大的管輸網(wǎng)絡(luò)體系，承載著原料氣供應(yīng)和干氣外輸?shù)忍烊粴膺\輸?shù)闹匾蝿?wù)。

1 維護輸氣管道安全運行的必要性

管道輸送作為自天然氣被開采利用以來最為主要和普遍的運輸方式，在運行過程中具有運輸介質(zhì)易燃、易爆、易中毒等特點，而且管網(wǎng)系統(tǒng)具有持續(xù)作業(yè)、高壓力運行、鋪設(shè)覆蓋區(qū)域廣、途徑環(huán)境多樣等特點，一旦管道發(fā)生損壞產(chǎn)生泄漏，不僅會影響上游天然氣開采、中游天然氣加工和下游用戶供給等工作的正常運轉(zhuǎn)，而且還會破壞環(huán)境甚至引發(fā)火災(zāi)、爆炸等重大安全事故，造成人生傷害和財產(chǎn)損失。因此，全面掌握天然氣長輸管道存在的運行風(fēng)險，不遺余力地維護天然氣管輸安全運行尤為必要，是完成天然氣上產(chǎn)任務(wù)和實現(xiàn)天然氣加工效益的重要保障。

2 影響輸氣管道安全運行的風(fēng)險因素

天然氣輸送網(wǎng)絡(luò)是一個全面涵蓋集氣、輸氣和分配等工藝過程的復(fù)雜體系，點多面廣、環(huán)境復(fù)雜，因而影響輸氣管道的因素也多種多樣，總的來說可劃分為工藝站場運行風(fēng)險、輸氣管道損壞風(fēng)險、自然災(zāi)害和第三方破壞四大類，其中第三方破壞和自然災(zāi)害通常難以預(yù)見，需要在設(shè)計管道時加以預(yù)防并制定相應(yīng)的應(yīng)急處理預(yù)案，暫不作為本文的研究重點。

1）工藝場站運行風(fēng)險。在天然氣管道輸送網(wǎng)絡(luò)體系的工藝流程中，從上游天然氣開采經(jīng)集輸管道至中游長輸管道覆蓋的氣體處理廠、工廠、儲庫、液化天然氣廠，再由下游城市管道輸送至各類用戶，都要經(jīng)過多處氣體壓縮站，工藝場站若不能安全運作，勢必會影響輸氣管道的正常運行，而影響工藝場站正常運行的風(fēng)險因素主要來自于設(shè)備運轉(zhuǎn)和人員操作兩方面。

①場站設(shè)備及控制儀表非正常工作。場站設(shè)備運轉(zhuǎn)風(fēng)險主要來自于輸氣工藝主要設(shè)備和自控控制儀表是否處于正常工作狀態(tài)。壓縮機組作為輸氣的主要設(shè)備，其溫度、壓力、振動是否超限運轉(zhuǎn)，是否嚴(yán)格按照說明書及保養(yǎng)手冊對其進行定期保養(yǎng)，是否及時更換損壞零件，泄露檢測是否做到一日一檢，與管線連接處工藝墊片是否選型合理等等，都會影響到壓縮機的工程性能，進而影響到輸氣管道的運作效率，同時壓縮機不正常工作還有可能引起與之相連的輸氣管線存在天然氣泄漏的可能。自動控制系統(tǒng)和儀表通過數(shù)據(jù)采集和處理、信息存儲、精確控制等功能來監(jiān)控、調(diào)度和管理整個天然氣輸氣系統(tǒng)，是檢測監(jiān)測、調(diào)整控制管網(wǎng)壓力、流量等工藝參數(shù)的重要設(shè)備，并且肩負(fù)著輸氣系統(tǒng)安全警報和連鎖保護的重任。倘若自動控制系統(tǒng)和儀表失靈，天然氣輸氣管道運行過程中出現(xiàn)的安全隱患便難以及時發(fā)現(xiàn)，一旦發(fā)生泄漏，則會產(chǎn)生極大的安全風(fēng)險甚至引發(fā)事故；②工作人員操作不當(dāng)。場站工作人員責(zé)任心不強，違規(guī)操作和誤操作現(xiàn)象屢禁不止，直接危害管輸運行安全。例如，在場站天然氣輸氣管道清掃過程中收球筒未按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程操作快開盲板而產(chǎn)生氣體泄漏；自動化控制系統(tǒng)誤判斷泄露或者一時大意誤操作而導(dǎo)致關(guān)斷閥關(guān)閉，則會直接影響管網(wǎng)運輸，帶來損失。

2）輸氣管道自身存在損壞風(fēng)險。①管道設(shè)計和鋪設(shè)未到達工藝要求?？v觀歐美等世界發(fā)達國家，管道設(shè)計和鋪設(shè)施工未到達工藝要求都是造成天然氣管道事故的重要因素之一，主要體現(xiàn)為管道材質(zhì)和焊接存在一定程度的缺陷。以美國為例，因材料缺陷或焊接缺陷造成的天然氣管道事故數(shù)量在總事故數(shù)中占比例第三位。究其根源，主要是由于管道工程設(shè)計時對管道上中下游工藝流程和工程環(huán)境考察不到位所致，從而導(dǎo)致壓力、溫度、管徑和壁厚等參數(shù)設(shè)計和管道布置方案不盡合理，而管道材料、管道等級選擇和管道走向、鋪設(shè)方式以及采取對結(jié)焊、角焊縫還是滾焊，均是根據(jù)設(shè)計圖來確定的，因而設(shè)計不合理直接導(dǎo)致管道材料和焊接質(zhì)量存在缺陷，危害了天然氣輸氣管道安全運行；②管道腐蝕不可避免。管道腐蝕是天然氣輸送過程中所不可避免的，而且由于管網(wǎng)所處環(huán)境復(fù)雜多樣，對管道腐蝕程度也有不同。通常天然氣輸送過程中產(chǎn)生的腐蝕主要來自于三方面：一是隨著使用年限越來越長，輸氣夾雜的雜質(zhì)對管壁的腐蝕日積月累產(chǎn)生的穿孔風(fēng)險；二是因地質(zhì)環(huán)境差別在管段兩端產(chǎn)生的電位差達到一定程度時，對管道產(chǎn)生較大的電化學(xué)腐蝕；三是電力、電信等非輸氣線路釋放的電流對管道產(chǎn)生的局部坑蝕。

3 天然氣管道安全輸送的保障措施

1）加強站場運行管理，真正做到操作標(biāo)準(zhǔn)化。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，特別是投產(chǎn)初期更應(yīng)引起注意。加強場站設(shè)備、通信系統(tǒng)、自控系統(tǒng)的維護管理，確保正常操作和事故狀態(tài)下及時動作，提升設(shè)備的有效性和可靠性。不斷完善QHSE體制、操作規(guī)程、事故預(yù)案和考核制度，據(jù)此加強對相關(guān)工作人員的安全教育和考核獎懲，確保無論是正常運行還是管道搶修、檢修，都能做到標(biāo)準(zhǔn)化操作。

2）嚴(yán)格控制設(shè)計質(zhì)量，全力做好管道防腐工作。設(shè)計部門應(yīng)對管道沿線的地質(zhì)以及社會環(huán)境等可能會對管道安全產(chǎn)生的影響進行充分調(diào)研，加強與建設(shè)單位和施工單位的溝通，最大限度地保障設(shè)計的科學(xué)性和合理性，同時建立專業(yè)部門嚴(yán)格審核選材和施工質(zhì)量，大力推行QHSE管理體系以及工程監(jiān)理制度，跟蹤檢查輸氣管道鋪設(shè)全過程，對出現(xiàn)的管道質(zhì)量問題及時整改。

選用防腐、絕緣、綜合機械性高、粘結(jié)力強的涂層材料，采用陰極保護、在線腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)等先進防腐技術(shù)，積極預(yù)防管道因腐蝕而造成的損壞。必須做好輸氣管道的竣工驗收和試運行，確保管道防腐層完好達標(biāo)，同時制訂防腐層周期檢測制度并落實到位，及時發(fā)現(xiàn)、處理腐蝕問題。

3）加強巡檢和應(yīng)急演練，高效處理突發(fā)緊急情況。建立專業(yè)、專職、專管的巡檢隊伍，嚴(yán)格執(zhí)行巡檢制度，將管網(wǎng)腐蝕泄漏巡檢工作分級，有重點地執(zhí)行日常管網(wǎng)腐蝕泄漏巡檢工作；制定并熟練掌握天然氣管道運行的應(yīng)急預(yù)案，一旦突發(fā)緊急情況，既能夠做到在最短時間內(nèi)完成搶修，又能夠把人員傷亡和經(jīng)濟損失等次生災(zāi)害降至最低。

總而言之，隨著管線在長期使用過程中的逐步腐蝕老化，加之生產(chǎn)運行過程中存在的各類隱患，在一定條件下都會對管道本身產(chǎn)生危害，必須對其定期進行全面的風(fēng)險分析并不斷探尋預(yù)防、降低乃至消除風(fēng)險的措施，才能有效保障天然氣管道的正常運行。

參考文獻

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[2]劉怡.天然氣長輸管道質(zhì)量控制與HSE管理[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012（11）.

作者簡介

樊興望（1964-），男，輸氣高級技師，研究方向：天然氣集輸。endprint