江蘇油田油氣管道隱患分類及治理對(duì)策

楊 華，趙晶晶，王占香，雷 旭

(1.中國(guó)石化江蘇石油工程設(shè)計(jì)有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225009;2.中國(guó)石化江蘇油田分公司采油一廠，江蘇 揚(yáng)州 225261)

江蘇油田油氣管道隱患分類及治理對(duì)策

楊 華1，趙晶晶2，王占香1，雷 旭1

(1.中國(guó)石化江蘇石油工程設(shè)計(jì)有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225009;2.中國(guó)石化江蘇油田分公司采油一廠，江蘇 揚(yáng)州 225261)

青島“11.22”事故后，江蘇油田根據(jù)中國(guó)石化油氣管網(wǎng)隱患排查治理工作總體部署，排查油田已建管道的安全隱患，通過(guò)隱患分類及對(duì)江蘇油田管線隱患的實(shí)際情況分析，設(shè)計(jì)上從4個(gè)方面提出解決措施,以達(dá)到消除隱患,從源頭保證管線運(yùn)行安全的目的。

油氣管道 隱患分析 設(shè)計(jì) 對(duì)策

江蘇油田油區(qū)主要分布于江蘇、安徽兩省的7市13縣境內(nèi)，地面湖蕩眾多，河網(wǎng)密布，部分油田位于淮河入江水道上。油田建設(shè)40多年來(lái)，建設(shè)油氣輸送管道290 km。根據(jù)中國(guó)石化油氣管網(wǎng)隱患排查治理工作總體部署，江蘇油田積極貫徹落實(shí)，按照“全覆蓋、零容忍、嚴(yán)執(zhí)法、重實(shí)效”的原則，全面開(kāi)展油氣管網(wǎng)隱患排查及治理工作。

1 油田油氣管道隱患分類

根據(jù)石油天然氣長(zhǎng)輸管道安全隱患分級(jí)參考標(biāo)準(zhǔn)，隱患主要分為3類。

(1)占?jí)?。從人員密集程度來(lái)分，Ⅰ類管道(包括輸送天然氣、液化氣、煤制氣及其他可燃性氣體的管道；輸送汽油、煤油等高揮發(fā)性輕質(zhì)油品的管道；輸送易燃、易爆、有毒有害氣體和甲類閃點(diǎn)的液體危險(xiǎn)化學(xué)品的管道)管線經(jīng)過(guò)人員密集場(chǎng)所和建構(gòu)筑物，當(dāng)密集場(chǎng)所、建構(gòu)筑物所滯留的人員在10人以上時(shí)為重大隱患，1～9人為較大隱患，無(wú)人滯留的為一般隱患；Ⅱ管道(包括輸送柴油、航煤、原油等非輕質(zhì)油品的管道；輸送除易燃、易爆、有毒有害氣體和甲類閃點(diǎn)的液體危險(xiǎn)化學(xué)品以外的管道)在30人以上時(shí)為重大隱患，10～29人為較大隱患，9人以下為一般隱患。

(2)安全距離不足。從人員密集程度來(lái)分，Ⅰ類管道與人員滯留的場(chǎng)所或者建構(gòu)筑物的安全距離不足，且達(dá)到30人以上時(shí)為重大隱患，10～29人為較大隱患，10人以下為一般隱患。Ⅱ管道人50人以上時(shí)為重大隱患，30～49人為較大隱患，29人以下為一般隱患。

(3)交叉、穿跨越。管線交叉，Ⅰ、Ⅱ類管道直接與城鎮(zhèn)雨(污)水管涵、熱力、電力、通信管涵交叉且沒(méi)有采取保護(hù)措施的為重大隱患。與公路鐵路交叉，油氣管道與公路鐵路交叉，管道無(wú)法檢測(cè)和維修，建設(shè)超過(guò)30年的為重大隱患。與河流、水源地交叉，穿越河流，與港口、碼頭、水下建筑或引水建筑之間距離小于200 m，穿越風(fēng)景名勝、自然保護(hù)區(qū)、生活水源保護(hù)地等的油氣管道存在的隱患為重大安全隱患。穿越城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)或者非規(guī)劃區(qū)，但形成密閉空間的油氣管道屬于重大隱患。

2 隱患治理對(duì)策

2.1 治理原則

(1)按照“統(tǒng)一規(guī)劃，按輕重緩急分期治理”的原則，有針對(duì)性地分步實(shí)施，排除隱患。

(2)嚴(yán)格執(zhí)行《石油天然氣管道保護(hù)法》和國(guó)家、行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，確保管道運(yùn)行安全可靠。

(3)按照所處的自然條件，結(jié)合相關(guān)區(qū)塊的開(kāi)發(fā)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)實(shí)際情況，合理選擇管線路由、管材和管線敷設(shè)方式等。

(4)堅(jiān)持安全、環(huán)保、工業(yè)衛(wèi)生與主體工程同時(shí)考慮，減少“三廢”排放，盡量減少環(huán)境污染。

2.2 設(shè)計(jì)上采取的治理對(duì)策

2.2.1 路由選擇

(1)油氣管道避開(kāi)人員密集場(chǎng)所。改建、新建管線距離車站、商場(chǎng)、學(xué)校等人員密集場(chǎng)所不應(yīng)小于200 m，管道應(yīng)該避開(kāi)城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)[1]。鹽城氣站天然氣管線原設(shè)計(jì)按《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計(jì)建設(shè)。由于地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，現(xiàn)管線已位于城市內(nèi)，多處被民房、民用建構(gòu)筑物占?jí)?，多處安全距離不足。整治方案：若按長(zhǎng)輸管道的定位，不滿足《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50251-2003)4.1.5條 “線路應(yīng)避開(kāi)城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)”的要求。通過(guò)將門站遷建至集氣站旁，棄用原有輸氣管線，消除安全隱患。

(2)油氣管道避開(kāi)生態(tài)紅線保護(hù)區(qū)。生態(tài)紅線實(shí)行分級(jí)管理，劃分為一級(jí)管控區(qū)和二級(jí)管控區(qū)。一級(jí)管控區(qū)是生態(tài)紅線的核心，實(shí)行最嚴(yán)格的管控措施，嚴(yán)禁一切與保護(hù)主導(dǎo)生態(tài)功能無(wú)關(guān)的開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)。二級(jí)管控區(qū)以生態(tài)保護(hù)為重點(diǎn)，實(shí)行差別化的管控措施，嚴(yán)禁有損主導(dǎo)生態(tài)功能的開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)。油田多處與生態(tài)紅線保護(hù)區(qū)相關(guān)，新建管線必須避開(kāi)一級(jí)管控區(qū)。對(duì)于難以避開(kāi)二級(jí)管控區(qū)時(shí)應(yīng)減少通過(guò)的距離，加設(shè)套管，采用100%射線和100%超聲波無(wú)損檢等措施。如鹵汀河及兩岸各200 m范圍是生態(tài)紅線保護(hù)區(qū)的二級(jí)管控區(qū)。瓦陳干線原穿越鹵汀河部分的出土點(diǎn)和入土點(diǎn)位于拓寬河道內(nèi)，存在較大安全隱患，通過(guò)改建管線，重新選擇穿越位置，消除隱患，保證了管道的正常運(yùn)行。

2.2.2 管材選擇

(1)鋼質(zhì)管道。鋼質(zhì)管道具有良好韌性及可焊性，油田油氣集輸管道選用較多，但鋼質(zhì)管道耐蝕性較差。由于油田油井產(chǎn)出液中游離CO2含量高，系統(tǒng)含菌，水為結(jié)垢性水，存在大量疏松的垢，同時(shí)由于地處水網(wǎng)發(fā)達(dá)地區(qū)，地下水位較高，管線腐蝕較重，有的管線運(yùn)行3年就腐蝕穿孔。

(2)非金屬管。選用的管道應(yīng)滿足使用介質(zhì)和管道使用最高壓力、最高溫度的要求。目前使用較多的非金屬管道主要為玻璃鋼管線，其雙面耐腐蝕能力較強(qiáng)，但由于管線為脆性材料，抗沖擊性能較差，容易受到破壞，維修時(shí)間長(zhǎng)。

(3)雙金屬?gòu)?fù)合管。雙金屬?gòu)?fù)合管是將焊管、無(wú)縫鋼管和壁厚更薄的不銹鋼管強(qiáng)力嵌合在一起的新型復(fù)合管材，能用于高溫、高壓、高強(qiáng)度和高腐蝕環(huán)境，同時(shí)可以根據(jù)油品的物性及腐蝕情況選擇不用種類的內(nèi)襯不銹鋼。由于其焊接及檢測(cè)要求高，投資較大，應(yīng)用不是很廣泛。在管道材質(zhì)選擇時(shí)，對(duì)于腐蝕速率低和中的環(huán)境，首選鋼質(zhì)管道。腐蝕速率高、嚴(yán)重的環(huán)境埋地時(shí)選擇非金屬管道，架空時(shí)選擇雙金屬管道。對(duì)于含硫、CO2高的腐蝕性強(qiáng)的油氣管道，選擇雙金屬管道。

2.2.3 管道敷設(shè)

埋地敷設(shè)的管道，管頂覆土深度考慮最大凍土深度以及地面荷載對(duì)管道鋼度和穩(wěn)定性影響，位于農(nóng)田內(nèi)的油氣管道考慮農(nóng)田耕作及灌溉需要，管頂覆土深度適當(dāng)加深，江蘇地區(qū)管線直埋時(shí)管頂覆土深度≥1.2 m。管線穿越魚(yú)塘及養(yǎng)殖場(chǎng)時(shí)增加套管，同時(shí)根據(jù)地質(zhì)情況，合理確定穿越層，并適當(dāng)加深穿越段管線埋深，防止穿越施工時(shí)泥漿泄漏造成污染。由于原油管道運(yùn)行溫度較高，在大型穿越段根據(jù)工藝計(jì)算確定采取適當(dāng)?shù)墓芫€錨固措施來(lái)保障管道安全[2]。

管線交叉與城鎮(zhèn)雨(污)水管涵、熱力、電力、通信管涵交叉時(shí)，合理選擇通過(guò)方式并采取保護(hù)措施。穿越城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)或者非規(guī)劃區(qū)，要防止油氣管道形成密閉空間。油氣管道與公路鐵路交叉時(shí)，要按照公路鐵路保護(hù)條例要求和油氣管道相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。

管線穿越時(shí)考慮到強(qiáng)度要求，可以增大管線的曲率半徑，同時(shí)提高探傷比例。在主管外加設(shè)套管，主管和套管之間加絕緣支撐。對(duì)于套管進(jìn)行1.6MPa的嚴(yán)密性試壓和50%的超聲波無(wú)損檢測(cè)，保證管道安全。根據(jù)管道干線標(biāo)記設(shè)置技術(shù)規(guī)定[3]，設(shè)置里程樁、警示牌等管道標(biāo)志。

2.2.4 自動(dòng)化建設(shè)

(1)建立實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。在管道設(shè)計(jì)的同時(shí)，設(shè)計(jì)自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集管線運(yùn)行的溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)，對(duì)管線運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證管道出現(xiàn)意外情況能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)調(diào)度處理。

(2)建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)。視頻監(jiān)控安裝于穿跨越河流和主要道路、人口密集區(qū)、盜油高發(fā)區(qū)等可能出現(xiàn)安全、環(huán)保、綜治重大問(wèn)題的部位或區(qū)域。高集油田高6區(qū)塊位于金湖縣飲用水水源保護(hù)區(qū)的監(jiān)控區(qū)域的上游，管線一旦泄漏，將嚴(yán)重影響到水源保護(hù)區(qū)，故在該區(qū)塊設(shè)置了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，確保出現(xiàn)事故能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理。

(3)設(shè)置緊急關(guān)斷系統(tǒng)。對(duì)于大型穿跨越、穿越重要水體保護(hù)區(qū)的管道設(shè)置緊急關(guān)斷系統(tǒng)，在以保障安全。采油二廠的高二聯(lián)接轉(zhuǎn)站至高一聯(lián)接轉(zhuǎn)站集油干線位于淮河入江水道泄洪道內(nèi)、金湖縣飲用水水源保護(hù)區(qū)的上游，新建集油干線設(shè)置了緊急關(guān)斷系統(tǒng)，以保證管道的運(yùn)行安全。

(4)設(shè)置泄漏檢測(cè)系統(tǒng)。對(duì)于新建的重要集油干線全線設(shè)置泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)控管線運(yùn)行時(shí)的壓力、溫度和流量等數(shù)據(jù)。新建韋2-馬5管線全線設(shè)置了負(fù)壓波法[4]自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主控室設(shè)置在馬5站內(nèi)，負(fù)責(zé)監(jiān)控集油干線的運(yùn)行參數(shù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

油氣管道的安全運(yùn)行關(guān)系到人民生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)的安全，關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行安全和社會(huì)穩(wěn)定。作為設(shè)計(jì)方，要積極參與管道隱患排查，確定管道隱患等級(jí)，按照《石油天然氣管道保護(hù)法》和相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時(shí)結(jié)合油田開(kāi)發(fā)方案，確定整改方案，從設(shè)計(jì)上保證管道運(yùn)行安全。

[1] GB50251-2003輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2003.

[2] 苗承武，江士昂.油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1994:7-9.

[3] SY/T6064-2011管道干線標(biāo)記設(shè)置技術(shù)規(guī)范[S].北京:石油工業(yè)出版社,2011.

[4] 楊筱蘅.輸油管道設(shè)計(jì)與管理[M].東營(yíng):中國(guó)石油大學(xué)出版社,2006:5-10.

(編輯 謝 葵)

Classification and countermeasures of hidden risks of Jiangsu Oilfield’s oil and gas pipelines

Yang Hua1,Zhao Jinjin2,Wang Zhanxiang1,Lei Xu1

(1.JiangsuPetroleumEngineeringDesigningCompany,Ltd.,SINOPEC,Yangzhou225009,China; 2.No.1OilProductionPlantofJiangsuOilfieldCompany,SINOPEC,Yangzhou225265,China)

After the “11.22” accident in Qingdao,according to the Sinopec’s overall deployment of hazards investigation and management of oil and gas pipelines,Jiangsu Oilfield has inspected the hidden safety risks of completed pipelines.Through the classification of hidden risks and the analysis of actual situation of pipelines’ hidden risks,the design put forward the countermeasures in 4 aspects,to eliminate the hidden risks,and ensure the operation safety of pipelines from the design.

oil and gas pipeline；hidden risks analysis；design；countermeasures

10.16181/j.cnki.fzyqc.2017.01.015

2017-01-16；改回日期：2017-01-25。

楊華(1963—)，工程師，現(xiàn)從事油氣集輸設(shè)計(jì)工作。電話：13616298712，E-mail：yangh.jsyt@sinopec.com。

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