航空煤油管道安全管理研究

■ 趙陽 中國航空油料有限公司華北公司油品應用研究中心

現(xiàn)代飛行器的主要燃料是航空煤油，為快速補充主要燃料，有關(guān)部門在機場周邊地下埋設了多條連接儲油罐的航空煤油管道，隨著民航業(yè)的發(fā)展與飛行器數(shù)量的逐步增加，管道里程同步增長，但各類配套維護設施與安全防護設備未能進行更新改進，容易因設備老化、調(diào)節(jié)系統(tǒng)失靈出現(xiàn)突發(fā)性意外事故，如管道破裂泄露、煤油堵塞管道等問題。為消除潛在安全事故隱患，必須定期開展管道檢測，評估管道內(nèi)壁受壓狀況與輸油口的泄壓能力，對管道內(nèi)部防銹層、防腐層進行精確抽樣檢驗，派遣專業(yè)人員前往管道周邊環(huán)境進行勘測，并基于勘測結(jié)果建立人防安全體系。

一、現(xiàn)代航空煤油管道安全管理的內(nèi)容與重要性

步入新時代以來，我國航空業(yè)獲得快速發(fā)展，飛機逐步成為人民群眾常用的出行工具，各地政府開始根據(jù)本地環(huán)境在機場附近建造大型儲油庫與煤油輸送系統(tǒng)，開挖溝槽并放置地下管道，部分煤油管道從城市中心城區(qū)穿過，在日常運行中容易受到人為因素與環(huán)境因素影響，存在一定安全風險。我國國內(nèi)大中型飛行器均使用高品質(zhì)航空煤油作為主要燃料，日消耗量較大，需求量不斷增加，多數(shù)航空煤油是由經(jīng)過合成與提純的煤油混合多種添加劑制作而成的，具備易燃性、揮發(fā)性，容易通過管道中的細小縫隙泄露到空氣中，形成油霧。航空煤油具備不易凝固、腐蝕性較低、火災危險性較小等優(yōu)點，可用于多種類型航空器的供油工作。為提升煤油輸送效率，縮減飛行器加油時間周期，民航企業(yè)開始大量使用埋藏在地下的航空煤油管道向機場快速輸送煤油，此類管道由高硬度合金材料制作而成，配備有多個泄壓口與減壓閥，可根據(jù)后臺控制系統(tǒng)實時靈活調(diào)節(jié)管道內(nèi)壁的空氣壓力，以此控制煤油流向與流動速度，保證管道輸油能夠達到基本質(zhì)量要求。這一輸油方法的應用成本較低，輸送量大于汽車、船舶輸送方法。煤油安全管理影響航空業(yè)的運轉(zhuǎn)，一旦安全事故發(fā)生，則會產(chǎn)生惡劣社會影響，不利于民航企業(yè)樹立良好社會形象。煤油管道鋪設環(huán)境較為復雜，容易和其他民用管線相交并發(fā)生重合，后期維護管理難度較高。航空業(yè)的發(fā)展帶動了煤油管道系統(tǒng)的擴張，因此管理人員必須形成前瞻性思維，基于以往安全管理經(jīng)驗，預測可能出現(xiàn)意外故障與安全問題的環(huán)節(jié)，完善安全管理結(jié)構(gòu)，不斷優(yōu)化工作全過程，加強管道保護，提高資源利用率，提升煤油管道運輸?shù)馁|(zhì)量和效率[1]。

二、影響航煤管道正常使用的安全風險與影響因素分析

（一）自然環(huán)境因素與地質(zhì)條件變化風險

多數(shù)航空煤油管道修建在靠近城區(qū)邊緣的機場附近，連接儲油庫、煉油廠和出油口，個別煤油輸送管道途經(jīng)人口密集、交通道路交叉的城市居住區(qū)，一旦出現(xiàn)管道泄露、爆炸、輸油管堵塞等意外事故與安全問題，則會嚴重影響居民生命財產(chǎn)安全。燃油管道在一線大城市與發(fā)達地區(qū)較為常見，分布密度較大。在管道建設工程選址環(huán)節(jié)，設計人員習慣于在人口密度較低的區(qū)域地下埋設輸油管道，此類建設方式可保證煤油管道的持續(xù)安全運行，避免人為因素影響管道系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在城市化建設逐步推進的新時代，城市邊緣地區(qū)開始興建道路、地下民用管線、地鐵等基礎(chǔ)設施，覆蓋范圍較大，擠占了航空煤油管道的冗余空間，導致后期管理維護難度增加。地下環(huán)境發(fā)生變化，土層中孔洞數(shù)量增加，土壤顆粒密度減小，管道下方土層的承載力下降，間接導致管道下陷、管壁破裂等問題產(chǎn)生，影響管道正常運作[2]。

（二）人為因素影響

航空煤油管道系統(tǒng)覆蓋面積較大，容易受到人為施工活動影響，大中型挖掘機容易在不了解管道分布格局情況下挖穿管壁，導致煤油大量泄露。管道自動化應急管理系統(tǒng)可自行調(diào)整管線內(nèi)部壓力，停止向管道斷裂段落輸油，然而此類無預案、無計劃的第三方施工會使得管線系統(tǒng)短期停止運作。由于不同時間段內(nèi)煤油輸送管道建設背景較為復雜，建造技術(shù)標準差異較大，管線分布范圍較廣，個別輸氣管道穿越學校、下水道系統(tǒng)以及工廠等民用設施，在郊區(qū)附近經(jīng)常出現(xiàn)違章建筑塌陷堵塞輸氣管道的問題，管道管理方必須消耗大量資源用于修補受破壞管道。部分管道管理設備無法滿足實時調(diào)節(jié)要求，管道分布較為密集，難以達到基本的防爆、防火間隔要求，一線安全管理人員不了解基本的安全控制規(guī)范與管道維護技術(shù)標準，未能使用專業(yè)性設備評估輸送介質(zhì)的實際狀況，如溫度、受壓狀況等。在航空煤油管道建設過程中，施工方錯誤地使用低質(zhì)量管材，導致管道受壓能力下降，容易在高壓狀況下出現(xiàn)破裂，產(chǎn)生細小縫隙，外部環(huán)境中的雜質(zhì)可進入管道內(nèi)壁，污染煤油，使得管道系統(tǒng)無法正常使用。煤油輸送管道使用間隔周期較長，部分煤油容易粘連管道內(nèi)壁，因溫度較低而凝固或形成油霧，堵塞輸油管，導致管道內(nèi)壓過大[3]。

（三）管道腐蝕與后期維護不當

航空煤油具有一定的腐蝕性，輸油管道在長期使用過程中易受內(nèi)部腐蝕，內(nèi)部隔離層與介質(zhì)層會在使用過程中發(fā)生剝落，部分路段的輸油管道暴露在地下水層、空氣或淤泥等惡劣環(huán)境中，容易受到外部腐蝕。受到腐蝕的管道在內(nèi)部與外壁上會形成大量沉積物。由于輸油管道和周邊土壤之間存在微伏的電位差異，因此個別局部管道在特殊天氣條件下會停止運作，處于失效狀態(tài)，技術(shù)人員可使用靈敏度較高的電氣儀器進行診斷，重點評估土壤電阻率，把握土壤的含水量、含鹽量、孔隙度等，土壤電阻率越小腐蝕速率越高?，F(xiàn)階段，輸油管道安全管理規(guī)則尚不明確，缺乏可行性，無法為一線管理人員的工作提供有效指導，不同部門之間管理權(quán)限存在一定重合，缺乏獨立機構(gòu)主持管道管理與安全監(jiān)督等工作，忽視后期輸油管道設備調(diào)試與安全防護監(jiān)督等，導致盜油偷油等違法行為發(fā)生，由于航空煤油管道分布范圍較廣，沿線距離較長，日常監(jiān)管難度較高，難以通過嚴格監(jiān)管杜絕不良現(xiàn)象。

三、做好航空煤油管道安全管理的有效措施與調(diào)節(jié)方法

（一）建立管道數(shù)據(jù)庫，搜集可用安全管理信息

為獲得重要的管理依據(jù)與違規(guī)行為證據(jù)，杜絕偷油行為，把握導致煤油輸送管道產(chǎn)生安全問題的核心原因，管道系統(tǒng)管理機構(gòu)必須集中力量建立綜合性數(shù)據(jù)庫，在不同區(qū)段管道上安裝傳感器與壓力測試器，通過搭建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，針對管道運行狀況進行實時監(jiān)管，重點搜集如管道內(nèi)壁壓力、管線輸油速度、煤油凝固狀況等關(guān)鍵信息，做好配套的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與安全信息整理工作。例如針對經(jīng)常發(fā)生的輸油管道泄漏、堵塞等問題，可采取有效措施，記錄感應器傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)的各項基本參數(shù)，如管道大氣壓、實時輸油方向等，按照法律要求定期公布此類信息，發(fā)揮對意外安全事故防護工作的指導作用。航空煤油管道檢測系統(tǒng)必須具備層次性，可基于多個子系統(tǒng)對不同區(qū)段管道運行狀況進行檢測，評估安全數(shù)據(jù)，讓管理人員在控制中心發(fā)布設備調(diào)試命令，調(diào)整管道輸油速度與傳輸方向，對泵站進行控制，發(fā)揮附加性管理系統(tǒng)的特殊作用，避免意外安全事故造成無法修復的全局性影響。

（二）引入專業(yè)化管道管理與修復技術(shù)

多數(shù)長距離航空煤油管道在長期使用后面臨管道內(nèi)壁腐蝕風險，容易出現(xiàn)裂縫與孔洞，嚴重影響管線系統(tǒng)正常運作。為消除管道腐蝕風險，保證管道系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，管理機構(gòu)必須采取有效措施，強化技術(shù)故障排查力度與管道具體情況監(jiān)管效能，定期組織專業(yè)工作小組，前往航空煤油管道不同區(qū)段進行考查勘測，重點檢測管道內(nèi)部介質(zhì)層與隔離層的受腐蝕情況，利用超聲波設備檢測受腐蝕管道外壁的材料厚度，發(fā)現(xiàn)管道受腐蝕部位，如邊緣層、轉(zhuǎn)彎處等，使用抗腐蝕能力較強的鈦合金、錳合金材料建造管線內(nèi)壁，間接提升管道硬度與承載力。技術(shù)人員可在管道表面覆蓋各種金屬保護層，把管道外壁與腐蝕性環(huán)境隔離開，可利用技術(shù)材料制作非金屬保護層和金屬保護層，借助化學方法、物理方法和電化學方法實現(xiàn)對管道的保護。

管理機構(gòu)還可站在整體性視角，評估現(xiàn)有輸油管道的性能與抗壓能力，在特殊情況下可提前制定技術(shù)應用策略，為后期管道系統(tǒng)安全管理提供更多可用工具，創(chuàng)造有利條件，引入較為先進的保護措施與安全調(diào)節(jié)設備，如自動化智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)、管道泄壓保護裝置等，使得輸油管道在受壓過大的情況下可通過打開泄壓閥，排解壓力，保證管道系統(tǒng)的完整性[4]。例如管理機構(gòu)還可在航空煤油管道中安裝清管器與油氣量評估裝置，讓分段式站控設備搜集管道運行信息，并及時向中央控制系統(tǒng)傳送警報信息，以此縮短從安全事故發(fā)生到故障排除、設備修復的時間周期，為安全管理創(chuàng)造有利條件。工作人員可基于數(shù)據(jù)庫自動收集、整理數(shù)據(jù)，對各段落管道進行識別分析，做出系統(tǒng)性風險評價，全面細致地認識到管道潛在風險狀況，確定各風險因素對管道總體安全的影響。

（三）做出科學規(guī)劃，建立完善管理體系

為消除影響管道系統(tǒng)正常運作的不利因素，管理機構(gòu)必須開展集中管控，發(fā)現(xiàn)環(huán)境中的影響因素，如地質(zhì)環(huán)境復雜、土層承載力較差等，制定針對性解決措施。例如管理機構(gòu)可集中資源對管道分布密度較大的區(qū)域進行重建，重新調(diào)整航空煤油管道的布局，讓管道通過無人區(qū)與無地下建筑、下水道系統(tǒng)的地帶，降低后期維護管理負擔。管道監(jiān)管機構(gòu)可制定遠期安全風險防控預案，為應急處置工作積累更多資源，每隔三到六個月組織一次集中演練，保證應急風險處理策略具備合理性與有效性。管道管理機構(gòu)可組建專業(yè)化管理隊伍，明確一線管道監(jiān)管人員的職責與工作內(nèi)容，如記錄管道各項主要參數(shù)、搜集安全數(shù)據(jù)等；進行系統(tǒng)性的安全業(yè)務核查，全面強化管道管理機構(gòu)職工的安全防范意識。在管道安全管理過程中，管理機構(gòu)必須基于現(xiàn)實情況，明確不同行為主體的基本職責，為各級職工與相關(guān)部門劃分安全職責，重構(gòu)管理流程。

管理機構(gòu)必須做好外部環(huán)境控制，維護航空煤油管道系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，保證管道與配套服務設施處在穩(wěn)定安全狀態(tài)，派遣管道工對各類重要附屬設備進行調(diào)試與監(jiān)管。管理人員必須對第三方外部施工進行明確約束，要求靠近航空煤油管道系統(tǒng)的地面、地下施工工程必須主動提交建設計劃，由管道管理機構(gòu)進行審核，為消除潛在安全風險，管理機構(gòu)還可主動與公安部門、周邊產(chǎn)業(yè)業(yè)主合作，建立多方協(xié)商機制，獲取最新工程建設信息，要求第三方施工隊伍在工程建設過程中規(guī)避地下航空煤油管道，降低發(fā)生施工破壞管道問題的概率。管理人員可在埋藏輸油管道的敏感地區(qū)做出肉眼可見、較為明顯的多個標記，并主動使用激光探測器、紅外成像儀等設備對地下管道進行精確檢測[5]。制定嚴格管理標準，提高管道后期維護與安全管理水平。在發(fā)現(xiàn)違法占用管道維護保養(yǎng)空間的情況時，可依據(jù)國家法律與行業(yè)規(guī)則要求違規(guī)方整改，消除危險源與不穩(wěn)定因素，使管道系統(tǒng)在穩(wěn)定環(huán)境中持續(xù)運作。

四、結(jié)語

航空煤油管道通過地質(zhì)環(huán)境復雜的多個地區(qū)，容易在運行過程中受到環(huán)境因素影響，出現(xiàn)管道外壁銹蝕、內(nèi)部涂層脫落、管道泄壓閥失靈等問題，引發(fā)火災、煤油泄漏等重大安全問題。為完成安全管理任務，應當提升管道運行狀況與背景環(huán)境檢測頻率，每三到五天進行一次系統(tǒng)性環(huán)境評估與調(diào)查，及時更新管道管理系統(tǒng)，匯總來自管道工、巡查人員的安全信息，基于獨立的管道保障檢測機構(gòu)，對連接機場與儲油庫的管道系統(tǒng)進行監(jiān)管，組建由高素質(zhì)技術(shù)人員組成的技術(shù)故障維護小組，基于往期安全事故數(shù)據(jù)，進行有計劃的現(xiàn)場調(diào)查，調(diào)整煤油管道內(nèi)部壓力，把握來自不同領(lǐng)域的風險因素。