摘       要 

我國是一個石油工業(yè)相對發(fā)達的國家,天然氣管道工程在其中占據了重要位置。目前,天然氣長輸管道運行過程中存在各種問題,有來自自然的,也有來自人為的,嚴重影響了天然氣的安全運輸,對人們的生命財產安全造成威脅。為了保障天然氣長輸管道安全運行,本文針對這些問題提出了相應的解決對策。

 

引       言

我國現代化事業(yè)正在不斷發(fā)展壯大,石油工業(yè)發(fā)展尤其迅速,對我國的經濟發(fā)展起到舉足輕重的作用。石油工業(yè)的發(fā)展離不開石油天然氣管道運輸工程,管道運輸成為助力石油工業(yè)發(fā)展的主力。經過幾十年的發(fā)展以及我國人民的不斷努力,目前我國的石油天然氣事業(yè)蒸蒸日上。據相關數據統(tǒng)計,我國石油管道總長度已經在5萬公里以上,當前已經形成了一個完善的網絡系統(tǒng)。天然氣是一種十分重要的化工原料,同時也是一種清潔、高效的能源。天然氣對我國經濟發(fā)展有著重要作用。隨著社會的發(fā)展,對天然氣的需求量也在不斷上升,因此,天然氣的長輸管道承載著巨大的運輸壓力。長輸管道具有運輸距離長、運輸量大、運輸壓力高等特征,許多管道鋪設在人群密集區(qū)域。因此,天然氣的長輸管道運行的安全性成為重點內容,尤其是對其安全運行進行優(yōu)化設計十分必要。

01

天然氣長輸管道安全運行必要性分析

天然氣的主要運輸工具就是管道,而長輸管道運輸也是最為常見的天然氣運輸方式。天然氣的主要特點就是易燃易爆,因此,天然氣的運輸一定要小心謹慎。長輸管道通常需要長時間持續(xù)運行,覆蓋面比較廣,強度比較大,容易受到環(huán)境影響,如果發(fā)生泄漏,后果不敢設想,不僅給天然氣運輸工作帶來影響,還會造成污染環(huán)境,引起火災事故,給人們的生命財產安全造成威脅。因此,一定要對天然氣長輸管道安全進行優(yōu)化管理,以保證天然氣長輸管道運輸的安全性。

02影響天然氣長輸管道運輸的因素

2.1 社會因素與自然因素

一些不法分子受到利益驅使,在天然氣管道沿線通過不法方式偷竊天然氣。有的不法分子直接在管道下打孔放氣,然后用一些簡陋的容器存放天然氣,通過一定處理后自己使用或者低價賣給別人,這樣的行為對人們的公共安全造成嚴重危害,極容易發(fā)生天然氣泄漏,從而引發(fā)爆炸、火災等事故。此外,在一些國際管道運輸中,還存在恐怖分子或者非法武裝的威脅。天然氣長輸管道運輸分布在我國大江南北,管道經過的地形非常復雜,不同的地域差異會對管道運輸造成不同的影響。例如,在一些地震、滑坡等地質災害嚴重的地區(qū),管道很容易受到損壞,天然氣的長輸管道運行也會受到影響。另外,管道與外界環(huán)境發(fā)生化學反應,容易出現腐蝕現象,管道壽命大大縮短。

2.2 設備設施方面的因素

(1)天然氣長輸管道遭到腐蝕。運輸天然氣的管道腐蝕之后,管道壁變薄,壽命縮短。管道受到腐蝕的因素很多,例如防腐材料效果差,管道材料抗腐蝕性能力較弱,陰極保護無效等等。管線遭到腐蝕會引發(fā)原油泄漏,從而引發(fā)爆炸,造成巨大的經濟損失。因此,管道腐蝕問題應該引起充分重視。

(2)管道自身破損問題。天然氣管道運輸本身需要承受巨大的壓力,并且常年持續(xù)作業(yè),不僅要穿越崇山峻嶺,還要遭受各種外界因素影響,長此以往,許多管道不堪重負,有的部位開始失靈、失效、破損、裂開。2006年某輸氣站發(fā)生重大爆炸事故,主要原因就是管道自身破損,氣體泄漏導致。因此,天然氣管道需要實時進行檢修、防止管道長久失修導致破損,引發(fā)安全事故。

2.3 人為因素

(1)缺乏安全知識。由于天然氣運輸的管道工程帶動,管道周邊的經濟發(fā)展非常迅速。以前管道周邊人口稀少,但是管道鋪設之后,人口大量聚集。在許多管道周邊還設置了學校、工廠等人口密集的單位,還經常出現違章違建現象。另外,在城市與農村交界地區(qū),有的管道建設極為不合理,這對人們的生命安全造成嚴重影響。長輸管道的建設通常需要高素質人才,施工方面的要求也非常高,但是如果施工人員素質較低,沒有安全意識,不懂得如何減少安全隱患,這就很容易導致危險事故的發(fā)生。

(2)管理工作不嚴格。天然氣長輸管道建設在管理方面存在很大問題。對于天然氣長輸管道的建設本來應該由一定資質的施工企業(yè)嚴格執(zhí)行,但是實際工作中,由于各方面原因,施工建設被分包給不同的施工企業(yè),這些企業(yè)在資質方面并不一定完全達標,尤其是在管理方面,對工程質量把關不夠嚴格。例如,現場監(jiān)督工作不嚴,導致工程進度遲緩;對工程材料質量管理不足,導致工程質量不過關等等。另外,施工人員的技術也存在一定問題,很多施工員只從事過小工程的施工,對管道運輸這樣的大工程缺乏經驗。

(3)施工方面的因素。天然氣長輸管道建設是一個龐大的工程,并不是一家施工單位就能完成的。不同的施工單位在建設時未必采用的是同一標準,也并不能同時開始施工和完工。因此,不同的區(qū)域所建設出的管道有時候出現連接困難,或者彼此之間電流會產生影響,從而導致管道腐蝕,天然氣泄漏。另外,為了趕工期,有時候會采用大型機械作業(yè),這些機械有可能對管道造成損害,各種碾壓、擠壓等行為容易造成管道破裂,引發(fā)安全問題。另一方面,如果天然氣長輸管道建設在選擇和應用材料的時候沒有根據相關規(guī)定進行很容易影響管道質量。

03長輸管道安全運行優(yōu)化管理措施

3.1 加強場站管理,進行標準化操作

(1)加強場站管理是有效管理長輸管道的重要措施,但這一舉措必須根據天然氣長輸管道實際情況來進行。相關單位制定清潔管道的周期計劃,定期派出工作人員清潔天然氣運輸管道,特別是在管道運輸剛開始階段,尤其要重視這一項工作。

(2)定期管理與維護場站的設備,例如通訊設備、儀表設備、自動化設備等等,主要目的是保證管道運輸過程中各項設備能正常使用,即使發(fā)生故事,這些設備能立即反映出來,從而使得場站設備的可靠性、有效性得到大大提升。

(3)對于管道建設和維護的相關體制要不斷完善。針對工作人員的工作考核、事故發(fā)生的應急機制等要制定完善的制度保障。工作人員在日常的工作中要嚴格按照標準執(zhí)行,在遇到設備故障時要臨危不亂,及時處理。

3.2 完善長輸管道路線設計

(1)如果管道鋪設在比較平坦的地段,首先要考慮管道的實際情況,嚴格根據設計標準來鋪設,以保證管道運輸時一定是安全的。但是如果管道鋪設地段具有一定的高度,一定要考慮到壓力的影響。而如果管道鋪設地段是比較低洼的地段,一定要考慮到水流影響。不管管道走向如何,保證其運輸安全性是第一要素,要切實做好防腐、防水、防漏等保障措施。

(2)如果長輸管道需要穿越河流,首選要考慮河流的具體情況,然后加以設計。比如,管道與河流之間應該保持多度進行交叉,然后應該通過哪些方式保護管道,盡量使管道受到的水流影響最小,安全性最高。管道與河流傾斜交叉時,對管道影響較大,安全性較差。當河水沖刷力度比較大時,管道受到影響也較大,不利于管道運輸安全。

(3)如果管道走向地段經過山區(qū),一定要考慮到山水沖刷影響管道運輸安全。山區(qū)地段的管道建設應該注意以下幾方面:第一,如果管道沿著山梁鋪設,一般受到山水沖刷力度較小,管道安全性比較高;第二,如果管道沿著山坡鋪設,某一些管道受到山水沖刷力度較大,安全性受到影響;第三,如果管道沿著山腳鋪設,局部管道受到較大的山水沖擊,管道安全性受到威脅;如果管道沿著匯水溝鋪設,管道受到很強的山水沖擊,管道的安全性也最低。

(4)長輸管道鋪設的另外一些優(yōu)化設計:例如,在河流中建設管道時,盡量避開急流區(qū)域選擇流水較緩的區(qū)域,避開彎曲的河道選擇筆直的河道;在山區(qū)中建設管道時,盡量避開水流匯集區(qū)域選擇水流較少區(qū)域,避開邊坡不完整區(qū)域選擇邊坡完整區(qū)域;在低洼區(qū)建設管道時,盡量避開沙漠、沼澤、土壤松動的區(qū)域選擇一些高臺區(qū);在腐蝕性較強的區(qū)域建設管道時,盡量選擇腐蝕性較小的區(qū)域;在人口密集的區(qū)域建設管道時,盡量避免人口密集的地方選擇人口稀少的地方。

3.3 加強長輸管道防腐工作

(1)陰極保護。陰極保護技術屬于電化學保護的一種,陰極保護主要分為兩類:第一種方式為外加電流,第二種方式為犧牲陽極。這種保護方法的主要原理是,在被腐蝕金屬的表面進行一個外加電流的增加,被保護的物體表面為陰極,而被腐蝕的電子受到外加電流影響開始遷移,從而降低金屬表面的腐蝕性。

(2)防腐材料的使用。當前很多防腐材料被使用在長輸管道中,聚乙烯材料使用最為廣泛,它的防腐蝕性也相當強,不僅可以防腐,還可以防止管道老化。

(3)防腐涂層技術推廣。隨著科學技術水平的提升,長輸管道運輸中應用到的防腐涂層技術也在不斷進步。當前,使用較多的防腐涂層技術有熱噴涂防腐技術、內防腐涂層等,這些技術的使用對于長輸管道防腐有著重要作用,可以根據管道的實際情況選擇不同的防腐涂層技術。

3.4 加強天然氣長輸管道的安全設計

(1)根據管道運輸能力決定運輸方式。天然氣長輸管道運輸需要考慮自身運輸能力以及用戶要求等,如果需要加壓,采用怎樣的運輸方式最合理。如果需要進行峰值調整,考慮到管道運輸末端的儲備能力。

(2)天然氣長輸管線可以根據不同季節(jié)峰值變化進行調整。在天然氣使用的高低峰值時期,長輸管線的管理也應對應落實。城市居民使用天然氣的用量會隨著氣候變化、生產規(guī)模、生活習慣等變化。因此,在進行天然氣配送系統(tǒng)設計時一定要對用戶的用氣量波動情況進行分析,然后根據峰值合理調整輸氣量,既能保證滿足用戶的需求,又能合理管理天然氣的運輸。

(3)天然氣長輸管道的投資與運行成本有許多因素有關,例如管道的走向、管道的設計方案等等,因此,管道設計一定要選擇科學的數據、合理的參數。

3.5 加強技術支持,保證管道安全運行

(1)建立完整的管道評價體系。所謂建立完整的管道評價體系就是對天然氣長輸管道運行過程中存在的危險系數進行分析,評估其風險性大小,并得出合理的結果,最后進行處理,這樣有利于降低天然氣管道運輸的風險性。最近幾年,越來越多的學者開始研究管道評價體系,主要目的就是減少管道運輸的危險性,制定合理的措施應對安全問題。完整的管道評價體系包含內容眾多,例如管道運輸的風險檢測、管道維修評價、管道危險性預測、管道管理方案執(zhí)行評價等等。

(2)利用先進的檢測技術。我國的天然氣管道運輸安全問題可以通過提升技術來解決,尤其是吸收和引進一些西方先進技術。比如,在國外的管道運輸中常使用到智能檢測技術,可以檢測到管道運輸的問題,然后通過分析和評價為管道運輸提供科學的解決辦法。我國也可以引進這一技術,對一些地形比較復雜、環(huán)境比較惡劣的管道區(qū)域進行檢測,及時發(fā)現存在的運輸安全問題,防止泄露事故的發(fā)生。另外,管道運輸的最大阻礙就是腐蝕性強,因此要進一步加大對管道運輸的防腐性進行檢測,從而提高天然氣的安全運輸水平。

3.6 加強技術支持,保證管道安全運行

天然氣長輸管道設計部門在進行管道設計時首先應該對鋪設管道的地段進行調研和考察,尤其是對該地段土壤特性、水流沖刷力度等進行合理評估分析,要具體得出數據結論,不能紙上談兵。另外,設計部門還要與施工單位進行有效溝通,一定要讓施工單位嚴格按照管道設計標準進行施工。施工單位采用的材料與工程質量都要經過相關部門審核,確保管道工程質量,防止安全問題出現。此外,對于長輸管道建設要進行全程檢查,一旦發(fā)現工程建設中出現問題要及時整改,避免發(fā)生安全事故。

3.7 加強事故應急演練,加大安全宣傳力度

長輸管道管理的相關部門一定要做好日常管理工作,組織人員進行專門的巡查,制定完善的巡查制度,分級分部門有針對性地進行管道腐蝕工作排查。另一方面,工作人員還要進行管道運行事故應急預案演練,主要是預防事故發(fā)生后沒有足夠的應急能力,因此,經常演練有利于及時搶救事故發(fā)生后人們的人身安全,并且減少經濟損失。

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