天然氣管道安全運(yùn)行淺談

摘 要

摘要:隨著天然氣管道工程建設(shè)的深入開展,加強(qiáng)管線管理和維護(hù),保障沿線人民群眾生命財產(chǎn)安全,確保管道安全穩(wěn)定運(yùn)行,是一項長期而艱巨的任務(wù)。我們必須預(yù)防第三方施工及非法占壓,社

摘要:隨著天然氣管道工程建設(shè)的深入開展,加強(qiáng)管線管理和維護(hù),保障沿線人民群眾生命財產(chǎn)安全,確保管道安全穩(wěn)定運(yùn)行,是一項長期而艱巨的任務(wù)。我們必須預(yù)防第三方施工及非法占壓,社會及自然災(zāi)害對管線的破壞,設(shè)計、施工和系統(tǒng)操作帶來的失誤,同時應(yīng)加強(qiáng)天然氣供應(yīng)及管網(wǎng)建設(shè)步伐。本文將對管道安全危害成因進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)措施。

關(guān)鍵詞:天然氣管道;危害;防護(hù)措施

Abstract As the natural gas pipeline engineering construction developmentStrengthen the maintenance and management of Pipeline,Ensure the safety of people’s lives and property that along the line,To ensure the safe and stable operation of the pipelineIt is a long-term and arduous task.We must to stop the third party construction,illegal Occupying,social and natural disasters,Design,construction and operation of the system errors,At the same timewe must to Strengthen the supply of natural gas and construction pace of the pipeline.This paper will analysis the causes of pipeline safety hazards and put forward the corresponding measures,

Key  words  Natural  Gas pipeline;HazardsPreventive measures

1 前言

引進(jìn)清潔、優(yōu)質(zhì)、高效的天然氣能源,建設(shè)我省天然氣輸配管網(wǎng)是我省經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要。目前,省內(nèi)已建成杭州一寧波、杭州一湖州天然氣輸配管線,川氣東送、西氣東輸二線配套工程,以及寧波臺州溫州天然氣輸氣管道也將相繼完成,屆時,全省將形成“多氣源環(huán)網(wǎng)”的省級天然氣輸氣管網(wǎng)。

長輸管道運(yùn)輸要做好油氣管道安全工作,應(yīng)加強(qiáng)管道安全生產(chǎn),堅持“安全第一,預(yù)防為主,綜合治理”的方針,綜合運(yùn)用法律法規(guī)、經(jīng)濟(jì)政策,科學(xué)技術(shù)及輿論導(dǎo)向等多種方式,促進(jìn)相關(guān)單位依法進(jìn)行安全管理,促進(jìn)天然氣管道工業(yè)的安全發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。

2 輸氣管道安全存在問題

天然氣輸氣管道具有管徑大、運(yùn)距長、壓力高和輸量大的特點,包括管線、場站、防腐設(shè)施等附屬系統(tǒng),是巨大而復(fù)雜的工程。而輸送的介質(zhì)是易燃、易爆、易揮發(fā)的氣體,一旦因各種原因造成管道泄漏、破壞,則可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸事故、造成生命、財產(chǎn)的巨大損失,同時給公共衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)帶來較長時間的負(fù)面影響。對地下管網(wǎng)缺乏規(guī)范管理,增加了不安全因素。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,給燃?xì)夤艿婪笤O(shè)帶來了便利條件。與此同時,由于城市管理的條塊分割,對地下管線缺乏規(guī)范管理,少數(shù)建設(shè)單位不按規(guī)范施工,有些市民安全意識薄弱都給城市燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行增加了不少安全隱患。

3 天然氣管道危害成因分析

3.1 設(shè)計合理性及危害的主要表現(xiàn)

3.1.1管道選線、場站選址。管道的路由是設(shè)計中非常重要的一項工作。線路的走向、長短和通過的難易程度對整條管線的投資、施工、運(yùn)行安全都有很大影響。設(shè)計時要注意場站及站內(nèi)的建筑物布局、分區(qū)、防火間距、防火防爆等級、消防設(shè)施配套,與周圍及其他建筑物的安全距離等問題,以防相互影響,產(chǎn)生安全事故,并危及相鄰設(shè)施[4]

3.1.2工藝流程、設(shè)備選型。長輸管道運(yùn)行安全與系統(tǒng)總流程、各場站工藝流程及系統(tǒng)設(shè)備布置有非常密切的關(guān)系。工藝流程及系統(tǒng)設(shè)置合理、設(shè)備選型恰當(dāng),系統(tǒng)運(yùn)行就平穩(wěn),安全可靠性就高。否則,將給系統(tǒng)造成各種安全隱患。

3.1.3管道強(qiáng)度計算。管道強(qiáng)度設(shè)計計算時,對管道的受力載荷分析不當(dāng),或強(qiáng)度設(shè)計系數(shù)取值有誤,將使強(qiáng)度計算產(chǎn)生偏差,造成管材、壁厚的選用不恰當(dāng)。因此,管道應(yīng)力分析、強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性校核產(chǎn)生偏差,將會造成管道變形、彎曲甚至斷裂等嚴(yán)重后果。

3.2 施工缺陷

3.2.1焊接缺陷。焊接是管道施工中最重要的一道工序,管道焊縫處產(chǎn)生的缺陷常見有裂紋、夾渣、未融合、氣孔和咬邊等,管道一旦建成、投產(chǎn),一般情況下都是連續(xù)運(yùn)行。因此,管道中存在焊接缺陷,不僅難以發(fā)現(xiàn),而且不易修復(fù),會給管道安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。影響焊接質(zhì)量或產(chǎn)生焊接缺陷的主要因素有:

(1)焊接方法的影響。手工焊工藝采用多機(jī)組流水作業(yè),勞動強(qiáng)度較低、效率較高、焊接質(zhì)量也較好,但焊接質(zhì)量還取決于焊接環(huán)境和焊工素質(zhì)。

(2)管口質(zhì)量差。在鋼管運(yùn)輸過程中沒有保護(hù)好管口,造成橢圓度超差、局部變形等。若采用強(qiáng)力裝配方式進(jìn)行焊接對口,會在焊縫內(nèi)產(chǎn)生較高的安裝殘余應(yīng)力,造成較大的應(yīng)力集中。

3.2.2防腐層補(bǔ)口、補(bǔ)傷的質(zhì)量問題,防腐層補(bǔ)口、補(bǔ)傷的質(zhì)量問題主要表現(xiàn):表面粗糙度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求;補(bǔ)口時未按規(guī)定要求與鋼管已有的防腐層進(jìn)行搭接,或搭接長度不夠;補(bǔ)傷的粘結(jié)力或厚度不符合要求,造成再次損壞或防腐能力不足等;補(bǔ)口、補(bǔ)傷質(zhì)量較差將會直接影響管道抗腐蝕性能,從而引起管道腐蝕[11]

3.2.3管溝開挖及回填的質(zhì)量問題。如果管溝開挖深度或管溝基礎(chǔ)不夠,特別是采用機(jī)械壓實時,將造成管道向下彎曲變形;地下水位較高而管溝內(nèi)未及時排水就敷設(shè)管道,會使管道底部懸空,如果夯實不嚴(yán),極易造成管道拱起變形;回填土的土質(zhì)達(dá)不到規(guī)范要求時,其中的石塊等可能磕傷防腐層;回填高度、夯實程度不夠,會造成管道埋深不夠、管溝基礎(chǔ)不實等問題[5]。

3.2.4穿跨越質(zhì)量問題。對于需要穿越公路、鐵路及江河等特殊地段的管道,由于敷設(shè)完成以后難以實施再檢修等工作;因此,施工質(zhì)量的優(yōu)劣對充分保證穿越管道質(zhì)量顯得尤為重要。穿越河流段的管道,當(dāng)河床受水流沖刷而使其深度逐漸減小,將可能造成管道懸空。河流堤岸防護(hù)工程的施工或公路和鐵路養(yǎng)護(hù)工程的施工也有可能對管道造成損壞。

3.3 第三方損傷的主要表現(xiàn)

3.3.1建筑、施工損傷管道。當(dāng)管道經(jīng)過經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)或人口稠密的城鎮(zhèn)范圍內(nèi)時,該區(qū)域內(nèi)的建筑物的施工、道路和橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施較多。由于各種施工管理設(shè)計的管理部門眾多,在缺乏有效機(jī)制和觀念淡漠的情況下,難以協(xié)調(diào),所以在施工時,經(jīng)常會出現(xiàn)損壞長輸管道的現(xiàn)象。

3.3.2違章建筑占壓管道。有一些單位和個人受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使,常常忽視安全生產(chǎn)和管理,在管道附近空地甚至管道上修建公路、房屋、建構(gòu)筑物等,或進(jìn)行開挖渠道、挖沙、生產(chǎn)、打井等作業(yè),造成占壓埋地管道的現(xiàn)象。這種占壓現(xiàn)象,既構(gòu)成了對管道基礎(chǔ)的破壞,引起下沉,又增加了管道的負(fù)荷,造成了管道彎曲變形甚至損壞。

3.3.3有意破壞。一些不法人員為了獲取經(jīng)濟(jì)利益,盜、扒管道防腐層,偷盜儀器設(shè)備、閥門或附屬設(shè)施,并人為蓄意破壞管線其他設(shè)施。

3.4 地質(zhì)災(zāi)害

對管線造成損壞的地質(zhì)災(zāi)害有地面沉降。地面沉降的發(fā)生有一定的地質(zhì)原因,也有人為因素。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展、人口膨脹、地面沉降現(xiàn)象越來越頻繁,沉降面積也越來越大,人為因素已大大超過了自然因素。地面沉降會導(dǎo)致管道下部懸空或產(chǎn)生相應(yīng)變形,嚴(yán)重時發(fā)生斷裂,造成設(shè)備與管道連接處變形或斷裂。

3.5 管道腐蝕的危害

腐蝕是造成天然氣長輸管道事故的主要原因之一。腐蝕既有可能大面積減薄管道的壁厚,從而導(dǎo)致過度變形或破裂,也有可能造成管道穿孔,或應(yīng)力腐蝕開裂,引發(fā)漏氣事故。場站的地面管道、設(shè)備,由于受到大氣中水、氧氣、酸性污染物等物質(zhì)的作用而引起管道腐蝕。長輸管道主要采用埋地方式敷設(shè),埋地管道受所處環(huán)境的土壤、雜散電流等因素的影響,容易造成管道電化學(xué)腐蝕、細(xì)菌腐蝕、應(yīng)力腐蝕和雜散電流腐蝕等[11]。

3.6 操作失誤的主要原因

3.6.1管理、操作人員自身技術(shù)水平、業(yè)務(wù)素質(zhì)不同。

3.6.2操作人員沒有認(rèn)識到嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程、遵守安全生產(chǎn)規(guī)定的重要性,有章不循或違章操作。

4 減少天然氣管道安全危害的措施

根據(jù)上述管道危害的分析,結(jié)合天然氣管道建設(shè)和運(yùn)行的實際狀況,為減少影響天然氣管道安全危害,確保管道安全,提出以下措施:

4.1 嚴(yán)密規(guī)劃、協(xié)調(diào)工作、完善設(shè)計

4.1.1嚴(yán)格執(zhí)行國家石油天然氣行業(yè)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和管理規(guī)定。

4.1.2線路走向安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理,充分考慮施工和運(yùn)行管理的可操作性。

4.1.3對河流、公路等穿越管線采用套管保護(hù),重點設(shè)防[9]

4.1.4管道防腐采用外涂層加陰極保護(hù)的聯(lián)合防腐技術(shù)[11]。

4.1.5結(jié)合管道沿線地質(zhì)情況,增加管道埋深:旱田管頂覆土由1.2m增加至1.5m,水田管頂覆土由1.5m增加至2.Om[9]

4.1.6做好工程地質(zhì)勘察,盡量避免不良地質(zhì)地段,采取合理有效的防靜電和雷擊措施,使自然災(zāi)害可能對管線造成的影響降到最低。

4.2 嚴(yán)格選材、嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān)

4.2.1施工前,公用、勞動、技術(shù)等部門要聯(lián)合對所選用的管材設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和檢測,特別是對將要用作高壓管線的材料,更要嚴(yán)格篩選。組織行業(yè)內(nèi)專家多方面論證,確定主要材料設(shè)備的規(guī)格、型號。

4.2.2嚴(yán)格審查施工單位的各項施工組織方案,確保符合技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和工程實際,對施工重點工序尤其是管道焊接嚴(yán)格管理,管道下溝時嚴(yán)禁損傷防腐層,采用電火花檢漏儀和音頻檢測儀檢查,發(fā)現(xiàn)漏點及時修補(bǔ)[9]。

4.2.3對穿越段焊口作100%射線和100%超聲波探傷。開挖中和開挖后,業(yè)主、監(jiān)理復(fù)核管溝中心位置、溝寬及溝底標(biāo)高,確保埋深達(dá)到設(shè)計要求[9]。

4.2.4管道施工過程中,應(yīng)該科學(xué)組織、文明施工,盡量避免管道防腐層的損壞和管體的損傷等。一旦發(fā)生損失,必須采取內(nèi)部的清理,防止泥土、手套、焊條、工具等雜物遺留在管道內(nèi)。

4.2.5在嚴(yán)把施工質(zhì)量的同時,堅持安全第一,預(yù)防為主”的方針,采取多種有效的安全管理措施,實現(xiàn)全線無事故、無人身傷害的安全施工目標(biāo)。

4.3 規(guī)范化運(yùn)行管理,杜絕操作失誤

4.3.1通過清管可以排除管內(nèi)污物和積液,達(dá)到提高輸送能力和防止內(nèi)腐蝕的目的。因此,應(yīng)根據(jù)管道運(yùn)行狀況,合理制定清管周期并及時組織管道的清管工作,特別是初產(chǎn)投入更要引起注意。

4.3.2加強(qiáng)運(yùn)行管理。要有完善的安全管理規(guī)章制度、操作規(guī)程和事故預(yù)案。要加強(qiáng)一線操作人員和調(diào)度人員的培訓(xùn),使其熟練掌握正常操作和事故狀態(tài)下的緊急處理程序和操作。

4.3.3要確保應(yīng)急保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行,對管道腐蝕狀況要進(jìn)行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施。

4.3.4要有一支精干、高效的維護(hù)隊伍。配備完善的維保機(jī)具,確保事故狀態(tài)下及時到位,并在最短時間內(nèi)完成搶修作業(yè)。

4.4 加強(qiáng)天然氣管道沿線的巡查

制定完善的管道巡線制度,要利用GPS定位儀等先進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行沿線的巡查,定期監(jiān)測管道埋深,特殊管段重點巡查,防止違章建筑占壓管道,最大限度地減少自然災(zāi)害和人為因素的破壞。

4.5 加大天然氣管道安全保護(hù)工作的宣傳力度

管道沿線各地、各有關(guān)部門要加強(qiáng)對沿線群眾的管道設(shè)施安全保護(hù)的宣傳教育,增強(qiáng)廣大人民群眾對天然氣管道安全重要性和違規(guī)行為危險性知識的認(rèn)識和了解,強(qiáng)化天然氣管道安全保護(hù)意識,打造專管成線、群管成網(wǎng)、縱橫交錯的全方位、全社會的燃?xì)夤艿腊踩\(yùn)行管理機(jī)制。

5 結(jié)束語

為預(yù)防事故發(fā)生,保障安全生產(chǎn),我國先后出臺了《石油天然氣管道保護(hù)條例》、《石油及天然氣管道安全監(jiān)督管理規(guī)定》等法規(guī),對油氣管道的安全監(jiān)督管理做出了明確的規(guī)定。采取一系列行之有效的措施,切實提高管道檢測水平、加大對管道破壞的打擊力度、實施管道風(fēng)險評估等措施,一定能把發(fā)生事故的可能性降到最低,達(dá)到控制或消除事故隱患的目標(biāo)。

 

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本文作者:林成達(dá)   熊 亮 

作者單位:溫州市公用事業(yè)監(jiān)管中心    溫州燃?xì)庥邢薰?span lang="EN-US">