石油天然氣長輸管道中危險因素及其設計的分析

陶 戟

中國石油管道局工程有限公司國際分公司，河北 廊坊

1. 引言

社會對能源需求量增加使能源使用日益廣泛，需要借助油氣長輸管道，實現對能源的運輸。但是因為自然條件和人為損壞等諸多的因素，導致油氣長輸管道的運行會被影響導致損壞，甚至引發嚴重事故，甚至會給社會的安全造成威脅。油氣長輸管道的安全性得到人們的高度關注。在油氣長輸管道的設計中，對油氣長輸管道的風險因素展開分析，制定出合理的防范措施，做到對油氣長輸管道的各類風險可防、可控?；谑吞烊粴忾L輸管道中存在的問題，本文從石油天然氣長輸管道中危險因素等多個方面進行探討。對長輸管道制訂合理的預防措施和各種風險的預防具有借鑒意義。

2. 石油天然氣長輸管道設計的重要性

2.1. 保障管道的運行

石油天然氣長輸管線的安全設計要嚴格按照相關的規范進行，在施工過程中要對施工工藝進行規范使之符合設計規范要求，并采取相應的安全措施。合理的結構設計能有效地減少事故的發生，從而保證石油天然氣長輸管線的安全運行。在整個長輸管線的建設過程中，設計是首當其沖的關鍵步驟。需要加強對設計工作的關注，從源頭上保證管道的質量及安全性，減少管道在以后的運行中受到損害并導致事故。

2.2. 節約能源、延長使用壽命

隨著我國社會經濟的迅速發展，油氣公司的規模和數量都在迅速增長，各類資源、能源也在逐漸消耗。油氣是對人類發展作出重大貢獻的不可再生能源。為節省能源、延石油天然氣長輸管線的使用壽命、保證運行安全，必須加強管線的設計工作，提高管線的整體質量，降低事故發生的可能性[1]。

3. 油氣長輸管道設計優化

3.1. 衛星遙感技術的優化應用

在常規的石油天然氣長輸管線建設中，管線的建設周期較長，耗費大量的人力物力和財力，但其效率卻很低。在進行管線的設計時，需要利用衛星遙感技術對管線路由進行選型。通過此技術，可以利用多媒體來表現復雜的地質情況，為管線勘察工作提供了極大的便利，也為管線勘察工作者提供了更好的地理信息和更好的服務。利用衛星遙感技術，可以掌握城鄉人口的空間分布特點，并對區域經濟發展的關鍵點進行分析，實現線路路由的合理規劃、減少線路穿越城市或重要經濟區、減少管線建設的費用及周期。

3.2. 長輸管道設計規劃的完善

在石油天然氣長輸管線的建設中，設計與規劃的完整性是十分必要的。長輸管線具有運輸距離大、施工困難、工作量大、工期長等特點。這就需要對石油天然氣長輸管線進行全面而細致的規劃與設計，保證其合理的設計，達到科學、可持續發展的目的，從而提高管線運行的安全性。在進行油氣長輸管線設計時，應加強管線的測繪工作，并對其進行提前規劃，以保證在后續建設過程中，能消除各種不合理的因素。為了使石油天然氣長輸管線的規劃更合理，必須從地區發展的觀點出發，充分考慮到環境的經濟與安全。

3.3. 長輸管道維護保養

石油天然氣長輸管線在運行過程中，受到周邊水源、土壤、氣候、自然等諸多因素的影響，受這些因素影響，管線的腐蝕幾率增大。為了強化對管線的防腐蝕監控，應對在役管線每隔2 年進行定期的監測，對管線的腐蝕數據進行全面的采集，并依據管線設計數據對管線的腐蝕狀況進行對比，從而對管線的整體壽命進行分析。另外，為了減少腐蝕事故發生的可能性，對在役管線需及時進行維護保養，減少因腐蝕引起的泄漏，保證長輸管道的安全，提高了長輸管線的使用壽命。最后，要強化陰極保護的作用，采取電流加載或犧牲陽極等工藝增強對管線的防腐蝕保護。

3.4. 安全隱患的強化排查與監測

石油天然氣長輸管線的建設屬于隱蔽工程，在運行過程中，若出現安全隱患，將造成很大的影響。這就需要加大對管線安全隱患的檢查和對管線的監測。同時，管線維護人員要不斷提升自己的專業素質，增強自己的知識儲備，熟悉管線工程建設標準，能夠熟練使用各種檢測設備及檢測儀器。另外，為了更好地防止突發事件，管線維護人員必須按照規定，編制事故登記方案，確定相關人員的責任，并制訂相應的應急預案，以保證員工在突發事件中有更好的應變能力。

4. 石油天然氣長輸管道中的危險因素

4.1. 設計及施工的影響

石油天然氣長輸管線的設計與施工水平，將直接影響到后期管線的運行安全。從以往的安全事故經驗來看，由于設計、施工等原因造成的安全隱患和事故占很大比重，因此，設計與施工環節對石油天然氣長輸管線的運行安全至關重要。造成石油天然氣長輸管道的風險因素主要有：一是在設計過程總，缺少整體規劃和整體規劃的認識，過分重視整體造價，忽略了設計的合理性，造成了管道強度計算不足、管線規劃不合理、管道柔性差、防腐參數不足等問題，給后續的建設、運行帶來了一定的安全風險。其次，在建設中，由于缺少足夠有效的質量管理與監管機制，存在大量違規操作，導致工程質量不能滿足工程實際要求，加大了工程管理工作的難度。第三，采用的管材、管件質量不達標，防腐措施不到位。在后續的運行過程中，同時由于管道材質、防腐等方面的原因，會導致管線的整體使用壽命縮短，并增加泄漏的幾率[2]。

4.2. 自然環境影響

石油天然氣長輸管線，具有覆蓋范圍大、鋪設距離大等特點。由于受沿線自然環境、地質、氣候等因素的影響，將會對石油天然氣長輸管線的安全傳輸產生干擾。在地質災害頻發的區域，容易發生自然災害，如地震、泥石流、滑坡等，管線及其容易受到損傷乃至斷裂，嚴重影響管線的運行安全。

4.3. 腐蝕及機械損傷影響

第一，管線腐蝕問題。在石油天然氣長輸管線運行過程中，管道材料、陰極保護措施、防腐材料、外部環境都會對管道腐蝕結果造成影響。腐蝕將導致管線的內外壁厚度減小，從而縮短管線的使用壽命。如果不能及時處理好管線的腐蝕問題，將會加劇腐蝕程度，從而造成輸送介質的泄漏。第二，管線機械損傷問題。石油天然氣長輸管線需要長時間連續輸送大量的石油和天然氣，在長距離輸送過程中，還會受到外界環境的影響，相關設備會遭到損傷。管線的配套操作設備、控制設備在達到使用年限后，會出現不同程度的老化和損傷。若不及時進行維護、維修、更換、將對管線安全運行帶來極大的安全隱患[3]。

4.4. 人為因素的影響

一是對于油氣長輸管線的安全性認識不足。近幾年，隨著油氣長輸管線的建設，我國長輸管道的覆蓋面不斷擴大。隨著建設工程的大規模發展，以及周邊人口、交通、工業等方面的發展造成了較大的影響管線路由的規劃，起到及其重要的作用；二是石油天然氣長輸管線的運營和管理不到位。在管線運營中，必須加強規范操作、對各項數據進行全面、仔細的監測，并對管道進行定期檢修、維修，及時解決發現的安全隱患。三是管線的建設質量不達標。管線建設工程范圍廣、工期長、工作量大，但在施工中存在著合作不力、技術不規范、質量管理不到位，導致質量、安全隱患未被及時發現等問題，導致工程質量低，并直接影響管線后期運行安全[4]。

5. 石油天然氣長輸管道安全措施

5.1. 加強環境保護

相關部門要加大對石油天然氣長輸管線的環保監管力度，并加大對其環保的宣傳力度。這就需要管線設計公司做好整體路由的規劃，科學、合理的設計路由，減少對周圍環境的影響。

5.2. 加強儲運設備的設計工藝

石油和天然氣的儲運體系建設是一個非常緩慢進程。因此，必須采取相應的技術手段，以減少石油、天然氣潛在的危險，保證其安全儲存和運輸，相應的需要提高其儲運設計參數、優化設計方案，以保證運行的安全。

5.3. 加強保護的宣傳

各級領導和相關部門要加大對管線保護的宣傳力度，增強公眾對管線的重要性和危害后果的意識，廣泛宣傳管道保護知識，動員廣大群眾積極參加，有效減少安全風險和人為因素引起的風險。

5.4. 完善安全管理體系

首先，針對管線運行，要求采用高效的管理技術，并建立相應的維護、維修系統。另外，需要完善安全管理系統，安全第一、預防為主的安全管理制度是保證石油天然氣管線長治久安的根本保證。

6. 結語

總之，在石油天然氣長輸管線建設及后續運行中，由于受到人為、自然因素的影響，以及內外部因素制約，對管線的建設及運行安全造成了極大影響，因此相關建設單位及運行單位，需要對各種潛在的風險進行提前分析、提前識別，采取對應的措施進行整改或規避，提高油氣長輸管線的整體建設質量及后續運行安全，滿足廣大人員的需求、造福社會。綜合來看，前人對石油天然氣長輸管道中危險因素及設計分析并不完善，所具有的參考文獻較少，本文對燃氣管道建設和運行期間發生的可預測事件進行分析，避免了造成人身安全與環境影響的損害。確定了城市燃氣管道環境風險評價工作過程和內容，以及城市燃氣管道環境風險的風險值，通過對比分析可接受風險值，繼而提出加強管道風險管理的措施，降低環境風險值，使其達到人們可接受的范圍。