天然气输气管道安全运行的必要性及风险分析

摘 要 从天然气输气管道安全运行的必要性出发，着重对天然气输气场站和输气管道自身存在的影响管输系统安全平稳运行的主要风险因素进行分析并提出建议。

关键词 天然气输气管道安全运行管理

中图分类号：X937 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）07-0155-01

随着大庆油田油气并举战略的深入实施，天然气增储上产在开发技术创新和统筹协调生产的保障下稳步推进，逐步发展成为油田新的经济增长点，呈现出巨大的发展潜力。与此同时，天然气管道运输也顺势而发，经过多年建设现已形成一个庞大的管输网络体系，承载着原料气供应和干气外输等天然气运输的重要任务。

1 维护输气管道安全运行的必要性

管道输送作为自天然气被开采利用以来最为主要和普遍的运输方式，在运行过程中具有运输介质易燃、易爆、易中毒等特点，而且管网系统具有持续作业、高压力运行、铺设覆盖区域广、途径环境多样等特点，一旦管道发生损坏产生泄漏，不仅会影响上游天然气开采、中游天然气加工和下游用户供给等工作的正常运转，而且还会破坏环境甚至引发火灾、爆炸等重大安全事故，造成人生伤害和财产损失。因此，全面掌握天然气长输管道存在的运行风险，不遗余力地维护天然气管输安全运行尤为必要，是完成天然气上产任务和实现天然气加工效益的重要保障。

2 影响输气管道安全运行的风险因素

天然气输送网络是一个全面涵盖集气、输气和分配等工艺过程的复杂体系，点多面广、环境复杂，因而影响输气管道的因素也多种多样，总的来说可划分为工艺站场运行风险、输气管道损坏风险、自然灾害和第三方破坏四大类，其中第三方破坏和自然灾害通常难以预见，需要在设计管道时加以预防并制定相应的应急处理预案，暂不作为本文的研究重点。

1）工艺场站运行风险。在天然气管道输送网络体系的工艺流程中，从上游天然气开采经集输管道至中游长输管道覆盖的气体处理厂、工厂、储库、液化天然气厂，再由下游城市管道输送至各类用户，都要经过多处气体压缩站，工艺场站若不能安全运作，势必会影响输气管道的正常运行，而影响工艺场站正常运行的风险因素主要来自于设备运转和人员操作两方面。

①场站设备及控制仪表非正常工作。场站设备运转风险主要来自于输气工艺主要设备和自控控制仪表是否处于正常工作状态。压缩机组作为输气的主要设备，其温度、压力、振动是否超限运转，是否严格按照说明书及保养手册对其进行定期保养，是否及时更换损坏零件，泄露检测是否做到一日一检，与管线连接处工艺垫片是否选型合理等等，都会影响到压缩机的工程性能，进而影响到输气管道的运作效率，同时压缩机不正常工作还有可能引起与之相连的输气管线存在天然气泄漏的可能。自动控制系统和仪表通过数据采集和处理、信息存储、精确控制等功能来监控、调度和管理整个天然气输气系统，是检测监测、调整控制管网压力、流量等工艺参数的重要设备，并且肩负着输气系统安全警报和连锁保护的重任。倘若自动控制系统和仪表失灵，天然气输气管道运行过程中出现的安全隐患便难以及时发现，一旦发生泄漏，则会产生极大的安全风险甚至引发事故；②工作人员操作不当。场站工作人员责任心不强，违规操作和误操作现象屡禁不止，直接危害管输运行安全。例如，在场站天然气输气管道清扫过程中收球筒未按标准规程操作快开盲板而产生气体泄漏；自动化控制系统误判断泄露或者一时大意误操作而导致关断阀关闭，则会直接影响管网运输，带来损失。

2）输气管道自身存在损坏风险。①管道设计和铺设未到达工艺要求。纵观欧美等世界发达国家，管道设计和铺设施工未到达工艺要求都是造成天然气管道事故的重要因素之一，主要体现为管道材质和焊接存在一定程度的缺陷。以美国为例，因材料缺陷或焊接缺陷造成的天然气管道事故数量在总事故数中占比例第三位。究其根源，主要是由于管道工程设计时对管道上中下游工艺流程和工程环境考察不到位所致，从而导致压力、温度、管径和壁厚等参数设计和管道布置方案不尽合理，而管道材料、管道等级选择和管道走向、铺设方式以及采取对结焊、角焊缝还是滚焊，均是根据设计图来确定的，因而设计不合理直接导致管道材料和焊接质量存在缺陷，危害了天然气输气管道安全运行；②管道腐蚀不可避免。管道腐蚀是天然气输送过程中所不可避免的，而且由于管网所处环境复杂多样，对管道腐蚀程度也有不同。通常天然气输送过程中产生的腐蚀主要来自于三方面：一是随着使用年限越来越长，输气夹杂的杂质对管壁的腐蚀日积月累产生的穿孔风险；二是因地质环境差别在管段两端产生的电位差达到一定程度时，对管道产生较大的电化学腐蚀；三是电力、电信等非输气线路释放的电流对管道产生的局部坑蚀。

3 天然气管道安全输送的保障措施

1）加强站场运行管理，真正做到操作标准化。根据管道运行状况合理制定清管周期并及时组织管道的清管，特别是投产初期更应引起注意。加强场站设备、通信系统、自控系统的维护管理，确保正常操作和事故状态下及时动作，提升设备的有效性和可靠性。不断完善QHSE体制、操作规程、事故预案和考核制度，据此加强对相关工作人员的安全教育和考核奖惩，确保无论是正常运行还是管道抢修、检修，都能做到标准化操作。

2）严格控制设计质量，全力做好管道防腐工作。设计部门应对管道沿线的地质以及社会环境等可能会对管道安全产生的影响进行充分调研，加强与建设单位和施工单位的沟通，最大限度地保障设计的科学性和合理性，同时建立专业部门严格审核选材和施工质量，大力推行QHSE管理体系以及工程监理制度，跟踪检查输气管道铺设全过程，对出现的管道质量问题及时整改。

选用防腐、绝缘、综合机械性高、粘结力强的涂层材料，采用阴极保护、在线腐蚀监测系统等先进防腐技术，积极预防管道因腐蚀而造成的损坏。必须做好输气管道的竣工验收和试运行，确保管道防腐层完好达标，同时制订防腐层周期检测制度并落实到位，及时发现、处理腐蚀问题。

3）加强巡检和应急演练，高效处理突发紧急情况。建立专业、专职、专管的巡检队伍，严格执行巡检制度，将管网腐蚀泄漏巡检工作分级，有重点地执行日常管网腐蚀泄漏巡检工作；制定并熟练掌握天然气管道运行的应急预案，一旦突发紧急情况，既能够做到在最短时间内完成抢修，又能够把人员伤亡和经济损失等次生灾害降至最低。

总而言之，随着管线在长期使用过程中的逐步腐蚀老化，加之生产运行过程中存在的各类隐患，在一定条件下都会对管道本身产生危害，必须对其定期进行全面的风险分析并不断探寻预防、降低乃至消除风险的措施，才能有效保障天然气管道的正常运行。

参考文献

[1]胡涛，王敏.天然气长输管道的安全隐患及对策分析[J].石油和化工设备，2013（04）.

[2]刘怡.天然气长输管道质量控制与HSE管理[J].中国石油和化工标准与质量，2012（11）.

作者简介

樊兴望（1964-），男，输气高级技师，研究方向：天然气集输。endprint