天然气长输管道安全隐患与解决对策

陈 诚

（中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都 610000）

天然气长输管道安全隐患与解决对策

陈 诚

（中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都 610000）

研究了天然气长输管道安全隐患并提出相应解决对策。通过对长输管道运行特点和生产运行各阶段安全技术要点进行分析，结合工作经验，对腐蚀穿孔、残渣及冻堵、应力损伤三种常见安全隐患进行分析并提出相应对策，为同行提供建设性意见。

天然气；长输管道；安全隐患；解决对策

天然气的集输需要长输管道作为媒介。其中西气东输、川气东送就是天然气长距离输送的示范工程。但是天然气为易燃易爆介质，化学性质不稳定，在集输过程中应充分保障长输管道的安全运行。当前我国已建成有由阶段性增压站点、集输管道中转调度站点、管网检测信息链、终端调度与气田入网等一系列调配、管理、维护性保障体系。严控不安全因素，确保天然气长输过程中的安全平稳。本文基于长输管道运行特点，在当前已经发生的各种事故案例教育前提下对天然气集输做安全隐患分析，并提出相应解决办法。

1 长输管道安全技术要点

1.1 管道及其附件的选用

（1）氧气管道的管材一般应选用无缝钢管、铜管（如黄铜管），不论架空或地沟敷设或埋设，一般工作压力在3MPa以下者，多采用无缝钢管；工作压力在3MPa以上者，多采用铜管（如黄铜管）。管道拐弯处，应采用弯曲半径较大内部光滑的弯头，管子的连接应采用焊接。

（2）乙炔管道应选用无缝钢管，管子内径与壁厚按气体压力确定，压力为0.07～0.15MPa的中压乙炔管道，管子内径不应超过80mm，壁厚为2～4.5mm；压力为0.15～2.5MPa的高压乙炔管道，管子内径不应超过20mm，壁厚为2～4mm。管子的连接应采用焊接。

（3）管道附件如阀门、法兰、垫片等也应根据有关规定合理选用。

1.2 管道的敷设

管道在室内外架设或地沟敷设或埋设时，都应按相应的有关规定进行，且必须有可靠的接头装置。

1.3 管道投入使用前的处理

管道在投入使用前，应对管道内进行彻底清理，可用空气或惰性气体吹除管道内残留物如氧化皮、焊渣、焊条头、砂石颗粒等，并对管道作脱脂处理，以清除管内残存的油脂。为保证使用安全，还必须进行强度和气密性实验。输送乙炔气体的管道，还应加装防止回火的安全装置[1]。

2 安全隐患与相应对策

2.1 腐蚀穿孔

天然气的输送需要管道作为媒介并在一定压力下进行的，集输管线常采用金属管线钢制成。若管线防腐层破损还会引起化学反应交互腐蚀严重影响管线完备性，最终导致管线腐蚀穿孔诱发天然气泄漏甚至发生火灾爆炸事故。再者由于天然气的组分性质原因，其含有的硫化物及其二氧化碳会形成酸性环境与金属管道发生化学反应最终引起管道的内部腐蚀[2]。

针对集输管线腐蚀最直接的办法是在管线铺设时采取防腐漆外加包裹层进行防护。但其效果不具备长效性，特别是在昼夜温差较大的地区，防腐材料极易风化变形。而化学性质不稳定的防腐材料还会发生分解污染土地与水源。为此当前采用较先进的防腐手段有阴极防腐、塑性涂层等先进防腐方式，在防腐同时全面提高管道稳定性，使用过程中的天然气集输管线也应加强常规巡检并依靠现代化仪表装置进行泄漏预警，发现问题应立即处理。

2.2 残渣及冻堵

天然气水合物（NGH）是一种由气体分子和水分子在一定温压条件下形成的非化学计量型，类冰状笼形络合结晶物。美国科学家早在1934年首次在输气管道中发现了天然气水合物。在温度不变的情况下，不同压力的作用可以形成不同密度的天然气水合物，而天然气集输则是在一定压力下进行，若遇过滤器，闸门等截流端则会引起降温，形成天然气水合物。经分析，天然气水合物在集输系统中产生的原因有：集输系统含水、一定条件下的温度与压力、系统设计不合理或操作不当、不科学的消泡。而天然气长时间集输，其附件及其管道会产生腐蚀、颗粒等多种形式残渣，而气田终端的生产往往带水造成管线积液。所以要进行定期的清管作业以保证集输系统各设备的正常运行[3]。

2.3 应力损伤

天然气输送一般会根据管径、地势高差、主干线区分等因素进行不同压力输送，本身为一压力容器，需要特殊防护。通常天然气集输管线采取高架与埋地两种方式进行铺设，具备一定隐蔽性。而随着现代化城市的进程，交叉施工导致人为破坏概率不断增大。如若遇到私挖乱建导致地面建筑物下沉压迫埋地管线或者建筑物搭建影响支撑装置效果都会给管网产生不同程度的应力施加，如果超过其形变界限则会造成燃气管网断裂漏气[4]。城市的发展需要不断添加市政基础及其配套设施，在市政建设上往往存在规划不力和老旧城区改造上的交叉施工难题。天然气集输管道处于一定压力状态，若发生因为土方开挖或地面沉降引起的管线结构性应力变形会导致管道破损。而一些施工单位的违章操作及其野蛮作业更是会给管线造成突发性应力损伤，甚至造成火灾爆炸等严重后果。再者，肆意打孔偷盗行为也有所发生，需要长效防范。

针对以上现象需要进行天然气集输管道的地面标示，并进行人防、技防等全方位防护巡检机制。如遇属地违章施工和其他异常情况需及时制止，对地质沉降段，软土穿越段需进行应力测量，防止因弹性变形超过极限的管线断裂。如遇极端环境与气候条件还需进行保温、防风等特殊防护处理。

3 结束语

综上所述，天然气的长距离集输，涉及到压力传输、设备选型与过程监护等多方面技术细节，在正常运行时还需调度人员进行控制，是一项复杂而细致的系统工程。所以对于天然气长输管道安全隐患必须防范于未然，在加强平时维护巡检的基础上提高管网完整性。

[1] 何婷，黎宁，张志林，等.天然气长输管道运行过程中安全隐患分析及预防控制措施[J].工程技术（全文版）：205.

[2] 丁建国.浅述天然气长输管道的安全隐患及对策[J].建筑工程技术与设计，2016，（33）.

[3] 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，（4）：75-76.

[4] 何佰毅.浅析天然气长输管道隐患及其保护[J].工业，2016，（1）：15.

Safety Hidden Danger of Natural Gas Long-distance Pipeline and Its Countermeasures

Chen Cheng

In order to study the safety hazards of natural gas pipeline and put forward the corresponding countermeasures.Based on the analysis of the characteristics of long-distance pipeline operation and the safety and technical points of each stage of production operation，this paper analyzes the three common safety hazards of corrosion perforation，residue and freezing block and stress damage，and puts forward the corresponding countermeasures to provide construction for peers Sexual opinion.

natural gas；long-distance pipeline；safety hazard；measure

TE88

A

1003–6490（2017）03–0144–02

2017–03–05

陈诚（1981—），男，山东济南人，助理工程师，主要从事天然气油气储运工作。