埋地原油长输管道风险影响因素研究

李向文 中国石油长庆油田分公司第十二采油厂

在如今能源紧缺的情况下，石油成为国家重要的战略资源，在全球能源的竞争中，尤其是对石油的竞争正在不断地加剧，石油行业对我国国民经济发展具有重大的影响，并在国家能源安全中承担着重大责任[1]。油气管道作为石油运输的重要手段，以其高效、经济、安全著称，具有高效率、低成本、低能耗、占地少、连续性强等特点，并且周边环境对其运输没有较大影响[2]。由于油气管道一般埋设于地下，穿越地区广，涉及地形复杂和恶劣的自然条件等问题，在管道的运行过程中，管道老龄化、腐蚀及失效事故等问题是不可避免的。另外管道输送介质以易燃、易爆和有毒物品居多，一旦发生泄漏事故之后，容易引起火灾、爆炸、中毒等恶性事故，尤其是在人口密集区域或重要场所，事故后果会更加严重，造成的大量的人员伤亡和巨大的经济损失，并对周边建筑设施造成毁灭性的破坏[3]。埋地原油长输管道定量风险评价技术是一种新型的综合技术，依托国外在风险评价技术上和国内风险评价技术在管道领域所取得的成绩，建立埋地原油长输管道定量风险评价模型，对保障我国原油管道的输送安全具有重大的意义。

一、原油长输管道系统构成

按照所输油品种类的不同，输油管道可分为原油管道和成品油管道。原油管道主要是指将油田的生产原油输送至较远的炼油厂、火车装车站、港口码头的长距离输送管道，原油长输管道主要由输油站和管线两大部分构成。输油站的基本任务是为油流提供一定的压能和热能，将原油安全经济地输送到目的地。根据输油站所处位置分为首站、中间站和末站，不同的输油站担负着不同的输油任务。输油管道的起点输油站称为首站，其任务是收集油品，对油品进行计量和储存，并将原油加压或加温后输向下一站。为了实现来油和输油的不平衡的调节功能，首站在配置输油栗和加热装置的同时，还设置较大容积的储油罐。为了弥补原油沿管道流动过程中产生的压力损失，在管道沿途设置中间，用于继续向管中原油提供所需的能量，直至将原油输送到目的地。中间站相对于首站所配备的设施、储油罐等较少；在管道沿途，有时为了接收沿途油田或炼油厂的来油或供给其他单位用油，还会设置分输站。输油管道的终点站，即为末站，其任务是接收来油，并把油品输送给用油单位，因自然因素或用户油量需求变化等导致的来油和转运的不平衡，末站还需设置大容量的储油罐和相应的计量、转运、化验等设施。油品管道输送过程中根据油品是否需要加热分为常温输送和加热输送，对于低點低凝点原油和成品油只需加压提供动能即可，对于高凝、高點、高含錯原油除了采用加热方式外，也可采用添加化学添加剂、稀释、乳化降點、热裂解等方式进行处理，然后再进行常温输送。

二、管道风险因素

管道本身的设计与其风险密切相关，设计的合理性影响工程质量，并决定管道安全运行的关键。设计的不合理性存在于以下方面：站场、罐区的选址不合理；管件、阀门、泵、安全阀等设备选型和布置不合理；水力、热力等工艺参数设计不合理；在不同等级区域管道强度设计不合理；管道内外防腐材料选择设计不当；管道施工过程中，施工方法不当，焊接过程不达标；防雷、防静电设计存在缺陷等。

由于管道或设备的内部腐蚀和外部腐蚀导致的事故，应力腐蚀开裂也作为一个独立的腐蚀类别。外腐蚀主要是管道处于具有腐蚀介质的环境中，在防腐绝缘涂层、阴极保护失效情况下引起的，内腐蚀主要是输送油品中含的硫化物酸性介质引起的。长期的腐蚀严重时会导致管壁减薄、穿孔、甚至发生管线的开裂。

自然环境灾害主要分为地质灾害和气候灾害，其中地质灾害对长输管道的影响尤为显著。由于自然发生的如洪水、地震、地面沉降、滑坡等地质灾害破坏较大，此类灾害主要对长输管道、输送站场、电力及通信设备造成破坏，严重时会导致管道变形而发生断裂，可能引发二次事故。水土流失使管道裸露，防腐保护层易于老化而发生腐蚀，导致管道服务年限降低。气候灾害主要是由台风、雷电引起的。主要破坏长输管道系统的电力和通信设备，雷击可能储运的介质发生燃烧和爆炸事故。

第三方蓄意破坏主要是不法分子通过对管道钻孔、偷盗破坏阀门、仪器仪表及相关附属设施进行盗窃行为或进行恐怖行动等活动。其导致的严重泄漏事故后果主要有以下几种情形：管道因频繁的破坏和补焊，导致管道的强度下降而缩短管道的运营寿命；由泄漏导致的油品停输，会严重影响油品的供应，严重时导致经济的动荡；在打孔盗油事件中，时常伴随着油品的大量泄漏，严重污染周边环境，另外由于油品的易燃易爆性，在抢修过程中易发生火灾爆炸事故，产生重大的社会影响和经济损失。

由于操作不当导致的事故、保护系统（如使用仪器、机械泄压系统）不完备导致的故障或者由于操作人员失误等导致的事故。在管道运营过程中，操作不当行为会给运行管道产生较大的安全隐患，其主要体现在：操作人员未经过系统的培训，相关的专业技术技能不达标；相关工作程序错误，如维修、施工、泄压等程序；未按照制定的安全操作规程进行操作；设备、工具和控制系统在设计上存在缺陷导致操作失误。

三、结语

管道失效主要由于腐蚀、第三方破坏、操作不当和设计的问题引发，并对埋地原油长输管道的主要风险因素，腐蚀风险、第三方风险、操作风险和设计风险进行分析。