寇健
(中石油西部管道新疆输油气分公司,新疆 乌鲁木齐 830000)
在社会经济高速发展的今天,各行各业对能源的需求与日俱增。我国的油气分布相对较为集中,因此需要长输管道进行油气输送。管内的油气处于高压状态,且多为易燃易爆的石油或天然气,一旦发生泄漏极有可能会对周围的环境、社会和人员造成一定的伤害。油气输送的安全不容忽视。近年来,随着油气管线的增多和输油气量的增加,油气管道的安全管理逐渐受到学者、行业和企业等各方面的关注。王雅婷[1]从环保节能的角度对管道的安全管理进行了分析,提出了优化油气管线的布置、提高施工质量、改进设备工艺、提升工作人员职业技能及强化日常巡检等措施,降低油气管线破坏对周围环境的影响。王文婷[2]针对管道腐蚀和安全监管两方面分析了油气管道存在的安全隐患,并有针对性地提出了解决措施。罗阳[3]对当前石油天然气管道储运存在的安全隐患进行分析,提出应加强设备的管理和维护,提高管道的防腐蚀工艺,加强管道施工管理。同时,还指出应加强管道运营公司与地方的沟通,防止因施工造成的管道损坏。管道的安全管理方式也逐渐由人工朝着智能化方向发展。贾帅[4]利用物联网技术和电子信息技术搭建了输油管道完整性管理信息平台,实现了管道全寿命周期的监测、分析、预警,实现了输油管道的智能管理。杜怀林[5]将无人机技术应用到油气长输管道的日常巡检工作中,并实现了自动化图像采集、分析、灾害预警等功能,降低了人员的工作强度,并提升了灾害和管路异常的识别精度。徐磊等[6]通过对油气管道储运环节的深入分析,将机器学习引入到管道安全管理中,搭建了油气管道系统管理的智能系统框架,并对比分析了深度学习、强化学习和迁移学习在智能系统中的应用,推动了管道安全管理的智能化进程。笔者从长期的工作经验中总结了油气管道安全管理中存在的问题,通过分析,提出了提升安全管理的措施。
在石油储运管理中,安全管理占据重要地位。中石油西部管道新疆输油气分公司于2020年上半年组织专家团队对公司某区域内的4个作业区、3个加气站和2个维抢修中心进行的安全检查中,共发现263项安全问题。将这些问题归类划分为15类,各类问题的占比如图1所示。由图可见,设备设施类问题发生的次数最多,占比高达35.7%。其次是安全管理类问题,共发生44次,占比为16.7%。目标化管理问题共发生30次,占比11.4%。前三项为安全问题的主要因素,共计占比63.8%,是当前管道安全的主要影响因素,其中,安全管理在管道安全中的作用不容忽视。
安全检查中发现的各类问题占比
我国一部分在役的油气长输管道已经运行多年,在地质、环境、人为等因素的作用下很容易发生泄漏。且管道在整体布置规划过程中,一些管道结构相对较为复杂,存在交叉布置的情况,增加了检测、维修和换管的难度,从而也增加了管道破坏发生泄漏的概率。此外,很多管道采用埋地方式,在土壤沉降的作用下还会对管道的附件造成一定的损伤,使管道的因局部受力集中造成管道破坏引发泄漏。
管道的腐蚀问题是当前长输管道存在的较为普遍的问题。我国石油运输管道多为钢材料,这种材料的性能缺陷在于容易被腐蚀。在埋地管道中,由于土壤在透气性和酸性成分等方面存在差异,管道极易发生腐蚀,腐蚀后的管道壁会逐渐变薄,导致其实际性能大大降低。此外,输送的油气中的一些成分也会对管道内部存在一定的腐蚀,使管道壁减薄。此时,如果仍按照管道的设计参数进行油气输送很容易造成管道破裂,发生较为严重的后果。
在油气的储运过程中,石油与管道的摩擦易引起静电,提高了火灾发生概率。这种问题的出现,主要是由于石油管道设计和工艺方面存在不足引起。在石油输送过程中,石油处于高温、高压状态,在此环境下增加了静电产生概率。在防静电意识不足或防静电措施不到位的情况下,会导致在储运中石油流动中与管道摩擦产生静电,随着静电的不断积累,在达到一定峰值之后就会诱发火灾。
人为破坏一般包括两个方面:一方面是由于在工作中,工作人员的专业能力不足,工作不认真,不按照操作规程进行操作而造成的工作上的失误。且一些业务不熟练的工作人员在紧急情况下,很容易因心理素质差,进行误操作,造成对管道的破坏。另一方面,是存在盗油的行为。油气生产地往往地处偏远,盗油活动也因此猖獗。在油价攀升的当下,更多的不法分子参与盗油,一些甚至发展为团伙作案,其作案范围甚至延伸到了海上。盗油通常会在管道上打孔,这样就会引发油品泄漏,严重污染到生态环境,威胁到管道周围生物生存环境,对石油管道产生巨大损害。石油发生泄漏后,不仅会破坏管道的防腐系统,还会使管线频繁发生启停,严重威胁到输油管道的安全。泄漏的油品处理不当还容易造成火灾,甚至爆炸,使危害进一步加剧。
油气的输送一般是长距离运输,会跨越不同的地形、地貌,经过不同的区段,一些区域容易发生地震、山体滑坡、泥石流等,容易对管道产生很大程度的破坏。且破坏后管道极难在短时间内修复。因此,在某一管段出现损坏后,就可能导致管道整体瘫痪,引发严重经济损失。且石油管道在地震破坏下引发泄漏极有可能引发次生灾害,威胁到周边社会、环境和人员的安全。
油气储运的安全管理一直是被一些油气企业忽视的工作。一方面,企业的决策者和领导层对油气储运的安全管理的重视度不够,缺乏对安全管理部门工作的督导,安全管理部门并没有发挥出相应的职能作用,致使基层的技术人员安全意识淡薄。另一方面,基层技术人员大多学历较低,对上级的安全管理规定理解不到位,容易造成知识结构的断层,安全意识薄弱,使安全管理措施落实不到位。从而增加了作业过程中的安全风险。
国家和行业在输油气管道的完整性管理方面出台了相应的法律、法规和规定,但仍存在一些不足。例如,在管理职能发生交叉时,实际的管道管理工作会出现混乱,导致管道安全管理存在“三不管地带”。在对管道的实际检查中,还存在多部门重复检查的现象,增加了国家监管部门、企业和管理机构的负担,因此,制定统一标准和成果共享十分重要。
油气企业自身在管道的安全管理上同样存在一些的问题。其主要问题是没有形成完整的管道安全管理体系,缺乏对应的制度和科学的管理方法。当前的安全管理制度多是流于形式,而并没有起到实质性的安全督查作用,监督机制还不健全,难以有效约束安全管理工作。尽管近些年许多企业已经开始重视管道的安全管理工作,但由于缺乏相应的经验和方法,在此方面的工作仍有待完善。
对于管道腐蚀问题,要引起管理人员重视。首先,管理人员要从理论结合实际的角度,分析研究管道腐蚀与周边环境之间的关系,分析造成管道腐蚀的本质原因;其次,学习行业内采用的管道防腐技术,提高管道的防腐能力。当前常采用的防腐技术主要为涂防腐涂层和阴极保护技术。其中,涂防腐涂层经济性高,且实施便捷;但随着阴极保护技术的逐渐成熟,阴极保护在管道防腐中的正发挥着巨大的作用。因此,企业在有条件的情况下,还应设立科研攻关小组,在现有技术的基础上,进一步提升技术水平,开创新技术。
在油气管道储运的安全管理工作中,健全的监督管理机制是必不可少的一环。既要使其对管理工作实现有效约束,又要最大程度上发挥安全管理跟踪的作用。因此,油气企业应结合实际情况,完善监督管理机制,在此基础上制定实施策略,明确安全监督管理部门的职责,确保管道健康、安全的运营。同时,要建立起有效的绩效评估体系,将人员、部门和公司的安全生产情况纳入其中,强化安全管理在各层级中的重要性。最终,将这一评估体系关联到企业经营状况的评估中,提高安全管理在油气安全储运过程中的核心地位,为管道的安全管理奠定良好基础。
企业安全管理的顺利进行,还应具备科学的安全管理理念。企业可以通过聘请行业专家进行安全管理讲座,详细讲解当前的国内外管道安全管理情况,对比不同国家和地区的安全管理举措,并通过案例分析方式讲解安全管理的重要性,提高员工、企业的安管管理意识。当前,国外管道运营公司的安全管理起步早,技术相对成熟,可以引进和学习国外先进的安全管理理念,结合自身情况改善各企业的安全管理制度,树立科学的管理目标。定期开展安全管理培训教育,特别要提高基层技术人员的安全生产意识。同时,还要不断强化其技能知识水平和技术熟练度,为管道安全管理工作的开展创造有利条件。
在油气管道沿线易发生自然灾害(地震、泥石流和山体滑坡等)的位置,管道管理部门应对管道进行加固,严控该管段的管道焊接质量。还应准备足够的应急设备,制定应急响应预案,安排救灾应急演练。做好对管道的定期巡检,确保管线的健康状态。在管道经过灾害频发地的河流、农田等地时,相关部门要在其两侧的管道设置截断阀,预留好接口,以便进行换管作业。我国许多长输油气管道都会穿越自然灾害频发的地段,位于该地段的管道都应根据当地的自然灾害情况有针对性地制定设计、安装、维护和应急响应方案,确保管道的安全运行。