油气管道高后果区按照免维修管段本质安全建设的思考

前 言

随着油气管道需求地域的纵深发展和管道建设水平的快速提升，结合本人近十年来从事并参与管道设计、施工、投产试运、工程遗留问题整改、事故维抢修到运行管理等亲身工作经历，按照安全管理理论：“任何事故都是可以预防的”，但预防事故是要花费代价和成本的，不同类型事故的发生是有不同规律和概率的，现实中只要将事故发生的概率控制在可以接受的范围内即可;即使航天科工也有机毁人亡的事故发生，但决没有影响航空航天事业发展和航班正常飞行，如果要杜绝任何概率事故的发生，工程建设的投资投入就是无止境的。本文提出了油气管道在高后果区按照免维修管段本质安全建设，确保在免维修管段发生的事故概率不高于可维修管段在有效维护、维抢修情况下的使用寿命。提出免维修管段的明确定义。

油气管道发生事故无非是管道焊缝质量、管体腐蚀、违规操作造成憋压爆管、第三方损坏以及无法抗拒的自然灾害造成的泄露、污染、着火、爆炸甚至恶性伤亡事件，轻则影响生产运行，重则给人民生命财产带来损失。

本文总结提出了为什么要建设免维修管段，如何建设免维修管段，建设免维修管段需要做哪些工作，目前建设免维修管段还存在哪些问题和建议。

关键词：高后果区  事故   本质安全  免维修管段

一、免维系管段的定义

免维修管段在狭义上可定义为不需要维修的管段或者是在实际运行过程中没有条件进行维修的管段，只有重建新管段将事故段废弃。广义上是指在油气管道建设中，针对部分管段所处特殊位置，特别是第三方损坏概率极低、管道出现事故维抢修作业成本巨大甚至无法实施的管段，即使其他段出现问题而这些高后果区不会出现事故的管段称为免维修管段。

免维修管段主要包括无法依照普通陆地管道可以随时实施在线监测、维修和抢修，或者维抢修成本接近或超过新建管段，维抢修时间超过管段允许停输时间，或因维抢修造成重大社会影响以及特殊安全要求地区的管段，均属于免维系管段。例如：海底管道、定向钻或开挖穿越的江河湖泊、鱼塘、山体、穿越交通线路、管廊带、陡峭山体段、石方地段、跨越段甚至隧道内管段;

免维修管段还包括管道一旦出现事故会造成重大污染和灾难的管段。例如管道无法避绕而经过的水源地、环境保护区、风景区、人口密集区、军事区等。

二、为什么要建设免维系管段

目前在管道建设中对于免维修管段可能产生高后果区在设计标准、施工、检测和运行维护的要求基本一致，但根据笔者多年现场工作发现，许多隐蔽工程施工质量远达不到设计和检测要求，施工质量是无法在线检测的，比如定向钻，即使知道有问题也无法维修，更不可能再重新钻一次，这种隐患在短期起内不会引起重视，这就是隐患根源;一旦出现腐蚀穿孔就会泄露造成污染和事故。

管道在高后果区防腐设计也存在许多无法满足免维修建设的要求。例如：传统管道外防腐层采用三层PE，补口采用聚乙烯热收缩带，热煨弯管采用双层环氧粉末;从这些防腐材料性能上就能明显看出直管段比补口处防腐材料性能好，补口处比弯管处防腐材料性能好;而实际中管道弯管处是线路弹性敷设应力集中释放点，管道运行一年四季热胀冷缩造成蠕动也容易造成弯管处防腐层损坏，尤其是施工造成的破坏现场修复十分困难，这就是事故的潜在爆发点，但在实际设计、施工使用环节，这部分防腐层性能指标最差;焊口处由于母材和焊材存在的电位差，并且焊口存在一定应力，加之焊口处焊接、无损检测人为操作存在质量难以保证，而补口处防腐材料指标远不如三层PE性能好;材料选用与现实需求不匹配。

另外在高山陡坡石方段，目前通用的做法是采用细土回填保护管道外防腐，事实上施工中为节约成本不一定按此实施;即使回填细土，也会随着时间和雨水的冲刷而流失，与管道接触的依然是回填的石块，这些石块可以划损防腐层;常规做法难以在根本上保护管道。

但国外已经在设计标准中明确提出石方地段管道防腐设计要求即必须采用耐划伤的仿佛材料，而国内总以为这样会增加投资，首先就会被专家和领导砍掉，这实际是一种只顾眼前利益，不考虑长远利益的思维;相反对山区如何修建伴行道路、配置高端维抢修设备、增加维抢修定员而花费的大量成本慷慨大方。这是本末倒置的，也是不正常的工程建设理念。

鉴于上述诸多现状，笔者认为建设免维修管段就是要从本质安全出发，预防为先的角度，实事求是、打破常规、因地制宜的制定切实可行的标准和做法，从而高效建设免维修管段。

建设免维修管段安全管理和建设高效经济管道的新思路。凡是按照国家、行业标准和规范所设计、建设和运行维护的管道，除人为损坏和其他不可抗拒的自然灾害外，管道安全使用寿命是由管道防腐效果好坏绝对的。管道事故预防只要从设计、材料、施工、检测、运行管理等方面得到严格控制，免维修管道就可以实现。在实际建设过程中，要把以上环节都控制在规定的理想状态不现实。

通常高后果区管段占管道全长10%左右，而这些地段所需要的维抢修设备设施投入占全线维抢修总投资的90%以上，因此必须把有限的资源投入到预防风险最大的、最关键的工程环节和使用环境中。建设免维修管段是一种既经济又可行的途径，它能从源头上大大降低管道出现事故的概率，同时能避免建设许多杯水车薪的、不现实的事故预防和维抢修设施，如在江河湖泊备用的收油船、围油栏，在山区修筑的车辆无法通行的伴行路，有些管理部门甚至要穿越交通线路两侧设置的截断阀室等。从本质安全解决管道建设和运行优化管理问题，使管道建设各环节都能找到强有力的依据并统一认识，排除政府机关和相应管理部门对管道穿越高后果区没有必要的擔心和不必要的顾虑，甚至怀疑管道安全对社会造成威胁和影响;让全社会都能共识管道安全最先进的理念是预防为主建设的免维修管段，而不是把精力都集中在管道发生事故如何处理的应对措施上。确保免维修管段理念在管道建设时就真正落到实处，让全社会对管道安全放心，少让政府为管道建设提出种种无理取闹的要求。

三、如何建设免维系管段

由于目前还没有免维修管段的建设（设计、施工、检测和运行管理）标准，笔者人为应该在人为损坏概率极低的“三穿工程”区段率先建设免维修管段，达到除战争和不可抗拒自然灾害的意外情况下，即使管道其他地方出现问题，在这些免维修管段都不会出现问题;只需要在运行管理过程中把管道的防腐的阴极保护做好，确保管道处于受有效电位保护状态，免维修管段就永远不用维修，直至达到管道使用寿命。根据管道目前建设现状和事故分析，需要从以下几个方面进行系统规范要求，就一定能建成免维修管段。

1、设计方面

鉴于目前没有明确可以执行的设计规范和标准，所以就需要有创新思维，结合国内外管道建设和运行管理经验以及管道风险评价的理论和成果，应做好以下几方面工作。

1.1 按照管道使用寿命要求，参照输气管道三级或四级地区设计系数，计算管道强度，选址管道壁厚为指导思想，即增加管道壁厚是本质;

1.2 对焊接质量的检测达到射线和超声波“双百检测”，对检测结果提出明确达标要求;

1.3 对免维修管道都要进行单独试压且对免维修管段承压能力的试压按照管道设计壁厚计算所能承受的压力确定强度和严密性试验压力值，该试压值比非免维修段管道试验压力值高，这是免维修管段安全保险系数所在，更是管道投运后，其他管段出现超压泄露而免维修段不泄露的基础和保障;

1.4 对免维修管段的防腐层设计提出明确细化的指标要求和检验方法，确保施工完成后能达到设计要求的指标;

1.5 设计中明确免维修管段位置，并明确政府或企业在常规设计中提出特殊要求而增设的维抢修设备设施，今后一律不需要再配置;

1.6 对于定向鉆穿越，一定要经过试回拖管段防腐层检查并确认无损的技术要求;

1.7 对免维修管段焊口和弯管处防腐材料性能提出新的绝缘、抗划伤、抗剥离、抗老化、粘接力金和使用寿命等技术指标指标要求;

1.8 对设计标准可研、初步设计和施工图的费用估算、概算和实际结算中考虑确认以上费用得到保证;

1.9 对于不按照免维修管段标准规范的设计单位，严禁参与中石油项目。

2、材料采购方面

2.1 材料采购应严格按照免维修管段所提出的技术规格书和数据的进行;

2.2 对于材料性能指标有新要求的，要求使用前应通过性能指标评定合格者才能进入投标报价，否则不得参与投标;

2.3防腐材料性能指标必须在采购前得到合格证，并出具权威机构的证明;

2.4 对于违反上述规定的单位，严禁参与中石油项目。

3、施工方面

3.1 严格按照免维修设计标准施工，施工质量必须满足各项检验标准;

3.2 管道焊接完成后按照设计要求进行单独试压，试压合格后方可进行防腐层施工，防腐层性能检验应取得业主单位确认;

3.3 定向钻穿越必须进行试回拖，主管道回拖后应对防腐层进行检测并取得业主确认;

3.4 所有施工环节必须留存影像资料，所有隐蔽工程需要业主单位确认，所有检测过程和结果必须留存在案;

3.5 对于违反上述规定的单位，严禁参与中石油项目。

4、检测方面

4.1 严格按照免维修管道设计要求履行各项指标检测;

4.2 检测要从原材料入手，不合格产品，严禁进入工程建设环节;

4.3 检测单位必须具备专业资质;检测人员必须持证上岗，检测过程和结果必须有影像资料且记录在案;

4.4 对于违反上述规定的单位，严禁参与中石油项目。

5、运行管理方面

5.1 运行操作人员必须经严格培训，持证上岗，按照设备操作规程执行;

5.2 定期对管段进行智能检测和评价工作，评价和检测单位必须具备资质，结果记录在案;发现问题应提前制定维抢修预案;

四、免维修管段建设面临的问题和建议

作为管道建设者，尤其是设计者，应该潜心研究新思路、新方案、新标准，在设计阶段为免维修管段课题做足功课。

油气管道高压、输送介质易燃易爆，由于大多数人不具备专业知识，对管道事故发生原因无法深入研究了解，因此对管道产生巨大的恐惧和担心。从政府相关部门、各行业专家在方案评审时无处不体现他们对管道的担心和顾虑，由此提出种种不合逻辑、难以实施的要求。例如：中贵输气管道环评时专家提出管道通过水源地应设置防渗漏措施并写进最终专兼审查意见，设计单位从天然气介质本身物理化学性质到管道建设各环节管控向专家多次解释，耗费大量时间;锦郑成品油管道穿越沈阳铁路局所辖铁路防火消防设计时专家提出铁路两侧100m范围内增加阀室;定向钻穿越天津市河流时，水务和环保专家们提出需要设置保护套管防止泄露;穿越滦河防洪评价评审时，水利厅担心管道泄露要求埋深15m等等。如果按照政府或专家意见实施，不仅增加工程投资，而且毫无意义。所以建设免维修管段一定要写进国家标准，得到政府各级管理部门认可和共识。

我们可以在源头上、标准上、理念上投入资金来预防、控制、管理，但绝不能做那些劳民伤财、华而不实的工作。

此文仅是笔者个人观点，希望起到抛砖引玉作用。要真正把建设免维修管段落到实处，需要高层领导重视，成立专题科研项目组，细化完善设计、施工、材料、检测和运行各环节标准规范，才能彻底解决管道建设关键技术问题，免维修管道建设才能得到落实和认可。

作者简介：

马驰，男，1985年出生，工程师，2008年毕业于辽宁石油化工大学油气储运专业，现在中油辽河工程有限公司从事油气管道设计工作。

中油辽河工程有限公司  辽宁盘锦 124010