管輸俄油對長輸管道及儲運設施安全的影響淺析

摘 要：根據俄羅斯原油的基本物理性質和我國鐵大線輸油管道現有狀況，提出了關于管輸俄油給長輸管道及油氣儲運設施帶來安全、防火防爆、油氣消耗等問題的解決方法。

關鍵詞：密閉輸送管道;管輸俄油;油氣儲運設施;安全

1 鐵大線輸油管道的基本概況

鐵嶺至大連輸油管道（鐵大線）起點為鐵嶺輸油站，終點為大連鲇魚灣港，管道全長459km，管徑為720mm，設計年輸量為2000×104t，1975年9月15日建成投產。1997年底，全線各中間站采用500m3泄壓罐，廢除了旁接罐，目前，鐵大線輸油管道已實現SCADA系統自動控制與保護的密閉輸油工藝，達到了遙控、遙調、遙測、遙信控制水平，并具備了水擊超前保護功能，是國內最早實現自動控制與保護密閉輸油的原油輸送管道。2007年1月7日實現了大慶原油與俄羅斯原油等溫順序輸送工藝。

隨著國際能源戰略格局的變化，隨著我國經濟發展對能源的需求，如今從俄羅斯進口原油1500萬噸/年，到2015年以后俄油進口量將增至3000萬噸/年，鐵大線管道通過逐步改造，將適應這種需求，滿足管輸量，因此，保證輸油管道的安全平穩運行至關重要。而要保障安全，就必須掌握俄油的物理性質，并采取相應有效措施和技術手段，防止其影響和損害管道本體，杜絕事故的發生。

2 管輸俄油在密閉輸送過程中常見的問題

2.1 管道腐蝕穿孔

目前，輸油管道大多采用埋地方式進行敷設，通過對金屬材料的研究發現，在環境介質（水質、土壤、高溫、應力等）作用下，無論是采用石油瀝青防腐的老鐵大線，還是采用復合材料3PE防腐的鐵大復線，都會由于腐蝕而發生惡化變質、性能降低和破壞，因此，管道腐蝕穿孔是造成原油泄漏的主要因素。

2.2 火災爆炸和污染事故

鐵大線早先輸送的大慶原油，屬于高含蠟原油，運動粘度為26.8mm2/s，凝固點27℃，輕質組分揮發性較差。而當前輸送的俄羅斯原油，屬于低含蠟原油，運動粘度為2.986mm2/s，凝固點低于-15℃，硫含量較高，酸值較小，揮發性非常強，而且滲透力較強。兩種介質均屬于易燃易爆危險化學品，油氣蒸發過程中產生的烷烴類碳氫化合物，遇靜電或明火均可以燃燒，當與空氣混合濃度達到爆炸極限值時，則可以發生爆炸，進而導致事故。

2.3 管輸原油蒸發和泄漏問題

油品蒸發過程中主要損失的成分為烴類氣體，所以油品蒸發所造成的不僅僅是數量的消耗，還會在一定程度上降低其質量。俄油具有較大的蒸氣壓，蒸氣壓越大，揮發性越大，表明該物質較易產生燃燒爆炸所需要濃度，因而火災爆炸危險性較大。當其濃度超過一定界限并遇到火源則會發生爆炸，其后果不堪設想。

3 掌握俄油的物理性質及流變性安全合理運營

3.1 預防管道腐蝕穿孔

3.1.1 防止土壤腐蝕：首先要選用耐腐蝕的管材，做好防腐絕緣層;其次是增加管路之間的過度電阻，以減少腐蝕電流;再次對管路進行陰極保護和做好雜散電流的防護。定期對保護電位進行測試，對防腐層進行檢測和檢查，發現漏點及時進行修補;

3.1.2 控制管路內壁的腐蝕：管路內腐蝕主要是硫化氫、氧、水、細菌的腐蝕，水、氧、硫是生成銹和硫化亞鐵的主要因素，因此，脫出水、氧、硫可以控制輸油管道內壁腐蝕，在管路中加入少量的緩腐劑，在管路內壁采用防腐涂料，采用耐腐蝕合金鋼非金屬材料，都是行之有效的措施。

3.1.3 加強管道維護管理：加強管道防腐層檢修、更換等方面技術，進行管道風險分析制定預防和應急措施;定期進行管道完整性檢測和完整性評價，了解發生事故的原因和部位;采取修復和減輕失效威脅的措施;要加強對長輸管道的巡回檢查，杜絕人為損害，杜絕機械損傷，提高管道的管理水平，確保管道運行安全。

3.1.4 調節管道壓力：鐵大線采用密閉輸油方式，在輸油生產過程中，各站間相互聯系，相互影響，任何一次失誤操作，影響的不僅僅是一臺泵，一個閥門，而極有可能使上下游管道或泵站發生連鎖反應，例如：倒錯流程、誤關閥門都可以使管線超壓，致使管線發生形變，彎頭等薄弱部位出現裂紋，而發生爆管破裂。因此，確保操作準確無誤，需要員工養成安全正確操作習慣，認真執行操作規程，確保管道和設備安全平穩運行。

3.2 消除火災隱患的相關措施

3.2.1 輸油場站按照設計要求安裝和使用具備防爆功能的設備。定時做好設備保養工作，根據不同設備的性質進行嚴格保養，降低操作過程中產生的明火或靜電。

3.2.2 注重防火設計，在于設計環節，因此防火設計工作應引起重視，根據國家相關規定的指示來確定設備的材料、型號、安裝以及布置。充分考慮不同工藝的特征來選擇耐高溫、耐腐化、耐高壓的材料。例如，我站污油箱或泄放油罐的倒油口、檢尺口翻蓋原先采用橡膠密封，由于橡膠易老化，如不及時更換老化橡膠非常危險，翻蓋在使用過程中經常和其密封口發生撞擊，兩種鐵質材質，極易產生火星，俄油的閃點低在20℃以下，后來根據金屬特性和反復琢磨實驗、繪制，制作銅質材質的密封蓋發生摩擦和撞擊時不易產生火花，雖然造價比橡膠膠圈高些但徹底消除了因撞擊和摩擦引起的安全隱患。

3.2.3 加強管道巡護，要制定相應的規范制度，做好管道宣傳，做好認真細致的嚴防工作，嚴防第三方破壞損傷。若發現管線泄漏，應做好安全防火警戒措施，泄漏嚴重時做好油品流淌控制，就近挖集油坑或污油池，并做好周圍煙火管制工作。通過抽油泵將油品回收至油槽車或指定儲油坑內，防止俄油中烴類氣體和有毒氣體硫化氫大量揮發，既減少烴類氣體的流失，又降低了經濟損耗。

鐵大線采用密閉輸送可以大大減少了中間儲油罐的油品蒸發損耗，但在輸送過程中要根據俄油的物理性質，合理掌握運營溫度，將油品揮發性降低，降低飽和蒸汽壓以達到減少油品損耗的目的。

4 結論

長輸管道儲運過程中，管道和儲運設備是最重要元素，并載有易燃易爆具有毒性的油氣物質，如果管道和設備有腐蝕缺陷或問題存在則會降低其強度而造成破裂泄露，甚至將導致安全事故的發生。因此，注重火災的預防，加強管輸俄油運營管道的管理，必須針對我國目前所面臨的主要問題來繼續尋找解決問題的有效方法，盡可能地降低能耗，節約投資費用，提高經濟效益才是我們的根本目的。