張富裕(中國石油西氣東輸管道公司南昌管理處, 江西 南昌 330038)
天然氣管道風險分析及應急管理
張富裕(中國石油西氣東輸管道公司南昌管理處, 江西 南昌 330038)
為了合理控制天然氣管道風險,應該建立綜合、全面的應急管理措施。依據實際風險特點,本文從自然災害、輸氣管道、工藝站場等方面來分析管道風險,并且提出了合理解決措施,建立了完善的應急管理機制,對控制天然氣管道事故的風險、保障天然氣管道的正常運行具有重要的意義。
天然氣;管道風險;應急管理
近年來,隨著經濟的快速發展,天然氣消費量迅速增長,并顯示出增長的巨大潛力。管道是運輸天然氣的主要方式,伴隨著天然氣消費市場的不斷擴大,天然氣管網的建設也呈迅速增長態勢。由于天然氣管道具有高能高壓、易燃易爆、有毒有害、連續作業、鏈長面廣、環境復雜等特點,天然氣管道在長期運營過程中可能會造成破裂、泄露等問題,造成安全事故頻發,嚴重危害了人民的生命和財產安全。因此,對天然氣管道進行風險分析和應急管理非常必要。
天然氣管道運輸的主要介質是天然氣,其主要成分為甲烷,也包括少量丙烷、乙烷、氮氣等,天然氣管道運輸事故主要形式為爆炸和火災,天然氣管道運輸存在以下風險特點。一是事故后果十分嚴重。天然氣屬于易爆易燃氣體,遇點火源將會發生火災或爆炸。二是事故范圍廣泛。天然氣泄漏以后,會隨著風向迅速擴散,可燃氣體逸散在空氣中,容易與空氣形成爆炸性混合物,一旦遇火源即可燃燒和爆炸,導致大范圍人員傷亡。三是管道穿越區復雜。天然氣管道穿越的區域一般都是地質構造復雜、氣候復雜的區域,對管道的防腐和抗震等造成一定的影響。
(1)工藝站場危險因素 運行中的壓縮機會受到振動、壓力、溫度等因素的影響,容易出現設備故障。安裝質量、材料質量也會影響管道安全。如密封和焊接設備主體、法蘭等不合格。管道中過濾設備堵塞,天然氣排放不及時,導致憋壓出現泄漏事故。清理管道時,如果操作不恰當或儀表失靈,就有可能對操作人員造成傷害。天然氣管道運輸中壓力自動檢測系統是關鍵設備,如果出現誤動,會導致天然氣泄漏。變電站設備如果出現短路、接地失效、過載等問題,可引發火災事故。
(2)輸氣管道危險因素 腐蝕會導致嚴重破壞管道外壁厚度,十分容易出現爆炸、變形、腐蝕穿孔現象,天然氣管道運輸中腐蝕失效是主要問題。依據不同作用位置可以把腐蝕分為外腐蝕和內腐蝕兩種。一般情況下內腐蝕多于外腐蝕。內腐蝕主要包括應力腐蝕、化學腐蝕等。基本上都是在沒有預兆的情況下出現內腐蝕,嚴重破壞管道,應力腐蝕具備更高的風險。外腐蝕實際上是管道外面防腐層被破壞,往往會受到氧化還原反應、土壤類型,微生物等影響。材料以及焊接缺陷會嚴重危害管道運輸安全。不僅包括工藝問題,也包括焊接質量,此外人員失誤也會影響運輸安全。
(3)第三方破壞 第三方破壞主要是指建筑施工、開采礦山等活動損傷管道。施工周圍存在天然氣管道時,可能破壞管道基礎,促使管道變形。甚至在工程施工實施挖掘活動時,可能會直接破壞管道。
(1)消除風險 消除風險主要就是降低風險給人員帶來的影響,并且有效降低管道潛在風險,屬于長期管理的過程。依據風險特點來分析、識別以及評價管道風險,盡可能控制頻率高、危險大的風險。分析管道風險的時候相關人員應該定期管理和識別管道,評估管道風險給附近人員造成的影響,及時修復或者更換管道。
(2)準備應急計劃 準備應急計劃實際上包括準備、計劃、評價以及評估四個階段。準備應急計劃需要識別風險類型,對風險程度進行評價,然后確定應急水平。對于運輸易燃、易爆、有毒介質,并且大于300mm管道直徑、高于200km距離的管道,一般屬于重大危險源,此時需要建立應急預案。計劃過程中要識別現有應急預案與天然氣管道應急反應要求之間的差距,通過實施改進、修補措施完善應急預案。應急培訓和應急演練不但需要檢測是否有效,也需要確保操作人員可以合理高效實施操作,不符合需求的應急預案需要重新計劃。準備應急計劃是一個動態過程,需要根據現場條件、運行狀況進行評估,以制定新的應急預案、配置新的應急資源。
(3)應急反應階段 應急反應階段實際上是發生管道災害以后,快速救助現場人員。應急中心應該合理協調相關部門、參與人員、管理人員、組織機構等,依據實際情況建立符合目標的應急方案,提供應急資源,保證最短時間內完成救助,最大限度降低風險。應急管理的關鍵是應急反應階段,應急反應效率、速度會影響到人員傷害程度與事故范圍。
(4)恢復階段 在完成現場救助以后,需要及時恢復現場。恢復階段可能在事故開始后很短時間就進入,也可能持續很長時間,與應急反應階段之間并無明顯界線,需要依據現場實際情況和功能劃分。恢復階段主要包括人員安置、治療受傷人員、評估損害、維修設備以及設施重建等。
綜上所述,天然氣管道的安全運行是國家經濟迅速發展的重要保證。為了確保天然氣管道的安全,必須系統地對其風險進行分析。針對天然氣管道的風險分析結果,必須對其進行全面的應急管理來減少事故的影響。建立健全的應急管理機制,全面保障天然氣管道運行安全。
[1]王少杰.油氣管道安全管理問題及加強措施[J].中國石油和化工標準與質量,2011,(04).
[2]傅維祿.天然氣管道風險影響因素及對策[J].安全、健康和環境, 2005,(12).
張富裕(1983- ),男,畢業于西安交通大學熱能與動力工程專業,助理工程師,從事天然氣管道維搶修和機械壓縮機工作。