油氣管道及儲運設施安全保障技術發展現狀及展望

馬超

摘 要：目前，為了加強油氣管道事故的預防和控制，提高應急處理技術和企業管道運行的水平，進一步確保國家資源能源和人民財產安全，國家對“公共安全風險防控與應急技術裝備”這個項目進行了重點關注和研究，并在該項目中設定了“油氣長輸管道及儲運設施檢驗評價與安全保障技術”項目。為了提供石油天然氣管道和儲存設施的安全和保障，本項目重點剖析了油氣管道和儲運設施損壞，以及事故處理系統，檢測損壞缺陷，檢測早期預警狀況，風險全面評估，緊急維修這些方面的措施，針對不同的項目，以防災減災為目的，采用不同的科學技術手段，通過理論研究，結合實踐，對采用的技術手段、裝備以及工作方式進行深入探討和研究，進而建立一整套完善的管道及儲運設施安全保障系統，建立安全管理體系，提高整體管理水平。

關鍵詞：油氣管道；儲運設施；安全保障

中圖分類號：TE88 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）34-0174-02

引言

石油與天然氣儲運，是中國能源產業鏈運行的重要環節，中國地域面積廣闊，陸地面積960萬平方公里，油氣資源相當豐富。目前，我國在石油天然氣勘探開采領域擁有較成熟的技術水平。但在儲存和運輸技術領域方面，由于國內研發起步較晚，還存在一些不足，和一些發達國家相比，目前還存在一定的差距。隨著中國國際戰略規劃的實施，“一帶一路”對區域經濟互動的推進，加速了我國能源產業的跨境交流，這就迫切需求提高石油與天然氣的儲運技術，加速油氣儲運技術的研發也成為行業國際化發展的迫切需求。

1 油氣儲運設施的概述

1.1 天然氣的儲運設施

隨著國家經濟建設的快速發展，國家科學技術的發展水平在各行業領域都表現突出。以此同時，人們對資源能源的利用率也在明顯提高。這就要求我們在天然氣的儲運過程中，優化儲運設施，做到產品性質明確，分類明確，運用先進的技術手段，確保天然氣儲存運輸過程的安全。儲運設施是油氣儲運的載體，是儲運過程的承載工具。先進的儲運設施是條件基礎，科學儲運是技術保障，完善管理是保障安全運行的關鍵。在大城市的民用和商用領域，可以對使用峰值進行區分，以確定儲運方案。短期峰值，可以利用氣體管道傳輸，并在終端存儲一定的使用量，以滿足高峰期的補給。長期峰值，就需要利用相關的地下管道，借助天然氣儲備庫來滿足長期高峰期的使用調節。

1.2 石油的儲運設施

石油屬于能源范疇，具有不可再生，分布地域性強的特點，為中國經濟的快速發展注入強大的動力。在石油儲運過程中，需要運用先進的科學技術手段，使用合理的儲運設施，對陳舊的設施及時進行更新換代，優化管理，以確保石油運輸過程以及儲存油庫的安全。我們主要通過油庫來進行石油存儲，目前在國內使用的油庫，根據用途，存儲量和建設的位置不同，主要分為三類：為陸地能源需求提供服務的地面隱蔽性油庫，可以就近油藏的海洋油庫以及水封的油井庫。我們也可以根據在運輸過程中針對石油不同性質所采用的不同運輸存儲方案，將其分為油庫和貨運油庫。

1.3 油氣的運輸設備

石油和天然氣都有不可再生的特點，天然氣更是現在常用的清潔能源。中國地域廣闊，運輸過程包括海洋運輸，油罐車公路運輸、鐵路運輸以及管道運輸等多樣化。由于油氣本身具有易燃、易爆、毒性高的特點，在陸運和海運運輸過程中存在較大的安全隱患，很容易發生火災及爆炸的災難性事故以及中毒的情況出現，出現泄漏，還會產生次生災害。所以，就目前的幾種運輸方式而言，管道運輸具有密閉性好，可以有效的避免滲漏；持續性強，可以長期點對點傳輸；地下管道隱蔽性強，減少對地面資源的占用；而且經濟，減少了轉運環節，無疑是最安全、最經濟、最快速有效的一種有效途徑。

2 我國在油氣儲運技術方面存在的不足

2.1 油氣傳輸過程損耗嚴重

在油氣的實際使用過程中，從生產、儲存再到終端用戶使用，通常在存儲運輸上需要經過以下幾個流程環節：油田——煉油廠——用戶。整個過程比較復雜，控制點比較多，而且在每個環節的運輸中都會發生一定的資源損害。借助油氣灌和運輸工具進行儲存轉運，每個環節都會出現石油蒸發，天然氣泄漏，還有容器殘留，這些都在造成資源浪費，轉運環節越多，損耗頻率越高，損耗量自然也就更多，危險因素和發生安全事故的幾率也就越高。儲運效率無法達到理想的效果，既不安全，還造成資源的巨大浪費，給國家在經濟上造成一定的損失。數據顯示，我國2012年原油年消耗量3.7億噸，而在儲運過程中達到840萬噸的損耗量，損耗量接近3%，數據驚人，經濟損失巨大。所以，降低油氣儲運過程中損耗，全面改進和提高油氣儲運技術，可以有效的減小國家經濟負擔，是保障國家經濟發展的重要任務，技術攻堅，迫在眉睫。

2.2 儲運安全問題

石油和天然氣屬于不可再生能源，都具有高易燃，高易爆，高毒性，高污染的特征，負面效果不僅危及安全，也危害健康，破壞生態環境。儲運中如果操作不當，保護措施不夠，就極易出現跑冒滴漏，既污染環境，而且在條件成熟的情況下，極易引發火災及保障事故，危害巨大。特別是石油海洋污染，對生態的破壞極其嚴重。

3 現階段問題的應對方法

3.1 做好儲運管道安全維護工作

在實際工作中，我們要定期對油氣儲運管道進行檢查和必要的維護，及時發現問題，避免管道腐蝕和人為破壞，對出現隱患的管道要及時更換或采取必要保護措施，避免跑冒滴漏現象出現。制定相關的技術處理措施，提升管道密閉性能，落實好儲運管道安全檢查和管理工作，對電力線路要做好保護，避免因短路火花或電弧光而引發爆炸事故，做好防雷、防爆措施，24小時視屏監控，無死角無盲區。不斷探索鉆研，突破技術難題，做好管道建設的技術革新，確保儲運管道安全運行。

3.2 健全管理機制

為全面提升油氣儲運管道運行的安全性及儲運效率，企業相關負責人一定要高度重視，健全管道建設的管理機制，落實到每一個細節，加強人員專業技能和安全培訓，理論知識和實際操作技能全面提升。同時有必要建立一套完善合理的獎懲機制，對工作好的員工要給予精神和物質獎勵，對造成錯誤的責任人要及時處理，賞罰分明，提高員工的工作積極性和責任心，從管理層面來強化責任意識，以推動長期穩定性發展。endprint

4 油氣儲運行業的研究成果以及研究進度

4.1 冷熱原油交替運輸技術

我國現階段的原油儲運技術，在對冷熱原油進行交替運輸時，流動問題和熱傳問題成為重點關注，并且建立了數學模型。行業專家成立非穩定傳熱數學模型，進而模擬出了運輸冷熱原油距離出站口不相同的距離管道附近的土壤溫度的變化情況。

4.2 多相混輸技術

通過多年的研究表明，在管道內傳輸成品油的時候，因為油品不同，就會導致在接觸面出現一層混油，而且管道不同，所出現的混油量也有差別，從而造成油品質量不達標。目前，我國相關技術人員正在對于變管徑、混油切割的技術展開學術研究，設置了方程組。以數值計算為依據深入研究，希望探索出具體的改善辦法，進而在提高油品的同時進一步增加企業經濟效益。

4.3 流量自動控制技術

采用流量自動控制技術，通過科學合理的對管道的油氣傳輸流量進行控制，在保證油氣輸送效率的同時，能夠有效的控制好管道壓力，起到管道保護，降低風險，達到安全運行的目的。這一技術主要是利用溫度來控制石油的粘度，通過調節石油粘度來達到調節流動量及流動速度的目的。科學技術是第一生產力，通過融入科技自動化技術，來改進油氣傳輸的控制過程，是值得行業大力推廣的技術手段和課題研究方向，今后要加大引導和鼓勵引入自動化控制技術，進一步提高油氣傳輸的科技水平和運行效率。

4.4 控制防腐的技術

目前我們采用的防腐技術比較多，以陰極保護數值模擬技術最為常見。但這項技術目前還存在一點缺陷，利用雜散電流干擾腐蝕的同時，也會導致在油氣儲運過程出現一定的問題，目前還沒有成熟的解決方案，所以在選擇具體的防腐技術時要結合實際情況而定。國內目前加強了對于管道內部防腐以及外部防腐的研究力度，時變模型以及分布模型的運用技術是目前最有效的形式。

5 結束語

總的來說，我國目前在油氣儲運方面的研究還是取到了顯著的成果，我們還需要對行業優勢進行不斷的總結，爭取研究出更新更好的科研成果，建立高、精、尖技術研發團隊，加強學術交流，以此來推動油氣管道建設的快速發展，保障儲運設施安全運行。

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