天然氣管道輸送過程存在風險及應對策略

阮帆（廣西廣投天然氣管網有限公司，廣西 南寧 530031）

1 天然氣管道及安全運行必要性分析

1.1 天然氣管道

天然氣在我國的使用時間相對較長，最開始的輸送管道通常是由木制或竹制結構組成的，隨著科技的發展進步，天然氣輸送管道類別也逐漸豐富起來。天然氣輸送管道按照用途差異主要分為集氣管道、輸氣管道及配氣管道三種類型，涵蓋特征及差異體現如下：

1.1.1 集氣管道

氣田井口與集氣站是由集氣管道連接起來的，集氣管道作為管道輸送的基礎所在，發揮著將開采天然氣進行統一收集與整理的重要作用。沒有經過特殊處理的氣井壓力相對較高，為了滿足天然氣的開采收集要求，集氣管道需要能夠承受不低于9.8MPa 的壓力，同時還需要將管道半徑控制在25～75mm 的合理范圍內。

1.1.2 輸氣管道

輸氣管道作為天然氣輸送全過程的主體結構，具有將處理后氣體輸送到對應儲氣倉庫及配氣中心的重要作用，因此其管道半徑較大。截至目前為止我國最大的輸氣管道為2019 年投產的中俄天然氣管道，半徑達1422mm，設計壓力為12MPa。

1.1.3 配氣管道

配氣管道具有布網稠密、分支較多的特點，其半徑相對較小，因此只能承受較低的壓力。配氣管道能夠將天然氣從調壓中心輸送到支線用戶端，為了確保天然氣管道輸送安全性，需要在全國范圍內制定統一的質量控制標準，當前我國執行的主要標準為《城鎮燃氣設計規范》。

1.2 天然氣管道安全運行必要性

天然氣自開采收集到供需使用全過程都離不開長輸管道的運輸，天然氣因其易燃易爆的特點，在管道輸送過程中勢必存在很多不便因素。天然氣管道通常情況需要深埋于地下，若輸送容量較大就會給管道帶來很大壓力，長距離運輸管道在土壤、高壓、腐蝕、人為等多重因素作用下，極易出現泄露、火災、爆炸等風險事故，還會影響周邊區域的生命財產安全。保障天然氣管道輸送過程的安全穩定性，有助于降低能源損耗率、提高環境保護率，避免出現不必要的安全事故。

2 影響天然氣管道輸送安全性的風險因素

天然氣自開采加工到入戶使用的整個過程包含多個處理環節，集氣、輸氣、配氣工藝流程復雜，在長距離管道輸送過程中會受到多個因素影響，為了確保天然氣的管道輸送穩定性，需要對影響管道輸送安全性的風險因素進行系統分析。

2.1 制度建設不完善

完善的管理制度可謂確保天然氣管道輸送安全性的基礎所在，這里提到的管理制度主要圍繞運輸管理標準、管道施工材料等內容展開討論研究。就天然氣管道輸送全過程而言，制度建設不完善不僅影響著天然氣輸送質量，還會誘發氣體泄露、火災爆炸等風險事件，其事故危害較大、波及范圍較廣。輸送管道一旦出現裂縫破損就會釋放大量能量，進一步增加管道撕裂面積，能量釋放也會隨之增加，這種惡性循環對于天然氣管道輸送管理工作而言是致命的。釋放出的易燃易爆氣體若是遇到明火，就會釀成火災、引發爆炸，其危害程度不可估量。

2.2 管道設計不合理

天然氣輸氣管道通常都是由單個管子順次組裝而成，集氣管道則是由鋼材質管道順次焊接而成，整個輸氣網絡是一個密閉的輸送系統。管道設計合理與否直接影響著天然氣管道輸送質量，因此在進行輸氣管道設計的時候需要秉承科學嚴謹的工作態度。天然氣開采地區的地質環境較為惡劣，需要考慮針對性加強管道防護等級的設計，而整個輸送過程需要經過多個氣體壓縮站，壓縮站運行狀態直接影響著天然氣輸送質量。在進行輸氣管道設計的時候如果沒有將自動控制儀器、輸氣管理設備配備齊全，那么勢必影響天然氣輸送過程的壓力、溫控管理效果，無法及時發現異常信號、準確判斷故障位置。

2.3 施工質量不達標

施工質量可謂檢驗項目工程合理與否的重要指標，就整個管道施工操作而言，需要考慮的因素是多方面的，例如管道焊接質量、防腐處理、管溝回填、操作工藝選擇等。管道焊接質量決定了長輸管道整體施工質量，現實中幾乎無法實現100%的焊接合格率，由于存在著焊接缺陷，在很大程度影響著長輸管道的使用壽命，同時也是引發輸氣管道泄漏爆炸事故的致命性因素。而管道防腐處理可謂影響管道輸氣安全的重要步驟，輸送管道經過長時間的高壓沖擊，管道內壁會在雜質、土壤等水合物的作用下遭受不同程度的腐蝕，若腐蝕程度較大勢必引起管道爆裂，進而誘發嚴重的安全事故。深埋地下的輸氣管道建成投運后，其檢測、翻修處理流程極為繁瑣，還會造成較大的經濟損失，因此加強施工質量管理，對于管道輸氣工作而言具有非常重要的意義。

2.4 應急方案不完善

天然氣輸送管道通常情況下都是深埋在地下的，一旦遇到泄露問題其檢修流程相對繁瑣，輸氣管道施工工作與水利、建筑等季節性工程一樣，離不開牢固地基的支持。在打造地基的時候特別容易遇到阻礙管道運輸穩定性的不良因素，無疑給輸氣管道的維護檢修工作增添了很多難度，若應急方案不完善，勢必會增加管道輸送安全隱患。天然氣輸送管道具有深埋地下、布線復雜、路線較長的特點，管道間通過焊接技術拼接起來，焊接位置在多重壓力的作用下極易出現破損問題。應急方案如果沒有準確掌握焊接技術、埋管位置、管道材料等基礎數據，沒有綜合考慮焊接方式、輸氣管徑、輸送溫度、管道壓力等基本信息，就不能在遇到泄露問題的時候有針對性的采取應急措施。

3 確保天然氣管道輸送安全性的應對策略

3.1 加強管道運行設備標準化管理

加強工藝設備日常監管力度、做好人員專業技能培訓、嚴格執行管道維護檢修流程有助于實現管道運行設備的標準化管理。通過合理安排專人對管道設備運作情況進行實時監控與記錄，尤其是加強自動控制設備的維護檢修，確保自動控制系統及時發現管道存在的問題，提高管道運行的可靠性。另一方面，從人員管理方面著手，結合工作實際制定獎懲制度，通過技能考核、事故演練的方式，提高基層員工的工作熱情、豐富操作人員的實戰經驗。同時，依據崗位內容制定相應的管理制度，并督促基層員工嚴格按照規章制度作業，以此避免人為因素引起的安全事故出現。

3.2 做好輸送管道的防腐檢修工作

加強天然氣輸送管道的防腐檢修處理，防腐層的選擇需要圍繞耐腐性能和機械性能兩個方面綜合考慮，并依據國家標準確定防腐層材質及厚度。為了實時監控管道防腐情況，還需在輸氣管道網絡安裝在線監測系統，并在管道兩端加裝陰極保護系統，以此提高管道抗腐蝕性。重點做好管道焊接位置的防腐處理工作，以此提高焊接點韌性；定期對輸氣管道進行專業、全面防腐性能檢測，以便及時發現、處理管道各類疑似漏點。

3.3 嚴格把關管道設計與建設質量

在進行管道設計工作時，設計單位需要提前對建造區域周邊環境進行充分考察分析，同時，設計、施工部門應該建立起平穩順暢的溝通渠道，有效的數據信息共享確保管道建設的科學合理性。建設單位應委派專門監理公司對整個管道施工工作進行質量控制與管理，全過程跟蹤與監督，嚴格把控管道焊接防腐、管道耐壓試驗等關鍵施工環節，認真記錄管道施工操作涉及到的數據信息，一旦發現施工問題及時進行整改處理。

3.4 提高突發事件應急處理能力

首先，管道運行單位應制定健全的安全監管制度，組建專門的巡檢小組，結合工作實際設計巡檢方案，以實現天然氣管道輸送安全問題的早發現、早預防。此外，應通過國內外管道案例分析對可能遇到的風險問題進行匯總整理，不斷完善事故處理預案的處置措施及流程，定期組織開展實戰型應急演練，使應急方案具備可操作性，最終達到有效應對及處置管道安全突發事件的目的。