石油天然氣長輸管線安全管理現(xiàn)狀及存在問題

劉珂涵（長慶油田分公司第二采氣廠，陜西 西安710201）

0 引言

隨著石油天然氣的消費量逐年升高，天然氣長輸管道建設(shè)的進(jìn)程也不斷的推進(jìn)，這就使得如何保障石油天然氣長輸管線的安全性成為了管線安全管理的重要內(nèi)容。為此就要基于當(dāng)前石油天然氣長輸管道的安全現(xiàn)狀及問題來進(jìn)行優(yōu)化與分析，從而確保石油天然氣管道的運行穩(wěn)定性。

1 石油天然氣長輸管線安全管理現(xiàn)狀

長輸管道是將石油以及天然氣運輸?shù)焦I(yè)生產(chǎn)區(qū)域以及城市當(dāng)中的重要途徑，而現(xiàn)階段我國石油天然氣管道存在有長度長、輸送量大等特點。但由于在長期運行過程中，受到自然災(zāi)害以及管道自身腐蝕老化等問題的影響，使得在進(jìn)行石油天然氣長輸管線安全管理的過程中，需要加強(qiáng)安全工作，以避免管道破損、天氣泄露等問題的發(fā)生導(dǎo)致火災(zāi)等意外事故。而且根據(jù)實際應(yīng)用過程中的具體安全管理問題可以將長輸管線的安全事故發(fā)生期劃分為三個階段。在初期運行階段中安全管理需要加強(qiáng)對管線質(zhì)量問題的把控，防止質(zhì)量缺陷、設(shè)計隱患以及施工不當(dāng)導(dǎo)致的安全問題。而在進(jìn)入到穩(wěn)定運行階段時，通常指的是管線在投入實際生產(chǎn)后的20年左右，也是當(dāng)前我國石油天然氣長輸管線所處的主要階段，在這一階段中，石油天然氣管道通常會在環(huán)境以及人為因素的影響而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，其通常會表現(xiàn)為自然災(zāi)害以及違規(guī)操作對石油天然氣管道造成的負(fù)面影響。而在管線的設(shè)計壽命后期，在進(jìn)行安全管理時則需要重點關(guān)注管道老化腐蝕以及磨損的問題，從而確保天然氣長輸管道線的使用安全。

2 石油天然氣長輸管線安全管理中常見問題

在進(jìn)行安全管理的過程中，可以發(fā)現(xiàn)石油天然氣長輸管線安全管理中的常見問題主要表現(xiàn)在外力、腐蝕、質(zhì)量缺陷以及人工操作等方面。其中外力問題的表現(xiàn)通常為自然外力，即地震、山洪等具有不可抗力的自然災(zāi)害。而腐蝕問題，主要為應(yīng)力腐蝕、外部腐蝕與內(nèi)部腐蝕。在發(fā)生腐蝕問題時，主要是由于金屬管道表面的保護(hù)膜被破壞而導(dǎo)致了局部陽極區(qū)的受損，使腐蝕介質(zhì)與管道的局部陽極區(qū)在發(fā)生接觸后，導(dǎo)致了管道應(yīng)力腐蝕破裂的問題、而管道應(yīng)力腐蝕的出現(xiàn)主要是由于管道施工和安裝不當(dāng)而發(fā)生的。外部腐蝕則是由于管道受到大氣以及土壤中的水分、氧氣等外界因素的影響發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的問題，并在管道運行時間不斷增長的情況下，由于其外部防腐涂層脫落，以及防腐措施失效等問題而導(dǎo)致的。內(nèi)部腐蝕則是由于石油與天然氣中的雜質(zhì)所造成的。而質(zhì)量缺陷問題，主要是施工以及材料的質(zhì)量缺陷所導(dǎo)致的，其一般表現(xiàn)為管道管件在生產(chǎn)、運輸、施工過程中所出現(xiàn)的卷邊、氣孔、裂紋、焊縫缺陷與管段熱處理工藝缺陷問題，此類問題的出現(xiàn)往往會直接影響管線的安全性。同時，如果在施工階段中，施工單位不能夠嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行施工，隨意對設(shè)計圖紙進(jìn)行更改，也同樣會引發(fā)質(zhì)量問題的出現(xiàn)。例如，在進(jìn)行石油天氣管道的冬季施工時，如果在回填過程中，沒有對土壤進(jìn)行清理，導(dǎo)致其內(nèi)部夾雜冰雪，就會導(dǎo)致管道深埋的程度難以得到保障，致使管道內(nèi)部的附加應(yīng)力升高，影響了管道在使用過程中的安全性。

3 石油天然氣長輸管線安全管理問題的應(yīng)對措施

3.1 優(yōu)化監(jiān)控方式

在進(jìn)行石油天然氣長輸管線安全管理的過程中，基于對監(jiān)控方式的優(yōu)化，可以使相關(guān)人員及時發(fā)現(xiàn)石油天然氣管道存在的問題，從而及時采取針對性措施進(jìn)行優(yōu)化。在分層控制的過程中，其第一層為處理中心遙控，這一層次能夠使石油天然氣長輸管道在正常的運行過程中，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)關(guān)系的控制與監(jiān)控。第二層則為站控室遙控，在這一層次中，可以基于對終端控制計算機(jī)設(shè)備的配備，使泵站操作員能夠通過對控制臺監(jiān)控泵站的應(yīng)用與運行，來實現(xiàn)對石油天然氣長輸關(guān)系安全管理控制的優(yōu)化。第三層次為區(qū)段控制，在這一層次的控制中，相關(guān)人員能夠根據(jù)區(qū)段儀表的顯示，結(jié)合按鈕的設(shè)置，來對冷門與設(shè)備進(jìn)行控制，并便于其他人員進(jìn)行管線的維修。而在對三層控制進(jìn)行設(shè)置的過程中應(yīng)當(dāng)明確：

（1）中心監(jiān)控的方式能夠使用于大部分的石油天然氣運輸管線當(dāng)中，并且具有較強(qiáng)的整體監(jiān)控能力，但其在應(yīng)用的過程中，需要能夠在保障當(dāng)前管線的設(shè)備完善性的情況下才可以進(jìn)行應(yīng)用。并且在中心監(jiān)控的過程中站控終端機(jī)器往往只能夠進(jìn)行監(jiān)督而無法進(jìn)行控制。

（2）在中心監(jiān)控失效后，作為管線建設(shè)以及后備技術(shù)措施應(yīng)用基礎(chǔ)的站級監(jiān)控便能夠?qū)ψ陨淼淖饔眠M(jìn)行充分的發(fā)揮。例如，在管線運行的過程中，監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的遙控通信渠道與主要設(shè)備出現(xiàn)故障或特殊情況時，站控終端便能夠基于站極控制的落實，使處理中心能夠通過快速處理急用電話對操作員進(jìn)行指示，來完成相應(yīng)的操作，保障長輸管線運行的安全。

（3）在石油天然氣長輸管線的安全管理過程中，進(jìn)行區(qū)段監(jiān)控的目標(biāo)主要是為了便于展開相應(yīng)的維修工作。使其能夠通過在每一個泵組進(jìn)行“停”“手動”“自動”開關(guān)的設(shè)置來使區(qū)段監(jiān)控能夠予以實現(xiàn)，在“自動”模式下，相關(guān)的泵設(shè)備能夠通過處理中心與站控室進(jìn)行控制，從而使相關(guān)人員在維修過程中的安全得到保障。

3.2 安全保護(hù)措施的應(yīng)用

對于石油天然氣長輸管道的運行來說，為了確保其在實際應(yīng)用過程中的安全性與可靠性，還需要通過安全保護(hù)措施的應(yīng)用，使其能夠更加高效的應(yīng)對石油天然氣安全管理過程中存在的相關(guān)問題。在進(jìn)行安全保護(hù)的過程中，需要通過對電氣保護(hù)的應(yīng)用，來避免計算機(jī)與儀表出現(xiàn)故障，并通過技術(shù)保護(hù)措施來進(jìn)行報警信息的傳播與調(diào)整。例如，在應(yīng)用石油天然氣長輸管道的過程中，如果其入口管簇壓力過低，壓力開關(guān)便會自動關(guān)閉仍在運行過程中的泵設(shè)備，并且可以基于對電流差、過電流以及低壓保護(hù)的落實，保障故障報警信號的傳輸效果。同時，在進(jìn)行安全保護(hù)的過程中，通過對高低壓泄壓閥的應(yīng)用，也可以使安全管理的可靠性得到提升。高低壓泄壓閥自身可以基于對控制系統(tǒng)以及閥門系統(tǒng)的設(shè)置，使其在進(jìn)行密閉傳輸?shù)倪^程中，在發(fā)生水擊或出入口壓力過低等問題，自動打開高低壓泄壓閥，從而使管線的安全運行能夠得到保障。而且，其使用的過程中，還可以基于自動壓力調(diào)節(jié)、泵設(shè)備邏輯控制、自動壓力保護(hù)、自動通壓等技術(shù)的聯(lián)合運用，來保障整條管線的平穩(wěn)運行。此外，在進(jìn)安全保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計過程中，應(yīng)使用具有可靠性的儀表以及電氣設(shè)備組構(gòu)成一個獨立的附加系統(tǒng)，對石油天然氣長輸管道應(yīng)用效果進(jìn)行輔助與調(diào)整。

3.3 自然腐蝕問題的應(yīng)對

石油天然氣長輸管線安全管理的過程中，自然腐蝕是導(dǎo)致管線泄漏事故發(fā)生的主要因素。為此，就需要在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計的過程中，基于對腐蝕防護(hù)措施以及周期性檢查的應(yīng)用，結(jié)合陰極保護(hù)與陽極保護(hù)來確保石油天然氣長輸管道的安全穩(wěn)定運行。而在實際應(yīng)用的過程中，陰極保護(hù)在實際應(yīng)用中安全性表現(xiàn)也更加良好。然而在實際應(yīng)用的過程中，一旦出現(xiàn)覆蓋層老化的問題，在進(jìn)行陰極保護(hù)時的實際效果便會受到影響，導(dǎo)致腐蝕問題難以得到有效的控制，為此就要在進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化的過程中，合理選擇對應(yīng)的保護(hù)方案并對其必要性進(jìn)行調(diào)整與控制。為此，就要確保位于雜散電流影響區(qū)域、與其他管道相連接或硫酸鹽強(qiáng)腐蝕區(qū)的管道陰極保護(hù)準(zhǔn)數(shù)能夠符合其整體設(shè)計的安全性與系統(tǒng)性。特別是在硫酸鹽化環(huán)境中，可以使用100mv 的極化電位作為陰極保護(hù)準(zhǔn)數(shù)，以實現(xiàn)對鋼腐蝕速率的有效控制。

4 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前我國的石油天然氣安全管道管理主要是穩(wěn)定運行階段的管理，并且常見的問題主要表現(xiàn)自然環(huán)境以及腐蝕等方面。為此，在進(jìn)行安全管理優(yōu)化的過程中，需要從監(jiān)控方式的優(yōu)化、安全保護(hù)措施的應(yīng)用以及自然腐蝕問題的應(yīng)對出發(fā)，來保障石油天然氣長輸管道安全管理的質(zhì)量與效率。