天然氣管道可靠性設計方法概述

李彥鳳

摘要：天然氣管道服役環(huán)境日益復雜，新材料、新技術不斷地應用于實際工程實踐，高壓力、大流量的天然氣管道成為發(fā)展主流。基于輸氣管道失效事故對人類生命財產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境及其它基礎設施的高威脅性，天然氣管道在規(guī)劃、設計、施工及運行維護全生命周期內面臨的任何可靠性問題都不容忽視，在此情況下，迫切需要引入天然氣管道可靠性設計方法。

關鍵詞：天然氣管道;可靠性設計

引言

現(xiàn)階段，我國在油氣長輸管道設計中需要考慮的問題較多，比如抗腐蝕問題、選線問題、質量問題、老化問題等等，都將直接影響到長輸管道的質量與使用壽命。為了延長管道的使用壽命，保障整個運輸過程的安全高效，就需要針對這些問題，制定合理的設計方案以及標準體系。

1天然氣管道設計的重要性

1.1保障管道的運行安全

天然氣管道的設計工作，必須遵循相應的標準進行，在施工中也要規(guī)范施工操作方法，然后采取相應的安全措施。因此做好設計工作，就可以降低危險問題的發(fā)生概率，保障長輸管道的運行安全。設計工作是整個管道安裝施工的第一步，也是重要的環(huán)節(jié)之一。高度重視設計工作的開展，就可以從源頭上控制質量，保障安全，降低后期損壞的幾率。

1.2節(jié)約資源能源

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，天然氣企業(yè)的數(shù)量與規(guī)模也在不斷增加，各種資源能源也面臨著枯竭。天然氣資源屬于不可再生資源，對人類的發(fā)展做出了巨大的貢獻。為了節(jié)約資源能源，延長使用年限，就需要做好天然氣管道的設計工作，提高管道質量，降低危險發(fā)生的概率，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟利潤，保障后期的使用安全。

2天然氣管道安全管理存在的問題

2.1規(guī)劃、監(jiān)管力度不夠

在天然氣生產(chǎn)過程中，有關部門缺乏對天然氣科學的規(guī)劃，同時，在監(jiān)管過程中力度也不足，此種情況導致天然氣管道在實際施工建設中，線路不夠合理，施工過程缺乏規(guī)范性，還有部分施工人員擅自改動方案，這些都會造成安全隱患，由于天然氣本身生產(chǎn)過程就非常復雜，如果地下管線復雜，管理程度不夠，很容易發(fā)生安全事故。

2.2天然氣管道鋪設不合理

在天然氣管道埋設過程中，專業(yè)性強，高實踐性，這對技術人員提出較高要求，不僅需要全面考慮到地區(qū)，還需要思考路面狀態(tài)，同時，必須要具備一定的專業(yè)、技術性。但在實踐過程中，由于部分技術人員沒有對地區(qū)實際情況做好充分調研，情況掌握不清楚，導致出現(xiàn)管道接頭焊接部分不牢固。

2.3自然問題

我國幅員遼闊，地區(qū)差異較大，不同地區(qū)的地質地形、氣候水文、土壤環(huán)境等存在著很大的差異。在長輸管道的實際設計中，還要充分考慮各種自然因素，才能降低危險性。比如我國很多地方的地質為高原、山地等，容易引發(fā)山體滑坡、泥石流、滾石等災害。我國的南方地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)臺風、雷電災害，還有很多地方經(jīng)常出現(xiàn)地震與酸雨災害，對石油天然氣管道的危害較大。

3可靠性設計方法

3.1合理選擇管材

油氣管道的特點為路線長、跨度大、分布區(qū)域較廣等，因此受損率就比較高。這時就要做好管材的合理選擇，在油氣長輸管道設計中，也是非常重要的一點。因此第二步就需要合理選擇管材，并且給予高度重視。首先，要對建材市場有一個全面充分的了解，對于各種管材的性能、規(guī)格等有一個充分的了解，并且要求廠商出示相應的說明書與合格證書，然后簽訂采購合同。其次，對于已經(jīng)采購的管材，還要請專業(yè)機構的人員進行質量檢測，一旦發(fā)現(xiàn)質量不過關，就要立即聯(lián)系廠商進行退換，來保障長輸管道的穩(wěn)定可靠。最后，要積極運用新興技術與材料，來提高長輸管道的建設與工藝，延長管道的使用壽命。

3.2加強天然氣管道監(jiān)管責任落實度

為保障天然氣管道安全管理工作的有效開展，各級人民政府部門需要提高對管道設施保護、監(jiān)督的重視度。首先，政府需要發(fā)揮好指導作用加強對天然氣管道安全性的宣傳教育，并開展保護管道設施實踐行動，全面整頓轄區(qū)內管道設施巡查工作，做到及時發(fā)現(xiàn)問題，及時搶修，并做好后期天然氣管道維護工作。其次，對于轄區(qū)內管道設施，需要結合當?shù)厍闆r開展有效管道施工安全保護工作，一旦發(fā)現(xiàn)管道侵占、盜竊等行為，要嚴肅處理，依法查處，為降低此類行為發(fā)生，管道沿線公安機關可以作以重點處罰公示，給其他有意破壞天然氣管道者警示。再次，對于維護天然氣管道安全并做出貢獻的人員，需要實行表彰和獎勵，借此激勵工作人員積極投身到管道安全管理工作中，發(fā)揮自身作用，維護天然氣管道安全性。最后，在落實天然氣監(jiān)管責任時，天然氣企業(yè)和相關的管理部門除了要提高對天然氣安全生產(chǎn)的重視之外，還需要對全面加強對天然氣管道環(huán)境周圍的監(jiān)控，避免因為其他施工活動損壞天然氣管道，對此，可以指派相應技術人員對管道進行有效的控制和管理，防止市政建設、施工項目給天然氣管道造成損壞，埋下安全隱患。對此，要提升對天然氣管道的保護措施，提高應急救援水平，面對不同事故，做出應急預案，從而進一步解決安全問題。

3.3制定保護方案

油氣管道設計工作的開展，還要考慮各種影響因素，才能提高管道質量。因此第三步就需要制定科學合理的保護方案，排除眾多的影響因素。首先，需要借助現(xiàn)代化信息技術，做到地質、水文、土壤、氣候等因素的預測分析，然后制定設計方案，保障安裝工作的有序進行。其次，需要靈活應對各種天氣情況，比如降水量較大的地區(qū)，就會引發(fā)洪災，這是就要將長輸管道設計在距洪水地區(qū)較遠的位置，并且設立相應的警示牌，才能避免對其造成損壞。對于雷電天氣，還要建立預警系統(tǒng)，安裝避雷裝置，保障管道安全。最后，還要針對不同的危險因素，制定不同的保護方案。

3.4加強管道設計及技術

對于天然氣管道的鋪設，需要做好規(guī)劃和設計，保證管道質量，只有實施前期做好相應設計、籌劃，才可以鋪設出符合實際的天然氣管線，促使管道可以將天然氣安全運輸。在合理的設計下，為后期天然氣管道鋪設做好充足準備，降低管道的運行風險，減少安全隱患。

4結語

相比于傳統(tǒng)的設計方法，基于可靠性的天然氣管道設計方法能夠全面覆蓋管道全生命周期內出現(xiàn)的各種極限狀態(tài)，在保障管道一致的安全性水平的前提下，節(jié)省投資，降低運行維護成本。

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（作者單位：山東廣聚規(guī)劃設計院有限公司）