朱建章(中國石油玉門油田工程建設(shè)有限責(zé)任公司,甘肅 酒泉 735000)
房凱(中國石油玉門油田工程建設(shè)有限責(zé)任公司,甘肅 酒泉 735000)
管道運(yùn)輸是石油天然氣的主要運(yùn)輸方式,對于我國工業(yè)的發(fā)展有重要影響。研究表明,預(yù)計(jì)到2012年我國石油能源將占能源資源總量的27%,天然氣能源將占能源資源總量的9.8%,石油天然氣能源的有效利用,能夠優(yōu)化我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)[1]。但是,目前,我國很多油氣長輸管道由于使用年限過長,已進(jìn)入老齡化階段,長輸管道長期埋設(shè)在地下,受環(huán)境和腐蝕的影響大,而且油氣具有易燃易爆的特點(diǎn),發(fā)生事故后會(huì)引起嚴(yán)重后果,所以,必須加強(qiáng)對油氣長輸管道的安全管理與建設(shè),防范和控制安全事故的發(fā)生。
腐蝕是影響油氣長輸管道使用壽命的重要因素,也是管材發(fā)生失效事故的主要原因,會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。例如,由于我國東北輸油管道采用的是只有20年壽命的瀝青防腐,至今其使用壽命已經(jīng)超過了設(shè)計(jì)壽命,防腐層大多老化,管道腐蝕嚴(yán)重,致使東北管網(wǎng)管道干線的安全隱患增加,而且每年都要花費(fèi)大量資金進(jìn)行維修[2]。
長輸管道在鋪設(shè)中會(huì)穿越河流、公路以及鐵路,其中穿越河流對與長輸管道威脅最大,例如,防護(hù)不當(dāng)和挖沙取土?xí)斐珊拥罎L動(dòng)以及河床下降,進(jìn)而對管段造成危害,所以為了防止其危害,管理部門會(huì)采取打樁的方式對可能裸露的穿越部位進(jìn)行加固處理,但是隨著管道使用時(shí)間的增加,很多管樁會(huì)裸露在河床之上,一旦裸露懸空便會(huì)對管道的安全運(yùn)行造成威脅,腐蝕穿孔和漏油現(xiàn)象是不可避免的。所以,面對我國油氣長輸管道的嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)狀,必須采取防護(hù)措施加以重視。
油氣長輸管道的鋪設(shè)會(huì)經(jīng)過人口密度較大的地區(qū),例如民房、工廠、學(xué)校以及農(nóng)田等,由于管理制度不健全,《石油天然氣管道保護(hù)條例》等相關(guān)法律法規(guī)存在漏洞,大量違章建筑和占?jí)汗艿赖那闆r時(shí)有發(fā)生,例如我國東北沿線管道違章建筑十分嚴(yán)重:錦州-452長春-300沈陽-203大連-450丹東-20
此外,我國對于油氣長輸管道在運(yùn)行過程中的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)力度還有待加強(qiáng),由于風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估不到位,大大增加了管道爆炸等安全事故的發(fā)生率。
我國管道防腐技術(shù)從最初的瀝青防腐技術(shù)到現(xiàn)在新型雙層溶解環(huán)氧技術(shù),經(jīng)歷了不斷的創(chuàng)新與發(fā)展,本文主要對防腐層的選擇、防腐層補(bǔ)口技術(shù)以及陰極保護(hù)死區(qū)腐蝕三方面進(jìn)行具體分析。
首先,在防腐層的選擇上,要選擇電絕緣性能好、透氣性強(qiáng)、耐土壤腐蝕性強(qiáng)、滲水性強(qiáng)、耐土壤應(yīng)力強(qiáng)以及粘合性強(qiáng)的防腐層材料。此外,要根據(jù)管道鋪設(shè)現(xiàn)場具體的土壤條件、運(yùn)行條件以及施工環(huán)境來選擇不同的涂層防腐材料。例如,在山地進(jìn)行管道鋪設(shè)時(shí),應(yīng)選用三層聚乙烯這種抗沖擊性好的涂層防腐材料。
其次,在防腐層補(bǔ)口技術(shù)上,目前主要分為溶結(jié)接頭技術(shù)、三層聚丙烯補(bǔ)口技術(shù)[3]。其中溶結(jié)接頭技術(shù)是用加熱元件加熱經(jīng)貼在管道表面的夾克層,使之融合在一起,具有密封性好、耐磨性好等優(yōu)勢,適合運(yùn)用在沙漠環(huán)境里;三層聚丙烯補(bǔ)口技術(shù)的工序?yàn)?,在管道表面依次涂上適量的溶解環(huán)氧粉末、化學(xué)改性聚丙烯粉末,然后讓預(yù)先準(zhǔn)備的聚丙烯復(fù)合帶與接頭貼合,并用擠壓鉗夾緊。
最后,在陰極保護(hù)死區(qū)腐蝕上,主要采取以下措施:①定期開展防腐層檢修工作;②增埋陽極,保護(hù)陰極電位;③盡量使因積淀為負(fù)于-1.0v。
2.2.1 完善相關(guān)法律法規(guī)
完善關(guān)于油氣管道保護(hù)的法律法規(guī),例如《石油天然氣管道保護(hù)條例》,使油氣管道的安全保護(hù)做到有法可依,對于占用管道的建筑采取相應(yīng)的懲罰制度。此外,要求長輸管道安全管理人員熟悉相關(guān)保護(hù)條例,開展油氣管道保護(hù)宣傳教育活動(dòng),提高油氣管道保護(hù)意識(shí)。
2.2.2 建立風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)制度
由于我國長輸管道已經(jīng)進(jìn)入老齡化階段,所以必須加強(qiáng)對管道運(yùn)輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)評估,常見的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法有失效模式、影響和評價(jià)分析,概率風(fēng)險(xiǎn)分析,結(jié)構(gòu)可靠性和風(fēng)險(xiǎn)評估,故障樹分析法等,在我國,管道可靠性評價(jià)技術(shù)包括以下三個(gè)方面:
①油氣管道的剩余強(qiáng)度評價(jià):對管道運(yùn)行中是否更換、升壓或降壓等問題進(jìn)行評價(jià);②油氣管道剩余壽命預(yù)估:預(yù)測管道的使用年限,確定管道的檢修周期;③管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評估與決策:對管道運(yùn)行過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估,是管道管理科學(xué)化[4]。
綜上所述,由于我國石油和天然氣資源分布嚴(yán)重不均,西部地區(qū)較為豐富,東部地區(qū)較為匱乏,需要通過管道運(yùn)輸來維持資源平衡利用。長輸管道施工作業(yè)線較長,存在諸多安全隱患,所以,必須制定有效的解決措施,加強(qiáng)長輸管道的腐蝕防護(hù),完善油氣長輸管道安全管理制度,以保證油氣長輸管道的安全平穩(wěn)運(yùn)行,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
[1]姚偉,李紅利.中國油氣長輸管道建設(shè)及存在的安全隱患[J].油氣田地面工程,2014,33(9):52-53.
[2]梁仁聰,李愛華,劉建國等.油氣長輸管道安全建設(shè)與管理探討[J].安全、健康和環(huán)境,2013,13(9):53-55.
[3]趙宇,沈莉芳.石油天然氣長輸管道路由選線規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)與原則探討[J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì),2011,22(3):45-47.