劉禮豪
摘 要:油氣是我國社會經濟發(fā)展的主要動力,原油、石油和天然氣在長距離管道輸送過程中,會產生油氣管道泄露、選線不當?shù)劝踩珕栴}。因此在保障油氣管道安全運輸?shù)那疤嵯?,需要制定管道傳輸路線、傳輸口徑、抗腐蝕與穩(wěn)壓等措施,以盡可能的減少油氣傳輸?shù)氖鹿曙L險,最大程度保證周圍居民的生命安全。本文主要探討油氣長距離輸送管道安全問題,并提出一系列油氣長距離傳輸?shù)陌踩芾矸桨浮?/p>
關鍵詞:油氣 長距離輸送 管道 安全問題
中圖分類號:TE832 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2018)03(c)-0076-02
我國油氣輸送采取“西氣東輸”的方式,進行東西部石油和天然氣的協(xié)調管理。而油氣作為易燃易爆的危險品,很容易由于管道腐蝕、內部壓力與沖擊力等的變化,而發(fā)生爆炸、泄露和熱輻射現(xiàn)象。同時在油氣長距離傳輸路線的選擇方面,也會由于不當傳輸方案的制定,而產生環(huán)境保護與財產安全問題。因此油氣管道施工部門要制定合理的油氣傳輸方案,才能有效保障油氣管道的傳輸安全。
1 油氣長距離輸送存在的管道安全隱患
1.1 輸送介質的安全隱患
當前民用油氣傳輸管道,主要負責傳輸原油、石油和天然氣等儲運介質,幾種傳輸介質均存在易燃、易爆和毒性等特征。(1)易燃易爆性。其中原油是C、N 、O、S等元素組成的液體,閃點為-6.7℃~32.2℃,屬于易燃易爆化合物。而汽油作為主要的民用生產燃料,比原油更易揮發(fā),燃燒、爆炸的極限溫度與體積分數(shù)也較低。在遭遇周圍明火的情況下,汽油會由于自身閃點較低而發(fā)生燃燒或者爆炸。天然氣是一種無色無味的氣體,其也會周圍環(huán)境溫度與體積分數(shù)的變化而發(fā)生爆炸(體積分數(shù)極限為10%)。所以在油氣泄漏的過程中,液體或氣體會迅速凝聚,在物質濃度上升到一定程度后會發(fā)生爆炸和燃燒。(2)毒性。原油、汽油都屬于揮發(fā)性的有害液體,揮發(fā)出的蒸氣會對周圍人群產生毒害。原油中含有芳香氣味的不飽和烴,吸入后會破壞人體的血液機能與循環(huán)系統(tǒng),從而導致患者產生癌細胞病變。而汽油會揮發(fā)出具有刺激性的蒸氣,人群在吸入后會產生皮膚、呼吸道和神經系統(tǒng)疾病,甚至使患者產生失眠、失憶、渾身乏力等癥狀。天然氣雖然被鑒定為低毒性物質,但也會對人群的神經系統(tǒng)造成損害。
1.2 管道施工工藝的安全隱患
(1)管道設計不合理。在油氣長距離傳輸管道施工前,需要對管道施工材料、強度、壓力和其他部件等進行設計,才能有效保障傳輸管道符合傳輸要求。在管道外部腐蝕涂料的施工中,不同施工企業(yè)防腐材料的選擇相差較大,在未考慮周圍環(huán)境土壤質量的情況下,易造成管道的泄露或靜電問題。(2)施工工藝較差。當前大多數(shù)管道施工人員的技術水平較低,施工部門對施工流程的管理不到位,就產生了施工過程中的管道損壞問題。油氣傳輸管道需要經過組裝,并通過對熔鑄裂紋的焊接,來完成對內外部管道壁的修補工作。但管道施工中一定會出現(xiàn)材質變形的情況,因此需要注重穿越公路工程的施工。(3)管道液體流動沖擊。油氣管道內需要傳輸大體積的石油和天然氣,而控制管道的閥門則能夠保證管道內部壓強。但在水泵、閥門發(fā)生故障的情況下,管道中的液體、氣體流速會發(fā)生顯著變化,從而造成管道內部的壓強改變。一旦管道壓力過高,就會出現(xiàn)管道的崩裂或爆炸現(xiàn)象。(4)管道腐蝕的破壞。油氣管道處于土壤的包裹中,其會受到周圍水分、酸性物質、二氧化碳和氧氣的影響,而發(fā)生管道的化學腐蝕、電腐蝕。
1.3 油氣長距離輸送路線的安全隱患
在油氣長距離的安全傳輸過程中,需要穿過山區(qū)、城市或鄉(xiāng)村居民點、水源區(qū)和化工企業(yè)等區(qū)域。因此在油氣長距離傳輸?shù)穆肪€選擇方面,也存在著一系列的安全問題。(1)城市或鄉(xiāng)村居民區(qū)域的爆炸。在靠近城市或鄉(xiāng)村居民點的區(qū)域,施工單位若要埋設油氣傳輸管道,其必須要與居民區(qū)保持一定的安全距離,否則會由于爆炸對居民的生命財產造成危害。(2)自然環(huán)境的安全問題。有些油氣傳輸不得不通過河流、山地和高海拔地區(qū),在穿越自然地帶的管道施工過程中,需要考慮山體滑坡、水體腐蝕、泥石流等環(huán)境影響,盡可能躲避自然災害多發(fā)地段,從而避免油氣傳輸管道的損傷。(3)軍事與基建區(qū)域的安全問題。對于那些要穿過軍事與基建禁區(qū)的施工,需要重新選擇其他線路進行管道埋設,施工過程中要保持管道的完整性,從而避免對周圍環(huán)境造成損害。
2 油氣長距離輸送管道的安全隱患排查與評估
油氣傳輸管道的安全隱患,主要包括管道設計、施工誤操作、腐蝕與靜電積聚等。管道設計包含管道質量設計、施工方案、路線設計等多方面內容,需要專業(yè)的施工部門進行管道施工操作。施工部門要嚴格考量管道質量、外界環(huán)境和管道線路,從多層次分析管道施工的缺陷與可行性,以及面臨的潛在安全風險。一旦有某一環(huán)節(jié)存在漏洞,油氣傳輸管道施工就會產生相應的事故問題。而施工誤操作則是常見的施工隱患,大多數(shù)管道損壞問題都來自施工人員的誤操作。最后,腐蝕分為地表腐蝕、大氣腐蝕、管道內部腐蝕等,與靜電積聚同屬于管道慢性損害。油氣傳輸管道在與周圍環(huán)境長時間接觸過程中,會由于大氣或土壤的化學侵蝕,而發(fā)生相應的泄露情況。靜電積聚是一種慢性的摩擦作用,摩擦放電產生的靜電電火花,其能夠發(fā)出點燃油品蒸氣的能量,從而導致管道燃燒或爆炸情況的產生。
油氣長距離輸送管道施工前,需要對傳輸管道及其施工存在的安全隱患,進行細致的排查與評估。當前油氣傳輸管道隱患排查的方式,主要包括現(xiàn)場安全分析、可操作性與危險分析、安全檢查表分析、事件樹分析和事故樹分析等。其中現(xiàn)場安全分析主要排查施工現(xiàn)場的安全隱患,可操作性與危險分析主要針對油氣管道的流量、溫度和壓力,進行管道工藝參數(shù)分析,從而確定參數(shù)變動而造成的安全隱患。在事件樹分析的過程中,所有安全隱患都會進行定性與定量分析,來為相應的安全對策提供可靠依據(jù)。而事故樹分析與事件樹分析類似,也是通過邏輯關聯(lián)來尋找事故原因的方法。安全檢查表法主要將所有的項目施工內容列為表格,主要負責管道施工場地、周邊環(huán)境、操作管理的分析,以保障整個輸送管道施工流程的安全性。事件樹分析類似于決策樹分析,是對油氣管道施工安全隱患的預判,主要在于找出事故發(fā)生的危險源。之后將油氣管道施工的發(fā)生原因,與最終產生的事故發(fā)生結果進行連接,從而完成因果邏輯關系的對應。
3 油氣長距離輸送管道安全隱患的治理措施
3.1 安全隱患風險評估體系的構建
首先需要設置不同安全風險的等級,比如對管道質量、施工方案、施工誤操作、外界腐蝕、靜電摩擦等,進行安全風險等級的制定。然后再對不同的安全隱患展開風險評估,以完成對事故結果的預判與分析,最終才能提出相應的風險解決措施??傊獦嫿ㄆ鹜晟频陌踩[患風險評估體系,對事故的發(fā)生概率、影響范圍進行評估,才能保障油氣傳輸管道的平穩(wěn)運行。
3.2 安全隱患監(jiān)督與治理機制的實施
不同管道施工企業(yè)有著不同的施工工藝,而且在不同地區(qū)管道施工過程中,管道自身的熱力學性質、壓力等也不同。同時不同企業(yè)的施工流程也不盡相同,施工中也存在著各種各樣的安全隱患,因此需要安排人員進行施工的監(jiān)督管理。在油氣輸送管道質量的選擇方面,應建立起完善的材料采購制度,然后指派特定的督查人員檢查管道、抗氧化涂料的材質。油氣輸送管道施工方案的制定中,需要綜合考慮地形地貌、周圍環(huán)境、氣溫氣壓等外部條件,盡量避開存在安全隱患的區(qū)域,這樣才能降低外部環(huán)境對管道的損壞。而關于油氣輸送管道施工的誤操作,需要分配專業(yè)的監(jiān)督與管理人員,對管道最終的施工質量進行驗收,以減少施工過程中的管道損壞。在外界空氣、土壤對輸送管道的腐蝕方面,需要在管道內外壁涂抹符合標準的抗氧化涂層,以減輕自然環(huán)境對輸送管道的腐蝕。施工企業(yè)需要做好專業(yè)管理人才的培訓,通過編制相應的應急預案,來解決施工中的突發(fā)情況。同時要做好自然災害的預警與處理工作,通過對施工環(huán)境進行檢測后,來完成周圍人員與財產的撤離。最后地方政府要安排相應的監(jiān)督管理人員,對施工企業(yè)的資金使用、施工流程等進行監(jiān)督,并查處存在安全隱患問題的企業(yè)。只有做好油氣輸送管道安全隱患的監(jiān)督與治理,才能保障油氣輸送的平穩(wěn)運行。
3.3 油氣長距離輸送管道的選線策略
在油氣輸送管道的選線中,需要做好以下幾方面工作:地形地貌勘察、建筑設施勘察、輸送管道路線制定、儲運介質風險量化分析等。首先需要派專業(yè)人員對管道施工的地形特征進行分析,包括水源情況、土壤情況、周圍環(huán)境的調查。然后統(tǒng)計管道沿線的居民區(qū)、軍事設施、基礎建筑設施等,盡量與以上區(qū)域保持一定的安全距離。之后制定合理的油氣輸送管道埋設線路,并進行輸送管道線路的分段管理。接下來根據(jù)《油氣長距離輸送管道測量規(guī)范》,進行管道埋設地點的地質與水文測繪。最后要對傳輸管道中石油、天然氣的潛在風險進行量化,制定出輸送管道選線的優(yōu)化方案。
4 結語
油氣傳輸管道的施工質量和施工線路,決定著油氣管道使用壽命的長短。因此在油氣長距離輸送施工過程中,要制定嚴格的施工監(jiān)督與管理方案,對管道質量、施工方案、施工誤操作等進行控制,以減少施工對管道造成的損害。同時在油氣傳輸管道埋設線路的選擇方面,需要制定恰當?shù)倪x線策略,以降低油氣管道的建設成本與安全隱患。
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