付志明
(江西省天然氣集團(tuán)有限公司,江西南昌 330096)
江西省天然氣集團(tuán)公司已投產(chǎn)運(yùn)行長(zhǎng)輸高壓管道目前達(dá)到1 321km,在實(shí)現(xiàn)江西省委省政府“縣縣通”目標(biāo)后,江西省屬長(zhǎng)輸高壓天然氣管道長(zhǎng)度將達(dá)到3 400多千米,長(zhǎng)輸管道安全涉及點(diǎn)多線(xiàn)長(zhǎng)面廣,一旦發(fā)生安全事故,將導(dǎo)致巨大財(cái)產(chǎn)損失及人員傷亡,更將造成極其惡劣的社會(huì)影響,對(duì)公司來(lái)說(shuō)也將是災(zāi)難性后果,因此天然氣管道的安全生產(chǎn)運(yùn)行對(duì)企業(yè)、當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)和諧穩(wěn)定具有重大意義,天然氣長(zhǎng)輸管道的安全管理具有重要意義。
導(dǎo)致天然氣管道失效的原因很多,有的是因?yàn)樘烊粴夤艿辣旧淼馁|(zhì)量問(wèn)題,如焊接未達(dá)到質(zhì)量要求、管道缺陷或是管道連接處密封有問(wèn)題;有的是因?yàn)樘烊粴夤艿涝獾酵饨缬绊?,如人為破壞、腐蝕、自然災(zāi)害等原因。為了辨識(shí)清楚天然氣管道潛在的危害影響因素,國(guó)際管道研究委員會(huì)搜集了大量的管道資料和事故案例,經(jīng)過(guò)調(diào)查、研究和分析,將天然氣管道事故的根本原因劃分為3大類(lèi)9個(gè)類(lèi)別,具體原因及劃分情況如圖1所示[1]。
圖1 油氣管道失效原因
在實(shí)際管道失效案例統(tǒng)計(jì)來(lái)看,天然氣長(zhǎng)輸管道因外來(lái)?yè)p傷、腐蝕、材料和安裝缺陷、違規(guī)操作或管理不當(dāng)?shù)?種主要因素的影響造成管道泄漏或破裂,從而引起火災(zāi)爆炸事故。鑒于歐洲、美國(guó)及蘇聯(lián)(俄羅斯)管道建設(shè)比較發(fā)達(dá),管材發(fā)展、管徑變化、服役年限延長(zhǎng)及事故發(fā)生原因都具有較大的參考意義,參考國(guó)內(nèi)相關(guān)學(xué)者統(tǒng)計(jì)研究數(shù)據(jù),世界主要國(guó)家及中國(guó)四川油氣管道失效原因分析統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。
表1 世界主要國(guó)家油氣管道失效統(tǒng)計(jì)分析表
外部干擾一般指的是由外在原因或由第三方責(zé)任而引發(fā)的管道事故,它是造成管道事故的首要原因,約占事故總數(shù)的49.7%,約占江西省天然氣管道事故的事故38.5%。第三方施工一般定位為外部單位在管道中心線(xiàn)左右各5m范圍內(nèi)進(jìn)行的各種施工作業(yè),這種交叉施工不僅嚴(yán)重影響到長(zhǎng)輸管道的運(yùn)行安全,也增添了長(zhǎng)輸管道施工的風(fēng)險(xiǎn)。
施工缺陷主要包含施工期機(jī)械損傷、焊口不達(dá)標(biāo)、防腐層破損甚至補(bǔ)口未做、管道底部存在異物導(dǎo)致后期凹陷、管道敷設(shè)橫切山體導(dǎo)致滑坡隱患、管道埋深不足等。上述施工缺陷及材料缺陷的修復(fù)對(duì)已投產(chǎn)管道的損失是巨大的,一方面帶傷運(yùn)行存在極大安全風(fēng)險(xiǎn),另一方面修復(fù)缺陷往往需要停輸,即使不停輸在帶壓管道上修復(fù)安全風(fēng)險(xiǎn)高,維修成本大。因此減少前期施工缺陷及材料缺陷,可以有效保障管道安全運(yùn)行,降低維護(hù)成本。
地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生具有突發(fā)性強(qiáng)、破壞性大的特點(diǎn),由地質(zhì)災(zāi)害而引發(fā)的天然氣管道事故后果也非常嚴(yán)重。江西省山地丘陵區(qū)和多雨區(qū),是較為嚴(yán)重的暴雨型山體滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū),特別是在贛南地區(qū)管網(wǎng)沿線(xiàn)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜,局部地段溝谷深切,地形高差大,巖坡陡峻,由于管道敷設(shè)在淺表層,較易受各類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害的影響。
腐蝕也是歐洲1970—2007年段輸氣管道泄漏的主要原因之一,且通常發(fā)生在薄壁管上,從統(tǒng)計(jì)結(jié)果中,腐蝕導(dǎo)致管道發(fā)生失效事件排在第3位,占總數(shù)的14.31%。腐蝕也是中國(guó)四川地區(qū)輸氣管道1969—2003年段輸氣管道泄漏的主要原因之一,占總數(shù)的39.5%,主要原因在于四川地區(qū)天然氣含大量硫化氫,易導(dǎo)致管道發(fā)生內(nèi)腐蝕。因此腐蝕也是長(zhǎng)輸管道失效重要原因。
管道能否長(zhǎng)期安全運(yùn)行,設(shè)計(jì)工作是重要的前提,在設(shè)計(jì)階段,要全方位勘察管道路由,收集全沿線(xiàn)的地質(zhì)、人口周邊環(huán)境、類(lèi)似工程事故等相關(guān)資料,選擇最合適的路由。施工圖出版前要組織人員認(rèn)真踏勘路由,避免管道經(jīng)過(guò)人口稠密的高后果區(qū)及滑坡、泥石流、高陡邊坡等地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)等特殊地段,無(wú)法避讓時(shí)須采取有針對(duì)性的保護(hù)措施。同時(shí),管道設(shè)計(jì)方案要充分論證,充分聽(tīng)取各專(zhuān)業(yè)人員意見(jiàn),從各方面吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),提高管道設(shè)計(jì)的本質(zhì)安全,降低后期維護(hù)費(fèi)用。
施工質(zhì)量是關(guān)系到管道能否安全、平穩(wěn)投產(chǎn)和運(yùn)行以及減少事故發(fā)生的關(guān)鍵,也是能顯著降低后續(xù)維護(hù)費(fèi)用的環(huán)節(jié)。施工過(guò)程中要遵守國(guó)家、行業(yè)有關(guān)施工規(guī)范,還要特別做好下列工作:
施工過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范,嚴(yán)防出現(xiàn)不合格焊口、黑口;焊口防腐修補(bǔ)時(shí)嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行操作,保證補(bǔ)口質(zhì)量,杜絕出現(xiàn)補(bǔ)口未防腐事件發(fā)生,防止留下安全隱患;管道下溝過(guò)程中避免管道防腐層的損壞和管道本體的劃傷;對(duì)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)地段的,要完善專(zhuān)項(xiàng)保護(hù)方案,確保后期投產(chǎn)后管道安全。
在做好工程建設(shè)管理的同時(shí),建議建設(shè)單位制定對(duì)施工單位的處罰制度。如在“三查四定”前,先由施工單位及監(jiān)理進(jìn)行自查自改,施工方確認(rèn)無(wú)異常問(wèn)題后,建設(shè)單位再抽調(diào)公司專(zhuān)業(yè)人員檢測(cè)管道埋深、管道防腐層、水工保護(hù)情況,如發(fā)現(xiàn)管道本體損傷、埋深不足或防腐層缺陷時(shí),施工單位除無(wú)條件整改外,還應(yīng)承擔(dān)由此產(chǎn)生的檢測(cè)費(fèi)用并對(duì)其進(jìn)行一定的經(jīng)濟(jì)懲罰,提高管道本質(zhì)安全,也是降低后期管道維護(hù)費(fèi)用的方法。
管道投產(chǎn)運(yùn)行后,設(shè)計(jì)使用壽命一般在30a以上,針對(duì)國(guó)內(nèi)外發(fā)生的事故及原因分析,做好運(yùn)行期間管道風(fēng)險(xiǎn)管控,確保管道長(zhǎng)期安排平穩(wěn)運(yùn)行尤為重要,管道企業(yè)需要落實(shí)GB 32167—2015 《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》要求,抓好管道全生命周期完整性管控外,建議重點(diǎn)完善以下工作:
(1)加強(qiáng)線(xiàn)路巡護(hù)管理。管道線(xiàn)路巡護(hù)是基礎(chǔ),巡護(hù)人員責(zé)任心是關(guān)鍵,各單位一方面需通過(guò)不斷培訓(xùn)來(lái)提高巡護(hù)人員風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)及隱患排查能力,提升其工作責(zé)任心,另一方面通過(guò)考核兌現(xiàn)方式,激勵(lì)巡護(hù)人員,對(duì)不負(fù)責(zé)任及長(zhǎng)期巡線(xiàn)缺失的屬地巡線(xiàn)工進(jìn)行撤換,對(duì)不合格的專(zhuān)職巡線(xiàn)員進(jìn)行調(diào)離或考核處罰。
(2)安全管理前置,扎實(shí)做好第三方施工管理。應(yīng)簡(jiǎn)化施工前方案審批流程,在符合管道保護(hù)要求的前提下,盡快審批通過(guò),杜絕方案審批時(shí)間過(guò)長(zhǎng)耽誤對(duì)方工期而激化雙方矛盾。在管道周邊動(dòng)土作業(yè)前,做好管道埋深、走向等關(guān)鍵信息的技術(shù)交底,做好風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí),重點(diǎn)加強(qiáng)施工項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、工地負(fù)責(zé)人及機(jī)械設(shè)備操作員安全教育,使其樹(shù)立管道安全紅線(xiàn)意識(shí);管道安全范圍內(nèi)開(kāi)挖必須安排人員監(jiān)護(hù),及時(shí)補(bǔ)充完善警示標(biāo)志設(shè)施,必要時(shí)設(shè)置管道保護(hù)硬隔離設(shè)施,嚴(yán)格按照方案做好管道保護(hù)。
(3)做好管道保護(hù)宣傳。提高管道精準(zhǔn)宣傳方式,深入管道周邊企業(yè)、村委、學(xué)校、農(nóng)戶(hù)家中,定期走訪(fǎng)村委等有特定影響力人員,提前掌握管道周邊施工情況。完善管道線(xiàn)路加密樁及警示牌,保證管道走向清晰明了。落實(shí)管道保護(hù)舉報(bào)獎(jiǎng)勵(lì)制度,提高群眾積極性,對(duì)管道沿線(xiàn)群眾及時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)告的第三方施工給予現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì),提高群眾積極性。
(4)科學(xué)識(shí)別地質(zhì)災(zāi)害,做到治早治小,有效降低維護(hù)費(fèi)用。針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害隱患,應(yīng)科學(xué)識(shí)別,提前識(shí)別,爭(zhēng)取“治小治早”,特別是山區(qū)地段管道投產(chǎn)運(yùn)行前2~3a,因施工期間地質(zhì)山體擾動(dòng)破壞,發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害事件可能性更高,更應(yīng)該提前研判,有效降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生并降低維修費(fèi)用的投入。
(5)加強(qiáng)防腐管理,保障管道長(zhǎng)期安全穩(wěn)定。管道防腐層的好壞,直接制約管道使用壽命,影響管道長(zhǎng)期安全平穩(wěn)運(yùn)行。日常管理工作中,首先需要認(rèn)真負(fù)責(zé)地組織人員定期對(duì)陰極保護(hù)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,發(fā)現(xiàn)異常問(wèn)題及時(shí)處理,保障陰極保護(hù)系統(tǒng)正常問(wèn)題;其次,組織力量對(duì)管道存量防腐層漏點(diǎn)進(jìn)行開(kāi)挖修復(fù),一方面可以解決管道外腐蝕情況,另一方可以通過(guò)防腐層開(kāi)挖修復(fù)發(fā)現(xiàn)部分管道本體損傷,第三,及時(shí)關(guān)注管道內(nèi)腐蝕狀況,防止發(fā)生管道內(nèi)腐蝕失效事件。
(6)推行管道完整性管理,保證管道本質(zhì)安全。推行管道完整性管理,全面進(jìn)行管道清管內(nèi)檢測(cè),識(shí)別管道潛在的本體缺陷,以便能早期維護(hù),同時(shí)可以為管道維修提供科學(xué)的依據(jù),變搶修為計(jì)劃?rùn)z修,減少管道維修費(fèi)用,避免管道維修的盲目性。
通過(guò)對(duì)天然氣管道事故的原因統(tǒng)計(jì)和分析,歸納總結(jié)了長(zhǎng)輸天然氣管道失效的主要原因。為保證長(zhǎng)輸天然氣管道的安全運(yùn)行,建議從管道設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、后期運(yùn)行階段采取有針對(duì)性的安全防范手段,以減少或降低影響管道的危害因素,保持天然氣管道系統(tǒng)的完整,從而提高管道的安全性能,同時(shí)減低后期維護(hù)成本,提高管道企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。