孫偉強(qiáng)，周林海，許偉，張本仕

(1.中國特種設(shè)備檢測研究院，北京 100029；2.中特檢管道工程(北京)有限公司，北京 100029)

0 引言

管道輸送對于石油與天然氣能源而言是一種最為經(jīng)濟(jì)、便利的運(yùn)輸方式。然而，石油與天然氣能源具有易燃易爆的特性，在運(yùn)輸過程中具有一定的危險性，此外，一些輸送介質(zhì)還具有一定的毒性，會對環(huán)境與人員造成傷害。因此，輸送管道的安全檢測對保證管道安全良好運(yùn)行尤為重要，同時，在管道檢測過程中建立安全管理體系并完成體系優(yōu)化升級也是確保管道安全運(yùn)行的重要保證。

油氣管道在長時間運(yùn)行過程中非常容易受到環(huán)境因素的干擾，管道管壁極易發(fā)生腐蝕失效、破壞等情況，引起爆炸、火災(zāi)以及泄漏等事故的發(fā)生，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡。及時地建立完整的管道檢測安全管理體系，并按照安全管理體系要求完成管道檢測，能夠從根本上避免此類安全事故的發(fā)生。此外，在運(yùn)用過程中還需要對安全管理模式進(jìn)行不斷的更新與優(yōu)化，逐漸升級為更加完備的安全管理模式與安全管理檢測理念，最大程度發(fā)揮安全管理在油氣管道檢測過程中的作用，減少管道設(shè)備的維修與更換工作，降低安全事故的發(fā)生，進(jìn)而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

1 安全管理內(nèi)涵

安全管理是生產(chǎn)制造過程中的重要組成部分，也是必不可少的環(huán)節(jié)，涉及到多方面的學(xué)科內(nèi)容，具有較高的綜合性與系統(tǒng)性。生產(chǎn)過程中的安全管理是一種動態(tài)模式，即在所應(yīng)用領(lǐng)域中對各個環(huán)節(jié)進(jìn)行總體管理與控制，確保生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)處在最安全的狀態(tài)[1]。安全管理在實(shí)際應(yīng)用過程中需要正確處理好五個方面的關(guān)系，分別為處理好安全與危險關(guān)系、安全與生產(chǎn)關(guān)系、安全與質(zhì)量關(guān)系、安全與速度關(guān)系以及安全與效益兼顧關(guān)系，處理好這五個方面的關(guān)系對于安全管理是非常關(guān)鍵的。此外，安全管理在應(yīng)用過程中還要堅(jiān)持六項(xiàng)基本原則，分別為堅(jiān)持安全與生產(chǎn)同時監(jiān)管、堅(jiān)持安全管理具有目的性、堅(jiān)持踐行預(yù)防為主的原則、堅(jiān)持“四全”動態(tài)管理、堅(jiān)持安全管理控制為重和發(fā)展管理、堅(jiān)持管理水平不斷提高的原則[2]。

2 油氣管道安全管理方法及技術(shù)

目前，我國能源需求量不斷增加，促使石油化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，其中油氣管道依舊是石油與天然氣產(chǎn)品的主要運(yùn)輸方式。然而，大多數(shù)的油氣管道由于使用時間較長均出現(xiàn)一定的安全隱患，可能造成嚴(yán)重的安全事故。油氣管道大都處在復(fù)雜多變的自然環(huán)境中敷設(shè)，受到環(huán)境因素的影響較為明顯，因此自然環(huán)境的變化是影響油氣管道安全、穩(wěn)定運(yùn)行的主要原因。一旦油氣管道在運(yùn)行過程中出現(xiàn)火災(zāi)、爆炸等安全事故，將會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失與人身危害，因此，確保石化企業(yè)油氣管道的平穩(wěn)運(yùn)行具有重要意義。

2.1 管道防腐材料和防腐技術(shù)

目前，大多數(shù)長輸油氣管道均采用地下敷設(shè)的方式，由于地下土壤環(huán)境復(fù)雜，管道外壁面防腐措施顯得格外重要。我國管道防腐技術(shù)發(fā)展較為快速，1970 年之前主要采用涂敷瀝青進(jìn)行防腐，1970 之后隨著防腐材料研發(fā)的不斷深入，先后應(yīng)用煤焦油漆、聚乙烯膠粘帶以及環(huán)氧煤瀝青涂料等防腐材料對管道進(jìn)行防腐處理；1980 年之后通過研發(fā)獲得熔結(jié)環(huán)氧粉末、聚乙烯防腐層和新一代煤焦油漆等材料進(jìn)行管道防腐處理；1990 年之后通過引進(jìn)聚乙烯防腐涂層、雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層以及三層聚丙烯防腐涂層進(jìn)行管道壁面處理。此外，采用陰極保護(hù)的方式也可以防止土壤中的金屬管道發(fā)生電化學(xué)腐蝕，但是，具有效果的電化學(xué)腐蝕防護(hù)也需要選取合適的腐蝕材料，要求陰極保護(hù)材料本身具有較強(qiáng)的絕緣性、耐腐蝕性以及機(jī)械強(qiáng)度，同時陰極材料還應(yīng)具有較低的透氣性與吸水性[3]。陰極保護(hù)需要重點(diǎn)關(guān)注防護(hù)層內(nèi)部的腐蝕情況，很多采用陰極保護(hù)的管道外觀完好、無腐蝕發(fā)生，但防腐層內(nèi)部已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕。因此，對于采用陰極保護(hù)法防止腐蝕發(fā)生的管道需要定期進(jìn)行防腐層缺陷檢查工作，并且不定期地增加陽極，以確保陰極具有較高的電位[4]。

2.2 管道泄漏檢測

管道泄漏檢測主要分為硬件檢測與軟件檢測兩種形式。其中硬件檢測主要通過傳感器設(shè)備完成管道泄漏情況的檢測，一般將紅外溫度傳感器、超聲傳感器等設(shè)備安裝在管道壁面上；軟件檢測主要通過對檢測信號的后處理技術(shù)，完成管道內(nèi)部輸送介質(zhì)的壓力、流量、流速、溫度等數(shù)據(jù)的動態(tài)監(jiān)測，并采用數(shù)學(xué)模型計算，完成泄漏點(diǎn)的檢測與定位。Leak Net 軟件、聲學(xué)檢漏系統(tǒng)Wavelert 系統(tǒng)以及英國瑞利開發(fā)系統(tǒng)是目前國際上應(yīng)用最為廣泛的管道泄漏檢測方法。國內(nèi)近些年也發(fā)展了多項(xiàng)管道泄漏檢測技術(shù)，其中武漢理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)基于負(fù)壓波與流量聯(lián)合法模擬技術(shù)，開發(fā)出可以獲得管道正常運(yùn)行情況與發(fā)生泄漏時情況的系統(tǒng)；天津大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在管道停輸過程中采用給管道加壓的方式，完成管道泄漏檢測并準(zhǔn)確獲得泄漏點(diǎn)位置。

2.3 管道風(fēng)險與可靠性評估

國內(nèi)外對于油氣管道風(fēng)險評估已經(jīng)開展多年研究，針對管道風(fēng)險逐漸由定性判斷發(fā)展成為定量評估，評估的方法也逐漸標(biāo)準(zhǔn)化。前期有效的風(fēng)險評估可以讓技術(shù)人員明確管道潛在風(fēng)險區(qū)域，進(jìn)而避免不必要的維修工作。概率風(fēng)險評價法、結(jié)構(gòu)可靠性風(fēng)險評估法、海恩里希風(fēng)險評價法、指數(shù)評價法以及故障樹評價法是最為常見的管道風(fēng)險評估方法。我國有許多油氣管道已經(jīng)超過設(shè)計壽命但仍在運(yùn)行工作，因此，很有必要采用風(fēng)險評估手段對運(yùn)行管道的可靠性進(jìn)行評估。油氣管道可靠性評估技術(shù)主要分為三方面內(nèi)容：首先，通過管道剩余強(qiáng)度評估技術(shù)確定管道是否需要采用變壓運(yùn)行以及是否需要更換；其次，通過管道運(yùn)行的風(fēng)險性評估技術(shù)分析管道是否需要開展檢測、維修或是更換；最后，通過管道剩余壽命評估技術(shù)確定管道的檢測與維修時間。

2.4 管道完整性管理

油氣管道完整性管理是確保管道安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段，在油氣管道管理中應(yīng)用廣泛。檢測數(shù)據(jù)的完整性是管道完整性管理的重要保障，檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性直接影響到后續(xù)數(shù)據(jù)分析與評估的準(zhǔn)確性。檢測數(shù)據(jù)需要進(jìn)行收集、分類、整合以及儲存等過程，進(jìn)而建立完整的檢測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。國外研發(fā)的“國家管道地圖系統(tǒng)”是采用全數(shù)字化地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，其具有全球的空間地理信息，該系統(tǒng)以管道數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行后處理與升級，建立了國家管道數(shù)據(jù)庫。在管道數(shù)據(jù)庫中將存在發(fā)生重大地質(zhì)災(zāi)害可能性的區(qū)域進(jìn)行標(biāo)注，并完成管道風(fēng)險評估，在管道發(fā)生安全事故時，可以快速地提供實(shí)時數(shù)據(jù)，為管道的安全維修提供技術(shù)支持?；趪鴥?nèi)外近些年所發(fā)生的油氣管道事故，需要采用目前已有的先進(jìn)技術(shù)完成油氣管道管理工作，主要包括選用高性能防腐材料對防腐層進(jìn)行不定期的修補(bǔ)工作；定期開展管道風(fēng)險評估工作，避免無效的管道修復(fù)工作；開展完整性管理工作，利用已建立的管道數(shù)據(jù)庫確定管道風(fēng)險點(diǎn)位；采用新型監(jiān)測系統(tǒng)完成管道泄漏情況的實(shí)時監(jiān)測；建立油氣管道安全事故應(yīng)急預(yù)案與應(yīng)急救援體系，并與地方公安、消防等部門建立油氣管道安全管理的聯(lián)動防范機(jī)制。

3 安全管理在油氣管道檢測工作中的現(xiàn)狀

近些年，我國一直在完善油氣管道安全檢測與管理的法律法規(guī)。國務(wù)院針對管道保護(hù)確立了專門的管理部門，2010 年頒布的《石油天然氣管道保護(hù)法》是我國目前油氣管道安全管理最重要的法律法規(guī)。此外，為了進(jìn)一步提升油氣管道安全檢測的力度，相關(guān)的法律法規(guī)也在逐步頒布，這些法規(guī)均對油氣管道檢測工作的安全管理提出了要求與規(guī)范。各個石化企業(yè)也按照這些法律法規(guī)對各自的油氣管道設(shè)備進(jìn)行整改與升級，嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范中的指導(dǎo)要求執(zhí)行。法律法規(guī)的頒布可以使油氣管道檢測有的放矢，并且，從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)章制度到實(shí)際操作規(guī)程都可以進(jìn)行全面性的提升與完善。然而，目前仍然有部分石化企業(yè)未能夠嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的法律法規(guī)，在沒有明確指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，企業(yè)本身并未制定出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與管理制度，導(dǎo)致油氣管道檢測工作存在明顯的監(jiān)管缺失。這種缺失的管理機(jī)制嚴(yán)重影響油氣管道檢測工作的安全性與有效性，并且阻礙著檢測工作的順利完成。因此，確保油氣管道檢測中安全管理的應(yīng)用還有很多工作需要進(jìn)一步開展與完善。

4 優(yōu)化管道安全檢測措施

針對油氣管道輸送企業(yè)的相關(guān)安全問題，本文建議從以下幾個方面考慮，采取相應(yīng)的安全措施來達(dá)到企業(yè)的安全生產(chǎn)。若將安全管理有效地應(yīng)用到油氣管道的檢測工作中，便可以全面提升管道運(yùn)行的安全性。首先，要確立相關(guān)的法律法規(guī)，并不斷強(qiáng)化政府的管理職能，加大政府的管理力度，這樣才能從根本上推進(jìn)安全管理在管道檢測中的應(yīng)用與發(fā)展。同時，安全管理在實(shí)際管道檢測領(lǐng)域的應(yīng)用過程中要不斷地精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化，這樣才能逐漸提升其管理水平，最大限度地對潛在風(fēng)險做到防范于未然，將安全管理的作用發(fā)揮到最大。在此基礎(chǔ)上，安全管理在油氣管道檢測過程中所獲得的經(jīng)驗(yàn)要反饋于管理本身，促進(jìn)管理的升級與完善。因此對于油氣管道生產(chǎn)企業(yè)所面臨的安全問題提出以下幾點(diǎn)優(yōu)化措施：

(1)石化企業(yè)油氣管道輸送需要進(jìn)行詳細(xì)的安全分析工作，進(jìn)而建立完善的安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，再根據(jù)安全管理制度明確安全生產(chǎn)負(fù)責(zé)人，并建立安全職業(yè)健康管理體系，實(shí)現(xiàn)對油氣管道檢測工作的全面管理；

(2)石化企業(yè)在建立完善的安全管理體系后，要根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)安全生產(chǎn)的各項(xiàng)工作。對于存在一定危險性的工作要實(shí)行特殊工作許可制度，根據(jù)建立的特殊工作許可制度對危險作業(yè)進(jìn)行詳細(xì)地分析；

(3)為了保證安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行，就要保證員工具有較高的專業(yè)素質(zhì)，因此，需要對員工定期開展安全培訓(xùn)。安全培訓(xùn)一方面能夠不斷地提升員工的專業(yè)素質(zhì)，另一方面能夠不斷提高員工實(shí)際操作規(guī)范與實(shí)操技能。同時，對于從事特殊操作工作的員工要進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)工作，以達(dá)到行業(yè)安全生產(chǎn)的要求；

(4)對于一線崗位員工本身的勞動防護(hù)也是安全管理工作需要充分考慮的內(nèi)容。定期向員工發(fā)放工作防護(hù)制服，如防靜電保護(hù)服、防靜電鞋和手套等等，這些安全裝備都是必不可少的。此外，對于安全裝備均要符合國家安全管理規(guī)定，確保安全裝備質(zhì)量合格；

(5)對于已經(jīng)發(fā)生的安全事故要進(jìn)行詳細(xì)的分析與記錄，包括對于火災(zāi)、爆炸等事故的處理辦法與應(yīng)急預(yù)案均要進(jìn)行詳細(xì)的分析，其主要目的是通過對安全事故的詳細(xì)分析與預(yù)案最大限度地避免類似事故再次發(fā)生，造成損失；

(6)石化企業(yè)針對油氣管道要建立健全的巡查制度，并安排專業(yè)人員定期負(fù)責(zé)管道沿線的巡護(hù)工作；

(7)按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范確定油氣管道沿線的高危區(qū)域，尤其是對于人員較為密集的高危險區(qū)域；

(8)定期安排相關(guān)檢測機(jī)構(gòu)對本企業(yè)油氣管道的內(nèi)腐蝕、管道外保溫層、陰極保護(hù)裝置進(jìn)行質(zhì)量檢測，對檢測對象進(jìn)行整體評估，并對需要維修的部分制定合理的維修方案。另外對于存在潛在安全風(fēng)險的區(qū)域要采取特殊的防范措施，對于未通過安全檢測的油氣管道要及時停運(yùn)、改造或更換。

5 結(jié)語

安全管理在油氣管道檢測工作中具有重要的作用與意義，安全管理的有效應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對潛在風(fēng)險的綜合性、一體化排查，最大限度地減少甚至避免油氣管道安全事故的發(fā)生，同時，減少不必要的維修工作以及維修經(jīng)費(fèi)，對石化企業(yè)的生產(chǎn)與運(yùn)營具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。此外，安全管理還可以對油氣管道檢測工作的完成效果進(jìn)行測評，對潛在的風(fēng)險進(jìn)行預(yù)先判斷，這有助于提升油氣管道檢測工作的標(biāo)準(zhǔn)化和完善檢測工作體系的完整性。安全管理要在油氣管道檢測工作中發(fā)揮積極地推進(jìn)作用，并在實(shí)際的管道檢測應(yīng)用中不斷地優(yōu)化和完善安全管理措施，確保油氣管道安全穩(wěn)定的運(yùn)行。