1 前言
引進清潔、優(you) 質、高效的天然氣能源,建設我省天然氣輸配管網是我省經濟快速發展的需要。目前,省內(nei) 已建成杭州一寧波、杭州一湖州天然氣輸配管線,川氣東(dong) 送、西氣東(dong) 輸二線配套工程,以及寧波台州溫州天然氣輸氣管道也將相繼完成,屆時,全省將形成“多氣源環網”的省級天然氣輸氣管網。
長輸管道運輸要做好油氣管道安全工作,應加強管道安全生產(chan) ,堅持“安全第一,預防為(wei) 主,綜合治理”的方針,綜合運用法律法規、經濟政策,科學技術及輿論導向等多種方式,促進相關(guan) 單位依法進行安全管理,促進天然氣管道工業(ye) 的安全發展和可持續發展。
2 輸氣管道安全存在問題
天然氣輸氣管道具有管徑大、運距長、壓力高和輸量大的特點,包括管線、場站、防腐設施等附屬係統,是巨大而複雜的工程。而輸送的介質是易燃、易爆、易揮發的氣體(ti) ,一旦因各種原因造成管道泄漏、破壞,則可能引發火災、爆炸事故、造成生命、財產(chan) 的巨大損失,同時給公共衛生和環境保護帶來較長時間的負麵影響。對地下管網缺乏規範管理,增加了不安全因素。隨著城市規模的不斷擴大,給燃氣管道敷設帶來了便利條件。與(yu) 此同時,由於(yu) 城市管理的條塊分割,對地下管線缺乏規範管理,少數建設單位不按規範施工,有些市民安全意識薄弱都給城市燃氣管網運行增加了不少安全隱患。
3 天然氣管道危害成因分析
3.1 設計合理性及危害的主要表現
3.1.1管道選線、場站選址。管道的路由是設計中非常重要的一項工作。線路的走向、長短和通過的難易程度對整條管線的投資、施工、運行安全都有很大影響。設計時要注意場站及站內(nei) 的建築物布局、分區、防火間距、防火防爆等級、消防設施配套,與(yu) 周圍及其他建築物的安全距離等問題,以防相互影響,產(chan) 生安全事故,並危及相鄰設施。
3.1.2工藝流程、設備選型。長輸管道運行安全與(yu) 係統總流程、各場站工藝流程及係統設備布置有非常密切的關(guan) 係。工藝流程及係統設置合理、設備選型恰當,係統運行就平穩,安全可靠性就高。否則,將給係統造成各種安全隱患。
3.1.3管道強度計算。管道強度設計計算時,對管道的受力載荷分析不當,或強度設計係數取值有誤,將使強度計算產(chan) 生偏差,造成管材、壁厚的選用不恰當。因此,管道應力分析、強度、剛度及穩定性校核產(chan) 生偏差,將會(hui) 造成管道變形、彎曲甚至斷裂等嚴(yan) 重後果。
3.2 施工缺陷
3.2.1焊接缺陷。焊接是管道施工中最重要的一道工序,管道焊縫處產(chan) 生的缺陷常見有裂紋、夾渣、未融合、氣孔和咬邊等,管道一旦建成、投產(chan) ,一般情況下都是連續運行。因此,管道中存在焊接缺陷,不僅(jin) 難以發現,而且不易修複,會(hui) 給管道安全運行構成威脅。影響焊接質量或產(chan) 生焊接缺陷的主要因素有:
(1)焊接方法的影響。手工焊工藝采用多機組流水作業(ye) ,勞動強度較低、效率較高、焊接質量也較好,但焊接質量還取決(jue) 於(yu) 焊接環境和焊工素質。
(2)管口質量差。在鋼管運輸過程中沒有保護好管口,造成橢圓度超差、局部變形等。若采用強力裝配方式進行焊接對口,會(hui) 在焊縫內(nei) 產(chan) 生較高的安裝殘餘(yu) 應力,造成較大的應力集中。
3.2.2防腐層補口、補傷(shang) 的質量問題,防腐層補口、補傷(shang) 的質量問題主要表現:表麵粗糙度達不到標準要求;補口時未按規定要求與(yu) 鋼管已有的防腐層進行搭接,或搭接長度不夠;補傷(shang) 的粘結力或厚度不符合要求,造成再次損壞或防腐能力不足等;補口、補傷(shang) 質量較差將會(hui) 直接影響管道抗腐蝕性能,從(cong) 而引起管道腐蝕。
3.2.3管溝開挖及回填的質量問題。如果管溝開挖深度或管溝基礎不夠,特別是采用機械壓實時,將造成管道向下彎曲變形;地下水位較高而管溝內(nei) 未及時排水就敷設管道,會(hui) 使管道底部懸空,如果夯實不嚴(yan) ,極易造成管道拱起變形;回填土的土質達不到規範要求時,其中的石塊等可能磕傷(shang) 防腐層;回填高度、夯實程度不夠,會(hui) 造成管道埋深不夠、管溝基礎不實等問題。
3.2.4穿跨越質量問題。對於(yu) 需要穿越公路、鐵路及江河等特殊地段的管道,由於(yu) 敷設完成以後難以實施再檢修等工作;因此,施工質量的優(you) 劣對充分保證穿越管道質量顯得尤為(wei) 重要。穿越河流段的管道,當河床受水流衝(chong) 刷而使其深度逐漸減小,將可能造成管道懸空。河流堤岸防護工程的施工或公路和鐵路養(yang) 護工程的施工也有可能對管道造成損壞。
3.3 第三方損傷(shang) 的主要表現
3.3.1建築、施工損傷(shang) 管道。當管道經過經濟發達地區或人口稠密的城鎮範圍內(nei) 時,該區域內(nei) 的建築物的施工、道路和橋梁等基礎設施較多。由於(yu) 各種施工管理設計的管理部門眾(zhong) 多,在缺乏有效機製和觀念淡漠的情況下,難以協調,所以在施工時,經常會(hui) 出現損壞長輸管道的現象。
3.3.2違章建築占壓管道。有一些單位和個(ge) 人受經濟利益的驅使,常常忽視安全生產(chan) 和管理,在管道附近空地甚至管道上修建公路、房屋、建構築物等,或進行開挖渠道、挖沙、生產(chan) 、打井等作業(ye) ,造成占壓埋地管道的現象。這種占壓現象,既構成了對管道基礎的破壞,引起下沉,又增加了管道的負荷,造成了管道彎曲變形甚至損壞。
3.3.3有意破壞。一些不法人員為(wei) 了獲取經濟利益,盜、扒管道防腐層,偷盜儀(yi) 器設備、閥門或附屬設施,並人為(wei) 蓄意破壞管線其他設施。
3.4 地質災害
對管線造成損壞的地質災害有地麵沉降。地麵沉降的發生有一定的地質原因,也有人為(wei) 因素。隨著經濟社會(hui) 的發展、人口膨脹、地麵沉降現象越來越頻繁,沉降麵積也越來越大,人為(wei) 因素已大大超過了自然因素。地麵沉降會(hui) 導致管道下部懸空或產(chan) 生相應變形,嚴(yan) 重時發生斷裂,造成設備與(yu) 管道連接處變形或斷裂。
3.5 管道腐蝕的危害
腐蝕是造成天然氣長輸管道事故的主要原因之一。腐蝕既有可能大麵積減薄管道的壁厚,從(cong) 而導致過度變形或破裂,也有可能造成管道穿孔,或應力腐蝕開裂,引發漏氣事故。場站的地麵管道、設備,由於(yu) 受到大氣中水、氧氣、酸性汙染物等物質的作用而引起管道腐蝕。長輸管道主要采用埋地方式敷設,埋地管道受所處環境的土壤、雜散電流等因素的影響,容易造成管道電化學腐蝕、細菌腐蝕、應力腐蝕和雜散電流腐蝕等。
3.6 操作失誤的主要原因
3.6.1管理、操作人員自身技術水平、業(ye) 務素質不同。
3.6.2操作人員沒有認識到嚴(yan) 格執行操作規程、遵守安全生產(chan) 規定的重要性,有章不循或違章操作。
4 減少天然氣管道安全危害的措施
根據上述管道危害的分析,結合天然氣管道建設和運行的實際狀況,為(wei) 減少影響天然氣管道安全危害,確保管道安全,提出以下措施:
4.1 嚴(yan) 密規劃、協調工作、完善設計
4.1.1嚴(yan) 格執行國家石油天然氣行業(ye) 的現行標準、規程和管理規定。
4.1.2線路走向安全可靠、經濟合理,充分考慮施工和運行管理的可操作性。
4.1.3對河流、公路等穿越管線采用套管保護,重點設防。
4.1.4管道防腐采用外塗層加陰極保護的聯合防腐技術。
4.1.5結合管道沿線地質情況,增加管道埋深:旱田管頂覆土由1.2m增加至1.5m,水田管頂覆土由1.5m增加至2.Om。
4.1.6做好工程地質勘察,盡量避免不良地質地段,采取合理有效的防靜電和雷擊措施,使自然災害可能對管線造成的影響降到最低。
4.2 嚴(yan) 格選材、嚴(yan) 把工程質量關(guan)
4.2.1施工前,公用、勞動、技術等部門要聯合對所選用的管材設備進行嚴(yan) 格的檢查和檢測,特別是對將要用作高壓管線的材料,更要嚴(yan) 格篩選。組織行業(ye) 內(nei) 專(zhuan) 家多方麵論證,確定主要材料設備的規格、型號。
4.2.2嚴(yan) 格審查施工單位的各項施工組織方案,確保符合技術規範標準和工程實際,對施工重點工序尤其是管道焊接嚴(yan) 格管理,管道下溝時嚴(yan) 禁損傷(shang) 防腐層,采用電火花檢漏儀(yi) 和音頻檢測儀(yi) 檢查,發現漏點及時修補。
4.2.3對穿越段焊口作100%射線和100%超聲波探傷(shang) 。開挖中和開挖後,業(ye) 主、監理複核管溝中心位置、溝寬及溝底標高,確保埋深達到設計要求。
4.2.4管道施工過程中,應該科學組織、文明施工,盡量避免管道防腐層的損壞和管體(ti) 的損傷(shang) 等。一旦發生損失,必須采取內(nei) 部的清理,防止泥土、手套、焊條、工具等雜物遺留在管道內(nei) 。
4.2.5在嚴(yan) 把施工質量的同時,堅持“安全第一,預防為(wei) 主”的方針,采取多種有效的安全管理措施,實現全線無事故、無人身傷(shang) 害的安全施工目標。
4.3 規範化運行管理,杜絕操作失誤
4.3.1通過清管可以排除管內(nei) 汙物和積液,達到提高輸送能力和防止內(nei) 腐蝕的目的。因此,應根據管道運行狀況,合理製定清管周期並及時組織管道的清管工作,特別是初產(chan) 投入更要引起注意。
4.3.2加強運行管理。要有完善的安全管理規章製度、操作規程和事故預案。要加強一線操作人員和調度人員的培訓,使其熟練掌握正常操作和事故狀態下的緊急處理程序和操作。
4.3.3要確保應急保護係統的正常運行,對管道腐蝕狀況要進行監測,發現問題及時采取措施。
4.3.4要有一支精幹、高效的維護隊伍。配備完善的維保機具,確保事故狀態下及時到位,並在最短時間內(nei) 完成搶修作業(ye) 。
4.4 加強天然氣管道沿線的巡查
製定完善的管道巡線製度,要利用GPS定位儀(yi) 等先進的設備進行沿線的巡查,定期監測管道埋深,特殊管段重點巡查,防止違章建築占壓管道,最大限度地減少自然災害和人為(wei) 因素的破壞。
4.5 加大天然氣管道安全保護工作的宣傳(chuan) 力度
管道沿線各地、各有關(guan) 部門要加強對沿線群眾(zhong) 的管道設施安全保護的宣傳(chuan) 教育,增強廣大人民群眾(zhong) 對天然氣管道安全重要性和違規行為(wei) 危險性知識的認識和了解,強化天然氣管道安全保護意識,打造專(zhuan) 管成線、群管成網、縱橫交錯的全方位、全社會(hui) 的燃氣管道安全運行管理機製。
5 結束語
為(wei) 預防事故發生,保障安全生產(chan) ,我國先後出台了《石油天然氣管道保護條例》、《石油及天然氣管道安全監督管理規定》等法規,對油氣管道的安全監督管理做出了明確的規定。采取一係列行之有效的措施,切實提高管道檢測水平、加大對管道破壞的打擊力度、實施管道風險評估等措施,一定能把發生事故的可能性降到最低,達到控製或消除事故隱患的目標。