油气长距离输送管道安全问题分析

刘礼豪

摘 要：油气是我国社会经济发展的主要动力，原油、石油和天然气在长距离管道输送过程中，会产生油气管道泄露、选线不当等安全问题。因此在保障油气管道安全运输的前提下，需要制定管道传输路线、传输口径、抗腐蚀与稳压等措施，以尽可能的减少油气传输的事故风险，最大程度保证周围居民的生命安全。本文主要探讨油气长距离输送管道安全问题，并提出一系列油气长距离传输的安全管理方案。

关键词：油气 长距离输送 管道 安全问题

中图分类号：TE832 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）03（c）-0076-02

我国油气输送采取“西气东输”的方式，进行东西部石油和天然气的协调管理。而油气作为易燃易爆的危险品，很容易由于管道腐蚀、内部压力与冲击力等的变化，而发生爆炸、泄露和热辐射现象。同时在油气长距离传输路线的选择方面，也会由于不当传输方案的制定，而产生环境保护与财产安全问题。因此油气管道施工部门要制定合理的油气传输方案，才能有效保障油气管道的传输安全。

1 油气长距离输送存在的管道安全隐患

1.1 输送介质的安全隐患

当前民用油气传输管道，主要负责传输原油、石油和天然气等储运介质，几种传输介质均存在易燃、易爆和毒性等特征。（1）易燃易爆性。其中原油是C、N 、O、S等元素组成的液体，闪点为-6.7℃～32.2℃，属于易燃易爆化合物。而汽油作为主要的民用生产燃料，比原油更易挥发，燃烧、爆炸的极限温度与体积分数也较低。在遭遇周围明火的情况下，汽油会由于自身闪点较低而发生燃烧或者爆炸。天然气是一种无色无味的气体，其也会周围环境温度与体积分数的变化而发生爆炸（体积分数极限为10%）。所以在油气泄漏的过程中，液体或气体会迅速凝聚，在物质浓度上升到一定程度后会发生爆炸和燃烧。（2）毒性。原油、汽油都属于挥发性的有害液体，挥发出的蒸气会对周围人群产生毒害。原油中含有芳香气味的不饱和烃，吸入后会破坏人体的血液机能与循环系统，从而导致患者产生癌细胞病变。而汽油会挥发出具有刺激性的蒸气，人群在吸入后会产生皮肤、呼吸道和神经系统疾病，甚至使患者产生失眠、失忆、浑身乏力等症状。天然气虽然被鉴定为低毒性物质，但也会对人群的神经系统造成损害。

1.2 管道施工工艺的安全隐患

（1）管道设计不合理。在油气长距离传输管道施工前，需要对管道施工材料、强度、压力和其他部件等进行设计，才能有效保障传输管道符合传输要求。在管道外部腐蚀涂料的施工中，不同施工企业防腐材料的选择相差较大，在未考虑周围环境土壤质量的情况下，易造成管道的泄露或静电问题。（2）施工工艺较差。当前大多数管道施工人员的技术水平较低，施工部门对施工流程的管理不到位，就产生了施工过程中的管道损坏问题。油气传输管道需要经过组装，并通过对熔铸裂纹的焊接，来完成对内外部管道壁的修补工作。但管道施工中一定会出现材质变形的情况，因此需要注重穿越公路工程的施工。（3）管道液体流动冲击。油气管道内需要传输大体积的石油和天然气，而控制管道的阀门则能够保证管道内部压强。但在水泵、阀门发生故障的情况下，管道中的液体、气体流速会发生显著变化，从而造成管道内部的压强改变。一旦管道压力过高，就会出现管道的崩裂或爆炸现象。（4）管道腐蚀的破坏。油气管道处于土壤的包裹中，其会受到周围水分、酸性物质、二氧化碳和氧气的影响，而发生管道的化学腐蚀、电腐蚀。

1.3 油气长距离输送路线的安全隐患

在油气长距离的安全传输过程中，需要穿过山区、城市或乡村居民点、水源区和化工企业等区域。因此在油气长距离传输的路线选择方面，也存在着一系列的安全问题。（1）城市或乡村居民区域的爆炸。在靠近城市或鄉村居民点的区域，施工单位若要埋设油气传输管道，其必须要与居民区保持一定的安全距离，否则会由于爆炸对居民的生命财产造成危害。（2）自然环境的安全问题。有些油气传输不得不通过河流、山地和高海拔地区，在穿越自然地带的管道施工过程中，需要考虑山体滑坡、水体腐蚀、泥石流等环境影响，尽可能躲避自然灾害多发地段，从而避免油气传输管道的损伤。（3）军事与基建区域的安全问题。对于那些要穿过军事与基建禁区的施工，需要重新选择其他线路进行管道埋设，施工过程中要保持管道的完整性，从而避免对周围环境造成损害。

2 油气长距离输送管道的安全隐患排查与评估

油气传输管道的安全隐患，主要包括管道设计、施工误操作、腐蚀与静电积聚等。管道设计包含管道质量设计、施工方案、路线设计等多方面内容，需要专业的施工部门进行管道施工操作。施工部门要严格考量管道质量、外界环境和管道线路，从多层次分析管道施工的缺陷与可行性，以及面临的潜在安全风险。一旦有某一环节存在漏洞，油气传输管道施工就会产生相应的事故问题。而施工误操作则是常见的施工隐患，大多数管道损坏问题都来自施工人员的误操作。最后，腐蚀分为地表腐蚀、大气腐蚀、管道内部腐蚀等，与静电积聚同属于管道慢性损害。油气传输管道在与周围环境长时间接触过程中，会由于大气或土壤的化学侵蚀，而发生相应的泄露情况。静电积聚是一种慢性的摩擦作用，摩擦放电产生的静电电火花，其能够发出点燃油品蒸气的能量，从而导致管道燃烧或爆炸情况的产生。

油气长距离输送管道施工前，需要对传输管道及其施工存在的安全隐患，进行细致的排查与评估。当前油气传输管道隐患排查的方式，主要包括现场安全分析、可操作性与危险分析、安全检查表分析、事件树分析和事故树分析等。其中现场安全分析主要排查施工现场的安全隐患，可操作性与危险分析主要针对油气管道的流量、温度和压力，进行管道工艺参数分析，从而确定参数变动而造成的安全隐患。在事件树分析的过程中，所有安全隐患都会进行定性与定量分析，来为相应的安全对策提供可靠依据。而事故树分析与事件树分析类似，也是通过逻辑关联来寻找事故原因的方法。安全检查表法主要将所有的项目施工内容列为表格，主要负责管道施工场地、周边环境、操作管理的分析，以保障整个输送管道施工流程的安全性。事件树分析类似于决策树分析，是对油气管道施工安全隐患的预判，主要在于找出事故发生的危险源。之后将油气管道施工的发生原因，与最终产生的事故发生结果进行连接，从而完成因果逻辑关系的对应。

3 油气长距离输送管道安全隐患的治理措施

3.1 安全隐患风险评估体系的构建

首先需要设置不同安全风险的等级，比如对管道质量、施工方案、施工误操作、外界腐蚀、静电摩擦等，进行安全风险等级的制定。然后再对不同的安全隐患展开风险评估，以完成对事故结果的预判与分析，最终才能提出相应的风险解决措施。总之，要构建起完善的安全隐患风险评估体系，对事故的发生概率、影响范围进行评估，才能保障油气传输管道的平稳运行。

3.2 安全隐患监督与治理机制的实施

不同管道施工企业有着不同的施工工艺，而且在不同地区管道施工过程中，管道自身的热力学性质、压力等也不同。同时不同企业的施工流程也不尽相同，施工中也存在着各种各样的安全隐患，因此需要安排人员进行施工的监督管理。在油气输送管道质量的选择方面，应建立起完善的材料采购制度，然后指派特定的督查人员检查管道、抗氧化涂料的材质。油气输送管道施工方案的制定中，需要综合考虑地形地貌、周围环境、气温气压等外部条件，尽量避开存在安全隐患的区域，这样才能降低外部环境对管道的损坏。而关于油气输送管道施工的误操作，需要分配专业的监督与管理人员，对管道最终的施工质量进行验收，以减少施工过程中的管道损坏。在外界空气、土壤对输送管道的腐蚀方面，需要在管道内外壁涂抹符合标准的抗氧化涂层，以减轻自然环境对输送管道的腐蚀。施工企业需要做好专业管理人才的培训，通过编制相应的应急预案，来解决施工中的突发情况。同时要做好自然灾害的预警与处理工作，通过对施工环境进行检测后，来完成周围人员与财产的撤离。最后地方政府要安排相应的监督管理人员，对施工企业的资金使用、施工流程等进行监督，并查处存在安全隐患问题的企业。只有做好油气输送管道安全隐患的监督与治理，才能保障油气输送的平稳运行。

3.3 油气长距离输送管道的选线策略

在油气输送管道的选线中，需要做好以下几方面工作：地形地貌勘察、建筑设施勘察、输送管道路线制定、储运介质风险量化分析等。首先需要派专业人员对管道施工的地形特征进行分析，包括水源情况、土壤情况、周围环境的调查。然后统计管道沿线的居民区、军事设施、基础建筑设施等，尽量与以上区域保持一定的安全距离。之后制定合理的油气输送管道埋设线路，并进行输送管道线路的分段管理。接下来根据《油气长距离输送管道测量规范》，进行管道埋设地点的地质与水文测绘。最后要对传输管道中石油、天然气的潜在风险进行量化，制定出输送管道选线的优化方案。

4 结语

油气传输管道的施工质量和施工线路，决定着油气管道使用寿命的长短。因此在油气长距离输送施工过程中，要制定严格的施工监督与管理方案，对管道质量、施工方案、施工误操作等进行控制，以减少施工对管道造成的损害。同时在油气传输管道埋设线路的选择方面，需要制定恰当的选线策略，以降低油气管道的建设成本与安全隐患。

参考文献

[1] 齐广慧，黄荣刚，曾喆，等.基于层次分析法多因素定权的油气管道选线方法[J].测绘科学，2013（5）：122-125.

[2] 王泽晗，刘震，朱博，等.油气长输管道事故风险质量评估与选线方法研究[J].中国石油和化工标准与质量， 2016（11）：15，17.

[3] 陈建锋，刘波波.长输管道事故风险分析与选线方法探讨[J].化工管理，2016（26）：327.

[4] 張圣柱，吴宗之.基于风险的长输油气管道选线优化方法[J].石油学报，2014（3）：570.