浅议油气输送管道隐患成因及治理对策

杨 军，盛耀祖，孙芳丽

(中国石化江苏油田分公司采油二厂，江苏金湖 211600)

近年，油田企业对标进行了油气输送管道隐患排查重点整治。但管道周边乱建乱挖乱钻及老旧管道腐蚀问题依然突出，破坏损害油气输送管道及其附属设施现象仍然存在，油气输送管道风险管控须高度重视。只有对油气输送管道隐患成因进行综合分析，研究治理对策，做好管控工作，才能确保隐患整治攻坚战的成果得以巩固。本文以某采油厂为例，分析了油气输送管道隐患成因，提出了治理对策。

1 隐患成因

1.1 腐蚀、断裂

1.1.1管理原因

a)设计环节。初期设计时，没有参考或综合考虑地形地貌因素，造成途经地管道应力不均和弹性变形等机械损伤。若管道设计参数中安全系数选取过小，将会发生管道断裂失效。

b)制造环节。目前在用管道大多采用20#钢，若管材本身制造质量出现问题，如表面缺陷、砂眼、裂缝以及壁厚不均匀或圆度不合标准，会影响管道运行寿命。

c)施工环节。管道新建或维修的施工质量，将直接影响管道使用寿命。如焊条选用不对，或焊缝有杂质、孔洞或气泡，易造成焊缝腐蚀；焊接强度不够，承压效果差；焊接方法不对，造成焊口缺陷。

d)操作环节。超压运行、操作过快、油品变化等情况，都会引起管道内部压力变化，流速和压强出现剧烈变化极易发生水击，对管道造成损害。

e)第三方破坏[1]。由于周边居民对油气管道保护意识不强，或管道走向不明，油区周边时常发生农田耕作、掘地打桩以及违章作业行为，会造成管道的机械损伤甚至破损泄漏。

a)土壤的影响。土壤滑移或松软塌陷，表面土壤层不稳定，使长输管道产生很大的轴向、弯曲和剪切应力，造成管道的失效[2]。

b)临近水体的影响。管道附近有持续水流，极易造成下方基础掏空，自重和承受应力增大，产生振动，会造成管道断裂或疲劳失效。同时，临水管道的水—空气界面处的腐蚀生锈速度更快，外腐蚀也会加快。

1.1.3内外腐蚀

钢质管道自身存在氧化生锈的过程，输送原油中含有硫、Cl-和细菌，油田化学剂的井口返出物也会产生一定腐蚀物，加剧腐蚀。土壤对管道的外部腐蚀，既有化学腐蚀，又有电化学腐蚀。土壤种类、性质和环境条件不同，造成的腐蚀程度和腐蚀速度也不同，腐蚀的不均匀性，也会加剧土壤对金属管道的电化学腐蚀。

1.1.4防腐系统缺损

a)外防腐层缺损。①三管伴热流程的石油沥青防腐层，存在吸水率大、耐老化性能差以及不耐细菌腐蚀等缺点，随着时限延长会逐渐失效；②打卡、补焊后，破损外防腐层未重新包裹，或挖掘、回填时作业不慎使外防腐层受损，会加剧局部腐蚀。

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b)内防腐层缺损。①管道内防腐施工时，涂层喷涂薄、不均匀或不连续等，使涂层粘结不牢、局部空缺，起不到防护作用；②输送油气中含有杂质、固体颗粒对内涂层冲刷、侵蚀，会造成内防腐层受损。

c)阴极保护系统的失效。①牺牲阳极自身过度消耗或超期服役引起的失效；②对阳极的使用环境和情况检查维护不到位，尤其是外防腐层及钢管外壁破损缺陷后，会造成提前损耗用尽[2]，，腐蚀速度则会加剧。

1.2 占压、安全距离不足

1.2.1企业原因

a)设计和申报环节。①规划设计时，对城建规划区域等因素考虑不周，加之工农关系处理难、投资预算紧，安全间距的参考仅满足设计标准的最低要求；②企地联系不紧密，未如实开展管道新、改建施工的设计规划或审查报批，地方政府在区域整体规划时未对油田实际情况予以统筹考虑。

b)施工建造环节。①施工标准执行不严，对处于地形特殊、复杂的地段或与公路平行的局部管段，未通过增加壁厚、敷设套管等保护措施来提高安全系数；②与当地居民的信息沟通不到位、不及时，先建后压、临近搭建等现象屡有发生。

c)隐患专项整治。油田在油气输送管道隐患整治攻坚战期间，虽对在册的重大、较大隐患进行了专项治理，很大一部分一般隐患仅通过管控措施和局部性整改削减了风险，暂时被划入“治理完成”范围。

1.2.2地方原因

a)土地归属和城镇发展。油气管道用地的不同用途和取得方式，造成管道用地的权利归属不同，导致占压管道普遍存在。

b)法律健全和执行情况。我国陆续出台了《石油天然气管道保护法》等法律法规，但是居民的法律和公共财产意识较低，且当地的地方保护政策对违法行为较少干预、制止或惩处，因此对油气输送管道安全运行造成威胁。

2 治理对策

2.1 完善制度标准，明确责任主体

a)把握油田生产实际和特点，健全管道巡线、检测、保护等生产管理制度和检查考核制度；及时掌握和运用相关安全技术标准，不断完善安全操作规程，提高运行操作安全性。

b)从规划、设计、施工到投产、运行维护等各环节加强油气输送管道建设项目管理，明确责任分工，细化工作职责；健全完善考核指标体系，把工作任务、目标层层分解，严格考核兑现，落实主体责任。

2.2 加强运行管理，做好检测评估

a)规范施工组织，一一对接技术方案和标准要求，同时加强使用材料监管、施工质量监督，抓好施工各环节质量管控。

b)积极开展温度、压力等因素对管线腐蚀速率的影响，合理制定、调控生产运行参数。重要管线设置超压停泵保护功能，关键节点设置排量异常预警。

c)制定检验周期，定期开展“薄弱点”检验和全面检验，如探伤检验和壁厚检测，提出计划性维护建议；对管道现有状况进行安全综合评价，开展风险分级评估。

2.3 开展企地共建，加强普法宣传

a)及时向地方政府做好风险告知和隐患月度上报工作，对接整治困难隐患。管道新建、改建等重大施工项目严格按规范办理规划报建手续，及时报送管道建设选线方案，将管道规划建设和已整改管道纳入城乡规划。

b)充分利用多种手段和媒介宣传《石油天然气管道保护法》等法规条文，增强油田员工和民众的安全意识和守法意识，自觉维护管道安全，调动大家保护管道的主动性和积极性。

2.4 抓好巡查防护，提升应急能力

a)利用信息自动化平台，管理区、班组实施平台“双监控”，对周边施工情况及时制止并密切关注。同时针对腐蚀、占压等情况，建设“管线运行大数据库”，做到有的放矢。

b)继续完善油气管道警示桩等标志标识，做好管道沿线居名的风险告知和应急提醒；对外防腐层破损点及时修复，对管道易碰撞点加装防护栏，对管跨等悬空点增加支撑，对占压、安全距离不足管网隐患开展专项治理。

c)结合管线实际情况，制定应急预案；加大管理区、班组日常培训和锻炼，落实各段管控节点，加强班组间群防、群控；充分运行应急管理平台，有效提升厂-管理区、各应急功能组之间综合协调效率。

2.5 加强研究分析，加大科技应用[3]

a)加强对管道泄漏、断裂成因研究，如腐蚀缺陷、管跨振动、涂层磨损等，利用故障树分析，进行多层次模糊综合评价，找出管道薄弱环节。借助数学建模和电脑模拟，演算出管道失效过程，制定合理的管理方案。

b)加大对重要管道和敏感区域管道在线检漏技术的运用，开展油气管线防腐不开挖检测；充分利用勘探开发一体化业务协同平台(EDIBC)，完善管道基础信息数字化建设，提升大数据应用能力。

c)推广应用阴极保护系统。阴极保护技术的原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流，被保护结构物成为阴极，使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制。推广应用外加电流阴极保护、牺牲阳极保护等技术，可减缓管道腐蚀速度。

d)推进涂层防腐技术研究。环氧粉末防腐层是将粉末涂抹在管线外层，通过加热方式达到防腐目的；推进硬质聚氨酯泡沫塑料，起到隔水防腐效果。

3 结语

随着油田发展，油气输送管道越来越多、越来越长，且由于运行时间延长和地方城镇建设等影响，都增加了油气输送管道的安全隐患，一旦演变成事故将会给油田带来经济损失和负面影响。要实现稳定持续发展、展现负责任的社会形象，要在制度、责任、质量、防护、应急、研究等方面下大气力、用深工夫，抓好各环节管控，从而确保油气输送管道的长周期安全运行。