天然气管道企业安全发展面临的突出问题探讨

薛敏鹏

(中石化天然气分公司山东省天然气管道有限责任公司，山东 济南 250101)

0 引言

世界范围内，天然气格局正在深刻变化，绿色发展引领新一轮能源转型，天然气成为转型发展中最现实的过渡能源。“十三五”以来，国内天然气市场化改革持续深入推进，天然气利用和环保政策密集出台，驱动天然气消费快速增长[1]。然而，我国天然气储运设施建设滞后，单位面积管网里程仅为美国的15%，负载却是美国两倍，相对落后的储运设施限制了资源的合理调配和市场保供。2019年以来，国家油气管网体制改革落地，国家和各级政府都在酝酿新一轮的天然气储运基础设施布局，预计未来十年将迎来天然气管网建设新的高峰期，天然气管道行业全产业链、各类工程承包商、燃气公司都将面临前所未有发展机遇。

新的发展时期需要更高的安全水平。习近平总书记在十九大报告中指出，要树立安全发展理念，弘扬生命至上、安全第一的思想，健全公共安全体系，完善安全生产责任制，坚决遏制重特大安全事故，提升防灾减灾救灾能力。这是安全生产工作的大方向，也是安全生产的最低要求。然而近几年，中石油中缅管道、中石化川气东送等管道企业先后发生天然气管道泄漏火灾爆炸事故，造成较大的社会影响，也暴露了一些突出问题[2]。管道企业在快速发展的同时，要宏观把握安全形势，聚焦安全发展突出问题，深入推进风险分管控和隐患治理[3]，管控各类安全风险，治理重大事故隐患，实现天然气管道企业安全可持续发展。本文以中石化山东天然气管网为例，提出了天然气管道企业安全发展面临的形势及几个突出问题，探讨问题解决思路及面临的困难。

1 安全发展面临的突出问题

天然气管道企业要可持续发展，要一手抓已建成管道的安全运行，同时另一手筹划布局新天然气管道的规划建设，进一步完善天然气管网结构，提高管网运行的可靠性。从行业角度来看，管道企业都面临的五个突出安全问题：

1.1 管网布局和结构有待进一步优化

合理的管网结构是管道企业安全运行的最重要物质保障。以中石化山东管网为例，济青二线和山东LNG输气干线2016年建成投产后，山东管网在山东省内形成了以济青线和济青二线为主体的局部环网布局。但现有的管道口径小、设计压力低，地理分布上还主要集中在济青沿线和鲁中地区，广阔的鲁西南、胶东半岛烟威地区还未规划大口径干线管道，环绕整个山东地区的大管网还没有建成，还需要继续规划、布局新的管道项目，完善山东管网总体布局和管网结构，不断提高安全保障力度。

1.2 新管道路由难选，规划设计难做

随着我国经济发展和城镇化率提高，天然气管道建设项目与地方城乡规划、土地利用开发、生态环境保护、矿区的冲突经常发生，用地保障难度加大，管道路由越来越难以选择，导致管道在规划阶段就会产生一定数量的潜在高后果区；另外，管道建设与其他基础设施相遇、交叉日益增多，项目建成投产后，管道被占压、第三方破坏、外部损伤风险越来越大，安全运营风险加大。

1.3 管道本体安全情况不清

管道本体安全水平由管材质量、外防腐层、阴极保护系统的有效性、第三方损伤等因素决定。管道母材质量缺陷或者本体在施工期受到机械划伤易造成运行期管道泄漏，会导致防腐绝缘涂层失效等问题，后续在腐蚀的叠加作用下，易发生管道穿孔、甚至发生开裂事故。济青线2011年“7.02”爆管燃烧事故就是管道本体施工期有机械抓痕的原因，宣章屯-济宁管道的多次渗漏也是由于管道母材砂眼缺陷以及焊接裂纹等原因造成的。频发的泄漏事件不断倒逼管道企业大规模开展管道内检测，逐步摸清管道本体情况，中石油、中石化近年来已投入很大精力开展内检测。从全行业角度看，管道完整性管理理念和内检验技术还没有全面有效推广应用，管道企业对管道本体安全情况的认知，尚不能满足新时期安全管理的要求。

管道环焊缝质量问题异常突出。中缅天然气管道黔西南州晴隆段“6·10”泄漏燃爆较大事故调查报告证实管道泄漏的直接原因是施工现场焊接质量不满足标准要求，运行期间在组合载荷作用下发生环焊缝脆性断裂。环焊缝质量问题的原因又包括现场执行X80钢焊接工艺不严、无损检测标准要求低、施工质量管理不严等方面。事故后经各管道企业排查，环焊缝质量问题较大范围都存在。中石油计划两年内投入100亿专项资金对全部管道的300万道环焊缝进行开挖复测，全面排查、修复环焊缝问题。中石化山东管网也根据内检测结果，对疑似问题焊缝进行开挖复测验证，并对问题焊缝加装B型套筒进行修复。针对环焊缝问题，管道企业在规划建设新管道以及老管道隐患排查时，都应该给予高度重视。

1.4 管道高后果区数量多，安全风险大，治理成本高

管道高后果区是指油气管道发生泄漏后可能对公众安全、财产和环境造成较大不良影响的区域。山东管网目前存在高后果区136处，总长度达306km，占管道总里程近20%，其中Ⅲ级高后果区多达18处。大量的高后果区有的是前期规划选线时就存在的，更多的是地方经济社会快速发展造成的。以济淄线测0-测71号桩70公里管线为例，2002年管道沿线仅有个别村庄，户数远没有达到高后果区标准。经过近二十年发展，管道周边增加了大量的厂区、社区、学校以及其他人员密集特殊场所，形成的Ⅱ、Ⅲ级高后果区段达68公里，占比达95.8%。近些年人员密集型管道高后果区数量呈上升趋势，公共安全风险和环境风险不断增大，一旦发生事故，后果不可想象。要想通过改线的方式彻底治理，一是管道路由难选，二是治理成本较高。

1.5 地质灾害和和河流穿跨越对管道威胁较大

天然气管道企业是没有围墙的工厂，管道途经多省市山区、黄土塬、丘陵、水网、平原地段，地貌地形多样，地质水文条件复杂，暴雨、滑坡、崩塌、泥石流等自地质灾害频发，严重威胁到管道安全运行[4]。另外，河流穿越，尤其是北方地区季节性河流和上游有水库河流穿越段，旱季河道几乎没有水，汛期或者水库突然泄洪时，河道水流量和水位暴涨，对管道造成巨大威胁。

2 问题探讨

面对安全发展问题，要坚定一切事故都是可以避免的理念，增强安全发展的信心和决心；同时，也要认识到管道企业的安全发展是一个复杂的系统工程，影响因素多，情况也不断变化，问题周期性不断重复出现，不可能在较短时间就能解决所有的问题，需要政府主管部门、管道企业以及各相关方做好持续努力的准备，久久为功，方能见效。下面具体探讨问题的解决思路及面临的主要困难。

2.1 新管道规划和管网结构优化方面

国家管网公司挂牌成立后，预计国家级干线天然气管道将由其牵头规划建设运行，包括中石油、中石化和中海油在内的中央企业再投资建设天然气干线管道可能会在政策层面受到一定的限制。国家管网公司从全国“一张网”的角度，统筹规划并加快国家干线管道及储气库设施建设，可以彻底避免管道重复建设问题；继续推进“三桶油”原相对独立天然气管网的互联互通，完善国家天然气干线管网结构，提高国家级管网安全运行水平，从而提升储运设施保障民生的能力。省级管道企业规划新管道要兼顾考虑经济效益和民生需要，聘请高水平的规划设计单位负责管道规划设计，推动企业级管道规划纳入省级中长期管网发展规划，获得管道沿线政府部门最大程度支持，确保规划管道快速落地，完善省级天然气管网结构。两级管网结构持续优化完善后，生产调度运行的可选择性大大增大，总体上肯定会更加安全。

2.2 管道本体安全管理的措施及环焊缝问题解决思路

管道建设时期，项目管理单位和各参建单位要高度负责，牢固树立“今天的建设质量就是明天的运行安全”理念，严格执行工程施工、验收规范要求，保障管材制造、外防腐、布管、焊接、防腐补口、电火花验漏、下沟、回填全过程质量管控，确保管道本体无损伤。管道运行期间，内、外腐蚀和第三方施工破坏是影响管道寿命的重要因素。目前，管道的3PE外防腐层+强制电流阴极保护系统可以有效控制管道外腐蚀。内腐蚀多是由于管道内部积水清理不干净所致，建设期深度清水或者运行期通过清管清除内部积水，可以有效控制内腐蚀。针对第三方施工破坏问题，管道企业继续强化管道巡护管理，推广涉管道第三方施工企地联合审批、联合保护，降低管道受外部伤害风险。最后大力推广管道内检测技术。内检测是探究管道本体状况、强化管道本体安全管理的必要手段和重要措施，借助内检测手段，定期为管道进行“体检”，及时发现并修复管道缺陷，开展管道合于使用评价，科学评估管道剩余能力，是实现安全运行和管道本质安全的基础。针对环焊缝问题，管道建设期要根据不同钢材等级，针对性开展焊接工艺评定，制定焊接工艺规程和焊接工艺卡，从严焊接过程质量控制和无损检测管理，确保焊缝质量满足标准规范要求。针对最容易引发事故的“黑焊口”问题，一是对无损检测底片进行重新评定，排查“黑焊口”；二是对疑似“黑焊口”进行开挖验证，对焊缝重新进行射线检测，重新评定焊接质量。

2.3 管道高后果区风险管控措施及主要难点

高后果区治理最有效的办法是积极与地方政府协调路由，争取资金，通过改线或新建联络线等方式避绕高后果区，彻底消除风险。在彻底消除风险前，通过人防、物防、技防措施，做好高后果区警示标识、管道巡护、管道保护宣传和检测等工作，做好高后果区风险管控。日常高后果区管理主要面临2个难点。一是国家在法律层面没有高后果区保护条文。现行的《管道保护法》第三十条仅规定了管道两侧各5米的保护范围，第三十一条对在管道周边修建人口密集场所仅提出了原则性要求，操作性不强。《输气管道工程设计规范》(GB 50251—2015)也只规定管道与建构筑物的距离不应小于5米。这些条文被部分主管部门和建设单位作为建构筑物与管道保持间距的重要依据，管道企业无法制止管道周边新建工业项目或者民用设施，导致高后果区总数量不断增加。二是国家实行的是管道“临时用地，长期占用”的政策，未建立管道地下通过权登记制度和经济利益分配机制，调动地方政府和群众参与管道保护工作的积极性，形成高后果区管理共识和合力。

2.4 地质灾害和和河流穿跨越风险管控方法

在管道建设项目可行性研究阶段，建设单位都针对管道沿线开展地质灾害危险性评价、地震安全性评价、压覆矿评价，并编制了项目水土保持方案。然而各单位普遍仅仅将评价报告作为项目核准的手续，忽视了对评价结果的应用。建议在管道项目在规划选线阶段就避开地质灾害点、主要矿区、地震风险大的地区，设计阶段委托专业水土保持专业设计院开展水土保持专项设计，并针对无法避开的不良地质滑坡、泥石流、溶岩，提出针对性处理方案，强化评价成果运用，从源头长避免地质灾害问题。管道投入运行后，一方面日常巡检时，在提高专业巡线队巡线频次的基础上，发动沿线群众随时关注管道周边地质条件变化，在人烟稀少或较难进入的区域应用无人机巡线；另一方面定期聘请专业机构定期开展地质灾害和河流穿越风险普查，及时发现及时治理

3 结语

近年来国家天然气利用和环保政策密集出台，驱动国内天然气消费快速增长，然而国内天然气管道、储气库等储运设施建设进度相对滞后，已成为天然气产业发展的瓶颈。随着国家油气管网改革深入推进，国家管网公司即将落地，预计未来5～10年将是天然气事业的历史机遇期，管道企业面临着前所未有的发展机会。然而天然气的高危属性又注定管道企业必须安全发展，才能实现真正的可持续发展。管道企业在发展中必须重点关注管道规划设计及管网结构优化、管道本体安全及环焊缝、管道高后果区风险管控、地质灾害及河流穿跨越等问题，才能牢牢抓住历史发展机遇，将天然气事业美好规划和愿景一一落地，变成美好的现实。