天然气储运工程中的安全环保管理工作

王瑞林 王兴军

河北省任丘市华北油田华港燃气集团有限公司 河北任丘 062552

近几年，作为清洁能源的天然气在能源消费结构中占据的比重持续增加。在天然气消费需求不断上涨进程中，关于天然气储运工程的安全环保管理愈发受到关重。基于此，从安全环保视角，探究天然气储运工程管理的策略非常必要。

1 安全环保管理工作的价值

1.1 保证工程效益

天然气为甲B 类易燃易爆物品，作为储运工程中的介质其本身就具有危险性，一旦泄露遇到火源就会引发火灾爆炸事故[1]。通过在天然气存储工程中加强安全环保管理，可以在后期具体工作中建立安全环保管理程序，完善安全环保管理制度，从源头入手减弱、消除火灾爆炸风险，避免相关风险问题对天然气储运工程安全、环境效益造成影响，为天然气储运工程经济效益提供保障。

1.2 降低事故发生率

在天然气储运工程中，储存和运输设施是重大危险源之一。在经济建设进程中，天然气储运工程规模持续扩大，相关设施呈现线路长、管径大、压力高的特点，储存运输沿线人文、自然环境复杂，极易遭受内部或其他第三方破坏而发生安全事故。通过及时、恰当的安全环保管理，可以降低相关事故发生概率，保证天然气储存运输工程顺利推进[2]。

2 安全环保风险简析

依据单耗热力学理论思想，结合天然气储运工程开展理论研究，建立模型，分析安全环保风险。在理想状态下，结合热力学第二定律，天然气储运工程中能源利用满足能量平衡守则，即燃料能量消耗总量为天然气能量和能量损耗的和。

天然气储运工程包括燃烧、回热和膨胀几个过程，对上述过程进行环保分析，得出最大单耗为燃烧过程燃料附加最低单耗、膨胀过程附加最低单耗、回热过程附加最低单耗与节流过程附加最低单耗的和。其中在燃烧环节，储运工程盖层分布不均、注入气体压力超标等均会导致盖层破损，引发天然气逃逸事故；在回热环节，因垫底气量随工作气量的增大而增加，注气后残余气藏溶解，导致天然气损失，污染周边环境；在膨胀环节，储运工程构造圈闭高度有限、注气压力超标，天然气推动边水向构造低部位移动，气水边界进入构造溢出会引发天然气泄漏[3]。

以某天然气储运工程为例，若其生产中已完成4个注气体、采气周期作业，且处于循环开发的凝析气藏为改建储气库，地层压力水平下降值为18.0MPa，剩余工作气量为2.11×108m3，改建后累计注入气体10.32×108m3，累计调峰供应气体11.32×108m3。计算可得储运工程总注气量与剩余底工作气体量的和为12.43×108m3，平衡差为1.11×108m3（天然气损失量），按总注气量10.32×108m3计算，天然气的损失率为10.76%。天然气的损失直接导致储运工程环境压力值升高，威胁天然气储运的安全，对周边环境生态具有较大危害。

3 安全环保管理工作策略

3.1 工程设施优化

当前天然气储运工程安全环保管理风险源于燃烧、回热、膨胀多个环节，相关环节均与工程设施紧密相关，安全环保管理工作者应从工程设施入手，与专业人员沟通，根据天然气性质，进行工程设施的优化改进。根据天然气甲类易燃特性，安全环保管理工作者应重视天然气储存和运输设施隔热性能，在普通堆积隔热技术应用的基础上，适当选用高真空隔热（有间隔物/ 无间隔物）、真空粉末隔热等技术。如将真空粉末隔热应用到低温储槽中，将高真空多层隔热应用到槽车中等[4]。

同时，要根据天然气储运设备可能存在的腐蚀风险，结合现场环境实际情况，进行总体布局、材料与零件的优化，尽可能减少外界环境因素的影响，保障天然气储运工程的安全。如在总体布局上，尽可能避开饮用水源地、自然保护区，保证工程站场与阀室距离区域“风口”较远，降低放空或泄露天然气集聚的风险。

3.2 管理责任强化

天然气储存运输工程运行过程中面临各种各样的安全风险，安全环保管理工作者需要明确自身肩负的工作责任，将天然气储运工程参与者职责进行划分，成立安全环保监督管理小组。小组责任人为专职安全环保管理工作者，需要依据全要素、全过程原则，推进安全环保管理，促使工程的每一个模块均涵盖在安全环保管理范畴内，保证工程细节操作的科学化、安全性。同时，专职安全环保管理工作者应为工程现场安全文明施工、环境保护承担全方位监督职责，在工程操作、安全文明管理方面，严格遵循相关规范，确保天然气储运工程对周边生态、内部人员和设备的破坏最小化[5]。

天然气储运工程参与者需要利用飞机巡线+GIS+直呼系统，构建系统而科学的巡视管理方案，全面、及时获知工程运行状态与周边生态环境的变化，定期收集、归纳工程中出现的安全环保问题，定期向小组责任人汇报，预先制定相关解决策略。对于偶然发生的问题，相关人员需要及时制定激进型紧急处理方案，保证天然气储运工程规范运作。在设施管理方面,应严格依据《中华人民共和国石油天然气管道保护法》等相关法律规定，将法律严格禁止的操作限定在安全距离范畴外。对于需审批的第三方工艺操作，需要由第三方工艺操作方委托资质达标的天然气管道安全评估机构进行安全咨询评估，以专家评审会论证的形式进行进一步评审。在评审之后，相关方可以依据评论审核意见、评估报告内容，进行《油气管道保护专项施工方案》与《事故应急救护援助预案》的制定[6]。同时，与设备供应方签订安全生产管理协议，对相关方进行安全环保宣传教育，在工程开始阶段指派专业技术人员进入现场给予安全环保指导。

3.3 危险源控制细化

危险源控制是天然气储运工程中安全环保管理的核心，安全环保管理工作者应借助国际油气生产者协会（OGP）在1974 年提出的HSE 管理体系，将健康、安全、环境管理视为一个整体，系统识别、排查与天然气存储运输工程推进具有较大关联的风险、风险源。确定风险源后，根据危险系数进行风险源的等级划分，制定对应等级的时效性措施，达到降低风险的目的，从根源上规避天然气储运工程风险失控问题。同时，还应从严监督、检测风险源，强化巡视检查及工程细节保养，依据“查端倪-观征兆-严整改”的流程，构建一个结构化的危险源控制体系，将引发事故、灾害的隐患消除在萌芽状态。

具体实践过程中，安全环保管理工作者应依据分类别、风险分级管理的总体方针，结合天然气储运工程基本属性、规模，从管道与储气库类别划分标准、HSE风险目录、统一风险等级划分方法等方面，进行不同级别风险管理的责任主体、工作内容的设计。其中HSE风险目录需要持续更新、细化，面向天然气储运系统整个生命周期，建立动态、实时、闭环的风险管理信息系统。管道与储气库可以划分为A 类、B 类、C 类三个类别，管道分类指标为管道输送介质类型、服役时间、压力等级、环境敏感度和重要性等；储气库分类指标则为库规模、服役时间、压力等级、环境敏感度和系统重要性等。具体如表1 所示。

表1 天然气储运库分类评分标准

在天然气储运库分类评分标准明确之后，安全环保管理工作者可以综合考虑天然气存运工程设计、实施、运行多个环节的风险等级，以及作业活动环境、工艺操作、人员安全风险、管道及站、库设备设施本体等因素，进行风险高低水平的划分[7]。其中I 级为一般可接受风险，如输气泵空转，输气管盘根安装过紧等，发生概率为1 次/ a，但仍然需要相关管理、工艺措施的改进。II 级为中等风险，如输气管腐蚀磨损穿孔、阀门接口垫片磨损等,发生概率为1 次/ 10a，需要采用必要危险源防控策略，并保证策略应用后风险被控制在可接受水平。III 级为高风险，如天然气大量集聚爆炸等，发生概率为1 次/ 100a，需要利用定量风险评价（QRA）方法）进行分析后针对性控制。

4 结语

综上所述，在天然气储运工程中，安全风险事故发生概率较高。一旦发生安全风险事故，不仅会危害工程设备设施及资源，而且会污染周边生态环境，威胁周边生物的生命健康。因此，天然气储运工程安全环保管理工作者应明确自身责任，从工程设备设施优化改进入手，完善巡查巡视、监督管理手段，从细处着手进行危险源的管控，降低危险源的发生率，保障天然气储运工程的顺利推进。