长输油气管道运维中存在的问题及预防措施

周小超，张智辉，赵俊芳

(国家管网西气东输郑州输气分公司，河南 焦作 454450)

0 引言

随着管道技术的发展，长输油气管道呈现出大口径、高钢级、长距离的发展态势。因为管道运维作业点多、线长、涉及面广，所以需要的工作人员较多，而且人员流动也很分散，在落实长输油气管道运维工作时，会有很多影响因素，造成各种各样的安全事故。因此，对于管道企业来说，有必要对运维操作行为安全管理模型进行深入探索，并在实践中对其进行持续改进和完善，从而提升长输油气管道的安全性。

1 长输油气管道工程特点

1.1 建设困难

石油和天然气长输管道建设往往存在着地域上的大跨度、复杂地形，以及各地区环境因素差异等问题，使其在工程上面临着很大困难。在工程设计阶段，有关工作人员要对建筑施工过程中的具体情况进行全面考虑，并通过提升设计方案的科学性和合理性，尽量减少工程施工工作量和操作难度。

1.2 施工材料运输和管理比较困难

由于长输管道工程地域跨度比较大、施工地点多，给施工材料分配和管理带来了很大困难[1]。如果施工场地地质条件比较差，如有很多天然的障碍物，将会对材料运输造成很大影响，从而使长输油气管道不能按时完工。同时对钢材等质量大、需求量大的物资的储存工作造也带来了很大的麻烦，从而影响整个工程进度。

2 长输油气管道运维中存在的问题

2.1 防腐问题

在油气输送管道中，腐蚀是造成管道损坏的重要因素。在埋地长输管道中，大部分的腐蚀都是以外侧腐蚀为主，很少有大面积、均匀腐蚀的情况，主要是以局部腐蚀和点蚀两种形式出现。在役油气管道防腐处理中，最重要的是采用外层保护层和阴极保护。镀层是金属材料的首要防护，良好的镀层对金属材料有99%的防护作用，而阴极防护作用只有1%。现有的和正在建设的长输油气管道，都是通过涂一层防腐、阴极保护等措施来控制管道外部腐蚀。

2.1.1 防腐层质量控制问题

防腐蚀涂料质量控制主要有：防腐蚀涂料的选用、组装的质量控制、以及在使用过程中的维修。耐腐蚀涂料应选用有优良附着力、抗冲击性、抗阴极剥离性、抗渗透性、耐化学性、耐腐蚀、易于填充等。防腐涂层在设计阶段选择不当、预制工艺质量未达到有关规范要求、在服役过程中未注重对涂层的养护，均会对涂层保护作用产生较大影响，进而引起涂层失效，引起钢管锈蚀，对管道正常运行造成很大影响。

2.1.2 阴保系统运行异常

目前，已有研究表明，阴保系统运行异常与恒电位装置自身的某些性能问题没有直接关系，而更多的是由于其他阴保护体系的因素所致。如：恒电位装置的接线方式、参比电极的工作状态、其他阴保障体系的阳极接地等。对长期参比电极进行检测，大多数阴保护电位异常，都能很快得到解决。

2.2 第三方破坏原因

第三方破坏是管道故障最常见的类型之一，管道巡查是防止第三方损害的一种简单而有效的方法[2]。通过监测管道的泄漏情况、地形地貌的变化情况、管道附属设施的完好情况、管道的占压情况、周围的社会活动和可能对管道造成威胁的建筑活动等，可以对管道进行监测。虽然可以使用GPS监测巡线工人的位置，但由于不够精细，巡线工人通常使用电动设备巡线，虽然能够及时发现沿线的施工情况，但在某些区域，电动设备无法通行，特别是在夏天，由于管道沿线长满了杂草，导致回填质量和自然因素等造成的地基下陷、塌陷、露管等问题，如无法及时发现，将会严重威胁着管道的安全。

2.3 长输油气检测承包商管理存在的问题

现在，有很多检测机构都在从事管道外腐蚀直接检测和评估业务，这些承包商机构在技术力量上都没有太大差异，但其对于检测工作态度却存在很大差异，这与当前管道检测行业低价中标的现象有关。在当前节能减排大背景下，企业往往要求以最小投资做最大工程，因此，有些检测机构为争取中标，往往开出低价，造成后期造假、检测评估走过场为管道安全运行埋下隐患。

2.4 长输油气管道保护宣传不到位

在检测过程中发现当管道通过耕地时候，如果在管道上面有一个塌陷坑，那么，农民就会将这件事情告诉检测人员，并希望其能够将这件事情报告给有关部门，让其对此进行 处理。虽然在沿输气管道的100米桩基上都留有联络电话，但是，当地农民发现管道有异常时却很少主动打电话来反映，这表明输气管道保护宣传还有待加强，运行机制和体制有待完善。

3 长输油气管道运维中存在问题的解决措施

3.1 加大对管道巡线的投资力度，建立多元化的管道巡逻保证系统

将巡线管段划分为若干个等级，对辖区内的所有管道，分别采取步行或车辆交叉巡线方法，特别是没有伴随道路的路段，要及时发现管道上部出现的沉降、塌陷、露管等问题，并采取相应对策，消除管道运行中存在的安全隐患。同时，对巡线人员进行经常性培训，健全奖励制度，提高工作责任心，并根据实际需要，采用无人机进行巡逻。

3.2 阴极保护电位测试

目前已建成和正在建设的长输油气管道中，大部分都是以强迫电流形式对其进行阴极保护，而智能化远程传输检测桩也在很多地区得到广泛应用。利用该系统，可实时监测管道电势变化，并对管道电势变化进行监测，从而对管道电势变化作出相应的判断。现有智能检测桩基，主要检测的是管道通电电位，其检测指标为管道的极化电位(瞬间断开电位)，可为保护油气管道有较大影响，但其在长输管道上的大规模应用尚需时日。

3.3 加强对检测人员的技术培训

应加大对线路阴保护电位检测工作的关注，并对站点阴保护系统操作人员进行技术培训，以提升其技术水平。把沿线阴保电位测试工作交给专业的检测企业进行，或是强化对检测人员的培训，让其技术能力得到提升，站场阴保系统运维人员必须具有基础的系统故障排除技能，促使检测结果可以真正反映出管道电位状况，为管道运维提供决策基础。

3.4 在管道预埋管和施工过程中，要强化质量管理

在管道预埋管阶段，可以通过现场监督来控制防腐层预制质量。在管道施工时，要对防腐管现场进行严格控制，要加强对管道施工过程的控制，防腐层破损点大多数是在施工时没有对防腐层保护进行重视而导致。将外防腐层检测纳入管道工程竣工验收中，能够促使施工单位文明施工，有效地降低管道运维成本，还能极大地降低管道运营安全风险。

3.5 长输管道运维工作监控与技术更新

3.5.1 设立实时监控体系

由于长输石油和天然气管道运行情况比较复杂，因此，对其进行安全运行和管理的难度比较大[3]。运用自动检测技术，构建实时监测系统，实时在线检测管道现象，并采取切实可行的措施，解决或弥补泄漏现象。比如：声学探测技术就是以声学振动的方式来探测泄漏点，并对泄漏点进行预警。利用这些技术，可以在长输油气管道复杂环境下，对油气输送管道进行有效监测和监控，从而有效提高长输油气管道运维情况。

3.5.2 加大安全隐患的检查力度

对制造厂、油田、长输管道中存在的安全问题展开调查，发现问题，解决问题，对管道材料进行评价，持续贯彻实施油气运输安全与保障方案，保证油气输送管道可以正常运转，保证油气运输的安全。以调查结果为依据，应采用有效的管理方法，对目前存在的问题进行及时解决，对维护时间进行明确，对可能出现的风险进行重点监控，对其进行整体分析和人脸识别分析，投入专项资金对其进行保护和控制。

3.5.3 强化安全运维管理工作

在长输油气管道设计阶段，要充分考虑管道沿程的地质灾害状况，制定出对管道破坏程度最小的最佳管道路线与建设方案，并对管道进行回填、线路标志等处理；高架管道要加强支承地基；在地质灾害多发区，构建安全运维管理体系，找出地质灾害发生规律，有针对性地进行防治，实现预警、防御和处置，将地质灾害的危害降到最低。

3.5.4 建立有效的自动化运维预警机制

要想实现长输油气管道管理，建立行之有效的预警机制是非常重要的。首先，要强化对潜在风险的监控，定期对资源进行扫描，实现自我检查，自我预险，自我修复，将隐患扼杀在萌芽状态，消除隐患。其次，在遇到紧急情况时，能有效采取行动，保证相关人员按照指令进行简单操作，并能迅速解决问题。

3.5.5 实现运维人员与自动化的桥接

工作的热情无疑会对工作质量产生影响，因此，在新技术革新中，放宽对运维人员的硬性条件，这是一个非常重要的环节，同时也是一个不可缺少的环节。通过对运维流程进行革新，从而减少了运维人员的负担，并有步骤的对日常工作及突发应急事件进行操作，这不但可以促使日常工作标准化，还可以大大降低工作负担，提高工作积极性。

3.5.6 建立完整的管道防护法规体系

必须制定健全的有关法律，并对其进行有效监督。国家有关部门和当地政府，应该做好法规的制定，科学地维护和保护管道运营，严厉处罚在管道限制范围内进行施工的企业，要求企业在施工前要向上级汇报，在获得批准后，才能进行施工。当地政府应在“地上服从地下、后建服从先建”的基础上，合理规划，以免影响到输气管道的安全运营。

3.6 加强项目及承包商管理

一方面，要将服务项目以低价中标的方式进行转变，采取中间价，或者是其他评标方式，这样才能确保业主和承包人双方利益。另一方面，要对承包商选商进行严格管理，并在此基础上，构建出承包商信用档案，挑选出技术水平先进，服务质量可靠的承包商，以确保工程质量[4]。

3.7 提高从业人员的综合素养

在与世界标准之间存在着很大差距的情况下，为了达到不断增加长输管道公里数量，通过增加管理人员来达到相应目标是一种错误的做法。这种做法会使成本大幅度地上升，从而将原有的平衡性给拉远，导致工作效率下降。要通过提升管理人员的素质，进行常规培训，并不断改进自动化运营技术，虽然看上去是在增加成本，但实际上，这是在为提升工作质量、减少无谓的开支做好铺垫。

3.8 提高天然气管道维护的思想认识

要做好长输油气管道的运营与维修，首先要从观念上认识到长输油气管道运维工作的重要性，让每一名职工都能树立责任意识，负责巡视管道的职工应具有较强的责任感，要严格履行管道安全监督工作，对危害管道行为应该及时阻止。与此同时，企业还应该建立健全监管与激励体系，对失职人员，要采取适当的惩罚与批评，而对那些工作认真、有责任心的人员，则要给予一定的物质奖励。让职工有较好的管道运维安全观念，对运维工作有较高的认识。

3.9 加强对设备的运行与管理

油气设备管道由于其所处环境和使用方式等因素的不同，其技术性能会随着其服役年限增加而不断下降。为了使其工作更长久，更好地发挥其作用，必须加强对其管道设备的管理。一是要强化点检和巡检，做到对各设备的实时监控，更好地了解管道情况，能及时地发现问题。点检，是针对设备上根据特定时间和要求，对其指定位置进行检测。在设备运转过程中，管理人员可以每月进行一次定期点检，了解设备出现的问题和损耗规律，并据此制定出检查、维护及管理措施，以此来保证石油、天然气等资源的正常运输。所谓巡检，就是指专职工作人员，每天对各工序设备进行巡视，做到发现问题，及时纠正解决。

4 结语

由于长输油气管道本身的钢管材料以及沿途的外部环境和气候的影响，加之施工、运维管理的质量优劣等客观原因，会造成管道发生锈蚀以及发生地质灾害问题，这些都会对长输油气管道的安全运营造成很大影响。要根据天然气长输管道的现状，切实加强长输油气管道的运行与管理，有针对性地进行安全隐患排查与排除，防止出现安全事故，从而提升油气管道运行质量与管理水平。