油气长输管道风险分析及保护对策

0 前言

随着我国能源结构的不断优化和油气资源开发利用的深入推进，油气长输管道作为连接产地与消费市场的重要通道，其建设规模和运行里程不断扩大，已成为国家能源输送系统的重要组成部分。长输管道以其输送效率高和占地少等优势，被广泛应用于石油和天然气等大宗能源介质的远距离输送，发挥着不可替代的作用。但是由于其线路长和环境复杂，一旦发生泄漏或爆炸事故，极易引发重大的安全和社会问题[1]。本次研究将结合其运行中面临的风险问题，提出科学合理的保护性措施，为全面提高油气管道的运行安全奠定基础。

1 油气长输管道风险分析

（1）材料缺陷

材料缺陷主要源于制造和安装阶段，包括钢管制造过程中的冶金缺陷和焊接缺陷，冶金缺陷如非金属夹杂物和气孔等，会在钢材内部形成不连续区域，降低材料的力学性能。焊接缺陷是最为常见的原始缺陷，包括焊缝区域的未熔合和焊接裂纹等，这些缺陷在管道承受内压和外载荷时容易发生应力集中，成为破坏的起始点。材料缺陷对管道安全的影响主要体现在降低管道的承载能力和引发突发性破坏，裂纹类缺陷会在管道内压作用下发生扩展，当裂纹长度达到临界尺寸时，可能发生灾难性的脆性断裂[2]。

（2）腐蚀风险

管道腐蚀主要分为内腐蚀和外腐蚀两大类，内腐蚀主要由输送介质中的腐蚀性成分引起，包括硫化氢和二氧化碳等。硫化氢腐蚀是最为严重的内腐蚀形式，不仅会造成管道壁厚减薄，还可能导致氢致开裂和硫化物应力腐蚀开裂，对管道材料的力学性能产生严重影响[3]。二氧化碳腐蚀在有水存在的条件下形成碳酸，对管道内壁产生均匀腐蚀或局部腐蚀，输送介质中的细菌如硫酸盐还原菌等会引起微生物腐蚀，在管道内壁形成腐蚀坑或腐蚀瘤。外腐蚀主要受土壤环境因素影响，在酸性或碱性土壤中，管道外壁容易发生化学腐蚀。在含氧量高的土壤中，氧腐蚀成为主导机制。杂散电流腐蚀是另一种重要的外腐蚀形式，主要由附近的电气化铁路或直流用电设备产生的杂散电流引起，会在管道表面形成强烈的电化学腐蚀。

（3）外力破坏

外力破坏主要分为人为破坏和自然力破坏两大类，人为破坏包括第三方施工破坏和盗油盗气等。第三方施工破坏是最常见的外力破坏形式，主要由于城市建设和基础设施建设等活动中，施工单位未能有效识别管道位置或违规作业导致，这类破坏往往发生在管道穿越公路和河流等重要基础设施区域，以及人口密集的城镇郊区。自然力破坏主要包括地质灾害和地面沉降等因素引起的管道损伤，山体滑坡和泥石流等地质灾害会对管道施加巨大的外力，造成管道变形和断裂。河流冲刷可能导致管道悬空，在自重和内压作用下发生应力集中和疲劳破坏，地面沉降特别是采矿活动引起的地面塌陷，会使管道承受额外的弯曲应力和拉伸应力。

2 油气长输管道保护对策

（1）提高材料及设备质量

管道材料质量控制应从钢材冶炼开始，建立全链条的质量追溯体系，钢管制造企业需严格按照相关标准规范执行生产，确保钢材的化学成分和力学性能满足设计要求。重点控制钢材中硫和磷等有害元素含量，降低夹杂物水平，提高钢材的纯净度和均匀性。建立钢管生产质量监控体系，对每一根钢管进行全面的质量检验，管道附件如弯头和三通等，应同样执行严格的质量标准，这些部件往往是管道系统的薄弱环节，其质量直接影响管道的整体安全性。管道建设和运行过程中使用的各类设备，需要建立严格的质量管理制度，设备采购应优先选择具有良好信誉和技术实力的知名厂商，确保设备的设计制造符合相关标准要求。对关键设备实施工厂验收测试，在设备出厂前进行全面的性能测试和质量检验，建立设备质量档案，为后续的维护管理提供依据。

（2）健全安全管理体系

建立健全的安全管理组织架构是安全体系运行的基础，企业应设立专门的管道安全管理机构，配备充足的专业人员，明确各级管理人员和操作人员的安全职责。建立一岗双责制度，将安全责任层层分解到每个岗位和每个员工，形成纵向到底和横向到边的责任网络。构建完善的安全管理制度体系，制定涵盖管道全生命周期的安全管理制度，建立全面的风险管理体系，实施基于风险的管道完整性管理，定期开展管道风险评估，识别和分析各种威胁因素，采用定性和定量相结合的风险评估方法，科学评价各段管道的风险水平。建立风险数据库，运用先进的风险评估软件和模型，提高风险评估的准确性和科学性，根据风险评估结果，制定差异化的管理策略，对高风险管段增加检测频次和保护措施。

（3）提高巡查力度

徒步巡线作为传统而有效的管道保护手段，具有机动灵活和直观准确等显著优势，巡线员通过实地走访，能够近距离观察管道沿线的实际情况，及时发现技术手段难以探测的细微变化和潜在威胁。徒步巡线不受地形条件限制，无论是山区还是城市复杂环境，都能实现全覆盖检查。因此，需要建立规范化的徒步巡线制度体系，明确巡线频次和要求，根据管道的重要性和风险等级等因素，制定差异化的巡线频次标准。重要管段和高风险区域应增加巡线频次，确保及时发现和处置安全隐患。制定详细的巡线作业标准，规范巡线员的工作行为和作业程序，巡线标准应明确巡线的具体路径和报告程序等内容。建立巡线质量评估机制，定期对巡线工作进行检查考核，确保巡线质量和效果。建立巡线信息管理系统，实现巡线数据的电子化记录和管理，巡线员通过移动终端设备，实时记录巡线过程中发现的问题，上传现场图片和视频，确保信息的及时性和准确性，建立巡线数据分析平台，通过对巡线数据的统计分析，识别管道沿线的风险规律和变化趋势。建设专业化的巡线队伍，配备足够数量的专职巡线员，确保巡线工作的持续性和有效性，巡线员应具备良好的身体素质和扎实的专业知识。

3 结论

综上所述，随着油气管道规模的不断扩大和管网布局的不断优化，运行环境日趋复杂，面临的人为破坏和腐蚀老化等风险不断增多，长输管道往往穿越人口密集区和生态敏感区等高后果区，一旦发生事故，可能造成重大人员伤亡和财产损失。因此，需要根据油气长输管道运行中面临的安全风险问题，采取针对性的保护措施，全面提升管道运行安全水平。

参考文献

[1]王春波.油气长输管道风险分析及管道保护对策探究[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(01):32-33.

[2]黄佩琪.油气长输管道风险分析及管道保护措施[J].居舍,2019,(15):5

[3] 李 林 波 . 油 气 长 输 管 道 风 险 分 析 及 对 策 探 讨 [J]. 石 化 技术,2018,25(12):12.