黃澤俊:天然氣長輸管道線位及本體安全的幾點思考
來源:《管道保護》雜志 作者:黃澤俊 時間:2018-7-22 閱讀:
黃澤俊
西氣東輸管道公司
摘要: 跨入新世紀后我國長輸天然氣管道行業飛速發展, 管道里程不斷攀升, 管道保護面臨的復雜性和艱巨性日益增加。 為此, 筆者從管道線路本質安全、 第三方傷害風險管控、 管道保護法實施對管道保護工作的影響和開展管道完整性管理等4個方面對管道安全進行了探討。 相信在沿線政府主管部門、 管道企業、 有關單位和個人以及相關科研人員共同努力下, 我國的管道安全水平將得進一步提高。
關鍵詞: 天然氣、 管道、 安全、思考
前言
2000年以后, 我國長輸天然氣管道進入了快速發展時期, “十二五”期間將新增天然氣管道約4.5萬公里, 預計2015年國內油氣管道總里程數達15萬公里[1], 給管道保護工作帶來了新的挑戰。 當前, 我國管道保護面臨環境復雜和任務艱巨程度由西向東、由北向南逐漸增加。 隨著國民經濟不斷發展, 管道周邊人為活動日益頻繁, 東、 西部之間的差異性將逐步縮小, 管道保護工作所面臨形勢也將更加復雜、 多樣化。 下面筆者就天然氣管道安全相關問題的幾點思考與讀者一同分享。
1 管道線路本質安全風險
本質安全是通過設計等手段使生產系統本身具有安全性[2]。 可以說, 天然氣管道一經設計完成, 管道的最初安全屬性也隨之確定。 因此規劃設計初期就考慮管道本質安全性對管道后期運行管理意義重大。
1.1 管道技術標準、規范對管道安全的影響
我國大型輸氣管道工程建設始于20世紀50年代, 管道設計基本上是沿用前蘇聯大型管線設計模式。 但由于我國國情限制, 在實際執行過程中, 遇到許多矛盾, 難以解決。 20世紀70年代中期開始參照美國等發達國家標準, 開展管道設計工作。 一般來說, 管道設計技術標準、 規范要求越高, 技術指標越明確對管道的安全運行越有利。 幾十年來, 通過引進、 消化、 吸收后形成了當前我國長輸天然氣管道規范體系。
然而, 在運行管理過程中, 發現存在相關規范未明確或規定不合理的現象, 如輸氣管道設計規范中表明當無法避開沼澤或軟土地段時, 應根據其范圍、 土層厚度、 地形、 地下水位、 取土等條件確定通過地段, 但對其基礎承載力并無明確要求; 在對埋地直管段管道軸向受力和彎頭組合應力校核計算方面僅考慮內壓及溫差的影響在有些時候并不能滿足管道的實際要求等等。 因此,需要設計、 施工、 運行單位互通技術, 不斷修訂、 補充、 完善現有規范體系, 從源頭上加強管道的本質安全。
1.2 管道路由和線位對安全風險的影響
長輸天然氣管道路由選擇以地質安全、 自然環境安全為基礎, 受沿線市場布局影響, 盡量縮短距離、 繞避局部自然環境安全可靠性不高的區域, 降低工程施工難度和造價, 利于運營管理等綜合因素優化確定[3]。 如在勘探、 測量最終確定管道建設具體線位時, 對線路某些局部地段的調查、 勘測、 評估不細致可能給后期管道運行帶來安全隱患。 例如, 西氣東輸一線陜西董家寺段近2公里管道敷設于古滑坡體當中, 2004年4月, 古滑坡體再次復活, 管道受側向推力產生局部位移和變形, 最終通過改線才消除了安全隱患。 又如,西氣東輸一線山西陽城蒿裕村段管道敷設于煤礦采空區上方, 采空區沉降后, 受管道本身和上方回填土重力作用, 管道向下彎曲受拉變形; 最終采用不停輸帶壓抬管并對管道底部填土夯實支撐后, 消除了管道安全風險。 事實證明, 管道線路路由對管道安全運行影響較大。 因此, 路由勘探測量過程中應盡可能做到詳細、 準確, 避免管道敷設在古滑坡體、 煤礦采空區、 沼澤等不良工程地質地段, 避免給后期運行帶來安全隱患。
2 第三方傷害風險管控
國內外管道事故統計數據表明, 第三方傷害已成為造成管道事故的主要原因之一[4]。 防止第三方傷害由此也成為世界各國管道保護的重點工作之一。 與管道腐蝕和地質災害因素相比, 第三方傷害防控工作面對的是與管道企業無直接利益關系的第三方, 是對人以及人的行為的管理。 單個第三方施工而言具有偶然性, 因此在第三方施工管理中應該摒棄遇到一個管理一個的思路, 從第三方損壞發生的根源——沿線社會環境與公共關系著眼, 以地面標識符合性、 第三方施工信息收集和施工監護等方面落腳, 找出管道第三方傷害規律性加以管理。
另一方面, 隨著城鎮化進程不斷深入, 管道原先通過地區的地區等級(人口密度等社會環境) 也隨之增加, 存在一二級地區變成四級地區的現象, 甚至管道路由與地方后期規劃發生矛盾, 地方政府協調改線的情況也時有發生。 管道沿線社會環境發生了巨大變化, 而管道屬性不變, 必然給管道安全運行帶來風險。 因此建議設計階段與管道沿線規劃部門結合, 考慮管道服役年限內, 管道通過地區的發展變化, 合理確定線位; 路由應盡量避開城市規劃區, 若進入規劃區或靠近規劃區, 應調整設計安全系數、 管道壁厚, 增加管道安全防護設施。 此外, 對于已敷設管道地區等級變化后如何開展有效管理, 成為管道運行企業共同面臨的一個課題。
3 管道保護法對管道保護工作的影響
管道保護法是我國首部真正意義上的石油天然氣管道方面的法律。 它的實施將我國石油天然氣管道保護工作納入了法制軌道, 對于維護石油天然氣輸送安全和公共安全發揮了積極的作用。
3.1 管道保護法實施的影響
管道保護法對石油天然氣管道的規劃與建設、 運行中的保護、 管道建設工程與其他工程相遇關系的處理等做了規范, 明確了政府主管部門、 管道企業、 有關單位和個人的義務與責任;特別是賦予了政府主管部門更多的職責, 使地方政府管道主管部門直接參與到管道保護工作中來, 如第三十五條規定部分施工作業, 施工單位應向管道所在地縣級以上人民政府主管管道保護工作的部門提出申請, 接到申請后縣級以上人民政府主管管道保護工作的部門應當組織施工單位與管道企業協商確定施工作業方案; 協商不成的, 主管管道保護工作部門應當組織進行安全評價, 作出是否批準作業的決定[5]。 它使得管道管理模式由過去管道企業為主導政府部門監督轉變成為管道企業與地方政府主管部門分工管理。
3.2 管道保護法存在的問題
管道保護法的實施對管道保護工作起到了重要作用, 但作為管道運行企業在具體依法管理過程中也發現一些問題。 一是管道保護法的部分內容與其他法律法規的部分內容存在分歧, 如與土地法、 森林法等; 二是管道保護法對適用性的界定與實際內容存在差異, 其對我國境內海底管道并無相應規定。 因此, 修訂、 補充管道保護法的相關內容, 使得管道保護有法可依將是今后管道行業的工作之一。
4 全面深入開展管道完整性管理工作
管道保護工作是一項特殊的工作, 包含自然科學和社會科學兩方面, 需要技術與管理的有機結合; 而管道完整性管理正是一種技術與管理相結合主動式預防管理方式[6], 得到了世界各國的實踐認可, 并在我國油氣管道行業已逐步開展。筆者認為全面深入開展管道完整性管理需要將完整性管理理念融入安全生產全過程, 細化完整性管理目標, 針對管道風險因素定期實施周期性風險評估和維護, 同時對完整性管理的有效性進行動態監測; 全面深入開展管道完整性管理需要全體管理人員共同參與, 針對不同層級管理人員制定評價標準, 分層級管控風險; 全面深入開展管道完整性管理需要針對實際管理中出現的新問題, 持續修訂、 補充和完善完整性管理體系文件, 使完整性管理體系不斷適應管理主體及客體變化, 確保技術文件與管道運行條件的適時跟進。
結束語
長輸天然氣管道多為線性、 枝狀管網, 下游用戶眾多, 供氣可靠性成為管道企業乃至全社會關注的重點。 深入開展管道保護工作, 保障管道安全運行是管道企業以及社會各界的共同職責,需要管道沿線政府主管部門、 管道企業、 有關單位和個人以及相關科研人員共同努力。 ◢
參考文獻
[1] 蒲明,馬建國.2010年我國油氣管道新進展[J].國際石油經濟,2011(3):26-34.
[2] 隋鵬程,等.安全原理[M].北京:化學工業出版社,2005.
[3] 葉學禮,章申遠等.輸氣管道工程設計規范[S].北京:中國計劃出版社,2003.
[4] 王玉梅,郭書平.國外天然氣管道事故分析[J].油氣儲運,2000 ,19 (7).
[5] 張穹,李新華,廖永遠等.中華人民共和國石油天然氣管道保護法釋義[M].北京:中國法制出版社,2011.
[6] 王學力,馮慶善等. 油氣管道完整性管理[J].上海煤氣,2009(6):36-39.
(作者:中國石油西氣東輸管道公司總經理)
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