王小龍:實現管道本質安全的必由之路
來源:《管道保護》2022年第3期 作者: 時間:2022-5-20 閱讀:
《管道保護》編輯部:本質安全問題涵蓋油氣管道全生命周期,包括規劃、設計、制造、施工、運營等各個環節。2022年第2期刊登的中國石油天然氣管道工程有限公司(管道設計院)總經理王學軍文章《關于構建管道行業本質安全設計體系的思考》,系統闡述了管道行業本質安全設計體系的初步框架和設計原則、設計程序、評價方法以及實現手段等,并提出了一些重要建議。本期我們特別邀請了國家管網西部管道公司副總經理王小龍,結合企業多年實踐,就運營期如何提升油氣管道本質安全這一重大課題,與廣大讀者進行交流探討。
編輯部:按照國家《“十四五”現代能源體系規劃》,2025年全國油氣管網規模將達到21萬公里左右。隨著全國“一張網”的推進,更多介質、更長距離、更高壓力的油氣管道不可避免地會“進城下鄉”,給管道本質安全提出了更高的要求。您是怎樣看待這個問題的?
王小龍:石油天然氣管道作為線性工程和危化品運輸設施,本質安全問題關系到企業的生死存亡。本質安全理念出現及推廣應用既是安全管理理念的一種提升,也是管道建設和運營發展到新階段的一種必然需求。本質安全一般是指“在化工和制造業中,通過設計等手段使生產設備或生產系統本身具有安全性,具備即使在誤操作或發生故障的情況下也不會造成事故的功能”。此定義體現了本質安全的源頭、途徑以及目標,被行業普遍接受。
油氣管道專家、中國工程院院士黃維和曾經提出“管道安全=本質安全+公共安全”的論斷。按照這一論斷進行推理延伸,我認為管道本質安全可以理解為“本體安全+外圍安全”。本體安全就是管道管材和焊接施工等的本質安全,無焊接質量不合格、強力組對、錯邊、黑口等問題。外圍安全就是指管道避開地震活動斷層和容易發生洪災、地質災害的區域。一旦產生隱患,能實時監測、有效管控、快速處置。加強本體安全和外圍安全管理,是實現管道“本質安全”的必由之路。
編輯部:本質安全的理念已經被越來越多的行業和企業所接受。請您介紹一下西部管道公司堅持抓好管道本質安全的經驗。
王小龍:基于風險控制的安全管理理念從最初的事后處理、事中控制已經發展到事前預防階段。而本質安全管理則是按照系統理念,統籌事后、事中和事前三個階段,從管道建設的規劃、可研、初設、施工圖到施工、運行直至報廢階段,推行全過程、全生命周期的安全管理。
西部管道公司始終把確保油氣管網安全平穩高效運行作為企業的天職,堅持“零缺陷、零傷害、零事故、零污染”目標,初步形成了“人—機—管理—文化”為內核的本質安全文化。
在人的本質安全方面。公司通過全面深入開展“三灣改編”,嚴管、厚愛、錘煉,努力打造管道鐵軍隊伍,使之具備風險識別、風險消減、應急處置“三種能力”。建立維護、維修、搶修“三道防線”,采取以干代練、導師帶徒、交叉互換,著力消除員工的不安全行為,使人員素質、技能水平不斷提升,努力培養一批專家型管理人才、工匠型技術人才、復合型作業人才。
在機的本質安全方面。公司采取了一系列措施,如通過簡化、優化、整合、配套進行體系優化,通過探底找界進行環焊縫質量風險排查整治,通過“卡脖子”技術攻關推進關鍵設備國產化,建設五大科技平臺等,以及通過安全生產專項整治三年行動、“低老壞”整治、“三查四定”等活動,機的本質安全水平持續得到提升。
在管理的本質安全方面。公司建立并推動“三化一法”管控模式,落實全員安全生產責任制。常態化開展HSE履職能力評估,推進安全生產隊伍“三灣改編”,形成了本質安全管理的工作標準化和管理系統化,并持續開展國際安全評級和量化評估。
在卓越安全文化方面。公司提煉和塑造西部管道特色行為規范,以文化人,傳承石油精神,弘揚艱苦奮斗精神,把放心文化建設作為鞏固安全基礎的一項長期性、戰略性任務,融入公司企業文化。
編輯部:根據您多年的經驗和學習思考,您認為管道本質安全還需要從哪些方面提升?
王小龍:管道本質安全水平取決于設計理念的提升、施工工藝的改進、制管及焊接工藝的突破、缺陷檢測及修復新技術的應用,乃至法律法規、標準規范的修訂和外部環境的改善,是一個動態變化的過程,會隨著時代的不斷進步而得以持續提升。
一是持續消減“外圍安全”風險。西部管道公司所轄管道1.6萬余公里,分布于新疆、甘肅、青海等省區,風險因素多,管理難度大。隨著運營時間增長,“外圍安全”問題日顯。例如由于城鎮化建設的快速發展,地處省會城市的兩蘭支線、西寧支線均有數十公里管段成為人口密集型高后果區,存在較高的公共安全風險,經過論證決定通過管道改線消除風險。因城市水源地范圍的擴大和管理升級,需要對烏蘭原油成品油管道進行滲漏保護和泄漏監測。隨著環境保護和對大中型河流管控的升級,需要對原油、成品油管道穿越的部分大型河流在河道兩側增加截斷閥開展可行性論證等等。
二是高度關注“本體安全”風險。高鋼級大口徑管道是本質安全管理的重點,它在提高管道輸送能力和輸送效益的同時,也帶來一些未知和亟待解決的問題。目前國內X80管道建設里程已達到1.5萬公里,位居世界前列。但業界對X70尤其是X80管道鋼的氫脆、延遲裂紋和應力腐蝕開裂(SCC)等的機理和研究不足,對管道環焊縫與母材之間的等強匹配或較強匹配的焊接工藝和焊接規程應用不充分。由于管材缺陷、焊接缺陷和內檢測能力不足等問題,國內外先后發生多起高鋼級管道失效事件。例如,去年西三線管道因母材裂紋缺陷導致泄漏,我們委托專業院所將缺陷管材進行失效分析,初步結論是鋼管材料不合格,材料硬度、強度超標,缺陷管道受金屬異物撞擊后又處于低溫受載狀態等。目前我們已經完成了同爐批次鋼管質量檢查,后期將對高鋼級管道劃痕等表面損傷、材料性能與脆斷的定量關系和容限開展研究。
三是積極治理地質災害風險。地質災害具有隱蔽性、突發性和復雜性。貴州晴隆兩次發生天然氣泄漏燃燒爆炸事故,既有施工質量因素,更有邊坡失穩側滑等地災因素,是管道本體安全和外圍安全綜合作用的結果。西部管道公司通過采取技防措施,加強本體應變監測、土壤位移監測以及降雨量監測、河道沖刷監測等。先后針對409處地質災害風險點、107條大中型河流穿越點、61座上游水庫開展專項檢查,完成18處較高以上風險點治理,持續監控69處滑坡、斷裂帶變化及缺陷環焊縫應力狀態,后期將開展各類重點地質災害監測示范區建設,積極做到“料敵于先”。
四是努力降低管道失效后果風險。青島“11·22”事故發生后,國內專家學者在合理確定管道安全距離方面開展了很多研究,基本形成了基于法規和標準、基于定量風險評價、基于影響范圍(如爆炸傷害半徑)等三種確定方法。其中基于定量風險評價方法相對科學,但方法復雜且受到人員技術能力影響。建議在新建管道時對無法避繞的人口密集型高后果區采用半定量風險評價方法,通過合理增加管道壁厚、埋深、截斷閥室等措施保障安全。對于在役管道,一是要對人口密集型高后果區“管好存量、嚴控增量”,清除占壓,保持合理間距,防范地區等級升高。二是基于西部管道公司爆破試驗場實驗數據,在大輸量、高壓力、高鋼級管道穿越重點人口密集型高后果區時,建設防爆墻,將破壞作用限制在一定范圍內。三是建設高后果區示范區,確保管道巡護質量好、地面標志密、信息收集準、陰保水平高、宣傳和演練效果佳、隱患得到徹底治理。
編輯部:感謝接受采訪。
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