油氣管道安全

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隨著石油用量的增加和都市燃氣用戶的別斷進展，石油天然氣設(shè)施的地下管網(wǎng)日益增加。石油和燃氣的普及供應(yīng)，無疑對改善都市的環(huán)境質(zhì)量，減少人們的家務(wù)勞動，提高居民的日子質(zhì)量發(fā)揮了巨大的作用。然而，隨著設(shè)施的增加，由于某些設(shè)施的施工質(zhì)量別高或治理別善、管道的腐蝕，時有石油天然氣泄漏發(fā)生，甚至發(fā)生爆炸事故，造成人員傷亡事故。在某種程度上增加了都市的別安全因素。因此，油氣管道安全尤為重要，管道的施工必須采納先進的工藝、技術(shù)，必須加強管道設(shè)施施工的質(zhì)量治理。

一、油氣管道的安全治理

1、管道投產(chǎn)的安全措施

⑴預(yù)備工作

長輸管道的試運投產(chǎn)應(yīng)在全線管道安裝、檢查合格，所有設(shè)備安裝調(diào)試完畢，通訊、測試系統(tǒng)安全可靠，聯(lián)絡(luò)暢通，電力等能源供應(yīng)和油品產(chǎn)銷有保證的基礎(chǔ)上舉行。

投產(chǎn)試運前要做好以下預(yù)備工作：

組織預(yù)備-指揮機構(gòu)、工作人員

技術(shù)預(yù)備-制定投產(chǎn)方案、操作規(guī)程

物質(zhì)預(yù)備-燃料油、機具、水源等

搶修預(yù)備-隊伍、裝備等。

⑵泵站和加熱站的試運投產(chǎn)

站內(nèi)管道試壓：站內(nèi)高、低壓管道系統(tǒng)均要舉行強度和嚴(yán)密性試壓。并應(yīng)將管段試壓和站內(nèi)整體試壓分開，幸免因閥門別嚴(yán)妨礙管道試壓穩(wěn)定要求。

各類設(shè)備的單體試運：泵機組、加熱爐、油罐、消防系統(tǒng)。

站內(nèi)聯(lián)合試運：聯(lián)合試運前，先舉行各系統(tǒng)的試運。各系統(tǒng)試運完成后，舉行全站聯(lián)合試運。

⑶全線聯(lián)合試運

輸油干管的清掃

輸油管道在站間試壓和預(yù)熱前，必須將管內(nèi)雜物清掃潔凈，以免損壞站內(nèi)設(shè)備和妨礙油品的輸送。輸油干管多采納輸水通球掃線和排出管內(nèi)空氣。

輸水通球過程中，要注意觀看發(fā)球泵站的壓力和壓力變化，記錄管道的輸水量，用以推斷球在管內(nèi)的運行事情和運行位置。

站間試壓

站間管道試壓用常溫水作介質(zhì)，管道試壓采納在一具或兩個站間管段靜止憋壓的辦法。試壓分強度性試壓和嚴(yán)密性試壓2個時期。嚴(yán)密性試壓取管道允許的最大工作壓力;強度性試壓取管道工作壓力的1.25倍。試壓壓力操縱，均以泵站出站壓力為準(zhǔn)，但要求管道最低點的壓力別得超過管道出廠的試驗壓力。關(guān)于地形起伏大的管道，站間試壓前必須舉行分段試壓合格，確保處于高點位置管段的承壓能力符合設(shè)計要求。

管道預(yù)熱

關(guān)于加熱輸送高粘度、高凝固點原油的管道，投油前需采納熱水預(yù)熱方式來提高管道身邊的環(huán)境溫度，使其滿腳管道輸油的溫度條件。

熱水預(yù)熱方式有2種：短距離管道可采納單向預(yù)熱，長距離管道可采納正、反輸交替輸熱水預(yù)熱。

目前使用瀝青防腐的管道，熱水出站溫度最高別超過70℃，熱水排量依照供水和加熱爐的允許熱負荷確定。

熱油管道的投油

依照投產(chǎn)實踐經(jīng)驗，在預(yù)熱過程中，當(dāng)前面兩、三個站間管段的總傳熱系數(shù)落至3.6W/m2·K,正輸水頭到達下游加熱站的最低溫度高于原油凝固點時，管道已具備了投油條件。投油時，普通要求投油排量大于預(yù)熱時輸水排量1倍左右。

油品到達各站后，要嚴(yán)密觀看“油頭”溫度的變化，一旦發(fā)覺油溫接近或低于原油凝固點，應(yīng)通知上游泵站迅速采取升溫、升壓措施。

2、管道運行安全治理

要緊工藝參數(shù)操縱

嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程

輸油設(shè)備定期檢修與維護

做到治理規(guī)范和制度化

3、管道的安全愛護措施

自然地貌的愛護

穿、跨越管段的愛護

防腐系統(tǒng)愛護

管道檢測與安全評價

4、管道維護和搶修的安全措施

建立管道維護搶修應(yīng)急反應(yīng)系統(tǒng)

制定切實可行的應(yīng)急打算預(yù)案

采納維護和搶修的新技術(shù)

在線帶壓焊接技術(shù)

注劑式帶壓密封技術(shù)

帶壓粘接修復(fù)技術(shù)

非開挖修復(fù)技術(shù)

凝管事故的處理

高凝固點原油在管道輸送過程中，有時因輸油流速大幅度低于正常運行參數(shù)，油品性質(zhì)忽然變化（如改變熱處理或化學(xué)處理、輸送工藝的交替過程），正、反輸交替過程，停輸時刻過長等緣故，都也許造成凝管事故。凝管事故是管道最嚴(yán)峻的惡性事故。

管道浮現(xiàn)凝管苗頭，處于初凝時期，可采取升溫加壓的辦法頂擠。啟動所有能夠啟動的泵站和加熱站，在管道條件允許的最高壓力和最高溫度下，用升溫加壓的熱油（或其它低粘、低凝液體，如水）頂擠和置換凝聚冷油。擋在最高允許頂擠壓力下管道流量仍接著下落，應(yīng)在管道下游若干位置順序開孔泄流，提高管內(nèi)油溫，排除凝管事故。

當(dāng)管道開孔泄流后，管內(nèi)輸量仍接著下落，當(dāng)管道將進入凝聚時期。對這種事情，可采納在沿線干管上開孔，分段頂擠辦法，排出管內(nèi)凝油。分段頂擠時，在開孔處接加壓泵（有時用水泥車）或風(fēng)壓機。頂擠流體可用低凝固點的油品或其它介質(zhì)，如輕柴油、水或空氣等。

二、輸氣管道的安全治理

1、管道事故的要緊緣故

制管質(zhì)量別良：據(jù)資料統(tǒng)計，某部門10年中，因螺旋焊縫質(zhì)量差的爆管事故占爆管總數(shù)的82.5%。

管道內(nèi)、外腐蝕引起天然氣泄漏、爆炸：由H2S引起的管道內(nèi)腐蝕事故占非常大比例，在低洼積水處，特殊在水浸線附近，會產(chǎn)生快速的坑點腐蝕，腐蝕速度達每年8~10mm。違反安全操作規(guī)程：某輸氣站管道投產(chǎn)時，清管站內(nèi)收發(fā)球筒的防松楔塊未上緊，在氣流沖擊下逐漸松脫，高壓氣流使快速盲板飛出，造成人員傷亡。1986年12月，某管線清管時，因夜間能見度低，誤將排出的凝析油當(dāng)作污水，輕烴在排污池中迅速揮發(fā)，彌

漫站區(qū)內(nèi)，遇火源后起火爆炸，釀成重大火災(zāi)，造成多人傷亡。

外界緣故如洪水、滑坡、地震或附近施工等使管線遭到破壞：

中青輸氣線的涪江穿越段，1978年就因洪水猛烈而沖斷過。

中開輸氣管線1984年投產(chǎn)，黃河穿越段因河水沖刷使管道產(chǎn)生偏移，1986年引進定向鉆技術(shù)重新布設(shè)了新管道。

據(jù)統(tǒng)計，美國輸氣管道所發(fā)生的事故緣故，即各類事故占事故總量的百分比如下：

管材金屬缺陷和工廠焊縫缺陷占18.6%;

施工及安裝別合格占4.1%；

違反操作規(guī)程和安全技術(shù)規(guī)程占48.8%；

管道內(nèi)外腐蝕占14.9%；

其它緣故占13.6%。

2、管道試運投產(chǎn)的安全措施

投產(chǎn)中，管道的天然氣置換是最驚險的時期，由于管道在施工中有也許遺留下石塊、焊渣、鐵銹等物，在氣流沖擊下與管壁相撞也許產(chǎn)生火花。此刻管內(nèi)充滿了天然氣與空氣的混合物，若在爆炸極限范圍內(nèi)，就會爆

炸起火。

置換過程及清掃管道放空時，大量天然氣排出管外，布滿在外空口附近，容易著火爆炸。管道升壓擠憋壓過程中，也許浮現(xiàn)泄漏或爆管，使天然氣大量外泄等事故。

天然氣置換過程中操作要平穩(wěn)，升壓要緩慢，普通應(yīng)操縱天然氣的進氣流速或清管球的運行速度別超過5m/s站內(nèi)管線置換時，起點壓力應(yīng)操縱在0.1MPa左右。

置換放空時，依照事情適當(dāng)操縱放空氣量，先由站內(nèi)低點排污，用氣體報警器測試排污點，若天然氣濃度超標(biāo)時，改為高點放空點放空。

在防空口附近設(shè)檢測點，直至天然氣中含氧量小于2%時，才干結(jié)束置換。

輸氣管道投產(chǎn)時常將天然氣置換與通球清管結(jié)合舉行，以減少混合氣體段。

沒有清官設(shè)施的管道和站內(nèi)管網(wǎng)常常采納放噴吹掃。用天然氣放噴吹掃時，應(yīng)首先舉行天然氣置換，置換完管內(nèi)空氣后，先關(guān)上放空閥，待放空區(qū)域的天然氣擴散開后再點火放噴。

通球操作開啟閥門要緩慢平穩(wěn)，進氣量要穩(wěn)定，待發(fā)球筒充壓建立起壓差后，再開辟球閥。球速別要太快。特殊是通球與置換管內(nèi)空氣并且舉行時，球速別應(yīng)超過5m/s。

放空排污的操作應(yīng)平穩(wěn)，放空排污閥別能猛開猛關(guān)。要操縱排放天然氣的流速在5m/s以內(nèi)，幸免污水噴至排污池外。若排空天然氣含量大于其爆炸上限，放空的天然氣應(yīng)點火燒掉。

3、管道通球清管的安全措施

當(dāng)清管球被卡時，常常增大進氣量，提高球前后的壓差來推球解卡。

進氣升壓應(yīng)緩慢舉行。防止上游管段超壓或因忽然解堵后，球速過快引起管線、設(shè)備振動而造成破壞。

4、管道運行的安全措施

嚴(yán)格操縱管道輸送天然氣質(zhì)量

應(yīng)定期舉行清管排除管內(nèi)的積水和污物

定期檢查管道的安全愛護設(shè)施

定期舉行管道檢測，調(diào)查腐蝕程度

要嚴(yán)格管道、設(shè)備受壓和泄壓愛護設(shè)施的治理，防止因承壓能力超限引起的爆炸。

三、管道檢測技術(shù)

1、管外涂層及覆蓋層的檢測

涂層指的是為了管線外表面的防腐絕緣而在除銹后的鋼管外表面上涂上的防腐涂層或瀝青防腐絕緣層；而覆蓋層指的是為了防止施工過程中對防腐絕緣層的機械損傷而外包的防護層（如混凝土或水泥砂漿層）。由于涂層及覆蓋層的損壞，將會帶來因管線外頭身邊介質(zhì)（土壤或海水）而造成的腐蝕，故應(yīng)定期舉行檢測，要緊檢測辦法有電位差法和電流信號衰減法

2、管線內(nèi)檢測技術(shù)

管線腐蝕內(nèi)檢測器工業(yè)性應(yīng)用的要緊類型有：漏磁法、超聲波法、渦流法和彈性波法檢測器。

在長輸管線上被廣泛采納的是漏磁法檢測器和超聲波法檢測器，超聲波檢測器現(xiàn)已解決了液體耦合咨詢題，可舉行天然氣管線檢測。

兩種類型的檢測器如今都能夠檢測管線的腐蝕缺陷和裂紋缺陷，相比而言，超聲波檢測器檢測費用高于漏磁檢測，漏磁法檢測器

應(yīng)用更要普遍一些。

四、管道泄漏的檢測與監(jiān)測

1、管道泄漏的檢測辦法

直截了當(dāng)法（基于硬件的檢測）：直截了當(dāng)觀看法、檢漏電纜法、聲學(xué)辦法、負壓波法、光纖檢漏法。

間接法（基于軟件的檢測辦法）：質(zhì)量（或體積）平衡法、流量（或壓力）的突變法、實時模型法、統(tǒng)計檢漏法。

2、管線泄漏的監(jiān)測系統(tǒng)

對管線的泄