长输油气管道失效原因分析及应对措施

发表时间：2020-05-08T06:43:43.035Z 来源：《科技新时代》2020年2期 作者： 孙霄

[导读] 可以很好地对危害管道的因素进行风险控制，提高管道安全系数，保障管道平稳运行。中石化长输油气管道检测有限公司 江苏徐州 221008

摘要：管道危害因素识别是风险评价之前的准备工作，是为了找出对管道会造成不利影响的所有因素，这些因素或大或小、或缓或急地影响管道的安全，包括来自管道本体的和来自外部环境的所有因素。本文通过对长输油气管道失效原因的分析及案例情况介绍，给出对应的措施，以保障管道安全、平稳运行。

关键词：管道危害因素、管道失效、风险控制

1 管道危害因素

按照对管道的威胁方式，可能造成管道失效的危害因素主要有以下3大类： （1）与时间相关

包括外腐蚀、内腐蚀/磨蚀、应力腐蚀开裂、凹陷疲劳损失； （2）与时间无关

包括第三方/机械损失（如管子的旧伤、故意破坏等）、误操作、自然与地质灾害（如雷击、洪水等）； （3）固有因素

包括与制造管子有关的缺陷（如焊缝缺陷等）、与焊接/施工有关的缺陷（如环焊缝缺陷、褶皱弯管等）。

通过归纳总结以上管道危害因素，运行期管道主要存在七大风险因素：外腐蚀、内腐蚀、制造缺陷、施工缺陷、第三方损坏、自然与地质灾害、误操作[1]。

1.1 外腐蚀

外腐蚀是指阴保和防腐层都失效时，管道外部环境中的大气、土壤、杂散电流引起管道外壁的腐蚀减薄，典型的有防腐层破损和剥离、阴保屏蔽、干扰源（直流/交流）等。外腐蚀产生的主要原因有：防腐层老化、防腐补口质量不佳（出现气泡、褶皱、粘接力不够等）、土壤腐蚀性高（腐蚀性废液排放地、河流沼泽穿越处、海滩、盐碱地等）、阴保失效、交直流干扰等。

典型事故案例：2013年11月22日，某输油管道泄漏原油进入市政排水暗渠，在形成密闭空间的暗渠内油气积聚遇火花发生爆炸。事故原因分析：由于与排水暗渠交叉段的输油管道所处区域土壤盐碱和地下水氯化物含量高，同时排水暗渠内随着潮汐变化海水倒灌，输油管道长期处于干湿交替的海水及盐雾腐蚀环境，加之管道受到道路承重和振动等因素影响，导致管道加速腐蚀减薄、破裂，造成原油泄漏，泄漏原油挥发的油气与排水暗渠空间内的空气形成易燃易爆的混合气体，最终造成大范围连续爆炸[2]。 1.2 内腐蚀

内腐蚀是指管道输送的油气引起管道内壁的腐蚀减薄，典型的有电化学腐蚀（油气含水、含H2S、含CO2等）、微生物腐蚀和冲蚀。游离水是造成管道内腐蚀的主要原因。

典型案例：2017年3月，对某输油管道内检测发现的一处严重内腐蚀缺陷进行开挖验证，开挖后发现该处内腐蚀已经形成穿孔，去掉防腐层后原油即刻渗出。分析原因主要是管道底部内腐蚀严重，造成腐蚀穿孔。 1.3 制造缺陷

制造缺陷是指钢管制管过程中产生的管道本体和焊缝的缺陷，典型的有螺旋焊缝缺陷、直焊缝缺陷、管体夹层等。

典型事故案例：1998年7月29日，某输油管道由于焊接缺陷及垂直压力过大的影响，导致管道底部沿焊缝开裂，发生跑油事故。事故主要原因：螺旋焊缝根部熔合不良和未焊透，产生应力集中，在应力集中处产生初始疲劳裂纹，裂纹在循环载荷作用下，不断扩展，最后断裂跑油。 1.4 施工缺陷

施工缺陷是指钢管现场施工敷设过程中造成的管道本体和焊缝的缺陷，典型的有管道划伤、凹坑、环焊缝缺陷、管道外壁直接与坚硬的岩石接触等。

典型案例：对某输油管道内检测发现的一处变形缺陷进行开挖验证，开挖后发现该处管道底部有一大石块，经现场处置后测量凹陷的变形量超过6%。分析原因主要是因地质条件较差，该地段石块较多，管道敷设过程中，未清除底部石块，石块顶挤管道，导致管体变形。 1.5 第三方损坏

第三方损坏是指第三方对管道造成的损伤和破坏，典型的有打孔盗油、管道上方违章占压、管道周围挖掘施工、农耕破坏（尤其是深层耕作）、埋深过浅（发达地区至少0. 8m)、管道标识不足等、穿越处的管道承受载荷过重等。

典型事故案例：2015年4月17日，某原油管道因施工方在未告知管道管理单位的情况下，擅自用挖掘机进行现场挖坑作业，导致管线被破坏，造成原油泄漏。 1.6 自然与地质灾害

自然与地质灾害包括地质灾害和环境灾害，典型的有滑坡、崩塌、泥石流、黄土湿陷、地裂缝、洪水冲蚀、采空区、地震、管道悬空、冻涨、易遭雷击点等。

典型事故案例：2011年9月3日，某采油厂发生原油管道泄漏事故。事故原因：连续降雨，土质渗透严重，导致山体滑坡，造成管线破裂漏油。 1.7 误操作

误操作是指操作人员在执行操作指令和其他业务工作时，思想麻痹或违反规定，误碰触设备造成违背操作指令意愿的错误结果。一旦发生误操作，将造成管道憋压、水击等严重的事故。

典型事故案例：2010年7月16日某港口油轮卸油引发输油管线爆炸，并引发原油泄漏，附近海域至少50平方公里的海面被原油污染。事故原因：卸油中附加添加剂时操作不当，引发爆炸。

2 风险控制措施 2.1 管道本体

定期进行清管作业和管道检测，了解管道本体信息；及时修复检测和评价报告中的超标缺陷，制定修复方案并记录，对暂不能修复的缺陷加强监控；确保管道腐蚀防护系统和泄漏监控预警系统有效运行[3]。 2.2 第三方损坏

加强管道地面标识规范建设、保护宣传、安全警示告知和管道线路巡查；施工期间划定安全控制区域，做好隔离；对施工单位进行督促做好施工方案并进行审查；对施工过程安排专人进行监督并签订相关协议，查清工程名称、业主单位及负责人联系方式、施工单位情况及负责人联系方式、施工范围和进度等，向业主单位和施工单位告知管道保护法等相关法律法规的规定、管道具体位置、埋深、遭受破坏可能引发的危害后果等；建立管道沿线政企、企企联防保护共建机制。 2.3 地质灾害

加强管道巡护，观察地质灾害点的变化并做好巡检记录；定期开展地质灾害普查工作，对地质灾害高风险段实施监控管理；对列入规划治理的地质灾害点做好防治工程；与地方各部门建立的联防、联控、联抢和联巡机制，实现管道安全的企地联合应急。 2.4 误操作

加强员工的岗位技能和专业知识培训，提升工作能力；做好交接班记录，时刻掌握各相关设备的运行状态，规范操作；严格落实制度管理，避免外来人员或非岗位人员违规操作；确保管道保护预警系统正常有效运行。 2.5 降低失效后果的风险减缓措施

安装泄漏监测报警系统；增设或改造截断阀室；周边人员安全教育；应急准备（应急预案、应急物资、应急演练、提前布设集油坑和拦油设施）。降压运行和改线可以同时降低管道失效可能性和失效后果。

3 结束语

本文通过对长输油气管道失效原因的分析，并列举了相关案例，给出了针对管道危害因素的应对措施，通过应对措施，可以很好地对危害管道的因素进行风险控制，提高管道安全系数，保障管道平稳运行。

参考文献：

[1]易云兵等.油气管道风险评价技术概述.天然气与石油，2005,23(3) [2]王旭.长输管道事故案例统计分析及对策研究.广州化工，2013. [3]胡文庆.油气长输管道风险分析及管道保护.化工管理，2018