原油管道异常事件应急处置的研究

王立华

日照实华原油码头有限公司 山东 日照 276808

摘要：原油管道行业发展迅速，异常事件情况下的正确应急处置意义重大。本文首先介绍了当前国内原油管道行业现状，分析国内某常温密闭输油管线输油站（以下简称公司）当前原油管道应急体系现状，结合现状深入分析了不同工况下的应急处置措施，并对应急处置下一步发展进行了展望。

关键词：原油管道；异常事件；应急处置

引言：

原油在管道运输中，风险因素不断增加，包括管线腐蚀、打孔盗油、自然灾害等，一旦发生异常事件，如若处置不当，则易造成爆炸、泄漏、火灾等事故，危害性较大，影响范围较广，人民生命和财产安全受到威胁。2013年11月，中石化东黄输油管道发生泄漏爆炸特别重大事故，直接经济损失7.5亿元^[1]。从以上事故可以看出，原油管道运行中，异常事件如果处理不当，造成的后果较严重，因此正确的应急处置就显得尤为重要。

1.原油管道概况

原油管道由输油站、输油线路、辅助系统组成。输油站具有泵、加热炉、阀门等，作用是供给油流一定的能量，包括压力能、热能。根据所处位置的不同，输油站分为首站、中间站、末站。输油线路包括管道本身、截断阀室、通过河流、山谷等穿越构筑物，阴极保护系统，以及沿线的简易公路。辅助系统是指原油管道的配套辅助设施，如通讯系统、水电供应系统等。原油管道具有线长、点多、分布分散的特点，其长输原油管网操作运行、远程视频监控、调度管理和抢维修协调实通过调度中控中心和SCADA系统实现的。调度中控中心和SCADA系统一般由调度中心、站场控制和就地控制三级组成，通过通信系统能对各输油站、关键生产设备进行远距离数据采集、传输、记录和处理，从而实现原油管道统一调度和控制，因此通信系统是是辅助系统的重要部分。

1.1 输送方式

原油的输送方式需根据油品理化性质和输送环境的不同而确定，一般来说分为常温输送和加热输送两种方式。

根据理化特性的不同，原油可分为轻质低凝低粘原油、易凝原油以及高粘重质原油。原油特性的不同直接导致原油工艺的不同，国内采用最多的常温输送。对于低凝低粘原油，采用常温输送即可，对于易凝原油以及高粘重质原油则需采用加热输送。相较而言，加热输送工艺复杂，风险因素多，易发生凝管。加热输送工艺的风险因素在于停输时，管线温度降低，含蜡原油发生凝固，稠油粘度增加，这都可能导致凝管事故，同时加热输送管道存在最低允许输量，输量的可允许变动范围窄，与油田开发初期和末期低输量运行的需要不匹配，使管道处于不安全的运行状态。

1.2 输送工艺

目前，输送工艺有“旁接油罐”、“从泵到泵”、“罐到罐”三种方式，各优点、缺点、特点见表1.1。“旁接油罐”输油工艺也称开式流程，上站来油进入输油泵同时也进入油罐的输油工艺。“从泵到泵” 输油工艺，即密闭输送，是指中间输油站不设供缓冲用的油罐，上站来油全部直接进泵。 “罐到罐”输油工艺是指来油先进油罐，通过油罐液位的变化，调整泵的外输量，从油罐抽油至下站。根据实际需要，采用较多的是从泵到泵。

表 1.1 各输油工艺的优缺点、特点

1.3.管道应急事件特点及原因

在输油管道生产运行过程中，可能发生的应急事件有凝管、管道泄漏、设备事故以及管道中的憋压事故，其中油气泄漏处置不当，可能引发爆炸、火灾、爆燃、环境污染等次生灾害。原油管道应急事件有扩散性、耦合性、应急处置多方联动性、多范畴辐射性等。

管道发生应急事件的原因有第三方破坏、自然灾害等。对2005年-2015年经过公开报道的国内长输油气管道事故进行了收集整理，统计分析事故原因，得出数据如下表1.2。得出，第三方破坏占比最大，其次自然灾害，再次其他。

（1）第三方破坏，人为破坏包括有意或无意。常见的人为破坏情况有打孔盗油、第三方施工破坏管线主体或附属设施等。

（2）自然灾害，包括大风、暴雪、寒潮、洪水等。不同的自然因素导致不同的异常事件。

（3）设备故障，设备故障包括泵、阀门等输油设备设施不能正常运行，出现停泵、阀门异常关闭、阀门不受控操作等情况。

表 1.2 2005年-2015年油气管道事故原因统计

1.4.管道应急事件发生概率与时间关系

浴盆曲线是指设备的故障率随时间变化的函数，其曲线的形状两头高，中间低^[2]。其曲线同等适用于原油管道的事故发生率率随时间变化的关系。具体可分为三个阶段，第一阶段为早期故障期，时间为从管道投产后的半年至两年，此阶段由于管道自身质量问题导致事故发生率较高，事故原因有设计缺陷、施工不符合标准，材质不当等；第二阶段为偶然故障期，时间段为自管道投产5年后的15年至20年时间内，事故原因有管道腐蚀、人为误操作等引发管道事故；第三阶段为损耗故障期，该阶段由于管线腐蚀、设备老化及破损等因素导致事故发生。浴盆曲线能为不同运行年限的原油管道配置的应急措施和系统提供参考。

2.应急处置体系现状

根据国家法律、法规、规章制度和公司相关制度要求，设置有应急组织机构，配置足够应急物资，执行应急值班制度，编制应急预案并及时修订，应急体系较完善。

2.1 应急组织机构明确，由公司应急指挥中心、应急指挥办公室、现场应急指挥部、专家组等组成。公司应急指挥中心是全公司应急处置的最高指挥机构，下设应急指挥办公室，办公室负责对下属单位的应急管理进行检查、监督和指导。二级单位设置有应急委员会，设置应急办公室^[3]。

2.2 应急值班人员实行24h值班，负责应急事件的接报，实施“接、判、报、传、指、跟”六个环节。接就是接报告，问清报告人姓名、事件类型、发生时间等；判就是分析、诊断，快速研判，及时应对；报就是报告，首先向值班领导报告，然后按照值班领导指令通知应急工作人员；传就是传达领导指令，及时准确传达给指定的对象；值就是指挥，各应急机构根据应急事件的级别，成立应急指挥小组，明确现场指挥员；跟就是跟踪、确认指令执行，详细了解应急事件事态的发展和处置情况，及时向领导汇报，做好记录。此六个环节环环相扣，紧密相连，缺一不可。

3.将多种系统应用于应急技术。对于密闭原油管道的输送配置多种安全保护系统，有水击超前保护系统、出站调节阀调节保护系统、、联锁保护系统、安全泄放系统、ESD保护系统、安全仪表系统。

4.应急管理制度齐全。制定有《公司应急管理细则》、《公司输油生产及工程建设相关事件管理细则》、《应急物资管理实施细则》、《环境应急事件等应急预案》等。制定完整的的应急制度体系。

3.典型工况下调度应急处置措施分析

根据故障设备和紧急情况，原油管道典型工况可分为异常事件和紧急事件，异常事件可分为故障停泵机组、干线阀门关断、高压泄压阀动作、收发球清管器卡堵、SCADA系统通信信号中断、站场失电；紧急事件有管线泄漏。结合现有安全系统和技术水平，各工况判断标准、原因、应急处置措施见下表3.1。

表 3.1 典型工况判断标准、原因、应急处置措施

4.应急处置体系下一步提升方向

公司现有应急处置体系完整，但实际紧急情况下，快速正确的应急处置需要应急值班人员有足够的经验技巧和良好的心理素质，才能快速准确采取应急处置措施。结合当前科技和计算机系统的发展，应更多的将安全预警系统和事故发展模型应用于原油管道应急管理中，以提高原油管道行业异常事件的应急处置水平。

[1]李慧婷.基于情景-应对的油气泄漏事故应急预案研究.山东师范大学,2018.

[2]国静.油气管道企业长输油气管道应急事件应急能力评价.西南石油大学,2015.

[3]输油技术.中国石化出版社,2019.