天然气长输管道运行危害因素及应对措施

天然气长输管道运行危害因素及应对措施

耿安乐

中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司  300450

摘要：随着国家能源结构调整战略的实施，天然气的勘探开发力度逐年跃增，其勘探开发力度逐年跃增，国家天然气长输管线沿伸和覆盖越来越广。天然气管道建设与运行安全意义重大，一旦发生泄漏爆炸，也会严重影响威胁人们的生命财产安全。本文调研分析了天然气长输管道运行中自然环境、腐蚀风险等方面存在的危害因素，并简要给出了风险管控应对措施，对保障天然气长输管道安全运行提供参考。

关键词：天然气；管道；危害因素；对策

引言

天然气是绿色环保、经济实惠的清洁型燃料，对促进城市发展、便利生产生活具有重要意义。目前管道运输天然气是最为普遍、经济的方式，天然气长输管道具有管径大、压力高等特点，并在一定程度上起到调峰作用，但是其输送的介质天然气易扩散、易燃爆，一旦发生泄露，极易造成威胁生命财产安全、破坏生态环境的安全事故。因此天然气长输管道可靠性和安全性尤为重要，其安全管理、可靠运行日益受到各方关注。

1常用天然气输送技术类型

通常状态下的天然气处于地下的天然气岩层内，对于气态物质而言，常用的传输方式为密闭管道传输。由于天然气的产地通常位于偏远地区，因此在开采地与用户之间需建立完整的长距离输送通道方可实现天然气的入门入户，因此，管道建设成为天然气传输的基础。随着技术的快速发展，深冷技术逐渐成熟，天然气液化成为一种有利运输手段，该技术原理是将天然气在低温以及高压下转化为液体，随后通过特殊容器进行跨洋过海或者长输管道未敷设到的远距离运输。另外，还可对天然气进行高压处理，利用承压设备进行远距离运输。因此，到目前为止，天然气的主要运输方式可分为管道运输、液化、压缩运输。从结合运输地理环境要求，天然气运输可在地表地下进行运输。通常情况下多采用管道运输，管道运输相较其他方式更为经济便利，另外，对于小体积天然气运输可采用槽罐车运输。天然气水路运输主要通过特种运输船实现，大致可分为两类：①液化气船运，可跨洲际进行远洋运输；②海底管道，此类运输形式适合长时间供气使用，可满足大量人口的天然气供应需求。

2天然气长输管道运行危害因素

2.1自然环境

自然环境危害主要有地质灾害、地震灾害等。地质灾害主要有泥石流、崩塌、煤矿采空区地面塌陷、河流冲沟和冲蚀坍岸等。这些都会造成管道裸露、弯曲变形、悬空，增大管道的拉应力，并在应力的作用下导致管道断裂。另外，暴露在大气环境中的管道，表面会附着一层含有水溶性盐类和腐蚀性气体的电解液膜，发生电化学腐蚀。地下管道因处于酸性或碱性土壤、水、微生物等腐蚀性环境中，管道外壁也会长期受到腐蚀。

2.2腐蚀风险

我国常用的天然气长输管道材质为金属材质，金属具有易生锈、易腐蚀等特点。天然气长输管道所经过的地理环境多种多样，土质也大有不同，埋在地下的金属长输管道极易遭受周围土壤的腐蚀，极大的减少了长输管道的使用寿命。暴露在土地上的天然气长输管道，在风、雨等自然气候的作用下也会产生一定程度的腐蚀。天然气运行时所产生的一定速度与金属管道摩擦，极易产生热量，长期的天然气输送工作极易腐蚀金属管道内部。天然气自身多含有的化学物质，如：甲烷、硫化氢、二氧化碳等。极易与金属管道产生化学反应，从而引起管道的化学腐蚀。严重的管道腐蚀会导致其内部天然气泄露，在遇明火时会产生严重的爆炸现象，对民众的生命健康产生了巨大的威胁，严重影响了天然气企业的经济收入，为其带来了巨大的经济损失。

2.3雷电

对于绝缘层性能较好的地面管道，被直击雷击中后，因雷电流无法通过绝缘层的漏点泄放入地，即在绝缘部位或解除不良的部位产生高电压，发生二次放电，导致管道设备设施被破坏。雷电闪击时产生的强大瞬变电磁场，可以使电子控制仪器和金属导体产生感应电势或电流，形成电磁干扰，导致系统故障。闪电的静电感应，可以使地面物体表面积累电荷，形成放电，损害设备。防雷装置接闪时，雷电电流进入接地设备，由于雷电电荷无法迅速泄放入地，故会造成局部的地电位升高，形成放电，引起反击电流，击穿电器绝缘部分，破坏控制系统。

3天然气长输管道运行危害因素的应对措施

3.1健全法制和企业规章制度、加大管道保护宣传力度

国家高度重视长输管道的安全管理工作，分析长输管道安全运行的风险，并出台了管道保护法。天然气长输管道管理企业必须严格执行法律法规、行业规范，管道占地补偿合法合规，加强管道保护宣传，结合管道所在地的实际情况，促进沿线公众参与管道保护。建立健全企业内部天然气长输管道管理的规章制度，落实主体责任，细化部门、岗位职责，在实际工作中将天然气长输管道管理和巡查维护落实到具体责任人员，通过安全报告追踪安全管理工作进度，强化安全管理工作监督，促进天然气长输管道安全管理工作顺利开展。

3.2加强设计阶段的本质安全控制

天然气长输管道建设项目在可行性研究阶段，应充分调研途径地区的基础设施布局与建设规划，如地下管线分布、煤矿计划采掘区分布、河流与道路分布、穿越山体的岩体特性、气候条件、人员密集区域位置等，避免出现多个工程交叉施工的问题、敷设位置受采矿活动影响或易受自然灾害影响的问题、穿越高后果区等问题。在设计阶段需要充分考虑设计输送压力与管材钢级、管道附件承压的匹配性，防雷防静电设计，安全附件设计，管道光缆设计等，确保设计源头的本质安全。

3.3提升应急处置能力

定期做好应急演练，开展应急处置培训，提高抢修人员应急处理能力，做好应急准备，缩短应急响应时间，避免发生重大安全事故。推进在役天然气长输管道的应急系统建设，利用电子卫星技术完成天然气长输管道周围空气成分、温度、湿度等信息采集，处理器一旦分析出甲烷浓度便发出泄漏预警，同时判断天然气长输管线泄漏处严重程度，模拟最优处置方案后提供给抢修人员，指导抢修工作，最大限度保障人身安全和生态环境。出现突发事件时，立即启动应急预案，充分调配各种抢修资源和机具，第一时间到达现场处置险情。

3.4做好天然气管道的日常运维工作

管线维护管理首先要做到“五清”，即管线走向清楚、管线埋设深度清楚、管线规格清楚、管线腐蚀情况清楚、管线周围的地形、地物、地貌清楚。其次，要制定完善的管道安全管理规章制度、定期开展管道安全风险评价、定期对管道开展检验和维修改造、每日进行巡线检查、定期组织安全检查并及时整改管道安全隐患、定期开展管道全面检测和管道泄漏检测、及时根据实际情况更新管道事故现场应急处置方案。

结束语

根据国内天然气管道事故原因统计，造成管道事故的主要原因是外部影响因素；另外，随着国内部分管道逐步进入老化期，管道腐蚀也逐步成为我国天然气管道事故的一个重要因素。天然气长输管道的安全运行涉及国家能源安全、涉及民生，天然气管道企业需要认真识别各类危害因素情况和管理方面存在的问题，制定针对性安全管控措施，保障天然气长输管道的安全运行。

参考文献

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