黄泽俊:天然气长输管道线位及本体安全的几点思考
来源:《管道保护》杂志 作者:黄泽俊 时间:2018-7-22 阅读:
黄泽俊
西气东输管道公司
摘要: 跨入新世纪后我国长输天然气管道行业飞速发展, 管道里程不断攀升, 管道保护面临的复杂性和艰巨性日益增加。 为此, 笔者从管道线路本质安全、 第三方伤害风险管控、 管道保护法实施对管道保护工作的影响和开展管道完整性管理等4个方面对管道安全进行了探讨。 相信在沿线政府主管部门、 管道企业、 有关单位和个人以及相关科研人员共同努力下, 我国的管道安全水平将得进一步提高。
关键词: 天然气、 管道、 安全、思考
前言
2000年以后, 我国长输天然气管道进入了快速发展时期, “十二五”期间将新增天然气管道约4.5万公里, 预计2015年国内油气管道总里程数达15万公里[1], 给管道保护工作带来了新的挑战。 当前, 我国管道保护面临环境复杂和任务艰巨程度由西向东、由北向南逐渐增加。 随着国民经济不断发展, 管道周边人为活动日益频繁, 东、 西部之间的差异性将逐步缩小, 管道保护工作所面临形势也将更加复杂、 多样化。 下面笔者就天然气管道安全相关问题的几点思考与读者一同分享。
1 管道线路本质安全风险
本质安全是通过设计等手段使生产系统本身具有安全性[2]。 可以说, 天然气管道一经设计完成, 管道的最初安全属性也随之确定。 因此规划设计初期就考虑管道本质安全性对管道后期运行管理意义重大。
1.1 管道技术标准、规范对管道安全的影响
我国大型输气管道工程建设始于20世纪50年代, 管道设计基本上是沿用前苏联大型管线设计模式。 但由于我国国情限制, 在实际执行过程中, 遇到许多矛盾, 难以解决。 20世纪70年代中期开始参照美国等发达国家标准, 开展管道设计工作。 一般来说, 管道设计技术标准、 规范要求越高, 技术指标越明确对管道的安全运行越有利。 几十年来, 通过引进、 消化、 吸收后形成了当前我国长输天然气管道规范体系。
然而, 在运行管理过程中, 发现存在相关规范未明确或规定不合理的现象, 如输气管道设计规范中表明当无法避开沼泽或软土地段时, 应根据其范围、 土层厚度、 地形、 地下水位、 取土等条件确定通过地段, 但对其基础承载力并无明确要求; 在对埋地直管段管道轴向受力和弯头组合应力校核计算方面仅考虑内压及温差的影响在有些时候并不能满足管道的实际要求等等。 因此,需要设计、 施工、 运行单位互通技术, 不断修订、 补充、 完善现有规范体系, 从源头上加强管道的本质安全。
1.2 管道路由和线位对安全风险的影响
长输天然气管道路由选择以地质安全、 自然环境安全为基础, 受沿线市场布局影响, 尽量缩短距离、 绕避局部自然环境安全可靠性不高的区域, 降低工程施工难度和造价, 利于运营管理等综合因素优化确定[3]。 如在勘探、 测量最终确定管道建设具体线位时, 对线路某些局部地段的调查、 勘测、 评估不细致可能给后期管道运行带来安全隐患。 例如, 西气东输一线陕西董家寺段近2公里管道敷设于古滑坡体当中, 2004年4月, 古滑坡体再次复活, 管道受侧向推力产生局部位移和变形, 最终通过改线才消除了安全隐患。 又如,西气东输一线山西阳城蒿裕村段管道敷设于煤矿采空区上方, 采空区沉降后, 受管道本身和上方回填土重力作用, 管道向下弯曲受拉变形; 最终采用不停输带压抬管并对管道底部填土夯实支撑后, 消除了管道安全风险。 事实证明, 管道线路路由对管道安全运行影响较大。 因此, 路由勘探测量过程中应尽可能做到详细、 准确, 避免管道敷设在古滑坡体、 煤矿采空区、 沼泽等不良工程地质地段, 避免给后期运行带来安全隐患。
2 第三方伤害风险管控
国内外管道事故统计数据表明, 第三方伤害已成为造成管道事故的主要原因之一[4]。 防止第三方伤害由此也成为世界各国管道保护的重点工作之一。 与管道腐蚀和地质灾害因素相比, 第三方伤害防控工作面对的是与管道企业无直接利益关系的第三方, 是对人以及人的行为的管理。 单个第三方施工而言具有偶然性, 因此在第三方施工管理中应该摒弃遇到一个管理一个的思路, 从第三方损坏发生的根源——沿线社会环境与公共关系着眼, 以地面标识符合性、 第三方施工信息收集和施工监护等方面落脚, 找出管道第三方伤害规律性加以管理。
另一方面, 随着城镇化进程不断深入, 管道原先通过地区的地区等级(人口密度等社会环境) 也随之增加, 存在一二级地区变成四级地区的现象, 甚至管道路由与地方后期规划发生矛盾, 地方政府协调改线的情况也时有发生。 管道沿线社会环境发生了巨大变化, 而管道属性不变, 必然给管道安全运行带来风险。 因此建议设计阶段与管道沿线规划部门结合, 考虑管道服役年限内, 管道通过地区的发展变化, 合理确定线位; 路由应尽量避开城市规划区, 若进入规划区或靠近规划区, 应调整设计安全系数、 管道壁厚, 增加管道安全防护设施。 此外, 对于已敷设管道地区等级变化后如何开展有效管理, 成为管道运行企业共同面临的一个课题。
3 管道保护法对管道保护工作的影响
管道保护法是我国首部真正意义上的石油天然气管道方面的法律。 它的实施将我国石油天然气管道保护工作纳入了法制轨道, 对于维护石油天然气输送安全和公共安全发挥了积极的作用。
3.1 管道保护法实施的影响
管道保护法对石油天然气管道的规划与建设、 运行中的保护、 管道建设工程与其他工程相遇关系的处理等做了规范, 明确了政府主管部门、 管道企业、 有关单位和个人的义务与责任;特别是赋予了政府主管部门更多的职责, 使地方政府管道主管部门直接参与到管道保护工作中来, 如第三十五条规定部分施工作业, 施工单位应向管道所在地县级以上人民政府主管管道保护工作的部门提出申请, 接到申请后县级以上人民政府主管管道保护工作的部门应当组织施工单位与管道企业协商确定施工作业方案; 协商不成的, 主管管道保护工作部门应当组织进行安全评价, 作出是否批准作业的决定[5]。 它使得管道管理模式由过去管道企业为主导政府部门监督转变成为管道企业与地方政府主管部门分工管理。
3.2 管道保护法存在的问题
管道保护法的实施对管道保护工作起到了重要作用, 但作为管道运行企业在具体依法管理过程中也发现一些问题。 一是管道保护法的部分内容与其他法律法规的部分内容存在分歧, 如与土地法、 森林法等; 二是管道保护法对适用性的界定与实际内容存在差异, 其对我国境内海底管道并无相应规定。 因此, 修订、 补充管道保护法的相关内容, 使得管道保护有法可依将是今后管道行业的工作之一。
4 全面深入开展管道完整性管理工作
管道保护工作是一项特殊的工作, 包含自然科学和社会科学两方面, 需要技术与管理的有机结合; 而管道完整性管理正是一种技术与管理相结合主动式预防管理方式[6], 得到了世界各国的实践认可, 并在我国油气管道行业已逐步开展。笔者认为全面深入开展管道完整性管理需要将完整性管理理念融入安全生产全过程, 细化完整性管理目标, 针对管道风险因素定期实施周期性风险评估和维护, 同时对完整性管理的有效性进行动态监测; 全面深入开展管道完整性管理需要全体管理人员共同参与, 针对不同层级管理人员制定评价标准, 分层级管控风险; 全面深入开展管道完整性管理需要针对实际管理中出现的新问题, 持续修订、 补充和完善完整性管理体系文件, 使完整性管理体系不断适应管理主体及客体变化, 确保技术文件与管道运行条件的适时跟进。
结束语
长输天然气管道多为线性、 枝状管网, 下游用户众多, 供气可靠性成为管道企业乃至全社会关注的重点。 深入开展管道保护工作, 保障管道安全运行是管道企业以及社会各界的共同职责,需要管道沿线政府主管部门、 管道企业、 有关单位和个人以及相关科研人员共同努力。 ◢
参考文献
[1] 蒲明,马建国.2010年我国油气管道新进展[J].国际石油经济,2011(3):26-34.
[2] 隋鹏程,等.安全原理[M].北京:化学工业出版社,2005.
[3] 叶学礼,章申远等.输气管道工程设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003.
[4] 王玉梅,郭书平.国外天然气管道事故分析[J].油气储运,2000 ,19 (7).
[5] 张穹,李新华,廖永远等.中华人民共和国石油天然气管道保护法释义[M].北京:中国法制出版社,2011.
[6] 王学力,冯庆善等. 油气管道完整性管理[J].上海煤气,2009(6):36-39.
(作者:中国石油西气东输管道公司总经理)
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