高占武,等:构建“五位一体”油气泄漏防控机制
来源:《管道保护》2021年第5期 作者:高占武 何永宏 王荣敏 何毅 臧国军 时间:2021-9-18 阅读:
高占武 王荣敏 何毅 臧国军
中国石油长庆油田分公司
摘要:长庆油田地处黄河流域生态环境保护重点区域,油田管道腐蚀泄漏风险大,安全环保责任重。从风险辨识、源头预控、过程管控、隐患治理及应急处置五个方面,介绍了“五位一体”油气泄漏防控机制,总结了实施经验和应用效果,有效遏制了油气泄漏事故,提升了安全生产水平。
关键词:油田管道;油气泄漏;隐患治理;风险管控
长庆油田是国内第一大油气田,油区主要位于陕甘宁盆地,属典型的黄土高原地貌,自然环境复杂,生态环境脆弱,敏感区域众多。油区内共有42条河流,52处水源保护区,16个水库,6个自然保护区,是黄河流域生态环境保护的重点区域,社会关注度高。同时,油田管道介质类型复杂,含硫化氢、二氧化碳等介质易造成管道腐蚀泄漏,部分管道处于环境敏感高后果区,安全环保风险大。近年来,长庆油田构建了风险辨识、源头预控、过程管控、隐患治理及应急处置 “五位一体”油气泄漏防控机制,有效遏制了油田管道泄漏事故,提升了安全生产水平。
1 明确各级职责 构建风险管控体系
按照“业务主导、分级管理、协同配合”原则,做好顶层设计,明确各层级职责,分类分级管道巡护,优化管理模式,大力推动管道泄漏风险管控。
(1)明确公司、厂级、作业区各层级职责。配备油气管道专业管理人员,编制相关制度22项、行标企标31项,构建了油气泄漏分级分类管控体系。
(2)强化管道分类分级巡护。根据管道位置、等级、年限等因素,按管道风险大小分别规定巡护周期,特殊时期和敏感时段加密巡护。建立专、兼职巡护队伍,实施“干部包区域、监督人员包中队、巡护人员包管段”分级分类巡护承包责任制:出油管道以井站为单元,5 km以内由井场看护或者井区兼职巡护,5 km以上由所属井区分段巡护;注水主干线纳入作业区管理,支线纳入井区管理,兼职或专职巡护;输油管道配备专职人员巡护。
(3)推行输油站点网格化管理。借用社区网格化管理思路,将管道和站场划分成单元网格,运用LEC、HAZOP等安全工具,开展网格风险辨识、量化打分。根据网格风险等级分别由大队领导、干部、班站长、员工四级承包属地,承担安全责任,实现“网中有格、格中定人、人负其责”。大型站库实施网格化管理,并交叉检查。
2 创新优化工艺 实现源头预控
抓源治本,分类施策,精准管控,全面提升管道设计和建设施工质量,确保管道“优生”。
(1)加强建设施工质量管理。编制管道设计阶段完整性管理专项方案,按照管道完整性管理要求和“全要素”管理策略,在可研、初设及施工图设计阶段,开展管道高后果区识别及风险辨识,提出施工质量控制措施。将基线检测、数据采集等融入建设期管理范畴,明确工作内容、工作量和费用,将其作为“设计交底的必选项、日常督察的必检项、工程竣工的必验项、项目结算的必备项、事故事件的必查项”,强化执行落实。
(2)优化管道设计标准。提高管道材质、防腐、路由、水工保护等7类23项设计标准。提升钢材等级,路由尽量避让冲沟、河流而沿山梁敷设,穿跨越段增设截断阀、增加壁厚,大口径管道配套阴极保护,水保增加地表水疏导和稳管护底等措施。注水系统全面推广、集油系统试验推广柔性复合管、玻璃钢管 、钢骨架复合管、高分子合金复合管等非金属管材近1万公里。
(3)提升管道防腐能力。针对性开展管道腐蚀机理研究,建立了覆盖全油田管道的三级腐蚀区、分区设置腐蚀监测点,定型“在线整体挤涂、工厂化预制+现场补口、聚乙烯内衬修复”三种内腐蚀修复工艺,攻关全程视频、防腐层在线测厚、连续漏点检测和锚纹度等内防腐层质量检测技术。在线挤涂应用1.5万余公里。
(4)把好检查验收关。加强“设计选标、技术规格书和定商、设备监造和出厂验收、入场检验、单点单项验收”;高度重视管道焊接质量管理,提高无损检测抽查覆盖率。油田管道焊缝无损检测抽查比例不少于20%,双高管道及敏感区管道检测率100%,常规集输管道超声波检测100%,穿越段、敏感区管道焊口防腐保温及管线埋深等实施旁站监理。推行“设计、建设、监理、检测、施工、使用单位”全过程验收。
3 智能监控巡护 实现过程管控
开展管道运行期完整性管理,建立基于风险的隐患排查、检测、监控和巡护常态机制,利用智能化手段和无人机技术,实现巡护标准化、自动化及特殊区域的泄漏巡查,及时发现隐患和突发事件。
(1)推广智能化监控巡查。作业区配套SCADA系统实现井、站、线数据实时监控,接转站以上配套泄漏监测系统,对压力、液位、温度、气体浓度等参数异常情况及时预警、报警。巡护人员配备智能巡检PC手持移动终端,实现巡护标准和流程自动推送,巡护作业过程资料自动录入、跟踪、统计、查询等,已覆盖70%的站场及管道。
(2)试点重点区域无人机巡护。建立无人机巡检云平台,对人工巡护无法到达的河流、水库及深谷等区域,试验无人机排查巡护,实现智能化、可视化、全流程管控。油田以天然气主干管线巡查为主、两个区域为中心,建立了覆盖整个气田的基站网络和巡检试点区,效果良好。
4 突出关键领域 强化隐患治理
定期开展管道隐患排查,结合管道失效原因,实施隐患治理措施,实现管道管理水平整体提升。
(1)开展泄漏隐患整治。定期开展管道隐患大排查,按照“一线一策、一处一案”的思路,建立管道泄漏台账,开展隐患风险分析和科学论证,制定治理方案。将大部分安全生产费用交二级单位自主管理,确保隐患随查随治,避免 “小隐患”酿成“大泄漏”,造成“大事故”。2015年以来,采用局部维修、部分换管、内防腐修复、穿跨越加固等方式,分批完成8306公里管道隐患治理。启动三年隐患治理工程,分步开展管道本体隐患治理、数字化升级、腐蚀监测和应急防控设施建设等。
(2)实施大型储罐泄漏防控。2015年首次引入浮顶罐主动防护系统,实时监测一二次密封空间可燃气体及氧气浓度,当浓度超标时自动注氮,确保可燃气体浓度在爆炸下限范围内。
(3)攻关小口径管道隐患排查。针对小口径管道难以检测、难以发现隐患的问题,首创在役出油管道清水试压检漏方法,实施清水试压12万公里,管道检测1.9万公里,为深入推进管道隐患治理提供技术支撑。
5 加强应急处置 确保泄漏可控
应急处置是“五位一体”防控机制的重要一环,也是避免发生泄漏事故的最后防线,通过建立应急处置协调机制,预判产生的后果,调动一切人力、物力、财力,快速处置,确保不发生颠覆性安全环保事件。
(1)将公司、厂级、作业区、岗位应急处置四级责任落实到位。
(2)设置三道防线。一是实时监控,确保紧急状况下输油泵远程启停;二是实时监控,确保紧急状况下管道截断阀远程截断;三是完善SCADA系统应用,敏感区域河道设立拦油设施等,确保重点管道重点部位“便监测、能预警、易控制、利抢险”。
(3)完善泄漏应急处置预案。健全部门联动、企地联动、物资联动等泄漏应急处置机制,修订完善应急预案,实现“一管道一预案”,优化现场应急处置措施,每年开展各类应急演练1.6万余次,切实提高泄漏应急处置效率。
通过上述措施,油田管道隐患治理由事后被动维修转向基于风险的检验维护,泄漏频发态势得到有效遏制,管道失效率从2015年的0.101次/km·年下降到2021年的0.011次/km·年,下降了90%,优于中国石油的平均指标,提高了油田管道完整性管理水平,促进了油田生产安全平稳发展。
作者简介:高占武,现任中国石油长庆油田分公司党委委员、副总经理、安全总监,甘肃省管道保护协会副会长。长期从事油田开发、生产、管理及管道运行管理工作,结合工作实际参与研究了低渗透、超低渗透油藏,页岩油规模效益开发等热点难点问题。
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