油气管道的安全防护方法探析.pdf

172能源环保与安全一、油气管道的安全问题石油和天然气的输送，主要靠管道。石油和天然气管道的主要功能是把各种不同类型的油气运输到用户那里。根据输送介质的不同，油气管道可分为：输气管道、输油管道、输油输气复合管道等。从运输介质看，可以分为：原油管道、天然气管道、液化石油气管道、液化天然气（LNG）管道等。我国经济的发展，对油气能源的需求越来越大，对油气能源的输送也提出越来越高的要求。在我国油气管道建设中，遇到了许多问题，其中主要有以下几个方面：1.油气管道事故油气管道的安全问题，是目前人们普遍关注的问题，而油气管道事故的发生，又是造成人员伤亡和财产损失的重要原因之一。在油气管道事故中，多数是由于第三方破坏所致。在油气管道的使用过程中，因为管理和维护不当等原因，会出现各种事故。在这些事故中，不少属于人为事故，是可以避免的。然而，有相当一部分事故却是由于自然因素引起的。例如，地质灾害、地震灾害等。这些自然灾害对油气管道的安全运行影响很大。如果不能有效地预防自然灾害对油气管道安全运行的影响，就会导致事故频发。例如：1986年4月23日发生在四川宜宾的原油管道“323”特大泄漏事故就是由于地震所致；2003年5月5日发生在上海黄浦江上的输油管道“312”特大泄漏事故也是由于地震所致。地震还会对管道设施造成破坏，影响油气管道安全运行。这些都说明地震可能会对油气管道造成破坏。因此，我们要采取各种措施来预防地震对油气管道的破坏，以保障油气管道安全运行。2.腐蚀腐蚀是一种化学和电化学的反应，发生在金属和非金属界面上，会引起金属结构和设备的损坏。在油气管道建设中，管道腐蚀是一个不容忽视的问题。在油气运输过程中，管道受到外界各种因素的影响，会造成管道腐蚀。比如：输送介质具有腐蚀性，或者输送介质的温度比较高；或者输送介质中含有杂质，造成管道发生电化学腐蚀；或者在施工过程中，由于操作不当，导致管道发生局部腐蚀等。对于油气管道的腐蚀问题，目前还没有完全解决方法。但是随着科学技术的发展，材料的改进、使用新材料等方法可以大大提高油气管道的防腐蚀性能。比如：耐腐蚀能力强、不易发生电化学腐蚀和生物侵蚀、能够耐受极端条件（-3050）等。现在，我国很多油气管道都使用一些防腐涂层材料和其他新材料。比如：阴极保护涂层、牺牲阳极保护涂层、钢/钢组合结构等。但是，不管采用哪种方法进行防腐涂层保护，都要注意一些问题。比如：涂层在施工过程中要注意天气变化、施工温度等因素，使用寿命不能过短，防腐涂层一旦破损就很难修复。同时，为保障油气输送安全、可靠，提高油气运输效率和经济效益，油气管道的防腐技术也越来越受到重视。3.第三方施工破坏管道作为油气的载体，在建设中难免会遇到第三方施工破坏的问题，这就需要相关部门进行监管。第三方施工破坏包括施工单位的施工、作业人员的施工、设备的施工等。（1）施工单位的施工：一般是指管道企业以外的组织或个人，为实现管道企业特定经营目的，进行管道工程建设、维修、改造工程或其他活动。其内容包括：在管道线路中心线两侧各3m和两侧各5m的区域内，新建、改建、扩建铁路、公路、河渠，建造建筑物、构筑物和其他设施；挖掘、取土、采石、采砂，进行爆破作业；在管道线路中心线两侧各2m和两侧各3m的区域内，进行爆破作业；移动、损毁、涂改管道标志。2.作业人员的施工：主要是指与管道线路平行或者交叉施工的人员，如爆破工等。由于这些作业人员与油油气管道的安全防护方法探析杨冬冬国能榆林化工有限公司【摘要】在石油、天然气等能源的输送过程中，油气管道发挥着重要的作用，但是由于一些因素的影响，导致管道出现安全事故，对人们的生命和财产安全造成极大威胁。因此，油气管道在运行过程中要加强安全防护措施，确保管道安全运行。基于此，首先分析油气管道存在的安全问题，并提出几点应对措施，以期提高油气管道的安全性。【关键词】油气管道；安全问题；防护措施【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2023.15.058173能源环保与安全气管道安全距离不够，容易对油气管道造成破坏。除第三方施工以外，在油气管道附近进行工程作业时也可能对油气管道造成破坏。3.设备的施工：主要是指与油气管道相关的设备（如，泵机、阀门等）进行安装时所引起的破坏。设备安装不当可能造成设备损坏，从而导致油气管道泄漏或引发火灾或爆炸事故。4.自然灾害我国地域辽阔，地形复杂，地震活动频繁，是世界上地震灾害最严重的国家之一。据统计，我国每年有1000多万人遭受不同程度的地震灾害，造成的经济损失达数百亿元。发生地震时，由于地表破裂、建筑倒塌等原因会产生震波，在建筑物内部传播和反射，引起建筑振动。地震波传播过程中还会产生绕射现象，使管道附近建筑物的振动加剧。管道遭受地震波作用时，其应力状态和变形形式发生改变。如果在管道上施加外力或超过其允许应力的情况下，管道可能发生断裂和破坏。地震还会引起地面下沉、地面隆起等灾害，使管道和其他地下构筑物产生变形和位移。我国位于环太平洋地震带和欧亚地震带之间。环太平洋地震带与欧亚地震带主要以构造运动为主，地震活动强烈。欧亚大陆地壳稳定，地壳厚度大、厚度均匀、稳定性好。但由于地壳运动强烈，地质构造复杂多样，板块运动频繁等原因，所以，我国是一个多地震国家。在我国的西部地区，如，新疆、甘肃、青海、宁夏等地的山区中就有许多断裂构造。这些断裂构造十分复杂。我国大部分地区都处于地震带上，这些地区的油气管道建设必须考虑地震方面的问题。滑坡也是一种常见的自然灾害之一。滑坡在我国北方地区十分常见。由于地形地貌和土壤等因素的影响，如山坡上植被覆盖率不高或陡坡上水土流失严重等情况都会导致滑坡事故的发生。在一些自然灾害频发的地区，如青藏高原、黄土高原等地，地下水位降低会导致土壤中水分减少以及冻土融化等现象发生，都可能造成管道的破坏甚至断裂。5.设计问题（1）设计水平的问题，主要是指管道设计中对工程地质、水文地质和自然环境、施工条件和社会经济条件的认识不足，对工程建设中的一些重大问题考虑不周。（2）设计思想的问题，主要是指在管道建设过程中，未能贯彻“安全第一、预防为主”的方针，忽视管道工程质量的重要性。（3）管道工程设计人员专业素质不高，缺乏责任感和事业心，责任心不强。一些工程的技术人员技术水平偏低，工作马虎草率。由于缺少必要的专业知识和实践经验，在管道设计中容易发生错误。（4）对管道地质、水文地质和自然环境等方面认识不足。对工程建设中可能出现的重大问题考虑不周，如，在开挖和回填土方时往往忽略了对地下水和地表水等地下水源的保护；在穿越河流时往往忽视了对河床地质条件和河流水文情况的调查分析；在穿越铁路时往往忽视了对铁路路基土质状况及可能造成破坏的考察分析；在进行管道防护设计时往往忽视了对管道外部环境的调查分析等。二、油气管道的安全防护方法1.加强管道的防腐油气管道的腐蚀问题是非常严重的，这是因为油气管道的长距离输送，受到环境因素的影响很大，经常会出现不同程度的腐蚀现象。因此，为保证油气管道可以安全稳定的运行，必须加强对油气管道的防腐工作。首先，要加强对油气管道防腐层的质量检测工作，确保防腐层的厚度和质量，尤其是要加强对防腐层涂层脱落问题的检测和处理工作；其次，要加强对防腐层的绝缘性能检测工作，确保其具有良好的绝缘性和导热性；最后还要加强对管道防腐涂层的涂层性能检测工作。为加强对管道防腐涂层性能检测工作，可以采用两种方法：一种是对管道防腐层的厚度与性能进行测试，通过对比两种方法所测试出的结果可以看出防腐涂层性能是否符合要求；另一种是采用涂层测厚仪进行管道防腐涂层厚度与性能检测，通过对比两种方法所测试出的结果可以看出防腐涂层是否符合要求。同时，还可以采用人工检测、机械检测以及无损探伤检测等方法对管道防腐涂层进行检查，通过对比检查结果可以看出防腐层是否具有良好性能。如果发现管道防腐涂层有缺陷时，必须及时进行处理和更换，这样才能保证油气管道可以正常运行。2.建立管道第三方破坏防护系统对于第三方破坏来说，造成管道泄漏的原因主要是因为施工方在施工过程中，不按照规定进行操作，而且没有及时对管道周围的环境进行保护，因此，在管道周围建立起相应的防护系统，就可以对第三方破坏问题进行有效控制。比如，在管道施工的过程中，为减少施工人员进入施工区域的次数，可以在施工区域设置围栏、标桩以及安全标志等。对于施工人员来说，也可以在工作中佩戴上岗证和穿上统一的工作服，这样就可以提高施工人员的安全意识和责任意识。同时，在对第三方破174能源环保与安全坏问题进行处理时，也要对施工单位以及相关的部门进行管理，对于违规操作和不按照规定进行操作的施工单位要进行严厉处罚。除此之外，还要加强对管道周边环境的保护工作。3.强化管道设计和施工（1）在进行管道设计时，必须严格按照相关标准以及规定来进行，同时还需要加强对相关设计人员的技术培训，从而确保设计人员在进行管道设计时，能够充分了解相关标准以及规定，同时还需要对管道设计人员的实际经验进行合理的分配，从而确保在管道设计过程中能够充分考虑到可能出现的各种问题。另外，还需要加强对相关施工人员的技术培训，从而确保施工人员在进行管道施工时能够充分掌握管道设计相关标准以及规定。（2）在进行管道施工时，必须按照相关施工规范以及标准来进行，同时还需要加强对管道施工质量的管理，从而确保油气管道施工能够达到要求。另外还需要加强对油气管道的保护工作，确保在油气管道的安全防护过程中能够充分发挥出其应有的作用。（3）在进行油气管道建设时，必须充分考虑到环境因素对油气管道安全的影响，从而采取相应的防护措施。例如，在一些需要进行人工挖掘和填埋处理的区域，就需要采取一定的措施来确保在这个区域内不会出现对油气管道造成破坏的因素。（4）加强管道检测技术的应用管道检测技术可以有效的对油气管道进行安全检测，尤其是对于腐蚀管道以及老化管道的检测工作，可以及时发现油气管道存在的安全隐患，因此，必须加强对油气管道检测技术的应用。目前我国比较常用的管道检测技术有：漏磁技术，这种技术主要是通过在油气管道上安装漏磁探测器，对油气管道进行检测，这种方法的应用可以有效防止油气管道出现泄漏问题；声波检测技术，这种方法主要是通过在油气管道上安装声波检测仪器，对油气管道中存在的噪声进行有效的监测和分析；漏磁技术和声波检测技术相结合的方法，这种方法主要是将漏磁技术与声波检测技术相结合，利用漏磁技术来对油气管道中存在的泄漏情况进行监测，而声波检测技术则可以对油气管壁的腐蚀情况进行有效监测；磁感应技术，这种方法主要是利用磁场来对油气管道进行检测和分析除此之外，还可以利用在线监测系统来对油气管道进行监测和管理，这种系统主要是通过在油气管道上安装压力传感器、温度传感器以及流量传感器等仪器，当出现泄漏问题时可以通过压力传感器等仪器将数据传送到在线监测系统中，这样就可以对这些数据进行有效的分析和处理。另外还可以利用泄漏报警器、漏磁报警器等仪器将数据传送到应急系统中，这样就可以确保在发生事故时可以及时发现问题并进行处理。在应用这些方法时，必须保证这些仪器是正常工作状态下才能实现；（5）采用高密度聚乙烯（HDPE）管道。在油气管道中使用高密度聚乙烯（HDPE）管道，不仅可以提高管道的抗冲击能力，而且还能够有效提高管道的抗腐蚀能力，因此，在油气管道中使用高密度聚乙烯（HDPE）管道具有十分重要的作用。同时，由于高密度聚乙烯（HDPE）管道具有耐腐蚀、抗氧化等特性，因此，在油气管道中使用高密度聚乙烯（HDPE）管道，不仅可以提高油气管道的抗腐蚀能力，而且还可以降低油气管道在长期运行过程中产生的腐蚀问题，从而降低了油气管道出现泄漏以及断裂等问题的概率。因此，在油气管道中使用高密度聚乙烯（HDPE）管道，不仅可以提高油气管道的安全性，而且还能够有效降低油气管道的维护成本。综上所述，在油气管道安全防护过程中，如果相关工作人员没有做好安全防护工作，就会导致油气管道受到破坏，从而造成严重的后果。因此，在油气管道的安全防护过程中，相关工作人员必须加强对油气管道安全防护措施的重视程度，并针对现阶段我国在油气管道安全防护方面存在的问题以及不足之处进行研究与分析，从而制定出科学合理的油气管道安全防护措施，从而提高我国油气管道安全防护水平，推动我国社会主义现代化建设的快速发展。三、结语由于天然气、石油的应用范围比较广泛，对于油气管道的安全性也有了更高的要求，因为一旦发生安全事故，就会对人们的生命安全造成威胁。因此，在油气管道设计和施工过程中，必须严格按照相关规定和要求进行，加强对管道施工质量的控制。在对管道进行安全防护时，应该充分利用各种有效措施来提高管道的抗腐蚀性，从而提高油气管道的使用寿命。参考文献：1陈利琼，詹文文，青鹏，张开，曾志强，王彬彬，朱建平.一种山区并行油气管道安全运行的防护装置及方法：CN113958880AP.2022.01.21.2无.油气管道工业控制系统网络安全防护方案J.自动化博览，2022(001):039.作者简介：杨冬冬（1989），男，汉族，陕西榆林神木人，本科，助理工程师，研究方向：油气储运。