李向文 中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第十二采油廠

在如今能源緊缺的情況下，石油成為國(guó)家重要的戰(zhàn)略資源，在全球能源的競(jìng)爭(zhēng)中，尤其是對(duì)石油的競(jìng)爭(zhēng)正在不斷地加劇，石油行業(yè)對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大的影響，并在國(guó)家能源安全中承擔(dān)著重大責(zé)任[1]。油氣管道作為石油運(yùn)輸?shù)闹匾侄危云涓咝?、?jīng)濟(jì)、安全著稱，具有高效率、低成本、低能耗、占地少、連續(xù)性強(qiáng)等特點(diǎn)，并且周邊環(huán)境對(duì)其運(yùn)輸沒(méi)有較大影響[2]。由于油氣管道一般埋設(shè)于地下，穿越地區(qū)廣，涉及地形復(fù)雜和惡劣的自然條件等問(wèn)題，在管道的運(yùn)行過(guò)程中，管道老齡化、腐蝕及失效事故等問(wèn)題是不可避免的。另外管道輸送介質(zhì)以易燃、易爆和有毒物品居多，一旦發(fā)生泄漏事故之后，容易引起火災(zāi)、爆炸、中毒等惡性事故，尤其是在人口密集區(qū)域或重要場(chǎng)所，事故后果會(huì)更加嚴(yán)重，造成的大量的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，并對(duì)周邊建筑設(shè)施造成毀滅性的破壞[3]。埋地原油長(zhǎng)輸管道定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)是一種新型的綜合技術(shù)，依托國(guó)外在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)上和國(guó)內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)在管道領(lǐng)域所取得的成績(jī)，建立埋地原油長(zhǎng)輸管道定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，對(duì)保障我國(guó)原油管道的輸送安全具有重大的意義。

一、原油長(zhǎng)輸管道系統(tǒng)構(gòu)成

按照所輸油品種類的不同，輸油管道可分為原油管道和成品油管道。原油管道主要是指將油田的生產(chǎn)原油輸送至較遠(yuǎn)的煉油廠、火車裝車站、港口碼頭的長(zhǎng)距離輸送管道，原油長(zhǎng)輸管道主要由輸油站和管線兩大部分構(gòu)成。輸油站的基本任務(wù)是為油流提供一定的壓能和熱能，將原油安全經(jīng)濟(jì)地輸送到目的地。根據(jù)輸油站所處位置分為首站、中間站和末站，不同的輸油站擔(dān)負(fù)著不同的輸油任務(wù)。輸油管道的起點(diǎn)輸油站稱為首站，其任務(wù)是收集油品，對(duì)油品進(jìn)行計(jì)量和儲(chǔ)存，并將原油加壓或加溫后輸向下一站。為了實(shí)現(xiàn)來(lái)油和輸油的不平衡的調(diào)節(jié)功能，首站在配置輸油栗和加熱裝置的同時(shí)，還設(shè)置較大容積的儲(chǔ)油罐。為了彌補(bǔ)原油沿管道流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的壓力損失，在管道沿途設(shè)置中間，用于繼續(xù)向管中原油提供所需的能量，直至將原油輸送到目的地。中間站相對(duì)于首站所配備的設(shè)施、儲(chǔ)油罐等較少；在管道沿途，有時(shí)為了接收沿途油田或煉油廠的來(lái)油或供給其他單位用油，還會(huì)設(shè)置分輸站。輸油管道的終點(diǎn)站，即為末站，其任務(wù)是接收來(lái)油，并把油品輸送給用油單位，因自然因素或用戶油量需求變化等導(dǎo)致的來(lái)油和轉(zhuǎn)運(yùn)的不平衡，末站還需設(shè)置大容量的儲(chǔ)油罐和相應(yīng)的計(jì)量、轉(zhuǎn)運(yùn)、化驗(yàn)等設(shè)施。油品管道輸送過(guò)程中根據(jù)油品是否需要加熱分為常溫輸送和加熱輸送，對(duì)于低點(diǎn)低凝點(diǎn)原油和成品油只需加壓提供動(dòng)能即可，對(duì)于高凝、高點(diǎn)、高含錯(cuò)原油除了采用加熱方式外，也可采用添加化學(xué)添加劑、稀釋、乳化降點(diǎn)、熱裂解等方式進(jìn)行處理，然后再進(jìn)行常溫輸送。

二、管道風(fēng)險(xiǎn)因素

管道本身的設(shè)計(jì)與其風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)，設(shè)計(jì)的合理性影響工程質(zhì)量，并決定管道安全運(yùn)行的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)的不合理性存在于以下方面：站場(chǎng)、罐區(qū)的選址不合理；管件、閥門、泵、安全閥等設(shè)備選型和布置不合理；水力、熱力等工藝參數(shù)設(shè)計(jì)不合理；在不同等級(jí)區(qū)域管道強(qiáng)度設(shè)計(jì)不合理；管道內(nèi)外防腐材料選擇設(shè)計(jì)不當(dāng)；管道施工過(guò)程中，施工方法不當(dāng)，焊接過(guò)程不達(dá)標(biāo)；防雷、防靜電設(shè)計(jì)存在缺陷等。

由于管道或設(shè)備的內(nèi)部腐蝕和外部腐蝕導(dǎo)致的事故，應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂也作為一個(gè)獨(dú)立的腐蝕類別。外腐蝕主要是管道處于具有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中，在防腐絕緣涂層、陰極保護(hù)失效情況下引起的，內(nèi)腐蝕主要是輸送油品中含的硫化物酸性介質(zhì)引起的。長(zhǎng)期的腐蝕嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致管壁減薄、穿孔、甚至發(fā)生管線的開(kāi)裂。

自然環(huán)境災(zāi)害主要分為地質(zhì)災(zāi)害和氣候?yàn)?zāi)害，其中地質(zhì)災(zāi)害對(duì)長(zhǎng)輸管道的影響尤為顯著。由于自然發(fā)生的如洪水、地震、地面沉降、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害破壞較大，此類災(zāi)害主要對(duì)長(zhǎng)輸管道、輸送站場(chǎng)、電力及通信設(shè)備造成破壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致管道變形而發(fā)生斷裂，可能引發(fā)二次事故。水土流失使管道裸露，防腐保護(hù)層易于老化而發(fā)生腐蝕，導(dǎo)致管道服務(wù)年限降低。氣候?yàn)?zāi)害主要是由臺(tái)風(fēng)、雷電引起的。主要破壞長(zhǎng)輸管道系統(tǒng)的電力和通信設(shè)備，雷擊可能儲(chǔ)運(yùn)的介質(zhì)發(fā)生燃燒和爆炸事故。

第三方蓄意破壞主要是不法分子通過(guò)對(duì)管道鉆孔、偷盜破壞閥門、儀器儀表及相關(guān)附屬設(shè)施進(jìn)行盜竊行為或進(jìn)行恐怖行動(dòng)等活動(dòng)。其導(dǎo)致的嚴(yán)重泄漏事故后果主要有以下幾種情形：管道因頻繁的破壞和補(bǔ)焊，導(dǎo)致管道的強(qiáng)度下降而縮短管道的運(yùn)營(yíng)壽命；由泄漏導(dǎo)致的油品停輸，會(huì)嚴(yán)重影響油品的供應(yīng)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)的動(dòng)蕩；在打孔盜油事件中，時(shí)常伴隨著油品的大量泄漏，嚴(yán)重污染周邊環(huán)境，另外由于油品的易燃易爆性，在搶修過(guò)程中易發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，產(chǎn)生重大的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)損失。

由于操作不當(dāng)導(dǎo)致的事故、保護(hù)系統(tǒng)（如使用儀器、機(jī)械泄壓系統(tǒng)）不完備導(dǎo)致的故障或者由于操作人員失誤等導(dǎo)致的事故。在管道運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，操作不當(dāng)行為會(huì)給運(yùn)行管道產(chǎn)生較大的安全隱患，其主要體現(xiàn)在：操作人員未經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的培訓(xùn)，相關(guān)的專業(yè)技術(shù)技能不達(dá)標(biāo)；相關(guān)工作程序錯(cuò)誤，如維修、施工、泄壓等程序；未按照制定的安全操作規(guī)程進(jìn)行操作；設(shè)備、工具和控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上存在缺陷導(dǎo)致操作失誤。

三、結(jié)語(yǔ)

管道失效主要由于腐蝕、第三方破壞、操作不當(dāng)和設(shè)計(jì)的問(wèn)題引發(fā)，并對(duì)埋地原油長(zhǎng)輸管道的主要風(fēng)險(xiǎn)因素，腐蝕風(fēng)險(xiǎn)、第三方風(fēng)險(xiǎn)、操作風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析。