蔡 亮

（中航油京津冀物流有限公司，天津 300300）

0 引言

我國長輸管道發(fā)展迅速，2017年油氣長輸管道里程為13.31萬km。大口徑、高鋼級、高壓力管道成為發(fā)展趨勢，一旦發(fā)生油氣泄漏爆炸事故，造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失?？焖賾?yīng)對管道泄漏事故，實現(xiàn)安全、高效管道搶修尤為重要。中石油管道公司建立6個維搶修中心、15個維修隊；西氣東輸管道公司建立10個維搶修隊、2個封堵中心。我國管道應(yīng)急搶修存在的問題有[1]：管道搶修隊伍技術(shù)裝備水平參差不齊，缺乏規(guī)劃和整合，不能資源共享，未形成完善、高效的國家管道應(yīng)急搶修體系；管道搶修演練不足，焊工訓(xùn)練、實戰(zhàn)少，技能水平不能滿足復(fù)雜惡劣環(huán)境焊接工藝要求。

“十四五”規(guī)劃中提出健全重大事故預(yù)防預(yù)警和應(yīng)急處置體系。因此，應(yīng)規(guī)劃應(yīng)急搶修基地的合理布局，科學(xué)、合理配置應(yīng)急搶修設(shè)備，探討應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)的高效運行機(jī)制，提高管道企業(yè)應(yīng)對突發(fā)事件的反應(yīng)能力和救援水平，保障管道安全運行。

1 管道應(yīng)急搶修中心建設(shè)及規(guī)劃

管道應(yīng)急搶修中心位置應(yīng)考慮管道風(fēng)險等級（人口密度）、搶修時間要求和交通及社會依托條件。應(yīng)急搶修中心的功能、規(guī)模應(yīng)遵循屬地管理、分工合作和區(qū)域保障的原則，物資裝備遵循分類管理的原則，定期組織應(yīng)急救援培訓(xùn)及演練。原則上應(yīng)急搶修中心最大輻射半徑不超過1000km，高風(fēng)險地區(qū)可以加密設(shè)置搶修隊。

管道企業(yè)應(yīng)注重與社會應(yīng)急資源的整合和信息的共享，推進(jìn)以管道企業(yè)為主的應(yīng)急管理體制，向?qū)I(yè)處置、政企聯(lián)動的綜合管理體制轉(zhuǎn)變，即救援搶險專業(yè)化、屬地就近搶修、跨區(qū)域應(yīng)急聯(lián)防。中國石油管道應(yīng)急救援中心于2011年在河北廊坊成立，形成以廊坊為中心，東莞、庫爾勒、蘇州、武漢、成都輻射周邊的應(yīng)急救援網(wǎng)絡(luò)，具備管徑1219mm、運行壓力10MPa油氣管道的搶修能力。未來應(yīng)對全國管道搶修隊伍進(jìn)行整體規(guī)劃，科學(xué)合理分配職能和覆蓋范圍，針對人力、設(shè)備、資金和資源進(jìn)行準(zhǔn)確定位，建立和完善國家管道搶修體系。

2 管道應(yīng)急搶修工作程序

（1）現(xiàn)場警戒

按照油氣管道泄漏發(fā)生火災(zāi)爆炸事件最大影響半徑設(shè)置警戒線[2]，必要時在危險區(qū)最大半徑處設(shè)置第二道警戒線，在警戒區(qū)內(nèi)安排警戒人員，消滅火源，監(jiān)督火種；

（2）事故管段放空、置換

關(guān)閉事故管段上下游干線截斷閥，打開兩側(cè)閥室放空閥，對事故管段進(jìn)行放空，之后對事故管段進(jìn)行氮氣置換，天然氣含量低于10%LEL為置換合格；

（3）作業(yè)坑開挖

根據(jù)換管長度、管徑、現(xiàn)場地址條件、搶修設(shè)備和焊接工藝進(jìn)行作業(yè)坑開挖。作業(yè)坑長度一般比換管長度長4m。作業(yè)坑最小寬度和深度；

式中，W作業(yè)坑最小寬度，m；H作業(yè)坑最小深度，m；D管道外徑，m；h1管頂至地面距離，m；h2管底至作業(yè)坑底部距離（大于0.5m）；

（4）管道切割

事故管段進(jìn)行氮氣置換情況下，可用火焰管道切割機(jī)進(jìn)行管道切割，例如爬行式火焰管道切割機(jī)具有遙控操作功能，可保證人員安全。事故管道未進(jìn)行氮氣置換條件下，可用機(jī)械冷切割方式進(jìn)行管道切割；

（5）管口封堵

管口封堵裝置有橡膠清管球、泡沫球和隔離氣囊。管口封堵時應(yīng)用黃油墻對封堵裝置與管壁結(jié)合處進(jìn)行密封，保證封堵效果。管道搶修中常用可實時感測背壓、人為控制隨時釋放封堵側(cè)氣體的封堵氣囊，氣囊可用氮氣等惰性氣體充裝，提高了作業(yè)安全性；

（6）管口消磁

管材制造、運輸和內(nèi)檢測中不可避免帶有剩磁，對管道焊接造成不利影響，例如電弧引燃困難、燃燒不穩(wěn)定等。管道在焊接前應(yīng)進(jìn)行消磁處理。共軛式管道消磁器利用勵磁線圈克服鐵磁材料矯頑力，達(dá)到內(nèi)磁平衡，具有高消磁性和適應(yīng)性好特點，管口磁場強度小于3mT；

（7）搶修方案

近年來管道應(yīng)急搶修大多數(shù)是因第三方破壞造成嚴(yán)重破損，事故管段需要進(jìn)行停輸、放空、置換后進(jìn)行換管作業(yè)。

3 管道應(yīng)急搶修設(shè)備和技術(shù)

3.1 管道應(yīng)急搶修設(shè)備配備

為保證管道突發(fā)事件的快速救援和處置，各級維搶修中心應(yīng)配備相應(yīng)的應(yīng)急搶修設(shè)備。常規(guī)的管道搶修設(shè)備應(yīng)包括焊接設(shè)備、發(fā)電設(shè)備、管道切割設(shè)備、外對口器、搶修卡具、介質(zhì)回收設(shè)備、便攜式氣體檢測儀、防腐層檢測儀、管道測厚設(shè)備、防爆軸流風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明設(shè)備、管道開挖設(shè)備（挖掘機(jī)、履帶推土機(jī)）、小型機(jī)械切割設(shè)備、氮氣車、消防器材、正壓式呼吸器、防護(hù)服等。國內(nèi)長輸管道企業(yè)和油氣田集輸企業(yè)基本配備塞式封堵器和擋板-囊式封堵器。塞式封堵設(shè)備是引進(jìn)美國TDW公司產(chǎn)品，擋板-囊式封堵器適用于低壓停輸管道。堵漏管卡已形成系列化產(chǎn)品，包括接頭管卡、中開式管卡、放空絲堵管卡、組合式帶狀管卡等。

管道特種搶修設(shè)備指管道不停輸帶壓開孔封堵設(shè)備，可在不影響管道正常運行情況下完成搶修施工。通過引進(jìn)國外設(shè)備和國產(chǎn)化配套，管道開孔封堵設(shè)備已實現(xiàn)配套系列，具備管徑34～1219mm、運行壓力10MPa以下油氣管道的不停輸開孔封堵和維修能力。目前中石油正在開展西氣東輸四線關(guān)鍵技術(shù)研究，目前已具備管徑1219mm、運行壓力12MPa不停輸搶修設(shè)備需求，正在開展管徑1422mm管道搶修設(shè)備研究工作。

3.2 特殊環(huán)境管道維搶修技術(shù)

針對山區(qū)管道搶修設(shè)備、機(jī)具進(jìn)展難度大的特點，中石油西氣東輸管道采用了山地?fù)岆U車、挖掘機(jī)和高空索道等工具，山地?fù)岆U車可用于小于28°的坡度；履帶式挖掘機(jī)可用于小于45°的坡度；高空索道可用于大于45°的坡度。

水網(wǎng)地區(qū)水位高、地基承載力低、淤泥層厚，部分地區(qū)承載力甚至不足20kPa，施工便道修筑、設(shè)備管材運輸、作業(yè)坑開挖均比較困難。中石油西氣東輸管道借助復(fù)合材料路面板實現(xiàn)管道搶修設(shè)備進(jìn)場。水網(wǎng)地區(qū)路面承載力高于50kPa可直接進(jìn)場；介于20～50kPa地區(qū)使用復(fù)合材料路面板；低于20kPa地區(qū)通過排水、墊草袋等方式提升承載力值20kPa后，采用復(fù)合材料面板。

3.3 管道應(yīng)急搶修設(shè)備調(diào)配

管道應(yīng)急搶修進(jìn)場道路復(fù)雜多變，為避免設(shè)備磕碰和提高裝卸效率，搶修設(shè)備應(yīng)集裝化、撬裝化，設(shè)備本身進(jìn)行集裝，配備附件、備件和維修工具。管道高壓封堵設(shè)備造價高、利用頻率低，應(yīng)由國家管道應(yīng)急管理機(jī)構(gòu)統(tǒng)一調(diào)度使用，減少設(shè)備重復(fù)投資，提高設(shè)備利用率。在全國各區(qū)域維搶修中心建立應(yīng)急設(shè)備儲備庫，包括管材、套袖、卡具、三通、皮碗、封堵囊，真正實現(xiàn)資源共享、快速反應(yīng)，并為后續(xù)救援工作爭取時間。

4 結(jié)語

管道應(yīng)急體系建設(shè)應(yīng)立足當(dāng)前，著眼長遠(yuǎn)，即滿足當(dāng)前管道運行管理需求，持續(xù)提升管道搶修施工技術(shù)水平。建議如下：

（1）對中石油、中石化和中海油管道企業(yè)的應(yīng)急搶修資源進(jìn)行整合，優(yōu)化管道應(yīng)急搶修中心布局，科學(xué)配置設(shè)備資源，建立與社會、政府部門之間的應(yīng)急資源共享，形成協(xié)調(diào)聯(lián)動、覆蓋全國的國家管道應(yīng)急搶修體系；

（2）借助地理信息系統(tǒng)（GIS），建立管道應(yīng)急搶修資源數(shù)據(jù)庫，籌建國家管道應(yīng)急搶修控制中心，便于應(yīng)急資源統(tǒng)一調(diào)度指揮；

（3）加強管道維搶修技術(shù)研究、專用機(jī)具設(shè)備研發(fā)，例如研究智能組對、全自動焊接技術(shù)提高搶修質(zhì)量和效率；研發(fā)高鋼級補強套袖；繼續(xù)研究山地、水網(wǎng)等特殊環(huán)境搶修設(shè)備進(jìn)場方式等。