周家堯，楊福，安龍生，王正偉，李博涵

(國家管網(wǎng)集團西南管道有限責(zé)任公司蘭成渝輸油分公司，四川 綿陽 621700)

0 引言

石油和天然氣是當(dāng)今社會發(fā)展中必不可少的關(guān)鍵能源物質(zhì)。油氣有效應(yīng)用到各個領(lǐng)域中，生產(chǎn)生活都離不開油氣的使用，如：家用廚房做飯、飯店后廚的運營、海上船只的航行燃料以及交通運輸工具的燃油使用都離不開油氣，所以對油氣管道泄漏以及運輸過程中的儲存技術(shù)的研究是十分重要的。與此同時，分析管道泄漏的原因以及儲存技術(shù)的提高極為緊迫，文章對上述問題進行研究分析，對加強管道應(yīng)急處理和儲存技術(shù)研究，提高油氣運輸有效性水平具有較重要的意義。

21世紀以來，在油氣運輸?shù)倪^程中，保證管道質(zhì)量和管道安全性是儲運過程中的關(guān)鍵，有效解決管道運輸過程中的腐蝕和外界因素影響，可以更好地提高儲運的效率，對于避免污染環(huán)境具有重要的意義。目前，全球科技和創(chuàng)新，科技領(lǐng)域革命的進行，能源的改變和智能的革命對人類社會以及未來發(fā)展產(chǎn)生了一定深遠的影響。而油氣的儲運技術(shù)也要緊跟時代的發(fā)展，保障人類生命財產(chǎn)安全是至關(guān)重要的，適當(dāng)?shù)牟捎孟冗M的儲運技術(shù)，減少油氣在運輸過程中的非必要事件的發(fā)生，提高運輸有效率和安全性，油氣儲運行業(yè)要緊跟時代發(fā)展，搶抓新機遇，迎接新挑戰(zhàn)，在新的變革中發(fā)揮更大的作用，為人民的生活質(zhì)量提供安全保障起到一定積極的作用[1]。

1 當(dāng)前油氣運輸和儲運技術(shù)的發(fā)展概述

1.1 油氣儲運的特點

油氣是當(dāng)今世界使用量最多的，是人類生產(chǎn)生活比較重要的能源物質(zhì)，所以對油氣的開采，應(yīng)該做到可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)態(tài)勢。并且對油氣的運輸，我們應(yīng)該在運輸過程中保障除了外界環(huán)境影響因素以外，其他影響因素的安全檢測落實，保證運輸和儲存過程中的安全性和有效性。然而對天然氣的運輸是比較困難的，因為天然氣的特點是揮發(fā)較快且容易爆炸。與此同時，天然氣是廣大居民生活必備的燃氣之一，做飯、洗澡，部分新能源汽車的燃料也是天然氣，所以在社會不斷發(fā)展的過程中，天然氣應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，所以對如何儲存天然氣，降低運輸過程的成本是我們目前需要解決的問題之一[2]。

1.2 我國油氣儲運的現(xiàn)狀

我國地處幅員遼闊，而且地形比較復(fù)雜多樣，無論是從南部和北部，還是從西部到東部都有完全不同的地理結(jié)構(gòu)以及各地的氣候變化不同，都會對一些項目的落成造成一定的阻礙。就比如我國目前設(shè)置的西氣東輸項目，由于西部地區(qū)的緯度較高，自然環(huán)境比較惡劣，當(dāng)?shù)氐脑缤頊夭钶^大，而東部地區(qū)的條件與其完全不同，所以在西氣東輸項目啟動過程中進行管道的施工以及儲運過程中技術(shù)的應(yīng)用時就需要多方面、多角度考慮，再加上從西部到東部地形比較復(fù)雜，橫跨高原、山地、平原等，地形不同，都會造成工程施工過程的難度增加。與此同時，在西部地區(qū)部分地表多為凍土層，油氣管道在運輸過程中，容易受到外界因素的影響。例如，在部分地表凍土層以及氣候干燥，氣溫差別比較大，這會容易造成管道熱脹冷縮，導(dǎo)致油氣管道的破裂現(xiàn)象出現(xiàn)，更容易提高油氣管道泄漏的可能性，以及對儲存過程中的安全性問題造成了一定的危險。

2 油氣管道在運輸過程中的泄漏原因

2.1 外力影響

油氣管道在運輸過程中的泄漏主要受到三種外力方面的影響分別是管道占壓、第三方施工破壞和打孔盜油。

2.1.1 管道占壓

油氣管道一般是埋在地下，少部分會因考慮各方面因素設(shè)置到地表上面。當(dāng)?shù)叵掠蜌夤艿赖纳戏酱嬖谝欢ǖ慕ㄖ锘蛘呤沁`規(guī)建筑的時候，那么會對管道有一定程度的損壞。因為由于地基損壞下沉，其下沉的升降不均勻，那么就會對管道的壓力和作用力不一樣而導(dǎo)致管道造成一定損壞，甚至破裂。

2.1.2 第三方施工破壞

在施工的過程中管道放置以及外界機器的低壓和損壞，容易將管道形成一定程度的破壞，例如推土機、挖掘機、鉆穿管道管網(wǎng)等操作不當(dāng)就會造成管道的擠壓變形和漲裂。這就是通過第三方施工大機器損壞管道問題的出現(xiàn)原因。

2.1.3 打孔盜油

油氣在輸送的過程中，管道設(shè)計的線路具有一定的合理性和規(guī)劃性。而不法分子通過對管道線路的研究以及受利益的驅(qū)使和誘惑，在管道上方鑿孔，私自安裝油氣輸送支路，秘密地將油氣通過油罐車輸送到其他地方。這一行為不僅造成了油氣管體的破裂，還會使油氣的質(zhì)量急劇下降，甚至容易造成油氣爆炸和環(huán)境污染問題。這不僅會對油氣的質(zhì)量造成一定的污染，還會對人民的生命財產(chǎn)安全造成極大的損失，不利于安全性的保障[3]。

2.2 油氣管道的腐蝕情況分析

2.2.1 環(huán)境因素造成的腐蝕

油氣管道一般是埋在地下，少部分會因考慮各方面因素設(shè)置到地表上面，主要是考慮到使用環(huán)境、本身管道的性質(zhì)、氣候條件、工程選擇地址的條件、氣候的變化、所選擇的管材是否符合標(biāo)準都會造成油氣管道的腐蝕。正常來說，管道材質(zhì)多為碳素鋼管制成，進行無縫鋼管和焊接鋼管的工藝制造，而且使用的鋼材也會具有一定的硬度，即便受到外界的沖力以及作用力，其也會保持一定的安全性。但是，由于人類社會的發(fā)展，空氣以及土壤中的化學(xué)物質(zhì)含量越來越高，所以對一些不可知的化學(xué)物質(zhì)，由于長時間作用在油氣管道的周圍或者是附著在表面上會對其造成一定的腐蝕性，如果沒有及時處理和檢測，對土壤會造成一定的污染。與此同時，在海洋中設(shè)立的油氣管道，就會容易造成海洋污染，其中的狀況可能更為嚴重，造成不可挽回的損失。

現(xiàn)在我們生活的環(huán)境日新月異，自然的變化也多元化起來。那么油氣管道工程的設(shè)計和地址的選擇、氣候的變化、所選定的管材也需要克服自然環(huán)境的影響。地表土壤中存在對油氣管道起到嚴重腐蝕作用的多種化學(xué)物質(zhì)，大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)是硫酸鹽和硫，對埋于地下的管道金屬表面進行腐蝕。此外，在海洋水底下的油氣管道也會受一定化學(xué)物質(zhì)的影響，例如鹽作用，從而形成油氣的泄漏。相比之下，海洋管道受到腐蝕較陸地上的更為嚴重，造成的損失也比陸地管道的大。

2.2.2 管道內(nèi)的輸送物質(zhì)含有腐蝕性

在油氣管道運輸?shù)倪^程中，不免會摻雜一些雜質(zhì)，其物質(zhì)本身可能會存在腐蝕性等，這些雜質(zhì)無論是在運輸?shù)倪^程中還是在資源開采過程都會產(chǎn)生一定的威脅。而且在油氣運輸中的油氣含量不可能百分之百全是純油氣，開采的過程中也會產(chǎn)生一定的雜質(zhì)，隨著時間的增長，在運輸?shù)倪^程中，部分雜質(zhì)附著在油氣管道的管體內(nèi)壁上。首先其本身具有腐蝕性，反而大量的雜質(zhì)造成堆積，就會對油氣管道內(nèi)壁形成腐蝕作用，與此同時，附著的雜質(zhì)也不能對其有效地清除。另外，在實際油氣運送過程中，水蒸氣還可能與一些化學(xué)物質(zhì)、雜質(zhì)同時附著在油氣管道內(nèi)壁。油氣管道內(nèi)溫度一旦升高，附著在內(nèi)壁的水蒸氣和其他化學(xué)物質(zhì)在一定條件就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，油氣管道內(nèi)壁就會受到一定的腐蝕。所以當(dāng)油氣負責(zé)人員發(fā)現(xiàn)管道外部出現(xiàn)漏點的時候，就為時已晚，造成油氣質(zhì)量也會受到一定的影響。

2.2.3 環(huán)境影響

在油氣管道運輸和儲運的過程中，環(huán)境影響是比較大的。因為地理結(jié)構(gòu)的不同，也會影響油氣管道的設(shè)置和運輸?shù)挠行?。由于氣候的差異，會影響土壤的質(zhì)量和土層的熱脹冷縮的變化。例如東北地區(qū)比較寒冷，氣溫在冬季的時候會達到-30、-40 ℃，這就會使埋在土壤中的油氣管道，在溫度較低的情況下受冷漲裂，而且如果管道一旦崩開，就會造成油氣的泄漏[4]。

3 油氣管道儲運技術(shù)發(fā)展情況

我國地理環(huán)境中，地勢比較復(fù)雜，因為各個地區(qū)環(huán)境都比較特殊，氣候也不同，會對油氣運輸工作的順利開展造成一定的障礙。例如，高原地區(qū)的凍土層常年積雪，地表堅硬，這提高了油氣管道的規(guī)劃和鋪設(shè)的難度。

目前，我國的油氣儲運技術(shù)已經(jīng)在原有的基礎(chǔ)上結(jié)合我國的地理環(huán)境以及技術(shù)的支撐和實際情況取得了一定的進步，但是也出現(xiàn)了一定的問題，例如控制油氣運輸過程中的風(fēng)險就是其中問題之一。天然氣混合物的儲運技術(shù)也出現(xiàn)了各種各樣的問題，因為天然氣不易儲存，而且揮發(fā)性比較快，所以對于油氣儲存的技術(shù)研究過程是相對比較困難的。

4 油氣管道泄漏與儲運技術(shù)發(fā)展研究

4.1 地下水封洞庫

在油氣的運輸和儲存的過程中，除了利用傳統(tǒng)的油罐車或者是油罐儲存，也會考慮到成本和外界環(huán)境因素的影響。目前，對上述問題采用了一種全新的形式進行解決，就是地下水封洞庫，通過用地下水封洞庫來對石油或者是天然氣進行儲存，主要就是通過地下水封洞庫對油氣一定的保護。當(dāng)油氣需要開采時，可以將儲存的油氣進行加工處理，就可以直接使用了，這不僅可以有效地降低成本，而且也提高了就地儲存的原則[5]。

4.2 吸附儲氣技術(shù)

隨著社會的不斷發(fā)展，儲存的技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新，各國都在大力開采和研究新型的油氣儲存技術(shù)。例如吸附儲氣技術(shù)，它主要通過活性炭吸附劑輸入到一定的儲氣容器中，利用物理學(xué)的方法使容器內(nèi)的氣體和吸附劑二者之間產(chǎn)生一定的物理作用。通過吸附儲氣，有效降低了燃氣的消耗，對零散的天然氣也能進行有效的回收和儲存。因此，未來有著廣闊的發(fā)展前景和利用率，這樣可以大大增加天然氣的使用量。

4.3 油氣混輸理論與技術(shù)

在油氣混輸技術(shù)的應(yīng)用過程中，主要是對油氣運輸狀況進行準確定位，這就需要一定的理論技術(shù)支撐。目前對多相流動態(tài)計算的計算機軟件的支撐比較缺乏。那么對于先進國家來說，比較先進的油氣技術(shù)以及我國設(shè)計油氣混輸技術(shù)過程中，都在技術(shù)水平上存在一定的不足，然而目前相對比較缺乏支撐，對先進國家的油氣存儲容積已經(jīng)達到了5 000～ 6 000 m3，而對目前我國的容器容量僅有300 m3。所以一旦油氣儲運技術(shù)落后或者油氣運輸過程工作操作技術(shù)使用不恰當(dāng)，就會造成油氣管道的破裂，油氣外泄，就會對人類的生活和生產(chǎn)造成一定的威脅[6]。

5 提高油氣儲運技術(shù)防止管道泄漏方法與策略

5.1 完善油氣儲運系統(tǒng)

在油氣儲運的過程中，要設(shè)立相應(yīng)的系統(tǒng)體系進行運行，而油氣運輸過程中的系統(tǒng)方式和方法也是多種多樣的，常見的運輸方式主要是兩種：管道外輸送和管道內(nèi)輸送兩種方式。其中，管道外輸送方式就是可以利用輪船、火車或者是專用的油罐車來運送，這就保障了油罐的安全性；另外還有一種就是在管道內(nèi)運輸過程中，施加一定的外界壓力和特殊物質(zhì)，提高中心地點提取油氣的有效率，增強油氣使用率。目前我國油氣運輸系統(tǒng)已經(jīng)有了很大的提高，部分油氣場建立了智能化的系統(tǒng)和自動化的技術(shù)，能夠?qū)\的油氣實施多種技術(shù)相結(jié)合，施加一定的效能技術(shù)，將腐蝕性降到最低，保證油氣管道的使用壽命，不斷完善油氣儲運系統(tǒng)，利用這些技術(shù)就可以保障油氣運輸過程中的安全[7]。

5.2 對油氣儲運設(shè)備的重要部件實行定期檢查

天然氣和油氣管道的安全與生活息息相關(guān)，而且油氣在輸送過程中，如果發(fā)生泄漏，會造成人員傷亡和污染，嚴重影響了人們的生產(chǎn)生活問題。所以最重要的問題是對油氣管道泄漏以及儲運技術(shù)的提高，采取一定的安全解決方法，從而達到油氣管道運輸?shù)挠行浴?/p>

除了對油氣儲運系統(tǒng)的不斷完善以外，還要對油氣儲運的裝備進行定期的檢查，對油氣儲運相應(yīng)磨損、損壞的零部件進行更換。與此同時，確保壓力源在油氣運輸過程中，處于完全隔開的狀態(tài)，使內(nèi)部的壓力完全釋放出壓縮機。對設(shè)備的檢查，首先應(yīng)該斷開主電路的開關(guān)，保障整體斷電，并要求其他的操作人員禁止對其進行隨意操作，必須嚴格按照油氣裝備使用準則進行正確操作，同時保證工作人員的安全。

5.3 提高油氣儲存安全性

油氣管道的儲存技術(shù)是使用油氣運輸過程中比較關(guān)鍵的一環(huán)，而從現(xiàn)在社會的發(fā)展來看，對吸附儲存技術(shù)的應(yīng)用和使用，需要克服一定程度的困難。吸附儲存技術(shù)適用范圍廣，適合項目較多，吸附儲存技術(shù)中的天然氣吸附的使用過程中要對其原料進行處理，提高油氣儲存安全性，例如活性炭的再次使用和天然氣后續(xù)凈化和處理的問題，這都需要實地的實驗和解決，保證油氣儲運的安全。

5.4 天然氣水合物儲運技術(shù)

天然氣水合物相關(guān)的運輸技術(shù)包括水庫儲運和鹽庫儲運以及吸附性技術(shù)。天然氣水合物儲運油氣時，按照一定的標(biāo)準，加入適當(dāng)?shù)奶烊粴馑衔?，利用天然氣化合物來提高油氣儲運過程中的安全，可以減少油氣的揮發(fā)，這樣可以對管道腐蝕的降低起到一定的作用，不僅能夠提升工作效率，還能延長油氣管道的使用壽命[8]。

5.5 提高油氣管道檢測技術(shù)

對油氣管道檢測以及其特征，通過對不同油氣管道各自的特點進行比較。因在油氣管道上分設(shè)了光纖傳感器，當(dāng)油氣泄漏的時候，通過光纖傳感器就可以傳到光纖傳感器的電腦客戶端，根據(jù)光纖聲波受到干擾，就會導(dǎo)致光波相位變化，從而收到管道的振動信號，精確確定管道泄漏的具體位置，找到管道泄漏問題的解決措施，避免危險事故的發(fā)生。

5.6 油氣混合運輸技術(shù)

油氣混合運輸技術(shù)目前已經(jīng)得到海上以及陸地兩者的實踐，油氣混合運輸技術(shù)使用了海洋海底油氣的運輸條件，能夠通過油氣混合運輸技術(shù)和智能油氣運輸系統(tǒng)相互配合，可以保障油氣運輸和儲存工作的順利進行，確保運輸管道靈活的使用[9]。

5.7 采用現(xiàn)代科技加強管道檢測

社會科技的不斷發(fā)展，把現(xiàn)代科技應(yīng)用到管道檢測中去的現(xiàn)象也是比較常見的。對于管道運輸過程中，可以采用現(xiàn)代科技對實施過程加強檢測，進行24 h監(jiān)測，利用傳感器和無線電技術(shù)設(shè)置油氣管道傳感器。通過傳感器的精確定位，可以找到泄漏點，立即通過無線電攔截，通知工作人員進行維護和搶修，那么就可以減少管道的損害，提高技術(shù)的實用性和可靠性[10]。

6 結(jié)語

天然氣和油氣管道的安全與我們的生活息息相關(guān)，而且油氣在輸送過程中，如果發(fā)生泄漏會造成人員傷亡和環(huán)境污染，嚴重影響人們的生產(chǎn)生活，所以眼下最重要的問題是對油氣管道泄漏以及儲運技術(shù)的提高，采取一定的安全解決方法，從而達到油氣管道運輸?shù)挠行浴?/p>

綜上所述，有關(guān)油氣運輸和儲存問題在我們生產(chǎn)和生活中是比較重要的，而且油氣是重要的能源材料和物質(zhì)，如果一旦在運輸過程中出現(xiàn)泄漏問題，不僅會影響環(huán)境也會影響生命財產(chǎn)安全。因此，更要采取積極引導(dǎo)更有效、更方便的技術(shù)來提高過程的穩(wěn)定性和工作安全效率，采取有效油氣儲運方式，改善油氣泄漏等安全問題，減少管道被腐蝕，加強管道檢測技術(shù)，延長管道使用時間。