石油天然气长输管道危险性分析孙元晖

石油天然气长输管道危险性分析孙元晖

孙元晖

中国石化管道储运有限公司宁波输油处200540

摘要：石油和原油管道在能源发展战略中扮演着越来越重要的角色。管道的安全性和可靠性直接决定了国家生命线能否得到有效保障。本文通过对长输管线的风险评估，确定管线运行的潜在风险，采用故障树分析方法分析长输管线的风险因素，判断各种失效模式的可能性，优先级为处理。事故控制为事故发生提供了理论依据，提高了系统的可靠性和安全性。基于管道完整性管理的概念，讨论了长距离管道的安全运行。

关键词：石油天然气；长输管道；危险性分析

1、前言

随着生产速度的提高和石油天然气的消耗，油气管道在原油运输在经济发展，促进民生稳定，社会稳定和安全方面有着重要作用。原油管道具有口径大，距离远，压力高，流量大等特点。在进行管道施工的过程中要对多方面因素进行考虑，因此相关施工人员有必要对具有风险因素的管道进行风险评估。

2.管道运输风险因素分析

2.1腐蚀分析

硫化物应力腐蚀和电化学腐蚀同时加速了管道腐蚀。硫化物应力腐蚀引起的拉应力腐蚀主要发生在高强度钢，高内应力设备和管道。当钢管与硫化氢水溶液或含硫化氢相的湿气接触时，电化学腐蚀产生氢气，钢中的氢扩散总是在材料开裂应力和高扩散堆积的条件下移动。这种腐蚀发生在短时间内没有警告。裂纹钢表面通常不会被腐蚀和脆化。

2.2建筑和材料缺陷分析

事故主要是由于施工材料不合理，材料选择不合理，管线焊接质量差，管道施工运行维护等原因造成的，也客观反映了国内管道施工的低水平和质量不高。反向管道技术。由于螺旋焊接钢管的生产历史悠久，几乎所有天然气都用于螺旋焊接管。螺旋焊接钢管有其自身的优点，但焊接长度和焊接应力集中也存在两个缺陷，所以焊接缺陷引起事故的可能性高于直接端部钢管。在控制管道中，由螺旋焊条钢的剪切和成形引起的螺旋焊是焊接过程集中，焊接残余应力，焊接或缺乏应力集中和硫化氢腐蚀环境引起的。事故的主要原因是在局部形成局部阳极。在低频脉动应力作用下，局部腐蚀可逐渐扩展为裂纹，低压时可产生雷管，沿焊缝断裂。

2.3不利环境影响分析

部分管道工程由于自然环境恶劣造成的管道事故，主要是指管道穿越河段引起的滑坡，塌方和水毁等事故。据统计，四川天然气管道发生事故22起，占事故总数的14.4％。20％是第三位。洪水和洪水冲刷河床变化是管道事故的主要原因。在管道穿越河道工程的早期施工中，裸露或浅层铺设的方法很多，最容易受到外力损伤。一旦管道功能失效，下部输水管路就会停止。未能及时发现或采取强化措施很容易导致事故发生。例如，四川省定义的重庆天然气管道福罗河在1974年至1985年间曾两次遭到破坏，一九七八年长江隧道被山洪暴发打断。

3.技术原理和风险

油气管道风险评估方法油气管道风险评估技术是基于各种因素引发管道事故。将影响事故可能性和事故后果造成的经济损失的因素作为综合评价指标。管理技术一般来说，风险评估方法可以分为三类：定性风险评估，半定量风险分析和定量风险分析。目前，油气管道风险评估常用的方法是故障树分析，故障类型分析，影响分析和概率风险分析。

4.故障树在管道可靠性中的应用

故障树分析是复杂系统可靠性和安全性分析的有效工具。然后找出所有的故障。直到事故的主要原因已经确定下一个事件的直接原因。因此，分析了系统故障的各种组合方式和发生概率，并采取相应的改进措施来提高系统的可靠性。

4.1长输管道故障树的主要风险因素

由于长距离输油管道的规模，区域，运行周期和运输介质的不同，导致输油管道失效的原因很多，故以长距离输油管道故障树的定量分析为例进行试验。其中应用将是导致管道失效的主要原因，列出了主要风险因素，并对其进行了详细的定量分析。

4.2管道故障树的定量分析

为了计算顶级事件的发生概率并分析基本事件，我们必须知道基本事件的概率。对于基本事件发生的概率，采用专家主观判断和模糊算法的方法估计概率。专家倾向于使用自然语言如“小”和“大”来描述事件的概率，因为专家可以准确地估计事件的概率。由于自然语言含糊不清，不能采用传统方法，因此采用模糊集合理论处理不确定信息，用三角模糊数或梯形模糊数代替自然语言。

5.改善油气管道的安全运行

5.1加强油气管道设计和施工的安全管理

目前国家石油天然气行业标准，法规，规范和管理规定应在管道设计中严格执行，避免不合理选线的地质位置，并采取合理有效措施防止静电和雷电。尽可能减少自然灾害对管道，河流，高速公路和其他穿越套管保护的穿越管道的危害。管道防腐应结合外部防腐和阴极保护。设备的规格和型号选择要科学论证，避免因选材不当而造成管道损坏。材料和设备的采购应经过严格审查，指定人员负责监督所有设备的采购；此外，在使用前对材料和设备进行测试和测试将会导致及时处理现有的问题。

严格审查施工单位的施工组织，确保符合技术规范和工程实践，有效控制施工现场的方法，工艺和环境因素，确保焊接顺利进行。按照操作规程，管路也应防腐蚀涂层，并应采用科学测试仪器和辐射和超声波检测方法对通道的焊接接头进行检测。

5.2石油和天然气管道运营的完整性管理

近年来，管道完整性评估和完整性管理逐渐成为全球主要管道企业采用的重要管理内容。通过对管道运行安全因素的识别和评估，使相应的安全风险隐患。ROL策略，提高识别的负面影响因素，将管道运行风险控制的安全水平控制在合理可接受的范围内，减少管道事故的发生次数，达到合理的经济目的，确保安全运行。N.管道完整性管理包括：识别风险因素，识别风险排序和识别高风险区域，数据收集和整合，风险评估，基于风险的管道检测，响应和维修完整性评估，预防和完整性管理计划。

5.3预防原油管道的腐蚀

预防原油管道的腐蚀，主要从管道外壁与管道内壁进行着手，其管道内壁主要对原油进行净化，对原油天然气进行严格的管控，是延长原油天然气使用寿命和落实各安全管理工作的重要手段。在对原油天然气进行监控的过程中，应严格依照国家相关规定进行展开，严禁不达标的天然气进行输送，在这一基础上，对管道内壁进行涂刷，通常采用的是二道环氧树脂，可以预防管道内壁的腐蚀。管道外壁进行涂刷绝缘层。因钢管埋置在地下，常类似土壤介质的电化学腐蚀和化学腐蚀，常规类的防腐材料已经不能达到钢管防腐的要求。通常都是采用聚乙烯胶进行防腐，且防腐效果较好，近年来引进了一种新型的防腐材料，其防腐性能具有一定的保障，并且施工较为简单，成本较低且快速安全。

6、结束语

在中国，管道运输业起步较晚，设计和管理水平相对落后。通过建立长油气管道一般意义的断层树确定管道失效的主要风险因素。采用专家判断与模糊理论相结合的方法确定潜艇事件发生的概率，有助于通过结合管道完整性管理，有效识别管道失效风险的主要风险因素，从根本上预防事故发生。

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