天然气长输管道安全运行及质量管理
摘 要
我国是一个石油工业相对发达的国家，天然气管道工程在其中占据了重要位置。目前，天然气长输管道运行过程中存在各种问题，有来自自然的，也有来自人为的，严重影响了天然气的安全运输，对人们的生命财产安全造成威胁。为了保障天然气长输管道安全运行，本文针对这些问题提出了相应的解决对策。
引 言
我国现代化事业正在不断发展壮大，石油工业发展尤其迅速，对我国的经济发展起到举足轻重的作用。石油工业的发展离不开石油天然气管道运输工程，管道运输成为助力石油工业发展的主力。经过几十年的发展以及我国人民的不断努力，目前我国的石油天然气事业蒸蒸日上。据相关数据统计，我国石油管道总长度已经在5万公里以上，当前已经形成了一个完善的网络系统。天然气是一种十分重要的化工原料，同时也是一种清洁、高效的能源。天然气对我国经济发展有着重要作用。随着社会的发展，对天然气的需求量也在不断上升，因此，天然气的长输管道承载着巨大的运输压力。长输管道具有运输距离长、运输量大、运输压力高等特征，许多管道铺设在人群密集区域。因此，天然气的长输管道运行的安全性成为重点内容，尤其是对其安全运行进行优化设计十分必要。
天然气的主要运输工具就是管道，而长输管道运输也是最为常见的天然气运输方式。天然气的主要特点就是易燃易爆，因此，天然气的运输一定要小心谨慎。长输管道通常需要长时间持续运行，覆盖面比较广，强度比较大，容易受到环境影响，如果发生泄漏，后果不敢设想，不仅给天然气运输工作带来影响，还会造成污染环境，引起火灾事故，给人们的生命财产安全造成威胁。因此，一定要对天然气长输管道安全进行优化管理，以保证天然气长输管道运输的安全性。
02影响天然气长输管道运输的因素
2.1 社会因素与自然因素
一些不法分子受到利益驱使，在天然气管道沿线通过不法方式偷窃天然气。有的不法分子直接在管道下打孔放气，然后用一些简陋的容器存放天然气，通过一定处理后自己使用或者低价卖给别人，这样的行为对人们的公共安全造成严重危害，极容易发生天然气泄漏，从而引发爆炸、火灾等事故。此外，在一些国际管道运输中，还存在恐怖分子或者非法武装的威胁。天然气长输管道运输分布在我国大江南北，管道经过的地形非常复杂，不同的地域差异会对管道运输造成不同的影响。例如，在一些地震、滑坡等地质灾害严重的地区，管道很容易受到损坏，天然气的长输管道运行也会受到影响。另外，管道与外界环境发生化学反应，容易出现腐蚀现象，管道寿命大大缩短。
2.2 设备设施方面的因素
（1）天然气长输管道遭到腐蚀。运输天然气的管道腐蚀之后，管道壁变薄，寿命缩短。管道受到腐蚀的因素很多，例如防腐材料效果差，管道材料抗腐蚀性能力较弱，阴极保护无效等等。管线遭到腐蚀会引发原油泄漏，从而引发爆炸，造成巨大的经济损失。因此，管道腐蚀问题应该引起充分重视。
（2）管道自身破损问题。天然气管道运输本身需要承受巨大的压力，并且常年持续作业，不仅要穿越崇山峻岭，还要遭受各种外界因素影响，长此以往，许多管道不堪重负，有的部位开始失灵、失效、破损、裂开。2006年某输气站发生重大爆炸事故，主要原因就是管道自身破损，气体泄漏导致。因此，天然气管道需要实时进行检修、防止管道长久失修导致破损，引发安全事故。
2.3 人为因素
（1）缺乏安全知识。由于天然气运输的管道工程带动，管道周边的经济发展非常迅速。以前管道周边人口稀少，但是管道铺设之后，人口大量聚集。在许多管道周边还设置了学校、工厂等人口密集的单位，还经常出现违章违建现象。另外，在城市与农村交界地区，有的管道建设极为不合理，这对人们的生命安全造成严重影响。长输管道的建设通常需要高素质人才，施工方面的要求也非常高，但是如果施工人员素质较低，没有安全意识，不懂得如何减少安全隐患，这就很容易导致危险事故的发生。
（2）管理工作不严格。天然气长输管道建设在管理方面存在很大问题。对于天然气长输管道的建设本来应该由一定资质的施工企业严格执行，但是实际工作中，由于各方面原因，施工建设被分包给不同的施工企业，这些企业在资质方面并不一定完全达标，尤其是在管理方面，对工程质量把关不够严格。例如，现场监督工作不严，导致工程进度迟缓；对工程材料质量管理不足，导致工程质量不过关等等。另外，施工人员的技术也存在一定问题，很多施工员只从事过小工程的施工，对管道运输这样的大工程缺乏经验。
（3）施工方面的因素。天然气长输管道建设是一个庞大的工程，并不是一家施工单位就能完成的。不同的施工单位在建设时未必采用的是同一标准，也并不能同时开始施工和完工。因此，不同的区域所建设出的管道有时候出现连接困难，或者彼此之间电流会产生影响，从而导致管道腐蚀，天然气泄漏。另外，为了赶工期，有时候会采用大型机械作业，这些机械有可能对管道造成损害，各种碾压、挤压等行为容易造成管道破裂，引发安全问题。另一方面，如果天然气长输管道建设在选择和应用材料的时候没有根据相关规定进行很容易影响管道质量。
03长输管道安全运行优化管理措施
3.1 加强场站管理，进行标准化操作
（1）加强场站管理是有效管理长输管道的重要措施，但这一举措必须根据天然气长输管道实际情况来进行。相关单位制定清洁管道的周期计划，定期派出工作人员清洁天然气运输管道，特别是在管道运输刚开始阶段，尤其要重视这一项工作。
（2）定期管理与维护场站的设备，例如通讯设备、仪表设备、自动化设备等等，主要目的是保证管道运输过程中各项设备能正常使用，即使发生故事，这些设备能立即反映出来，从而使得场站设备的可靠性、有效性得到大大提升。
（3）对于管道建设和维护的相关体制要不断完善。针对工作人员的工作考核、事故发生的应急机制等要制定完善的制度保障。工作人员在日常的工作中要严格按照标准执行，在遇到设备故障时要临危不乱，及时处理。
3.2 完善长输管道路线设计
（1）如果管道铺设在比较平坦的地段，首先要考虑管道的实际情况，严格根据设计标准来铺设，以保证管道运输时一定是安全的。但是如果管道铺设地段具有一定的高度，一定要考虑到压力的影响。而如果管道铺设地段是比较低洼的地段，一定要考虑到水流影响。不管管道走向如何，保证其运输安全性是第一要素，要切实做好防腐、防水、防漏等保障措施。
（2）如果长输管道需要穿越河流，首选要考虑河流的具体情况，然后加以设计。比如，管道与河流之间应该保持多度进行交叉，然后应该通过哪些方式保护管道，尽量使管道受到的水流影响最小，安全性最高。管道与河流倾斜交叉时，对管道影响较大，安全性较差。当河水冲刷力度比较大时，管道受到影响也较大，不利于管道运输安全。
（3）如果管道走向地段经过山区，一定要考虑到山水冲刷影响管道运输安全。山区地段的管道建设应该注意以下几方面：第一，如果管道沿着山梁铺设，一般受到山水冲刷力度较小，管道安全性比较高；第二，如果管道沿着山坡铺设，某一些管道受到山水冲刷力度较大，安全性受到影响；第三，如果管道沿着山脚铺设，局部管道受到较大的山水冲击，管道安全性受到威胁；如果管道沿着汇水沟铺设，管道受到很强的山水冲击，管道的安全性也最低。
（4）长输管道铺设的另外一些优化设计：例如，在河流中建设管道时，尽量避开急流区域选择流水较缓的区域，避开弯曲的河道选择笔直的河道；在山区中建设管道时，尽量避开水流汇集区域选择水流较少区域，避开边坡不完整区域选择边坡完整区域；在低洼区建设管道时，尽量避开沙漠、沼泽、土壤松动的区域选择一些高台区；在腐蚀性较强的区域建设管道时，尽量选择腐蚀性较小的区域；在人口密集的区域建设管道时，尽量避免人口密集的地方选择人口稀少的地方。
3.3 加强长输管道防腐工作
（1）阴极保护。阴极保护技术属于电化学保护的一种，阴极保护主要分为两类：第一种方式为外加电流，第二种方式为牺牲阳极。这种保护方法的主要原理是，在被腐蚀金属的表面进行一个外加电流的增加，被保护的物体表面为阴极，而被腐蚀的电子受到外加电流影响开始迁移，从而降低金属表面的腐蚀性。
（2）防腐材料的使用。当前很多防腐材料被使用在长输管道中，聚乙烯材料使用最为广泛，它的防腐蚀性也相当强，不仅可以防腐，还可以防止管道老化。
（3）防腐涂层技术推广。随着科学技术水平的提升，长输管道运输中应用到的防腐涂层技术也在不断进步。当前，使用较多的防腐涂层技术有热喷涂防腐技术、内防腐涂层等，这些技术的使用对于长输管道防腐有着重要作用，可以根据管道的实际情况选择不同的防腐涂层技术。
3.4 加强天然气长输管道的安全设计
（1）根据管道运输能力决定运输方式。天然气长输管道运输需要考虑自身运输能力以及用户要求等，如果需要加压，采用怎样的运输方式最合理。如果需要进行峰值调整，考虑到管道运输末端的储备能力。
（2）天然气长输管线可以根据不同季节峰值变化进行调整。在天然气使用的高低峰值时期，长输管线的管理也应对应落实。城市居民使用天然气的用量会随着气候变化、生产规模、生活习惯等变化。因此，在进行天然气配送系统设计时一定要对用户的用气量波动情况进行分析，然后根据峰值合理调整输气量，既能保证满足用户的需求，又能合理管理天然气的运输。
（3）天然气长输管道的投资与运行成本有许多因素有关，例如管道的走向、管道的设计方案等等，因此，管道设计一定要选择科学的数据、合理的参数。
3.5 加强技术支持，保证管道安全运行
（1）建立完整的管道评价体系。所谓建立完整的管道评价体系就是对天然气长输管道运行过程中存在的危险系数进行分析，评估其风险性大小，并得出合理的结果，最后进行处理，这样有利于降低天然气管道运输的风险性。最近几年，越来越多的学者开始研究管道评价体系，主要目的就是减少管道运输的危险性，制定合理的措施应对安全问题。完整的管道评价体系包含内容众多，例如管道运输的风险检测、管道维修评价、管道危险性预测、管道管理方案执行评价等等。
（2）利用先进的检测技术。我国的天然气管道运输安全问题可以通过提升技术来解决，尤其是吸收和引进一些西方先进技术。比如，在国外的管道运输中常使用到智能检测技术，可以检测到管道运输的问题，然后通过分析和评价为管道运输提供科学的解决办法。我国也可以引进这一技术，对一些地形比较复杂、环境比较恶劣的管道区域进行检测，及时发现存在的运输安全问题，防止泄露事故的发生。另外，管道运输的最大阻碍就是腐蚀性强，因此要进一步加大对管道运输的防腐性进行检测，从而提高天然气的安全运输水平。
3.6 加强技术支持，保证管道安全运行
天然气长输管道设计部门在进行管道设计时首先应该对铺设管道的地段进行调研和考察，尤其是对该地段土壤特性、水流冲刷力度等进行合理评估分析，要具体得出数据结论，不能纸上谈兵。另外，设计部门还要与施工单位进行有效沟通，一定要让施工单位严格按照管道设计标准进行施工。施工单位采用的材料与工程质量都要经过相关部门审核，确保管道工程质量，防止安全问题出现。此外，对于长输管道建设要进行全程检查，一旦发现工程建设中出现问题要及时整改，避免发生安全事故。
3.7 加强事故应急演练，加大安全宣传力度
长输管道管理的相关部门一定要做好日常管理工作，组织人员进行专门的巡查，制定完善的巡查制度，分级分部门有针对性地进行管道腐蚀工作排查。另一方面，工作人员还要进行管道运行事故应急预案演练，主要是预防事故发生后没有足够的应急能力，因此，经常演练有利于及时抢救事故发生后人们的人身安全，并且减少经济损失。
