隨著能源市場的發展和天然氣的廣泛應用,天然氣管網覆蓋范圍越來越大。而天然氣長輸管道作為連接市場和用戶的樞紐,一旦發生事故,則會對下游用戶和社會帶來嚴重的負面影響。因此,保障天然氣長輸管道安全十分重要。
天然氣長輸管道完整性管理是保證管道安全運營的重要方法,涉及規劃、設計、施工、運營、用戶和安全監管等多個環節,是一項長期而艱巨的工作。本文以中海福建天然氣有限責任公司(以下簡稱福建LNG公司)天然氣長輸管線一期工程在運營期對管道的完整性管理方法為例,結合建設運營的實際情況,介紹天然氣長輸管道完整性管理的基本方法。
安全隱患
從管道建設開始,福建LNG公司就建立了管線安全保護的規章制度,組建了專門的巡線隊伍,對巡線過程中發現的問題及時處理、報告。2008年,巡線隊伍共發現各類安全隱患450起,統計結果見表1。
表1 2008年管道安全隱患排查統計表
標段 第三方施工 非法占壓管道 水工保護 取砂拋錨 臨時設施 建房 合計
1 84 31 24 3 19 3 164
2 34 8 12 53 15 1 123
3 30 36 23 0 18 2 109
4 21 12 3 0 1 0 37
5 7 5 1 0 1 3 17
累計 176 92 63 56 54 94 50
從表1可以看出,第三方施工事件176起,約占各類隱患的40%,是管道運營的主要風險。經濟發達地區的安全隱患明顯高于欠發達地區,在標段 1(發達地區)發現的隱患是標段5(欠發達地區)的近10倍。排在前3位的事故隱患分別是第三方施工、非法占壓管道和水工保護。
危險因素分析
通過實際運營實踐和以上統計結果,福建LNG公司對天然氣長輸管線存在的危害因素原因進行了詳細分析。
1.不了解天然氣管道的危害性
天然氣長輸管道會從民房、學校、工廠、農田里穿過,如此近距離的接觸,危險性不言而喻。但由于對管道安全技術規范不了解,對輸送介質的危害特性不清楚,對天然氣泄漏可能導致的嚴重后果認識不足,很多人認為這么厚的鋼制管道不會出事,也出不了大事。這種安全知識缺乏,以及思想上的輕視和行為上的麻痹大意,是導致沿線管道安全隱患的根本原因。
2.第三方施工
在天然氣輸氣管道申請獲批后,當地政府可能會相應規劃高速公路、成品油管線等工程建設,導致多個線性工程相互影響,表現為近距離平行布置、交叉穿越和油氣管線同溝鋪設。由于多個工程分屬于不同的建設單位,現場建造施工又不可能同步進行,加上設計、施工、運行的安全標準不盡相同等原因,引起安全距離不足、開挖造成管線損傷、施工機具材料對埋地管道的碾壓、爆破,這些危害是造成輸氣管道安全隱患的主要原因。
3.水工保護
自然因素也是影響管道安全運行的重要原因。雨季、臺風等自然因素引起的雨水沖刷會導致水保工程倒塌、管道埋深不足甚至管道裸露。此外,施工工序間隔時間過長,會導致保護措施相對滯后、施工質量不符合規范要求,成為影響水工保護失效的原因之一。
4.海管周圍拋錨取砂
福建LNG接收站在湄洲灣北岸的秀嶼港,灣內年通航密度約4萬次,各種船舶作業頻繁,在管線保護區拋錨、停泊的現象時有發生,臺風期間大量船舶在灣內避風時情況更為嚴重,同時還存在走錨損壞海管的危險;灣內潮差較大,低潮時船舶直接座在海管的風險較大;保護區取砂、疏浚和傾倒疏浚物等都可能構成管道安全運營的隱患。
完整性管理對策
根據以上分析結果,福建LNG公司結合現場的實際條件,采取合理的措施進行整改,對天然氣長輸管線的安全運營形成了有力保障。
1.策略性措施
提請福建省政府出臺《福建省石油天然氣管道設施保護辦法》,為管道完整性管理提供法律依據;制定管道專項應急預案,報當地政府備案,以便在應急響應時能協調和利用當地各種資源;建立管道保護專業人員與地方巡線員相結合的工作模式。巡線員現場能解決的問題就地處理,不能解決的上報公司,公司無法獨立解決的提請地方政府協調解決,確保及時解決發現的安全隱患;與管道沿線各村簽訂管道附屬設施保護協議。
2.技術性措施
組織設計、施工、運營單位,對管線進行實地全線安全隱患排查,主要檢查設計是否符合規范、施工單位是否按圖施工、變更是否按程序進行,運營操作是否符合公司的模式化管理要求;對已完工段管道進行定位測繪,并報各地市規劃局備案,減少和避免新項目對管線安全運營的影響。
不僅如此,福建LNG公司還在原設計的基礎上,對一期工程全線增加了450個警示牌,管道標志總數達2700個,平均130m一個,增強了提示和警示效應,對預防和減少事故隱患起到重要作用。
3.施工管理性措施
對管道沿線被損壞的附屬設施按計劃進行維護,有水保要求的區段進行了水土保護,植被恢復面積約24.5萬m2;加強與福廈高速公路擴建單位的信息溝通,堅持做到事前核實圖紙,事中現場測繪定位并標識管道實際位置進行過程巡查,事后復檢的管理辦法,避免高速公路施工對管道造成影響;與中石化成品油管道業主(監理、施工單位)簽訂福建LNG天然氣管道安全保護協議,管道保護人員及巡線員對施工進行全程監督,避免成品油管道施工對天然氣輸氣管道造成影響。
4.海管安全管理專項措施
辦理湄洲灣海底管道的海域使用權證書,確定合法使用權人的法律地位,便于保護公司的合法權益。將海管路由提交有關管理部門,提請及時更新海圖,方便船舶識別灣內保護目標。按導助航的要求,在海管保護區域設置永久性航標及燈樁等導助航設施,方便船舶過往通行。在海管出入海處設專門的巡視員,掌握海管周圍船舶動態,發現危害管道的事件時及時請海事部門消除危害。加大安全投入,申請專項資金支持海事局配備海事巡邏艇,建設湄洲灣VTS(船舶交通管制系統),從執法手段和監管方法上提供便利條件,促進海管安全管理。
按海底管道保護范圍發布永久性航行通告,正確履行特定的告知義務。配合監管方,加強對灣內過往、作業船舶的安全管理;提醒灣內船舶注意保護海管;避免海損事故發生糾紛時,因沒有正確履行告知義務可能造成的被動局面。
5.日常維護及宣傳措施
福建LNG公司聘請了70名地方巡線員,每天對管道進行巡檢;定制GPS管道巡檢系統,對巡線員巡檢的時間、位置、頻次進行在線監督。
采取多種形式、多個渠道宣傳普及天然氣安全知識,提高安全意識。向用戶印發《LNG安全手冊》《LNG安全技術說明書》《液化天然氣產品標簽》;制作管道保護宣傳片,在當地地市電視臺及管道沿線各村播放;制作管道保護宣傳掛歷5000冊、《福建省石油天然氣管道設施保護暫行辦法》1萬冊在管道沿線村莊發放;發放如撲克牌等有關管道保護的文化體育用品。
6.本質安全性措施
除了設計、施工階段做好本質安全管理以外,運營期也可采取管道清理、變形檢測、腐蝕檢測、陰極保護檢測等措施,保證管道完整性管理,實現安全運營目標。