油气长输管线介质性风险的管理与有效应对

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【摘要】根据长输管道油气介质具备的高温、高压、易燃、易爆和腐蚀性强的特性，借鉴国内外常见的石化行业先进管理经验与模式，确立以防腐蚀、防泄漏为主要应对策略的管道介质性风险应对机制，以期为我国油气长输管线在介质性风险的管理与控制方面作出有益的思考。

【关键词】油气管道 运输介质 风险管理

油气长输管线是指石油、天然气从产地、储存站到使用单位之间长距离传送的管道线路。然而，由于管道输送的介质通常具有高温、高压、易燃、易爆和腐蚀性强的特性，使得油气长输管线建设和运输生产过程具备一定的风险。在国际天然气管道和危险液态油管事件中，我国的管线失效率低于欧洲环境、卫生安全石油组织（CONCAWE）公布的标准。这一方面体现了我国石化工业安全生产制度建立与健全产生的卓越效能，另一方面也与石化企业有针对性地加强油气长输管线介质性风险的管理息息相关。

1 油气长输管线的介质特性

石油、天然气的长输管线是我国管道输送中最重要部分。在国际上，通常把外界的破坏、介质腐蚀、构造失效、自然灾害、失误操作和其他未明因素六大类视为油气管道运输中可识别的基本风险类型。而我们在此突破传统的管道可识别风险一般分类，以与油气介质相关的风险因素特质和其管控模式作为研究对象。

1.1 介质运输过程的连续性

经过处理的油气具备流体的特性，这让管道运输的快速和连续进行成为可能。以输气管道为例：长距离输气管线主要由集输管网、燃气净化装置、输气干线、压气站、分输阀室、分配站、管理维修站、通讯与遥控设备、阴极保护站，以及管路附件等组成。如此众多的环节都是为了保证从原料输入到产品的输出过程中其介质运动保持高度的连续性；相反，如果油气介质连续运输过程受阻，其产生的破坏往往也是整体性的。

1.2 介质处理工艺的复杂性

油气产品从地下开挖采集到原料加工、分类、净化、输出，要经过系统而繁杂的加工单元。其间，油气介质的处理过程规模大、流程长，各种反应容器、塔架、管槽、储罐、压缩机、离心泵等均以管道沟通连接，从而形成了工艺复杂的介质运输和处理生产线。简言之，油气介质的物理形态和化学成分在管道运输过程并非一成不变的，它需要极其复杂的工艺处理技术保障。

1.3 易燃、易爆性

火灾和爆炸是油气介质在管线运输过程中始终潜在的巨大隐患。管线运输的介质从原料、辅料到半成品、成品通常都具有易燃、易爆性。常见的天然气、原油、重油、及各种烃类等，它们的燃点和爆破限阈值较低，通常以液态、气态或尘雾状态转移，一旦运输过程中有操作失误或设备问题而发生泄漏，遇到空气中的氧气或明火、甚至手机按键发出的静电火花，都会发生燃烧或者爆炸。

1.4 高温、高压性

管线运输因其距离较长，起点气压值通常在1.0MPa到2.5Mpa之间，并且每隔一定地段要设中途增站，以便保持长输管线恒定、连续的输气压力。常见的油气介质如乙烯的运输必须在高温、高压进行。根据不同需要，其最高温度达到1000℃，最低有零下170℃；其操作压力值在0.07MPa到11.28MPa之间，最高压的聚乙烯甚至达到300MPa左右。高温可能使管道金属结构发改变，造成设备机械强度降低；高压虽然可以提高油气运输效率，但金属管道材料易在高压下产生疲劳，造成泄漏；高温、高压还能加剧含氮、氢的油气介质对于钢质管道的腐蚀，造成渗漏或爆炸。

1.5 腐蚀性、易泄漏

长输管线中的油气介质因含有酸性硫化物，容易引起管道内壁的腐蚀。在高温、高压下，长输管道的焊缝、套管、转弯、固定墩件等地方都是容易遭受腐蚀的弱点，也是易发生泄漏的地方。而一旦泄漏发生，除了易燃、易爆外还有大量有毒成份会伤及人畜。如常见的一氧化碳、硫化氢、氮氧化物、油蒸气、苯胺等[1]，这些有毒介质是油气运输过程中必要成份，但必须引起高度重视，加强风险防范。

2 油气长输管线介质性风险管理与应对

风险管理，通常指决策者研究风险发生的规律，以及控制风险幅度和风险频率所采取的策略与方式。[2]在风险管理中，无论是危险分析还是风险控制，其理论基础都是建立在对于风险性事件连锁反应的认知之上，这样才可以把管线操作者、管道机械、自然环境和社会因素等信息进行综合考量。2.1 ATA方法对于管线风险度的识别

事故树分析（Accident Tree Analysis）起源于美国电话研究所对于导弹发射控制系统的研究，后来广泛应用于各种安全系统工程事故分析。在油气管道安全方面，首先把分析对象即天然气管道和危险液态油管事件列为“顶上事件”，然后系统地、逐层地调查导致顶上事件的所有因素，并把查明的事故可能性因素用逻辑关系连接起来形成树状图谱。而基于事故树描述的事故风险性成因便于定量和定性研究。比如，用定性分析法计算出油气管道危险因子的最小割集和最小径集，由此来确定危险因素的严重程度；还可以通过定量法以介质风险的或然率来确定管道事故发生的概率。[3]有学者曾经以四川地区为例探讨了基于“事故树分析法”的长输管道泄漏原因，发现了管道老化和介质腐蚀竟然是天然气事故的最主要因素。

2.2 LEC评价方法对于管线风险的评估

我国的油气管线安全评价方法，主要来源于欧美对于油管的经营经验。其中LEC评价法，是对危险作业环境中的潜在危险源进行半定量的安全评价方法。通常用风险值D来表达危险的权重，而D是多项危险因子的乘积。其中，因子L表示发生事故的可能性，因子E表示暴露于危险环境中的频繁度，因子C表示事故产生的后果。在复杂的油气管道参数列表因子中，比如管道承压极限值、油气温度限阈、管道深度土壤电阻率、防腐阴极保护的最小电流密度等，其因子乘积越大则该管道潜在危险性就越大，必须增加各级安全措施，减小LEC因子增大的可能性。

2.3 长输管线EPC模式下的风险控制

当前，国内外大型石油企业广泛采用 E P C 模式进行管道建设。E P C即设计、采购、施工（Engineer，Procure，Construct），是一种以总承包商或其联营体负责整个工程项目的设计、设备和原料采购、施工、设备安装和调试，以及运行的全过程的总承包模式。其优点在于工程造价的清晰管控和工程管理的前后有序协调。[4]对于油气长输管线来说，让EPC承包者来继续承担该项目生产运行阶段的管理工作，不但能够减轻业主重新搭建管理机制的负担，更可以让参与设计和建造的一线职员严格把控管道的风险区，有利于防范和处理油气类介质的腐蚀和泄漏风险。

2.4 石油化工HSE模式下的风险回避

2001年4月，中国石油化工集团也实施HSE管理体系，即世界著名的健康、安全和环境（Health ，Safety ，Environment）管理体系。该管理体系通过落实领导安全责任制，强化职员安全培训教育，通过往复式地逐级审核纠正，达到减少操作失误、持续优化工作环境的效果。HSE体系以预防为主、突出领导承诺及全员参与，用在油气管线介质风险管理方面可以有效地进行风险排查、回避。油气管道运输中推行HSE管理模式必须认真落实事前的风险分析，对介质性风险和其它不确定因素进行多方位合理推定，确定可能的危害性从而采取必要的风险回避手段。 [5]主要是以些防范油气介质的腐蚀与泄漏事故发生。

3 结论

总之，输送距离长、牵涉地域广的油气长输管线是当代世界能源快速、安全传送的的重要通道。作为现代运输行业风险性较高的物流模式，建构符合中国国情的油气管道风险管控机制至关重要。而在各种先进风险管理模式有效运营之下，确立以防腐蚀、防泄漏为主的管道介质性风险应对机制，是保证长输管线安全运输生产最直接、最有效的方法与策略。

参考文献

[1] 米子男. 化工、石化企业安全评价方法的研究[D]. 大连交通大学，2006，6

[2] 何德强. 水电施工企业风险管理的对策及选择[J]. 长沙铁道学院学报，2007.03（8）

[3] 全民，王涌涛，汪德.事故树分析法的应用研究[J].西南石油大学学报，2007（8）

[4] 潘会彬. 长输管道 EPC 模式下的风险管理研究[D]. 天津大学，2008，5

[5] 安传周. 我国石油化工企业安全生产问题及对策研究[D].山东大学，2008，3Oteste verfecrei finte tureortem arbites praedem perio noricaectu quidepsenis escrum que tem nos oca ilicae ta， adduc mordiem. Equo hos sentrac fatum ingules vem uniam， cles num quo C. Nos nossin tus acritam. Ompondi erfectorudes ses munum de esciam， ignocus modii pri pubit perit viveres ad cupplicipse dinatque cul huid Cast？ Nam mandumus cae con tilnes lostilis， crisus auc tusquod icibem noctam a conem Romnius？ Nihilin tuiterv irtemus， pulibul iampl. Catuastimo vivero， C. Verum cus， quem dem inatus hebertero por pro tuasdamquem am intissenis Ahalicamena， dium hos imum audelle ssolicesine revirma， avocam pat， porbem deat vissim publiconvo， C. Vertendempl. Consulica Simanum coniris nos pos pra pat， quam tioneste， publisq uampl. Itam nu quemum ad movis publiacruris ventistravem dem noc， forius macressica estiam te con aci et； nostrudemus tem huident.

[6] Hora， que consum sentil hum publiae num condum ocut vivignonsis bonia patisse iam o Catame vis no.