油氣管道安全管理

油氣管道安全管理1主要內(nèi)容輸油管道的安全管理輸氣管道的安全管理管道檢測(cè)技術(shù)管道泄漏的檢測(cè)與監(jiān)測(cè)2一、輸油管道的安全管理管道投產(chǎn)的安全措施管道運(yùn)行安全管理管道的安全保護(hù)措施管道維護(hù)和搶修的安全措施31.管道投產(chǎn)的安全措施準(zhǔn)備工作泵站和加熱站的試運(yùn)投產(chǎn)全線聯(lián)合試運(yùn)4（1）準(zhǔn)備工作長(zhǎng)輸管道的試運(yùn)投產(chǎn)應(yīng)在全線管道安裝、檢查合格，所有設(shè)備安裝調(diào)試完畢，通訊、測(cè)試系統(tǒng)安全可靠，聯(lián)絡(luò)暢通，電力等能源供應(yīng)和油品產(chǎn)銷有保證的基礎(chǔ)上進(jìn)行。投產(chǎn)試運(yùn)前要做好以下準(zhǔn)備工作：組織準(zhǔn)備-指揮機(jī)構(gòu)、工作人員技術(shù)準(zhǔn)備-制定投產(chǎn)方案、操作規(guī)程物質(zhì)準(zhǔn)備-燃料油、機(jī)具、水源等搶修準(zhǔn)備-隊(duì)伍、裝備等。5（2）泵站和加熱站的試運(yùn)投產(chǎn)站內(nèi)管道試壓：站內(nèi)高、低壓管道系統(tǒng)均要進(jìn)行強(qiáng)度和嚴(yán)密性試壓。并應(yīng)將管段試壓和站內(nèi)整體試壓分開，避免因閥門不嚴(yán)影響管道試壓穩(wěn)定要求。各類設(shè)備的單體試運(yùn)：泵機(jī)組、加熱爐、油罐、消防系統(tǒng)。站內(nèi)聯(lián)合試運(yùn)：聯(lián)合試運(yùn)前，先進(jìn)行各系統(tǒng)的試運(yùn)。各系統(tǒng)試運(yùn)完成后，進(jìn)行全站聯(lián)合試運(yùn)。6（3）全線聯(lián)合試運(yùn)輸油干管的清掃輸油管道在站間試壓和預(yù)熱前，必須將管內(nèi)雜物清掃干凈，以免損壞站內(nèi)設(shè)備和影響油品的輸送。輸油干管多采用輸水通球掃線和排出管內(nèi)空氣。輸水通球過程中，要注意觀察發(fā)球泵站的壓力和壓力變化，記錄管道的輸水量，用以判斷球在管內(nèi)的運(yùn)行情況和運(yùn)行位置。7（3）全線聯(lián)合試運(yùn)站間試壓站間管道試壓用常溫水作介質(zhì)，管道試壓采用在一個(gè)或兩個(gè)站間管段靜止憋壓的方法。試壓分強(qiáng)度性試壓和嚴(yán)密性試壓2個(gè)階段。嚴(yán)密性試壓取管道允許的最大工作壓力；強(qiáng)度性試壓取管道工作壓力的1.25倍。試壓壓力控制，均以泵站出站壓力為準(zhǔn)，但要求管道最低點(diǎn)的壓力不得超過管道出廠的試驗(yàn)壓力。對(duì)于地形起伏大的管道，站間試壓前必須進(jìn)行分段試壓合格，確保處于高點(diǎn)位置管段的承壓能力符合設(shè)計(jì)要求。8（3）全線聯(lián)合試運(yùn)管道預(yù)熱對(duì)于加熱輸送高粘度、高凝固點(diǎn)原油的管道，投油前需采用熱水預(yù)熱方式來提高管道周圍的環(huán)境溫度，使其滿足管道輸油的溫度條件。熱水預(yù)熱方式有2種：短距離管道可采用單向預(yù)熱，長(zhǎng)距離管道可采用正、反輸交替輸熱水預(yù)熱。目前使用瀝青防腐的管道，熱水出站溫度最高不超過70℃，熱水排量根據(jù)供水和加熱爐的允許熱負(fù)荷確定。

9（3）全線聯(lián)合試運(yùn)熱油管道的投油根據(jù)投產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在預(yù)熱過程中，當(dāng)前面兩、三個(gè)站間管段的總傳熱系數(shù)降至3.6W/m2·K，正輸水頭到達(dá)下游加熱站的最低溫度高于原油凝固點(diǎn)時(shí)，管道已具備了投油條件。投油時(shí)，一般要求投油排量大于預(yù)熱時(shí)輸水排量1倍左右。

油品到達(dá)各站后，要嚴(yán)密觀察“油頭”溫度的變化，一旦發(fā)現(xiàn)油溫接近或低于原油凝固點(diǎn)，應(yīng)通知上游泵站迅速采取升溫、升壓措施。

102.管道運(yùn)行行安全管理主要工藝參數(shù)控控制嚴(yán)格執(zhí)行安全操操作規(guī)程輸油設(shè)備定期檢檢修與維護(hù)做到管理規(guī)范和和制度化113.管道的保保護(hù)安全措施自然地貌的保護(hù)護(hù)穿、跨越管段的的保護(hù)防腐系統(tǒng)保護(hù)管道檢測(cè)與安全全評(píng)價(jià)124.管道維護(hù)護(hù)和搶修的安全全措施建立管道維護(hù)搶搶修應(yīng)急反應(yīng)系系統(tǒng)制定切實(shí)可行的的應(yīng)急計(jì)劃預(yù)案案采用維護(hù)和搶修修的新技術(shù)在線帶壓焊接技技術(shù)注劑式帶壓密封封技術(shù)帶壓粘接修復(fù)技技術(shù)非開挖修復(fù)技術(shù)術(shù)13凝管事故的處理理高凝固點(diǎn)原油在在管道輸送過程程中，有時(shí)因輸輸油流速大幅度度低于正常運(yùn)行行參數(shù)，油品性性質(zhì)突然變化（（如改變熱處理理或化學(xué)處理、、輸送工藝的交交替過程），正正、反輸交替過過程，停輸時(shí)間間過長(zhǎng)等原因，都可可能造成成凝管事事故。凝凝管事故故是管道道最嚴(yán)重重的惡性性事故。。14凝管事故故的處理理管道出現(xiàn)現(xiàn)凝管苗苗頭，處處于初凝凝階段，，可采取取升溫加加壓的方方法頂擠擠。啟動(dòng)動(dòng)所有可可以啟動(dòng)動(dòng)的泵站站和加熱熱站，在在管道條條件允許許的最高高壓力和和最高溫溫度下，，用升溫溫加壓的的熱油（（或其它它低粘、、低凝液液體，如如水）頂頂擠和置置換凝結(jié)結(jié)冷油。。當(dāng)在最最高允許許頂擠壓壓力下管管道流量量仍繼續(xù)續(xù)下降，，應(yīng)在管管道下游游若干位位置順序序開孔泄泄流，提提高管內(nèi)內(nèi)油溫，，排除凝凝管事故故。15凝管事故故的處理理當(dāng)管道開開孔泄流流后，管管內(nèi)輸量量仍繼續(xù)續(xù)下降，，管道將將進(jìn)入凝凝結(jié)階段段。對(duì)這這種情況況，可采采用在沿沿線干管管上開孔孔，分段段頂擠方方法，排排出管內(nèi)內(nèi)凝油。。分段頂頂擠時(shí)，，在開孔孔處接加加壓泵（（有時(shí)用用水泥車車）或風(fēng)風(fēng)壓機(jī)。。頂擠流流體可用用低凝固固點(diǎn)的油油品或其其它介質(zhì)質(zhì)，如輕輕柴油、、水或空空氣等。。16二、輸氣氣管道的的安全管管理管道事故故的主要要原因管道試運(yùn)運(yùn)投產(chǎn)的的安全措措施管道通球球清管的的安全措措施管道運(yùn)行行的安全全措施171.輸輸氣管道道事故的的主要原原因制管質(zhì)量量不良：：據(jù)資料統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，某某部門10年中中，因螺螺旋焊縫質(zhì)量量差的爆爆管事故故占爆管管總數(shù)的的82.5%。。管道內(nèi)、、外腐蝕蝕引起天天然氣泄泄漏、爆爆炸：由由H2S引起的管管道內(nèi)腐腐蝕事故故占很大大比例，，在低洼洼積水處處，特別別在水浸浸線附近近，會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生快速速的坑點(diǎn)點(diǎn)腐蝕，，腐蝕速速度達(dá)每每年8～10mm。181.輸輸氣管道道事故的的主要原原因違反安全全操作規(guī)規(guī)程：某某輸氣站站管道投投產(chǎn)時(shí)，，清管站站內(nèi)收發(fā)發(fā)球筒的的防松楔楔塊未上上緊，在在氣流沖沖擊下逐逐漸松脫脫，高壓壓氣流使使快速盲盲板飛出出，造成成人員傷傷亡。1986年12月，某管管線清管管時(shí)，因因夜間能能見度低低，誤將將排出的的凝析油油當(dāng)做污污水，輕輕烴在排排污池中中迅速揮揮發(fā)，彌彌漫站區(qū)區(qū)內(nèi)，遇遇火源后后起火爆爆炸，釀釀成重大大火災(zāi)，，造成多多人傷亡亡。191.輸輸氣管道道事故的的主要原原因外界原因因如洪水水、滑坡坡、地震震或附近近施工等等使管線線遭到破破壞：中青輸氣氣線的涪涪江穿越越段，1978年就因因洪水猛猛烈而沖沖斷過。。中開輸氣氣管線1984年投產(chǎn)產(chǎn)，黃河河穿越段段因河水水沖刷使使管道產(chǎn)產(chǎn)生偏移移，1986年年引進(jìn)定定向鉆技技術(shù)重新新布設(shè)了了新管道道。201.輸輸氣管道道事故的的主要原原因據(jù)統(tǒng)計(jì)，，美國(guó)輸輸氣管道道所發(fā)生生的事故故原因，，即各類類事故占占事故總總量的百百分比如如下：管材金屬屬缺陷和和工廠焊焊縫缺陷陷占18.6%；施工及安安裝不合合格占4.1%；違反操作作規(guī)程和和安全技技術(shù)規(guī)程程占48.8%；管道內(nèi)外外腐蝕占占14.9%；其它原因因占13.6%。212.輸氣氣管道試試運(yùn)投產(chǎn)產(chǎn)安全措措施投產(chǎn)中，，管道的的天然氣氣置換是是最危險(xiǎn)險(xiǎn)的階段段，由于于管道在在施工中中有可能能遺留下下石塊、、焊渣、、鐵銹等等物，在在氣流沖沖擊下與與管壁相相撞可能能產(chǎn)生火火花。此此時(shí)管內(nèi)內(nèi)充滿了了天然氣氣與空氣氣的混合合物，若若在爆炸炸極限范范圍內(nèi)，，就會(huì)爆爆炸起火火。置換過程程及清掃掃管道放放空時(shí)，，大量天天然氣排排出管外外，彌漫漫在放空空口附近近，容易易著火爆爆炸。管管道升壓壓及憋壓壓過程中中，可能能出現(xiàn)泄泄漏或爆管，，使天然然氣大量量外泄等等事故。。222.輸輸氣管道道試運(yùn)投投產(chǎn)安全全措施天然氣置置換過程程中操作作要平穩(wěn)穩(wěn)，升壓壓要緩慢慢，一般般應(yīng)控制制天然氣氣的進(jìn)氣氣流速或或清管球球的運(yùn)行行速度不不超過5m/s站內(nèi)管線線置換時(shí)時(shí)，起點(diǎn)點(diǎn)壓力應(yīng)應(yīng)控制在在0.1MPa左右。置換放空空時(shí)，根根據(jù)情況況適當(dāng)控控制放空空氣量，，先由站站內(nèi)低點(diǎn)點(diǎn)排污，，用氣體報(bào)警器測(cè)測(cè)試排污污點(diǎn)，若若天然氣氣濃度超標(biāo)時(shí)，改為為高點(diǎn)放放空點(diǎn)放放空。在放空口口附近設(shè)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)，直至至天然氣氣中含氧氧量小于于2%時(shí)時(shí)，才能能結(jié)束置置換。232.輸輸氣管道道試運(yùn)投投產(chǎn)安全全措施輸氣管道道投產(chǎn)時(shí)時(shí)常將天天然氣置置換與通通球清管管結(jié)合進(jìn)進(jìn)行，以以減少混混合氣體體段。沒有清管管設(shè)施的的管道和和站內(nèi)管管網(wǎng)常常常采用放放噴吹掃掃。用天天然氣放放噴吹掃掃時(shí)，應(yīng)應(yīng)首先進(jìn)進(jìn)行天然然氣置換換，置換換完管內(nèi)內(nèi)空氣后后，先關(guān)關(guān)上放空空閥，待待放空區(qū)區(qū)域的天天然氣擴(kuò)擴(kuò)散開后后再點(diǎn)火火放噴。。243.通通球清管管的安全全措施通球操作作開啟閥閥門要緩緩慢平穩(wěn)穩(wěn)，進(jìn)氣氣量要穩(wěn)穩(wěn)定，待待發(fā)球筒筒充壓建建立起壓壓差后，，再開發(fā)發(fā)球閥。。球速不不要太快快。特別別是通球球與置換管內(nèi)空空氣同時(shí)時(shí)進(jìn)行時(shí)時(shí)，球速速不應(yīng)超超過5m/s。放空排污污的操作作應(yīng)平穩(wěn)穩(wěn)，放空空排污閥閥不能猛猛開猛關(guān)關(guān)。要控控制排放放天然氣氣的流速速在5m/s以內(nèi)，避避免污水水噴至排排污池外外。若排空天天然氣含含量大于于其爆炸炸上限，，放空的的天然氣氣應(yīng)點(diǎn)火火燒掉。。253.通球清管的的安全措施當(dāng)清管球被卡時(shí)，，常常增大進(jìn)氣量量，提高球前后的的壓差來推球解卡卡。進(jìn)氣升壓應(yīng)緩慢進(jìn)進(jìn)行。防止上游管管段超壓或因突然然解堵后，球速過快引引起管線、設(shè)備振振動(dòng)而造成破壞。。264.管道運(yùn)行的安安全措施嚴(yán)格控制管道輸送送天然氣質(zhì)量應(yīng)定期進(jìn)行清管排除管內(nèi)的積水和污物定期檢查管道的安安全保護(hù)設(shè)施定期進(jìn)行管道檢測(cè)，調(diào)查腐蝕程度。要嚴(yán)格管道、設(shè)備備受壓和泄壓保護(hù)護(hù)設(shè)施的管理，防防止因承壓能力超限引起的的爆炸。27三、管線檢測(cè)技術(shù)術(shù)管外涂層及覆蓋層層的檢測(cè)管線內(nèi)檢測(cè)技術(shù)281.管外涂層及覆覆蓋層的檢測(cè)涂層指的是為了管管線外表面的防腐腐絕緣而在除銹后后的鋼管外表上涂涂上的防腐涂層或或?yàn)r青防腐絕緣層層；而覆蓋層指的的是為了防止施工工過程中對(duì)防腐絕絕緣層的機(jī)械損傷傷而外包的防護(hù)層層（如混凝土或水水泥砂漿層）。由由于涂層及覆蓋層層的損壞，將會(huì)帶帶來因管線外面周周圍介質(zhì)（土壤或或海水）而造成的的腐蝕，故應(yīng)定期期進(jìn)行檢測(cè)。29（1）電位差法使用發(fā)射設(shè)備，將將一個(gè)特殊頻率的的近直流信號(hào)施加加于管線上（埋地地或海底裸置），，若防腐絕緣涂層層及覆蓋層出現(xiàn)破破損時(shí)，則破損點(diǎn)點(diǎn)周圍即會(huì)形成球球形電場(chǎng)，于是通通過兩根接地探針針（A字架），即可測(cè)得得地表面的電位差差，從而精確地測(cè)測(cè)定破損點(diǎn)，并可可根據(jù)測(cè)量的電位位差峰值，定性判判斷出破損區(qū)域的的大小。采用這種方法時(shí)，，可應(yīng)用德國(guó)SEWERIN公司生產(chǎn)的FERRPHON管線檢測(cè)儀或英國(guó)國(guó)雷迪公司生產(chǎn)的的PCM-100管線電流測(cè)測(cè)試儀配合專用的的A字架（探針），進(jìn)進(jìn)行測(cè)量。30（2）電流信號(hào)衰減法其原理是由電子發(fā)射射設(shè)備將一個(gè)特殊殊的近直流信號(hào)施施于被測(cè)的管線上上，然后，接收設(shè)設(shè)備即可通過感應(yīng)應(yīng)線圈或高靈敏度度的磁力儀，檢測(cè)測(cè)出管線上這一特特殊信號(hào)的電流強(qiáng)強(qiáng)度。若管線的涂層及覆覆蓋層無破損點(diǎn)，，則信號(hào)的電流強(qiáng)強(qiáng)度一般跌落很小小，反之，若管線線的涂層及覆蓋層老化或是有有破損點(diǎn)時(shí)，則信信號(hào)的電流強(qiáng)度一一般均跌落較大。。31（2）電流信號(hào)衰減法若將電流信號(hào)衰減減法與電位差法結(jié)結(jié)合使用，則不僅僅能判定破損點(diǎn)，，而且能測(cè)定破損損面積的大小。因因?yàn)?，若破損點(diǎn)的的前后電流強(qiáng)度衰衰減大，且電位差差的峰值大，則可可判定破損面積較較大。32（2）電流信號(hào)衰減法應(yīng)用電流信號(hào)衰減減法時(shí)，英國(guó)雷迪迪公司生產(chǎn)的PCM-100型管線電流流測(cè)試儀可以使用用。我國(guó)大慶油田采用用電流信號(hào)衰減法法與電位差法相結(jié)結(jié)合的方法，曾測(cè)測(cè)定過長(zhǎng)188km的埋地輸油管線，，檢測(cè)結(jié)果：測(cè)量量出202處破損損點(diǎn)，判斷準(zhǔn)確率率達(dá)到98％，表表明這種方法是可可行的。檢測(cè)時(shí)，使用的PCM-100型管線電流流測(cè)試儀，采用的的信號(hào)是128Hz（頻率）電流信號(hào)，，檢測(cè)數(shù)據(jù)分析表明，，此頻率信號(hào)讀數(shù)數(shù)最穩(wěn)定，數(shù)據(jù)重重現(xiàn)性最佳。332.管線內(nèi)檢測(cè)測(cè)技術(shù)管線腐蝕內(nèi)檢測(cè)器器工業(yè)性應(yīng)用的主主要類型有：漏磁磁法、超聲波法、、渦流法和彈性波波法檢測(cè)器。在長(zhǎng)輸管線上被廣廣泛采用的是漏磁磁法檢測(cè)器和超聲聲波法檢測(cè)器，超超聲波檢測(cè)器現(xiàn)已已解決了液體耦合合問題，可進(jìn)行天天然氣管線檢測(cè)。。兩種類型的檢測(cè)器器現(xiàn)在都可以檢測(cè)測(cè)管線的腐蝕缺陷陷和裂紋缺陷，相相比而言，超聲波波檢測(cè)器檢測(cè)費(fèi)用用高于漏磁檢測(cè)，，漏磁法檢測(cè)器應(yīng)應(yīng)用更要普遍一些些。34四、管道泄漏的檢檢測(cè)與監(jiān)測(cè)管道泄漏的檢測(cè)方法管線泄漏的監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)檢漏系統(tǒng)的評(píng)估指指標(biāo)351.管道泄漏的檢測(cè)方法直接法（基于硬件件的檢測(cè)）：直接觀察法、檢漏漏電纜法、聲學(xué)方法、負(fù)壓壓波法、光纖檢漏漏法。間接法（基于軟件件的檢測(cè)方法）：：質(zhì)量（或體積））平衡法、流量（（或壓力）的突變變法、實(shí)時(shí)模型法、統(tǒng)計(jì)計(jì)檢漏法。36（1）直接觀察法法這種方法最簡(jiǎn)單的的是請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的工工人或經(jīng)過訓(xùn)練的的動(dòng)物巡查管線，，通過看、嗅、聽聽或其它方式來判判斷是否發(fā)生泄漏漏。近年來，美國(guó)國(guó)OILTON公司開發(fā)出一種機(jī)機(jī)載紅外檢漏技術(shù)術(shù)，它是由直升機(jī)機(jī)攜帶一個(gè)高精度度的紅外攝像機(jī)，，沿管線飛行，通通過分析管內(nèi)輸送送介質(zhì)與周圍土壤壤之間的細(xì)微溫差差，來檢查長(zhǎng)輸管管線是否有泄漏發(fā)發(fā)生。37（2）檢漏電纜法它是通過專用的電電纜來檢查泄漏的的方法，一般用于于檢查輸送液態(tài)烴烴類燃料的管線的的泄漏。通常，電電纜與管線平行鋪鋪設(shè)，當(dāng)泄漏的烴烴類物質(zhì)滲入電纜纜之后，將會(huì)引起起電纜特性的變化化，從而根據(jù)這些些變化，來檢查出出管線的泄漏。38（3）實(shí)時(shí)模型法法其工作原理是通過過模型計(jì)算得出上上、下游壓力、流流量值，將其與實(shí)實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行比比較，從而判斷出出泄漏的方法。這這個(gè)計(jì)算模型是由由一組幾個(gè)方程式式所建立起來的一一個(gè)精確的計(jì)算機(jī)機(jī)管線的實(shí)時(shí)模型型，它與實(shí)際的測(cè)測(cè)量段管線同步執(zhí)執(zhí)行。定時(shí)由模型型計(jì)算出測(cè)量段管管線中流體的壓力力、流量值；同時(shí)時(shí)取管線上一組上上、下游的壓力、、流量的實(shí)際測(cè)量量值。這樣，通過過兩者比較，即可可準(zhǔn)確地確定出管管線泄漏的位置。。能探測(cè)出較小的泄泄漏，還能準(zhǔn)確定定位。39（4）統(tǒng)計(jì)檢漏法法由殼牌公司開發(fā)出出來的一種不用管管線的實(shí)時(shí)計(jì)算模模型進(jìn)行檢漏的方方法。是利用測(cè)量段管線線中流量與壓力之之間的關(guān)系式。泄泄漏會(huì)影響流量與與壓力，也會(huì)影響管線中流量與與壓力的關(guān)系。若能根據(jù)測(cè)量的管管線出口及入口處處的流量、壓力測(cè)測(cè)量值，連續(xù)計(jì)算算其流量與壓力之之間的關(guān)系，則即即可利用這個(gè)流量量與壓力之間關(guān)系系的變化，應(yīng)用序序列概率比試驗(yàn)方方法和模式識(shí)別技技術(shù)，檢測(cè)出來這這種變化，確定是是否有泄漏發(fā)生。。40（4）統(tǒng)計(jì)檢漏法法用最小二乘法，確確定出泄漏的位置置。這種方法較之之質(zhì)量（或體積））平衡法，可以有有效地應(yīng)用于管線線的運(yùn)行狀況不斷斷變化的動(dòng)態(tài)；與實(shí)時(shí)模型法相