贵州省油气管道安全管理现状及相关技术分析

贵州省油气管道安全管理现状及相关技术分析

杨天明

国家石油天然气管网集团有限公司华南分公司  贵州省盘州市 553537

摘 要

伴随贵州省油气管道的大规模建设，目前，贵州境内长输管道现有运营管道1826多公里，建设中的管道有近3公里。面对管道大发展的情况下，如何管控好长输管道的运行安全，是贵州长输管道企业、政府职能部门面临的关键课题。

近五年以来，针对贵州省内管道存在的各类安全隐患及突发事故进行了相应的科学研究、及时制定规范制度并运行实施，但目前来看，这些科研成果、规章制度还存在着不健全的问题。

本文以贵州省及盘州市长输管道的安全管为切入点，研究山区管道安全管理中存在的隐患问题，基于现有国内外管道安全管理资料，对贵州省长输管道的安全管理水平进行评估，得出以下结论：

1.山区长输管道发生泄漏时可能会引发次生灾害，如发生火灾、爆炸等事故以及河流、土壤污染等环境事件。

2.长输管道的安全运营受管道的本体缺陷、自然环境、社会环境、人为因素等多方面的影响。

3.第三方施工、地质灾害以及管道的建设质量是目前位列影响管道安全高效运行前三名。

4.构建筑物距管道的安全距离，管道周边高后果区的分布及风险等级，将决定事故后果严重程度。

5.贵州省长输管道安全监管职能部门尚有管理职责厘定不清、推诿扯皮等问题。

6.山地长输管道体管控风险相对较高，主要体现在山区管道地质灾害方面，应持续加强管道风险预警，积极应对，提升应急管理水平。

关键词：油气管道；安全管理；技术应用；石油天然气长输管道安全风险分析

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第一章 绪论

1.0长输管道的定义

本文中所述长输管道是指：产地、储存库之间的用于输送（油气）商品介质的管道，划分为GA1级和 GA2级。

1.1研究的目的意义

1.1.1贵州省油气管道的管道运输总体状况

目前在贵州省内运营的长输管道共有3条, 总长度1826公里，其中输气管道909公里,包括中缅天然气管道、中贵管道；输油管道917公里，包括华南管网茂昆段；正在建设黔南州县县通工程，158工程等支线管道。

1.1.2油气管道安全的重要意义

管道运行过程中，由于管道本体质量、地质灾害、第三方施工破坏等原因，都直接对长输管道的本质安全存在影响，其中一项安全条件不能满足，都会诱发管道泄漏事故的发生，事故一旦发生将会对对沿线城市、生态、能源供应的安全产生极不利影响，所以保障管道安全是长输管道企业的重中之重。

1.2国内外长输管道概况

1.2.1国内外长输管道安全管控情况

进入新世纪，管道的风险管控已经逐步完善，主要风险评价方法都集中在《油气输送管道完整性管理规范》中。同时国内外各类科研机构、院校都不断发表基于长输管道的风险评估及消减研究报告。

国家石油天然气管网公司的成立，将管道风险管理提到了前所未有的高度，很多专家学者也更加重视这方面的研究工作。文献4-9等作者都对管道相关管理做了深入研究。

1.2.2油气管道风险评价方法

风险评价方法包括但不限于专家评价法、安全检查表法、风险矩阵法、指标体系法、场景模型评价法、概率评价法等。常用的风险评价方法有风险矩阵法和指标体系法。

A.风险矩阵法

管道风险矩阵应包括管道失效可能性、失效后果和风险的分级标准。具体分析方法可查阅《油气输送管道完整性管理规范》附录。

B.指标体系法

失效可能性影响因素包括：

1. 腐蚀，如外腐蚀、内腐蚀和应力腐蚀开裂等。
2. 管体制造与施工缺陷。
3. 第三方损坏，如开挖施工破坏、打孔盗油气等。
4. 地质灾害，如滑坡、崩塌和水毁等。
5. 误操作

失效后果影响因素包括：

a.人员伤亡影响

b.环境污染影响

1.2.3风险可接受标准

1.2.3.1确定风险可接受性标准应考虑以下因素：

a）法律法规和规范相关要求；

b）管道的重要性；

c）管道状况；

d）降低风险的成本。

1.2.3.2验证可接受标准方式：

a）参照国内外同行业或其他行业已经确立的风险可接受标准；

b）根据以往经验判断认为可接受的情况；

c）根据管道平均安全水平；

d）与其他已经认可的活动和事件相比较。

1.2.3.3如未满足风险可接受标准，应改进管道完整性管理活动或改进管道设计施工管理活动。

1.3本章小结

本章中简要介绍了贵州省油气管道安全现状，对国内外油气管道风险评价和方法进行了简要总结。

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第二章 贵州油气管道概况及监管

2.1贵州省境内油气长输管道的概况

2.1.1贵州油气管道的基本情况

本文利用现场调研数据收集的方式，对山地长输管道的现状进行了调查，基本情况如下：

贵州省境内在役油气长输管道有3条（如图2.1、表2.1）,其中输油管道1条，为：华南管网茂昆段; 输气管道2条，分别为：中缅天然气管线、中贵天然气管线；正在修建黔南州县县通工程，158工程。

1条输油管道管径为406mm,压力为4MPa〜10MPa,防腐层为三层PE；2条输气管道管径为1016mm,管道压力为4MPa〜10MPa,防腐层为三层PE。

贵州省成品油长输管道分布图

贵州省天然气长输管道分布图

表2.1贵州省长输油气管道基本参数表

2.1.2山地油气长输管道特点

根据对省内各地长输管道基础数据的统计分析，发长输管道的现状存在以下几个特点：

1)成品油管道增长减缓，天然气管道新建加速

贵州省第一条输油管道为华南管网茂昆段投产于2005年，输油管道总里程917。第一条天然气管道为投产2013年中缅天然气管线，目前已经通气的天然气长输管道总里程909公里，现在正在建设的还有黔南州县县通支线。

2)油气长输管道分布均匀

从全省来看，长输管道主要集中在黔南州、贵阳市、安顺市、六盘水市、遵义市地，尤其以贵阳市管道最为集中，多呈东西方向分布。

3)城镇发展与管道保护之间的矛盾日趋突出

(1)管道周边人口密集区不断增加。以前管线未在空间规划区的地方逐步成为人口密集区，甚至兴建工业园区，管道所处社会环境日趋复杂，管道沿线占压的现象屡禁不止，协调难度大。

图2.2展示了工业园区紧挨输油管道的情况。

图2.2管道周边安全距离被侵占

（2）管道占压形式多样。其中有民居、商住楼、商场、大棚等农业设施，工业园区、交通设施等。 如图2.3

(3)突发第三方施工时有发生。新增构建筑物、设备设施与管道干扰现象增多，部分企业位和个人对油气管道的危险性缺乏认识。

4)贵州省油气长输管道安全管理自动化差异较大。

贵州省油气长输管道此前隶属于国家石油天然气集团的大型企业，安全设施、经费投入充足，因此管道运营企业安全管理较一般企业比较规范。但是随着运营时间的增长，相关规范及标准的不断更新，设备老化及无法满足现有使用情况的事时有发生。如部分手动阀室改为自动阀室、自动化控制系统升级改造等；

另外，随着输油气管道在在省内的扩建，将大部分富有经验管理人员都调往各地机构，新入职安全管理人员工作经验、业务水平不足。

2.2贵州省油气长输管道安全管理状况分析

2.2.1油气管道企业的安全管理

目前，省内长输管道企业基本属于国家石油天然气管网集团有限公司，建立了完备的安全制度措施，同时也配备专职安全管理人员，各项安全设施等方面都比较健全。

但具体工作中也存在以下问题：

一是部分基层站队职工调动频繁，造成工作人员对工作地设备情况、社会情况、自然情况还未了解的情况下投入工作，而刚熟悉业务又被调走。影响长输管道的安全运行。

二是长输管道巡线承揽人多雇佣当地农民工。但对农民工的待遇、福利给予较低，招收人员学历偏低、年龄偏大。虽然对巡线承揽人定期开展教育培训，但因学历、年龄问题致使巡线承揽人责任心不强，以走线为巡线，对一些危及管道安全表面问题都不能及时发现。

三是区域性抢维修中心力量过于集中，各基层站队抢修力量薄弱。。

2.2.2油气管道的安全监管

2.2.2.1长输管道监管工作有关法律、法规的规定

《石油天然气管道保护法》的第二条：“中华人民共和国境内输送石油、天然气

的管道的保护，适用本法，城镇燃气管道和炼油、化工等企业厂区内管道的保护，不适用本法”。同时规定设区的市级、县级人民政府指定的部门，依照本法规定主管本行政区域的管道保护工作。

2.2.2.2安全监管部门职责

贵州省能源局职责划分

油气处.承担石油、天然气等行业管理工作;拟订石油、天然气、页岩气、煤层气、煤制燃料、燃料乙醇、煤化工、煤炭加工转化为清洁能源产品的发展规划、政策并组织实施;承担页岩气、煤层气、煤化工、煤炭加工转化为清洁能源产品等技术改造、生产协调和监督管理工作;按规定权限核准、审核及上报油气投资项目;按规定承担油气管道监督管理工作,组织油气管道建设工程质量监督检查工作;承担油气体制改革有关工作。

2.2.2.3安全监管方面存在的突出问题

1）贵州省缺乏油气长输管道安全管理方面的规章制度

相关法律规定“能源主管部门或政府指定的部门，依照本法规定主管本行政区域的管道保护工作”。而贵州省缺少一部能够具体操作实施的地方性法规。

2）有关法律对破坏管道安全行为处罚力度相对较轻

根据《石油天然气管道保护法》规定对违反该法规的个人最高处罚一万元，单位处罚十万元，无任何其他处罚。如确实发生危害管道的严重违法行为，还需借助《安全生产法》、《刑法》等其他法规。因此，危害管道安全违法成本较低，威慑力不够。

3）管道保护的法律执行力欠缺

管道保护法规已经颁布多年，但仍未被有效执行，在实际工作中，贵州省及各区县负责管道保护的主管部门并不统一，更没有严格落实管道保护主管部门的管理职责，与管道保护相关的部门之间缺乏有效的协调与沟通，并未形成合力。

2.3本章小结

本章中采用调查方法，深入了解省内油气管道的基本概况、运行情况。总结管道的安全管理及监管特点，总结存在问题。

第三章 长输油气管道安全风险因素分析

3.1介质危险因素分析

3.1.1成品油

贵州省长输管道输送的物料为成品油。根据《危险化学品目录（2015版）》（依照《危险化学品安全管理条例》（国务院令第591号）有关规定，安全监管总局会同工业和信息化部、公安部、环境保护部、交通运输部、农业部、国家卫生计生委、质检总局、铁路局、民航局制定）中的规定，成品油为重点监管的危险化学品。

成品油的危险特性一般表现在一下几个方面：

A.蒸发性

B.易燃性

C.易爆性

D.扩散性

E.易积聚性

3.1.2天然气

天然气的危险性主要表现在以下方面：

A.易扩散性

B.易燃性

C.易爆性

3.2输送过程有害因素分析

3.2.1管道有害因素分析

3.2.1.1输油管道有害因素分析

A.管材缺陷

长输管道管材一般为X60-X80钢，该种刚才在加工制造过程中要求较高，在制作完成后会将管材运送至管道防腐厂家进行外防腐作业，在制造、防腐、运输过程中的违规操作都会造成管材的不合格。

B.焊接质量不合格

在管材焊接施工中，因旧管道未普及自动化焊接技术，大多都采用焊工人工焊接。往往此工序与焊工个人技能联系紧密，如焊接过程中造成焊缝中夹渣、气孔、未焊接透等，易造成泄漏事故。

C.工艺操作失误

集中控制操作人员出现误操作，引发停泵、管道憋压进而导致水击泄压等现象，造成在油品压力集中作用在管材缺陷点，导致油气泄漏。

D.腐蚀危害

（1）氯化物水溶液腐蚀

（2）含硫和聚硫化物腐蚀

（3）油品本身腐蚀

（4）水腐蚀        

E.水击

在压力管路中，由于某些外界原因（阀门突然关闭、泵机组突然停车等）使流体的流速发生变化，从而引起流体的压强急剧升高或降低的交替变化，这种水力现象称为水击。

3.2.1.2输气管道危险因素分析

输气管道危害主要危险有害因素与输油管道相近，主要有管材缺陷、工程质量问题、 安装工艺问题等。

3.2.2自然灾害危险因素分析

长输管道通常采用管沟敷设，特殊地段可以采用桥跨、平跨、穿越、顶管等方式进行敷设。同时按照管道沿线的自然地貌，可能产生对管道危害的有：洪水、地震、滑坡等。

3.2.2.1地震

管道在地震作用下会发生位移和开裂甚至会发生折断等，造成油气泄漏。

3.2.2.2滑坡

管道在滑坡作用下发生位移、撕裂、拉断等，造成油气泄漏。

3.2.2.3 洪水

洪水对管道的破坏作用主要为将埋设深度0.8-2.5米间的管道从管沟中冲出造成管道裸露、防腐层破坏、漂管、变形、甚至断裂等。

3.2.3社会危害因素分析

随着长输管道沿线人类活动加剧，如在管道沿线工程扰动、农户耕作、打孔盗油油等破坏活动的增加都加剧了传输管道泄漏事故的发生几率。

3.2.3.1无意破坏

无意破坏主要体现为以下几个方面：

1.第三方施工如：修建构建筑物、定向钻、堆填方等；

2.河道挖沙取土损伤管道；

3.爆破破坏。

3.2.3.2有意破坏

1.打孔盗油及盗气;

2.恐怖破坏。

3.3本章小结

本章对成品油、天然气本身物质特性的角度，进行危险因素分析，结合管道运输过程中存在的危险因素进行了分析。

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第四章 输气管道事故统计与分析

对于长输管道的事故统计分析本分油和气两个部分，但由于贵州省的输油管道数量较少，以后发展减缓，因此此次只针对天然气管道发生事故进行分析。

4.1欧洲地区部分输气管道事故统计分析

图4.1和图 4.2和图4.3列出了EGIG对1970年至2004年所辖的输气管道事故调查和统计结果。

图4.1中管道事故的频率，是指每年十万公里管道发生的事故次数。

事故次数

图4.1 1970-2004年欧洲输气管道事故统计

从图4.2中可以知道，欧洲输气管道事故原因排前三位的是第三方干扰、施工和

材料缺陷、腐蚀。

图4.2 1970年〜2004年欧洲输气管道事故原因统计

4.2贵州省输油气管道典型事故分析

近年来贵州省内油气管道都分别发生了数次管道泄漏、爆炸、起火、人员伤亡事故，现就近年发生的油气管道事故记性列举，以便对管道实际安全管理现状进行深入分析研究：

2013年9月，盘县红果经济开发区（两河工业园区）境内连降暴雨，9月3 日17:22分，QP069+200快速通道填方路基纵向开裂，约22万m3土石向路基北侧沟底滑动，滑坡体冲毁下方输油管道保护箱涵，挤压输油管道向外平移约 60m，造成约300m长的输油管道断损，100 m3柴油泄漏，泄漏油品流向填方路基与沪昆高速路基间的洼地段，漂浮于洼地积水上方，形成一处数千平方米的油面。当天夜间22：00中石化贵阳管理处抢维修对赶到现场，进性前期应急处置。同时中石化调集五省抢维修队达到现场进行处置，于9月6日凌晨2:00恢复输油。此次事故未造成人员伤亡，损失油品100 m3，并造成局地环境污染。

2018年6月10日23时13分许，中石油中缅天然气输气管道黔西南州晴隆县沙子镇段K0975- 100m处管道发生泄漏，进而引发燃爆事故。事故直接原因为该点环焊缝脆性断裂导致管内天然气大量泄漏，与空气混合形成爆炸性混合物，大量冲出的天然气与管道断裂处强烈摩擦产生静电引发燃烧爆炸。当天正值沙子镇赶集时间，事故造成1人死亡、23人受伤，直接经济损失2145万元。经调查认定，该起事故是由于管道建设施工质量缺陷造成的较大生产安全责任事故。

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4.3本章小结

本章对欧洲和我国部分管道事故情况进行了分析，从中可以看出，第三方施工、地质灾害和施工缺陷是造成管道事故的主要原因。

第五章 加强贵州油气长输管道安全管理的建议

经过以上调查研究可以得出，油气管道对地方经济发展至关重要，但在以往省内管道事故和管道安全评价结果的基础上，又反映出管道安全管理的高风险现状。因此在本次调研的基础上，建议加强以下几个方面工作，确保长输管道的安全运营。

5.1完善下位法，建立健全贵州省管道管理的地方性法规

根据已有《贵州省石油天然气管道建设和保护办法》和贵州省油气管道的现状，制定适合地方实际的石油天然气管道保护地方性法规，明确政府各职能部门职责定位、管道企业的权利与义务，明确油气长输管道的安全监管部门及其职责，为监管部门提供可切实实施监管的依据。同时以实际情况为基础进一步开展长输管道监管措施的专题研究，以便建立适合我国国情的管道监管体制。

1.明确执法主体及其职责

目前贵州省一级管道管理职能部门为省能源局、但参与监管的职能部门还包含应急管理部门、生态和环境部门、消防部门等。在实际工作中常出现主管部门对其他行业无相关监管职责的情况发生。同时到市、县一级又存在部分市、县无能源局、转而将监管职能转交给发改委、或工信局的情况。造成执法主体不明确，同时各部门执法不能形成合力的情况。建议由省政府牵头明确省、市、县监管部门，同时各地方建立长输油气管道保护小组或联席制度。规范政府职能部门职责，同时可强化管道履行主体责任的意识。

2.建立隐患排查消减机制

从调研的情况看，第三方施工影响是造成管道事故的绝大多数诱因，根据目前贵州省的实际情况，贵州省山地多、平地稀少，大部分工程都沿山间平地进行开展，同时管道所经路由部分也与上述地区重合，造成人为干扰因素较多。其中工程干扰、工程间接干扰情况又占据首位，再加上沿线农户耕种、养殖、搭建大棚、修建民房等干扰，对油气管道的运行安全造成持续性的影响，也对基层站队的外线工作造成持续性压力，工农关系也在部分地区存在紧张的情况。管道管理中遗留的占压问题占比较大，工农关系比较复杂，同时占压问题也时有新增。针对此类问题涉及面广，大多数又与地方利益密切相关，处理过程举步维艰。为此，建立从公司、输油部、基层站队建立隐患及消减清单，分门别类，分层级的针对不同隐患制定相对应的处理办法，依托管网企业各级机构及地方给职能部门，建立长输油气管道保护小组或联席机制，使管道清占工作依法顺利进行。

5.2管道企业加强管道建设工程质量的管控

管道建设质量的优劣不仅与运营期寿命、管道运行效益密切相关，更直接关系到管道的运行安全。从调查情况看，管道建设工程的施工质量、尤其是焊接质量是引发管道事故的前三位因素之一。对此，管道企业在建设前必须按照符合国家资质的管道建设单位及特种作业人员进行招标引进，同时管道企业应对建设材料、设备选择进行认证及监造、遴选符合管道监管的监理单位对施工单位建设过程进行全过程监督管理。确保从原料、施工、安装等工序满足质量规范，为管道运行安全奠定基础。

5.3加强遗留、新增隐患排查治理

管网应建立分级隐患排查制度，采取公司、输油部、基层站队三级的排查制度，同时采取人员徒步巡线、无人机空巡、信息员汇报、群众举报等方式排查，尤其是对安全间距不足的构筑物、深耕植物、管道内检测、沿线人为工程状况等进行排查，及时发现隐患，按“五定”要求汇总及时安排人工协调、工程措施、加强巡检等措施消除隐患，基层无法解决问题，及时报告能源主管部门、当地政府，制定整改方案限期整改。

5.4加强管道安全保护的宣传

基层站队按照“五进”原则，即安全生产宣传工作要“进企业、进农村、进社区、进学校和进家庭”，加强对管道沿线群众对油气管道及附属设施保护宣传，提升管道沿线群众保护输油管道的意识，发动沿线群众从被动认识管道安全性，到主动维护管道安全运行。同时也让群众能从自身安全的角度，配合管网做好管道保护工作。

5.5推动运行基于GIS系统完整性管理体系

管网要建立起管网全生命周期的完整性管理理念，建立、健全完整性管理体系， 关键岗位必须掌握管道风险分析评估技术，在全体系运营过程中推广实施管道完整性管理系统，并定期检查整改不足。

5.6建立集中监控与管道泄漏监测系统

油气长输管道按照规范大量地下埋设，横跨平原、山地、丘陵、河流等复杂地形，这些地理环境，决定了长输管道必须集中控制，分段管控的特点，且会耗费大量人力和财力。为确保长输管道控制参数反馈的及时性和准确性。长输管道企业应在设计之初就必须釆用最新控制系统，及各类先进传感器，这样才能在管道运营中利用集中控制系统对管道的各类参数、甚至地质变化情况进行监控；建立覆盖整个管道、场站的泄漏监测系统，通过压力变化、可燃气体检测等手段及时发现油品泄漏情况。已达到及时发现、及时处置、减少和消除次生灾害发生的目的。

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5.7建立集中抢维中心及地方资源相配套应急处置队伍

油气长输管道的事故事件应急处置，是安全管控的重要一环，抢维修队伍的建立、培训、抢险工器具的配备完善是提高本区域内应急抢险保障的前提。油气长输管道不同于一般的物流企业，从事的是危化品运输工作。管网呈放射性分布，日常管道设备维修维护和事故事件应急处置队伍的布置要慎重考虑。绝对不能按基层站队来进行配置，这样分散了应急救援力量，同样也不能单一的将全省的所有力量都集中于省会一处，这样将造成不能及时对辖区内的事故事件进行快速、及时的处置。如果管网企业能够实际考察各基层站队辖区的地方救援队伍，选取其中符合油气管道抢险标准的队伍，签订应急保障协议，建立应急救援队伍清单。将能保证应急处置时及时性，还能有效配置省内的应急救援资源，降低了贵州省应急力量的总体成本。

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第六章 结论与建议

6.1研究结论

经过对贵州省境内油气管道的调查分析，并对调查结果进行分类归纳，得出以下主要结论：

1.通过对贵州省内发生的过往事故进行分析表明，成品油管道会引发水体、土壤型环境污染，天然气管道事故泄漏事故通常极易造成火灾、爆炸、人身伤亡、财产损失等重大事故，同时对管道沿线群众的正常生产生活、甚至心理健康都产生不利影响。

2.调查表明，油气管道受运输油品种类、管道本体缺陷、管道沿线自然环境、社会环境、工艺操作、QHSE管控体系落实情况等的影响。

3.经过对贵州省内管道事故的统计分析发现，第三方施工、自然灾害和管道施工质量是造成管道事故事件的前三位的关键因素。

4.经过实地调查分析发现，高后果区管道沿线存在构建筑物与管道的安全距离、人口密集程度等，都是决定事故发生后严重程度的关键因素。

5.通过调查分析发现，贵州省长输管道在职能部门管理过程中还存在着管理职责缺位的情况，管网企业也存在着安全管控措施落实不到位、规章制度执行不力等问题影响管道安全问题。

6.2建议

此次调查主要是针对贵州省内管道日常安全管理、风险辨识、应急处置、安全管控方面的情况剖析。但对管道安全管控的研究工作还需继续进行下去：

1.对山地长输油气管线基层站队生产工艺、外部管道检测检验情况、地灾报告评估情况、人类活动干扰等继续深入调査。

2.对已进行的或未进行的管网安全评估、环境评估中设计的危险源的辨识及其评估结论，所依据的数据进行分析，系统总结辖区内存在的系统性风险，釆取针对性地措施加以消减。

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中国石油大学（贵州）现代远程教育毕业设计（论文）

参考文献

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[4] 郑津洋,马夏康,尹谢平.长输管道安全[M].贵州:化学工业出版社,2004

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[6] 张志胜.安全评价技术在西气东输工程项目建设与运行管理中的应用研究.[D ], 中国石油大学硕士论文,2010