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危險(xiǎn)化學(xué)品長(zhǎng)輸管道危險(xiǎn)性分析

文檔作者：張苗文檔來源：廣東省安全生產(chǎn)技術(shù)中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月28日
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安全生產(chǎn)
102 | 2017年6月 危險(xiǎn)化學(xué)品長(zhǎng)輸管道危險(xiǎn)性分析
張苗( 廣東省安全生產(chǎn)技術(shù)中心)
摘要：在對(duì)國(guó)內(nèi)外危險(xiǎn)化學(xué)品長(zhǎng)輸管道事故的統(tǒng)計(jì)資料基礎(chǔ)上，綜合分析危險(xiǎn)化學(xué)品長(zhǎng)輸管道所面臨的各種可能的危險(xiǎn)因素，認(rèn)
為危險(xiǎn)化學(xué)品長(zhǎng)輸管道的危險(xiǎn)性可歸納為三個(gè)方面：外力破壞、管道腐蝕和管道本體缺陷，進(jìn)而分別探討三大危險(xiǎn)因素對(duì)管道安
全運(yùn)行的影響，并從理論和工程角度提出了有針對(duì)性的預(yù)防和控制危險(xiǎn)化學(xué)品長(zhǎng)輸管道事故的對(duì)策措施和建議。
關(guān)鍵詞：危險(xiǎn)化學(xué)品長(zhǎng)輸管道外力破壞腐蝕材料缺陷
原油、汽油、柴油、天然氣等危險(xiǎn)化學(xué)品的輸送過程中，管
道占有極其重要的地位，近十年來得到快速發(fā)展，目前我國(guó)陸
上石油天然氣管道總長(zhǎng)近12 萬km，這些管道已成為我國(guó)輸送
能源的大動(dòng)脈。但近年來，我國(guó)危險(xiǎn)化學(xué)品管道事故頻發(fā)，造成
大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。2009 年12 月30 日，中石油蘭鄭長(zhǎng)
成品油管道渭南支線發(fā)生泄漏事故，造成約100m3 柴油外泄，
致使赤水河、渭河及黃河遭到污染；青島“11·22”中石化東黃
輸油管道泄漏爆炸特別重大事故再一次敲響了長(zhǎng)輸管道安全
警鐘。因此，長(zhǎng)輸管道尤其是危險(xiǎn)化學(xué)品長(zhǎng)輸管道的安全問題
不容忽視[1]。
在對(duì)國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)輸管道事故類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上，對(duì)長(zhǎng)輸管
道可能存在的危險(xiǎn)性進(jìn)行分析，從而采取有針對(duì)性的措施，是
危險(xiǎn)化學(xué)品長(zhǎng)輸管道安全運(yùn)行的重要需求。
1 國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)輸管道事故統(tǒng)計(jì)
長(zhǎng)輸管道的事故類型主要是第三方破壞、自然災(zāi)害、管道本
體缺陷、腐蝕等導(dǎo)致輸送物料泄漏、泄漏物料遇火源引起的火災(zāi)
和爆炸。近年來國(guó)內(nèi)外的長(zhǎng)輸管道事故統(tǒng)計(jì)及事故分析見表1。
2 長(zhǎng)輸管道危險(xiǎn)性分析
長(zhǎng)輸管道危險(xiǎn)性主要表現(xiàn)為3 個(gè)方面：一是在管道施工
時(shí)，由于施工缺陷或材料缺陷，造成管道本身不能滿足設(shè)計(jì)要
求，在使用過程中不能承受正常的運(yùn)行壓力，稱為管道本體缺
陷；二是管道在運(yùn)行過程中由于內(nèi)部輸送介質(zhì)或外部環(huán)境的
腐蝕作用，管壁減薄，不能承受管道正常的輸送壓力，造成管道
穿孔破裂，稱為管道腐蝕；三是外部因素施加于管道之上，造
成管道損壞，稱為外力破壞[2]。
2.1 管道本體缺陷
管道本體缺陷常見于因焊縫或管道母材中的缺陷在帶壓
輸送中引起管道破裂。管道若鋼管板材或鋼管焊縫質(zhì)量不合
格，則會(huì)造成鋼管承壓能力不足。管道施工中如管口組對(duì)偏差
大、焊接工藝與材料不匹配，使得環(huán)焊縫質(zhì)量差；如焊縫內(nèi)應(yīng)
力較大，焊縫中存在超標(biāo)缺陷等，也會(huì)造成管道的承壓能力不
足。管道運(yùn)行中，若受到頻繁的較大溫度波動(dòng)、振動(dòng)等作用，其
焊縫處存在缺陷，易于引發(fā)裂紋的擴(kuò)展、其它缺陷的增大，造成
管道的破裂事故。
另外，管道的施工溫度與輸送溫度之間存在一定的溫度
差，造成管道沿其軸向產(chǎn)生熱應(yīng)力，這一應(yīng)力因土壤約束力不
足從而產(chǎn)生熱變形，彎頭內(nèi)弧向里凹，形成折皺，外弧曲率變
大，管壁因拉伸變薄，也可能形成破裂。
一般危險(xiǎn)化學(xué)品長(zhǎng)輸管道跨徑多個(gè)地區(qū)，管線長(zhǎng)，地形復(fù)
雜，所經(jīng)地區(qū)有平原、淺丘、山地陡坡、河流、水田、池塘、果林
表1 長(zhǎng)輸管線突發(fā)環(huán)境污染事件典型案例
日期地點(diǎn)事故類型起因事故后果
2015年4月17日美國(guó)加州中部弗雷斯諾縣天然氣管道爆炸第三方施工破壞管道引起火災(zāi)，造成14人受傷
2013年11月22日山東省青島市黃島輸油管道爆炸管線漏油進(jìn)入市政管網(wǎng)，遇明火導(dǎo)致
62人死亡，136人受傷、直接經(jīng)濟(jì)損失75172
萬元
2013年7月15日陜西省延安市子長(zhǎng)縣石油泄漏泥石流原油泄漏至附近河流，造成水體污染
2011年9月12日肯尼亞內(nèi)羅畢輸油管道爆炸管線泄漏引發(fā)火災(zāi)逾100人死亡
2010年9月10日美國(guó)加州圣布魯諾鎮(zhèn)天然氣管道爆炸天然氣管道發(fā)生破裂
爆炸引起特大火災(zāi)導(dǎo)致7人死亡，5人失蹤，
52人受傷
2010年7月16日大連市大連新港輸油管道爆炸
在油輪暫停卸油的情況下，繼續(xù)向輸油管道中
注入含強(qiáng)氧化劑的原油脫硫劑引發(fā)化學(xué)爆炸
火災(zāi)
2009年12月30日
中石油蘭鄭長(zhǎng)成品油管
道渭南支線，渭南站，
出站約2.75公里處
柴油泄漏第三方施工破壞
泄漏柴油量為150m3，50m3得到回收，其余
約100m3泄漏。
2006年1月20日
四川省眉山市仁壽縣富
加鎮(zhèn)馬鞍村輸氣站
天然氣輸氣管線
腐蝕泄漏爆炸
輸氣管線腐蝕
造成10人死亡、3人重傷、47人輕傷，損壞房
屋21戶3040m2，輸氣管道爆炸段長(zhǎng)69.05m，
直接經(jīng)濟(jì)損失995萬元
2005年3月23日美國(guó)加州南部輕質(zhì)原油泄漏輸油管道破裂約47萬六千公升原油泄入蓄水水庫(kù)
2003年12月19日
蘭成渝成品油管線廣元
段618.8公里處
成品油泄漏打孔盜油引起泄漏
流出成品油距離泄漏點(diǎn)最遠(yuǎn)達(dá)300m，數(shù)百噸
泄漏油進(jìn)入江中，搶修14小時(shí)
2000年7月19日
撫順南輸成品油管線營(yíng)
大公路大石橋附近
成品油泄漏起火
錯(cuò)位泄漏，石化人員在挖掘?qū)ふ倚孤c(diǎn)作業(yè)時(shí)
引發(fā)火災(zāi)
油品泄漏、火災(zāi)持續(xù)1小時(shí)
1989年6月4日(俄)阿克莎市汽油管線火災(zāi)爆炸腐蝕泄漏，由火車打火引起火災(zāi)死亡600多人，燒毀數(shù)百公頃森林
1989年5月25日(美國(guó))加州汽油管線超壓爆炸超壓爆炸
泄漏汽油3000000加侖，3人死亡，31人受
傷，損失81萬美元
萬方數(shù)據(jù)
2017年6月 | 103
等，地形復(fù)雜，有水網(wǎng)、河流穿越、鐵路穿越、公路穿越等，焊接
施工的難度大，如果施工質(zhì)量不好，更易出現(xiàn)各類焊接缺陷。常
見焊縫缺陷類型為：未熔合、夾渣、未焊透、裂紋和氣孔等。表2
列出了國(guó)內(nèi)某管道建設(shè)中抽查的約2000 道焊口中出現(xiàn)的焊接
缺陷統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。
表2 幾種常見焊縫缺陷的出現(xiàn)幾率(%)
未熔合夾渣未焊透裂紋氣孔其他
26 21 19 15 13 6
2.2 管道腐蝕
管道腐蝕分內(nèi)腐蝕和外腐蝕，內(nèi)、外腐蝕最終均可能造成
管道泄漏。內(nèi)腐蝕主要指管道輸送介質(zhì)中的水分、硫化物等雜
質(zhì)對(duì)管道內(nèi)壁的腐蝕；外腐蝕指土壤中的酸堿物理腐蝕、電化
學(xué)腐蝕、微生物腐蝕、植物根系破壞等，也包括并行管線引起的
干擾和雜散電流對(duì)管線的腐蝕。
(1) 內(nèi)腐蝕
輸送介質(zhì)自身的性質(zhì)是管道腐蝕的根本原因，即內(nèi)腐蝕，
介質(zhì)成分不同會(huì)導(dǎo)致其性質(zhì)區(qū)別很大。一般來說，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)
定，且屬于中性的介質(zhì)對(duì)管道的腐蝕性較小，而化學(xué)性質(zhì)為氧
化性或酸性較強(qiáng)的介質(zhì)對(duì)管道的腐蝕性就較嚴(yán)重，常見的有硫
化氫、二氧化碳、二氧化硫等。例如，輸送含硫的管道的內(nèi)腐蝕
就包含電化學(xué)腐蝕，硫化物應(yīng)力腐蝕開裂等。
(2) 外腐蝕
管道外腐蝕與管道所采用的防腐材料性能及防腐施工質(zhì)
量好壞有直接的關(guān)系。20 世紀(jì)90 年底后期敷設(shè)的長(zhǎng)輸管道基
本采用了陰極保護(hù)加3PE 外防腐層相聯(lián)合的保護(hù)方法，管道防
腐技術(shù)有了顯著提高。但這種保護(hù)措施在較強(qiáng)雜散電流的干擾
下會(huì)失效，雜散電流一旦流入埋地管道，再?gòu)穆竦毓艿赖牧硪?
端流出，進(jìn)入大地或水中，則在電流流出部位發(fā)生激烈的腐蝕，
電流流出部位成為電化學(xué)腐蝕的陽極，將流入或流出埋地金屬
導(dǎo)體的雜散電流成為干擾電流[4]。雜散電流源主要由于、電解工
廠直流電源、電氣化鐵道、陰極保護(hù)設(shè)施、交直流高壓輸電系統(tǒng)
接地極。
2.3外力破壞
第三方施工破壞是管道外力破壞的一個(gè)重要原因。隨著城
市建設(shè)的發(fā)展，如修筑房屋建筑、道路、敷設(shè)電纜等，勢(shì)必對(duì)地
表及淺層地下造成改變，如果與相關(guān)部門缺乏溝通，施工時(shí)可
能造成管道破壞，這種是無意的破壞，但可能引發(fā)的事故卻是
災(zāi)難性的。
打孔盜油也是管道破壞的一個(gè)重要原因。長(zhǎng)輸管道具有
野外隱蔽性的特點(diǎn)，管道沿線不法分子為了自身利益或謀取暴
利，偷盜管道中的油品或?qū)艿栏綄僭O(shè)施破壞。在我國(guó)管輸系
統(tǒng)中偷盜油品的事例很多，而且隨著經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使有愈演愈
烈之勢(shì)，對(duì)管道屢屢進(jìn)行破壞或偷盜油品使管道安全受到嚴(yán)重
威脅。
占?jí)菏枪艿劳饬ζ茐牡牧硪辉颉?jù)了解，管道占?jí)褐饕?
是民房占?jí)汉凸さV企業(yè)占?jí)?，特別是珠三角經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，工
礦企業(yè)占?jí)狠^多。
此外，長(zhǎng)輸管道與公路、鐵路的穿越，及其附近高壓線比較
密集，和其他單位的油氣管線、市政公共管線交叉、并行，這些
因素也對(duì)管道存在外力破壞。
不良自然條件也是管道外力破壞的一個(gè)影響因素。管道工
程的局部管段所處的惡劣自然環(huán)境影響引起的管道事故，主要
指山體滑坡、地質(zhì)崩塌及管道穿越江河段受洪水沖刷等因素造
成的事故[3]。
3 對(duì)策及建議
3.1加大監(jiān)察力度，嚴(yán)控外力破壞
長(zhǎng)輸管道運(yùn)營(yíng)單位應(yīng)加強(qiáng)管線周邊群眾的普法教育，在管
道集輸系統(tǒng)安裝先進(jìn)的報(bào)警裝置，做到全時(shí)段實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控；
對(duì)于有第三方施工的現(xiàn)場(chǎng)要求施工全部為人工挖掘，施工方案
經(jīng)專家論證可行，并且現(xiàn)場(chǎng)專門派人值守，盡可能降低無意破
壞的概率和風(fēng)險(xiǎn)；與當(dāng)?shù)毓矆?zhí)法部門密切配合，加大執(zhí)法力
度，嚴(yán)厲打擊打孔盜氣的違法行為。對(duì)占?jí)汗艿赖慕?gòu)筑物進(jìn)
行拆除或遷建，同時(shí)也要制定占?jí)弘[患事故應(yīng)急搶修預(yù)案，加
強(qiáng)管道巡線，在占?jí)弘[患周邊設(shè)立管道警示標(biāo)志。最后，長(zhǎng)輸管
道避開崩塌、滑坡、泥石流、沉陷等不良地質(zhì)區(qū)，若管道必須通
過此區(qū)時(shí)，應(yīng)盡可能減少穿越距離，并采取成熟可靠的工程保
護(hù)措施，加強(qiáng)水工保護(hù)設(shè)計(jì)，降低不良自然條件侵害的概率。
3.2 加強(qiáng)科學(xué)檢測(cè)，防治管道腐蝕
應(yīng)在管道運(yùn)行期間內(nèi)定期對(duì)管道防腐層進(jìn)行有效性檢
測(cè)，以確保管道安全運(yùn)行。對(duì)于有雜散電流影響的管段要采取
陰極保護(hù)措施，開展陰極保護(hù)系統(tǒng)完整性評(píng)估工作。一旦發(fā)現(xiàn)
地鐵建設(shè)、高壓輸電線路敷設(shè)等活動(dòng)，應(yīng)開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，采取措
施降低雜散電流對(duì)管道的影響。
3.3 重視源頭管理，提高安全管理質(zhì)量
管道建設(shè)中應(yīng)重視源頭管理，嚴(yán)格要求管道及其關(guān)鍵設(shè)
備，如管子、管件等的施工質(zhì)量，確保配件材料、焊接質(zhì)量、防腐
材料等都符合規(guī)范要求。特別要嚴(yán)格管控壓力管道的法蘭墊片
施工、法蘭螺栓的長(zhǎng)度及安裝質(zhì)量、壓力管道短管焊接等方面
的質(zhì)量要求。同時(shí)抓好管道建設(shè)全過程的安全監(jiān)理工作，嚴(yán)格
執(zhí)行管道有關(guān)法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建立管道安全管理制度并
且有效實(shí)施，確保管道的制造、安裝和調(diào)試，以及工程交工時(shí)的
資料完整性，對(duì)壓力管道的承壓焊口應(yīng)全部做探傷檢查，使設(shè)
備投產(chǎn)后不發(fā)生質(zhì)量安全事故。
參考文獻(xiàn)：
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