第一篇：11002在役老管線安全隱患分析(賈邦龍 孫偉棟 孫霄 姜樂 李杭俞)

在役老管線安全隱患分析

賈邦龍* 孫偉棟 孫霄 姜樂 李杭俞

（中石化長輸油氣管道檢測有限公司，徐州221008）

摘要

近年來，長輸油氣管道安全事故時(shí)有發(fā)生，不僅造成了嚴(yán)重的環(huán)境破壞和經(jīng)濟(jì)損失，部分事故還造成了較大的人員傷亡。事故原因反映出我們對外管道包括沿線的信息了解的還不夠透徹。由于管道公司所轄長輸管道相當(dāng)一部分服役時(shí)間較長，管道本體及沿線環(huán)境均發(fā)生了變化，為了保證管道運(yùn)行安全，需要全面了解這些在役老管線的信息，并對管道進(jìn)行安全評估。本文根據(jù)從管道儲(chǔ)運(yùn)公司隱患排查工作中了解到的情況，對在役老管道存在的防腐層老化、管體腐蝕、占壓、露管、打孔盜油及陰極保護(hù)失效等安全隱患進(jìn)行了分析，以期為今后的管道安全工作提供有限參考。

關(guān)鍵詞：長輸管道；安全；腐蝕；陰極保護(hù)

Analysis of the hidden troubles for the old long-distance

pipelines in service

JiaBanglong*, Sun Weidong, Sun Xiao, Jiang Le, Li Hangyu(Sinopec Oil & Gas Pipeline Inspection Co.Ltd., Xuzhou, 221008)Abstract

Over recent years, the long-distance oil & gas pipeline safety accidents occur frequently.Not only caused serious environmental damage and economic loss, but part of these accidents has also caused large casualties.These accidents reflect that our understanding about the information of outside pipes and along the pipelines is not thorough enough.Due to quite a number of long-distance oil & gas transmission pipeline serving for a long time, the pipes and the environment along the pipelines has been changed.For guarantee safe operation, we need to fully understand the old

pipelines in service.Also we need evaluate the safety of these pipelines.According to learnt the hidden perils from pipeline storage and transportation company, this paper analyzed the hidden perils from coating aging in old pipelines, pipe corrosion, tie up, exposed pipes, drilling oil stolen and the failure of cathodic protection , to provide limited reference for pipeline safety in the future.Keywords: long-distance pipeline;safety;corrosion;cathodic protection 前言

長輸油氣管道是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)脈，一旦發(fā)生事故，不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，還會(huì)造成環(huán)境污染破壞等災(zāi)難性后果，更嚴(yán)重的將會(huì)影響國民經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)運(yùn)行以及社會(huì)的和諧穩(wěn)定。青島11.22事故反映出我們對外管道沿線的信息了解的還不夠透徹，同時(shí)也暴露出我們在管理方面存在的諸多問題。管道公司所屬長輸管道相當(dāng)一部分服役時(shí)間較長（如魯寧線于1978年建成投產(chǎn)，至今已服役36年），管道本體及沿線周邊環(huán)境均發(fā)生了變化，需要全面了解這些在役老管線信息，根據(jù)每條管線的具體情況，評估管線承壓能力。同時(shí)，根據(jù)管道缺陷信息，采取針對性的修復(fù)和補(bǔ)強(qiáng)措施，削減管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，在保證管道安全的前提下充分提高老管線的使用效率。本文根據(jù)從管道隱患排查工作了解到的情況，對管道公司所屬老管線存在的部分安全隱患問題進(jìn)行了介紹，以期為今后公司管道的檢測、檢驗(yàn)、維修工作提供有限參考。隱患分析 2.1 防腐層老化破損

外防腐層是保護(hù)管道外腐蝕的第一道防線，防腐層出現(xiàn)缺陷后裸露的管壁發(fā)生腐蝕，其變薄或穿孔的可能性將大大增加；同時(shí)導(dǎo)致陰極保護(hù)系統(tǒng)也無法正常運(yùn)行，起不到保護(hù)管道的作用，這給管道的安全運(yùn)行和生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的隱患。隨著長輸管道管齡的增長，處于不同環(huán)境條件下的管道防腐涂層在周圍介質(zhì)的作用下會(huì)出現(xiàn)不同程度的老化、剝離、破損等缺陷，有些涂層仍然完好，能夠有效實(shí)施保護(hù)；有些則難以實(shí)施有效保護(hù)。除了自然因素，不法分子在打孔盜油安裝

閥門時(shí)會(huì)造成防腐層的大面積破壞，第三方施工機(jī)械也會(huì)對管道防腐層甚至管道本體造成機(jī)械劃傷。在防腐層出現(xiàn)老化、剝離、破損等缺陷的管段，管體會(huì)逐漸發(fā)生腐蝕，甚至造成腐蝕穿孔、開裂、爆管等嚴(yán)重事故。

公司某服役20多年的管道外檢測表明，管線瀝青防腐層已經(jīng)出現(xiàn)明顯老化特征。全線總長約250Km的管道，防腐層絕緣電阻值優(yōu)、良等級的管段占全線總長度的63.69%；防腐層絕緣電阻值可等級的管段占全線總長度的9.11%；防腐層絕緣電阻值差、劣等級的管段占全線總長度的27.2%。并且，現(xiàn)場開發(fā)發(fā)現(xiàn)，即使在管道防腐層技術(shù)等級為優(yōu)良的管段（地面音頻檢漏沒有發(fā)現(xiàn)漏電點(diǎn)的區(qū)段進(jìn)行開挖檢測），也存在防腐層老化剝離現(xiàn)象嚴(yán)重的情況。具體如圖1所示。

圖1 在役老管線防腐層老化剝離情況

除了自然原因、人為破壞原因之外，維修施工質(zhì)量不過關(guān)也同樣是管道防腐層損壞的重要原因。圖2所示為某管線替換下來的管段，扒開防腐層發(fā)現(xiàn)，由于在防腐層修復(fù)過程中施工質(zhì)量不過關(guān)，在管道下方管體和防腐層之間存有大量的泥土，并且已經(jīng)造成了管道大面積的外腐蝕。在今后的工作中需加強(qiáng)監(jiān)管工作，保證管道的維修施工質(zhì)量。

圖2防腐層修復(fù)施工質(zhì)量不過關(guān)

2.2 管體腐蝕

腐蝕是金屬在其所處環(huán)境中由于化學(xué)作用而遭受破壞的過程，屬于一種不可抗拒的自然現(xiàn)象，具有一定的時(shí)效性，屬于相對緩慢的管體破壞過程。因此，對于服役時(shí)間長的老管線，管體腐蝕安全隱患更為突出。近年來，已經(jīng)發(fā)生數(shù)起因腐蝕引起的管道事故：2009年9月，海南一輸油管道因腐蝕穿孔發(fā)生泄漏；2013年1月，鎮(zhèn)江-茂名輸油管道因腐蝕穿孔發(fā)生泄漏；2013年11月22日，東黃復(fù)線腐蝕泄漏的油氣進(jìn)入排水暗渠，搶修時(shí)發(fā)生爆燃。

埋地鋼制管道在土壤中的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕。腐蝕類型可以分為：全面腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕、磨損腐蝕、腐蝕疲勞、氫腐蝕等。需要對管道腐蝕狀況進(jìn)行全面檢測，以確定管道的承壓能力，并根據(jù)具體腐蝕缺陷采取針對性的補(bǔ)強(qiáng)措施。目前，管道漏磁內(nèi)檢測技術(shù)是檢測長輸油氣管道管體腐蝕最有效的方法，該技術(shù)具有無需全線開挖、不受地面環(huán)境影響、檢測精度高等優(yōu)點(diǎn)，在管道檢測中被廣泛應(yīng)用。檢測公司運(yùn)用該技術(shù)已經(jīng)對多條管線上千公里管道進(jìn)行了檢測，對上千個(gè)腐蝕點(diǎn)進(jìn)行了開挖維修。圖3所示為一些典型腐蝕的現(xiàn)場照片。

a）大面積腐蝕 b）坑狀腐蝕

c）內(nèi)腐蝕

圖3 典型腐蝕

d）點(diǎn)蝕

2.3管道占壓

管道儲(chǔ)運(yùn)公司所轄長輸管道大多處于我國東部人口密集地區(qū)。對于服役多年的老管線，管道周邊的自然人文環(huán)境都發(fā)生了變化。尤其是近些年房地產(chǎn)大發(fā)展背景下，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，本來距離城市或人口密集區(qū)較遠(yuǎn)的管道也被納入了城市版圖，管道占壓情況十分嚴(yán)重。并且，很多占壓房屋因在管道保護(hù)法出臺(tái)之前建設(shè)，具有政府部門的正式批文，占壓清理工作無法順利完成。

管道占壓會(huì)因人為活動(dòng)的增多而給管道帶來額外的失效風(fēng)險(xiǎn)，例如11.22事故就是因?yàn)楹蠼ㄔO(shè)的地下暗渠與管道交叉，加速了管道局部位置的腐蝕所造成。此外，管道占壓還將導(dǎo)致管道附近交通受阻，給快速反應(yīng)搶修帶來障礙；對于直接占壓的管段，因無法對管道進(jìn)行開挖，管道維修工作將無法展開。管線占壓段一旦發(fā)生事故，除了會(huì)造成巨大的環(huán)境破壞和經(jīng)濟(jì)損失之外，還很可能會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡。對于已占壓管段，需要根據(jù)具體情況開展清理、重點(diǎn)監(jiān)測/檢測、預(yù)警甚至是改線工作。

2.4露管

隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城鄉(xiāng)公路的新建、擴(kuò)建，施工過程中會(huì)造成管線的外露。此外，由于老管線運(yùn)行時(shí)間長，管道沿線的地形、地貌與管道建設(shè)之初相比發(fā)生了很大的變化，同樣容易造成管線的外露或埋深變化。

某服役20多年的管道外檢測表明發(fā)現(xiàn)露管的地方有35處，累計(jì)長度為714m。圖4a所示為穿越農(nóng)村耕田排水溝，管線沿排水溝一側(cè)鋪設(shè)，由于地形地貌改變的原因，使管線靠近的排水溝一側(cè)的覆土層脫漏，造成管線外漏，露管長度達(dá)115m，收割后大量的秸稈覆蓋在管線上，秸稈的焚燒使防腐層嚴(yán)重碳化、脫漏，已失去防護(hù)功能。圖4b所示管道敷設(shè)在農(nóng)田當(dāng)中，由于與當(dāng)時(shí)管線建設(shè)時(shí)地形發(fā)生了很大的變化，致使管線頂部已暴露出來，日常的農(nóng)耕、收割給管線的防腐層造成極大的損壞，經(jīng)現(xiàn)場的防腐層絕緣電阻測試的數(shù)據(jù)表明，本管段防腐層絕緣電阻率為差、劣級別。除了露管之外這種極端情況外，在役老管線因施工期的工程質(zhì)量問題，運(yùn)行期間的人為、自然等原因造成的埋深不足問題也普遍存在。

a

圖4露管工程實(shí)例

b 2.5打孔盜油

長期以來，由于受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使，不法分子千方百計(jì)地對長輸管道進(jìn)行打孔盜油犯罪活動(dòng)，尤其是在山東、河南境內(nèi)的輸油管道，打孔盜油問題更為突出。因打孔盜油犯罪活動(dòng)造成的管道事故不勝枚舉：2003年12月，蘭成渝管道打孔盜油泄漏；2006年8月，魯皖成品油管道打孔盜油泄漏；2007年5月，儀征-長嶺輸油管道打孔盜油泄漏；2009年9月，魯皖成品油管道因打孔盜油柴油泄

漏；2013年2月，九昌樟輸油管道因打孔盜油泄漏；2013年2月，江西石油管道因盜油破裂泄漏；2013年4月，蘭成渝輸油管道因盜油破壞發(fā)生泄漏……這一系列管道事故，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境破壞，同時(shí)也對社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生了負(fù)面的影響。

打孔盜油犯罪活動(dòng)，除了造成管道泄漏直接事故以外，還對管道防腐層造成極大的破壞，破壞管道的陰極保護(hù)系統(tǒng)，給管道造成長期的腐蝕隱患。部分老管線自投產(chǎn)以來，一直飽受打孔盜油犯罪活動(dòng)的侵害，目前已經(jīng)是滿身“補(bǔ)丁”。盜油孔位置的“帽子”或補(bǔ)板強(qiáng)度是否滿足管線輸送壓力要求？防腐層是否修補(bǔ)完善？這些問題都需要進(jìn)一步去檢測并落實(shí)整改。同時(shí)，需要依法采取措施，有效遏制打孔盜油犯罪活動(dòng)，保障管道的輸油安全。

2.6陰極保護(hù)失效

在役老管線由于運(yùn)行年限增加而防腐層老化，加之管道沿線打孔盜油現(xiàn)象比較嚴(yán)重，管線上留有很多“帽子”，造成陰極保護(hù)電流泄漏，各陰極保護(hù)站輸出電壓和電流均比較大，同時(shí)保護(hù)距離縮短。此外，由于城市建設(shè)加快，使部分陰極保護(hù)站周邊的環(huán)境發(fā)生了改變，由荒郊野外變成了城市邊緣的區(qū)域，被很多新建筑物包圍其中，對陰極保護(hù)電流的輸出產(chǎn)生較大影響。對于這種情況，一般需要對陰極保護(hù)站進(jìn)行選址重建。

雜散電流也是影響在役老管線陰極保護(hù)有效性的重要因素之一。隨著國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升，電網(wǎng)、鐵路建設(shè)也得到了迅猛發(fā)展，由于地理空間位置的限制，電力線路和電氣化鐵路的建設(shè)過程中不可避免的會(huì)與已有埋地管道出現(xiàn)交叉或并行敷設(shè)的情況，并對管道產(chǎn)生雜散電流干擾和影響。除了電力線路和電氣化鐵路，其他管道、金屬設(shè)施的陰極保護(hù)系統(tǒng)也會(huì)對已建管道的陰極保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生交互影響。由于雜散電流造成的管道腐蝕主要為點(diǎn)蝕，更容易導(dǎo)致管道出現(xiàn)腐蝕穿孔，具有極大的安全隱患，因此需要定期對管道雜散電流進(jìn)行檢測，對構(gòu)成干擾的雜散電流，采取相應(yīng)措施進(jìn)行排流。結(jié)論與建議

根據(jù)從管道隱患排查工作了解到的情況，目前，管道儲(chǔ)運(yùn)公司所屬老管道不同程度的面臨防腐層老化/破損、管體腐蝕、管道占壓、露管、打孔盜油及陰極

保護(hù)失效等隱患，管道安全形勢不容樂觀。需要根據(jù)了解到的管道信息，針對性的開展隱患治理工作。在此提出如下建議：

（1）對于防腐層絕緣性能差的連續(xù)管段，應(yīng)盡快進(jìn)行全面大修理，以提高管線綜合防護(hù)能力；防腐層大修時(shí)一定要嚴(yán)格執(zhí)行SY/T 5918《埋地鋼質(zhì)管道外防腐層修復(fù)技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，大修理使用的材料，最好選用與原有防腐層相容性較好的材料；若還采用瀝青防腐層修復(fù)時(shí)應(yīng)把握好舊防腐層清除——管體除銹——防腐層施工作業(yè)等工序的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，確保工程質(zhì)量。

（2）對于陰極保護(hù)電位未能達(dá)到保護(hù)效果的地段，在對防腐層大修理完成后，再對全線做一次通/斷(ON/OFF)電位的測試，重新判定管線的陰極保護(hù)狀況。定期對絕緣法蘭(接頭)的絕緣性能進(jìn)行檢測，同時(shí)補(bǔ)全缺失的“三樁”，并做到統(tǒng)一編號、統(tǒng)一標(biāo)識(shí)。

（3）盡快對老舊管線實(shí)施內(nèi)檢測，全面了解管體信息，對管道承壓能力和剩余壽命進(jìn)行定量評估。并跟進(jìn)檢測出的缺陷，分析缺陷原因，針對性的開展補(bǔ)強(qiáng)和修復(fù)工作。

（4）對于無法清理的管道占壓段，若防腐層出現(xiàn)破損或陰極保護(hù)電位不合格，應(yīng)在漏電大的占壓物附近增埋犧牲陽極，加強(qiáng)對管線的防護(hù)能力。對于埋設(shè)深度不足的及露管的管段應(yīng)進(jìn)行整改，以達(dá)到埋深設(shè)計(jì)要求，以保證管道安全平穩(wěn)運(yùn)行。

（5）結(jié)合大地測繪數(shù)據(jù)，建立一套管線的可視化管理信息系統(tǒng)，以便于科學(xué)合理的管理。