朱微 閆曉雙 宋云嬌

摘要：應用系統(tǒng)安全工程原理，全面、系統(tǒng)的分析了目前我國輸油管道存在的風險，油氣輸送企業(yè)可以以此為借鑒，提高企業(yè)安全管理水平。

關(guān)鍵詞：輸油管道? 風險? 分析? 辨識

近年來我國輸油管線發(fā)生了較多的事故，究其原因：一方面輸油管道由于多年連續(xù)、高強度的輸油作業(yè)，導致了腐蝕、設備及管件老化，且更新難度大;另一方面，隨著我國經(jīng)濟社會發(fā)展，尤其是與之相伴城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進程，使得各線面臨著部分輸油管道段人口越來越密集，甚至是輸油管道被廠房、住戶等建筑占壓的問題，輸油管道面臨的社會環(huán)境嚴峻。輸油管線不僅在正常輸油作業(yè)時可能在薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)泄漏，若不及時處理或處置不當會導致火災、爆炸及對人體的毒害作用;而且，輸油管線易遭受沿線建設、占壓及人類其他社會活動的破壞，引起泄漏、火災、爆炸、毒害等危險因素。具體風險分析和辨識如下：

1 油品火災、爆炸事故

火災是油品失去控制的燃燒，爆炸是油氣和空氣在極短時間內(nèi)釋放大量能量，在周圍介質(zhì)中造成高壓。油品火災、爆炸事故不僅會造成管道、設備損壞、搶修人員傷亡，在人口密集區(qū)還會造成重大的惡性事故，產(chǎn)生惡劣的社會影響。而在邊遠的農(nóng)田、山區(qū)，往往因消防力量不足或水源較遠等條件限制，還會造成滅火困難。

輸送中油品是甲B類火災危險性物質(zhì)，在空氣具有易燃性，其揮發(fā)的油氣與空氣具有易爆性。當原油或油氣暴露在空氣中，遇激發(fā)能量點燃或引爆油品，會火災、爆炸事故。

油品具有的易燃、易爆性是其發(fā)生火災、爆炸的根本原因。在正常情況下，原油是在密閉系統(tǒng)中輸送的，不具備發(fā)生著火和爆炸的條件。但一旦發(fā)生泄漏，處置不當會造成火災爆炸事故。輸油管線應注意防止油品泄漏，進而形成著火和爆炸的客觀條件如油氣在有限空間的積聚達到爆炸極限。因此，有效控制油品的泄漏是防止油品火災、爆炸的關(guān)鍵。

原油、油氣等油品發(fā)生火災、爆炸的激發(fā)能量可能是油品與管道、設備相對運動造成的靜電積累的靜電火花，或者是檢修、搶修過程的明火，或者是工程機械、搶修設備動作過程的產(chǎn)生的火花，或者是強熱輻射、或者是其他火災產(chǎn)生的明火或強熱輻射。激發(fā)能量是油品發(fā)生火災、爆炸的外界誘發(fā)因素，也是控制油品發(fā)生火災、爆炸的重點環(huán)節(jié)。

值得重視的是，在對輸油管線檢、維修作業(yè)時，由于管理不善、“三違操作”等原因，也會導致火災爆炸事故發(fā)生。

2 油品泄漏

相對于鐵路、公路、船舶運輸?shù)确绞?，長距離輸油管道具有密閉性好、自動化程度高等特點，其安全性更優(yōu)。但輸油管道在輸送過程中發(fā)生泄漏也具有隱蔽性高、不易處理的特點。一旦發(fā)生輸油管道泄漏，不僅會污染環(huán)境、造成經(jīng)濟損失，若處置不當還會造成火災、爆炸事故。而且大量泄漏的油品對水源、土壤，會對公眾健康和環(huán)境造成長期的不良影響。

輸油管道大量泄漏的主要原因是輸油管道開裂。按管道開裂孔徑的尺寸從小到大的一般排序是，針孔、裂縫、漏口、裂口、斷裂等。輸油管道開裂孔徑、面積越大，平均泄漏量越大。輸油管線油品泄漏的原因分析如下。

2.1 管道缺陷。輸油管道有裂紋，或管道材質(zhì)質(zhì)量差，或管道焊接時由于焊接不嚴密、焊接厚度不夠、焊縫中有氣體等管道缺陷，會造成輸油管道在帶壓輸送中破裂。若焊縫質(zhì)量差，輸油管道過程中在熱應力和時效應力下也會出現(xiàn)焊縫裂。以上管道缺陷會導致油品泄漏。

2.2 管件問題。由于法蘭間墊片不匹配、老化等原因會導致管道泄漏;輸油管線由于受疲勞、熱應力等影響管道彎頭等處出現(xiàn)變形、裂紋等不僅會導致該處泄漏，還會降低管道本體的強度。

2.3 管道腐蝕。管道常具有防腐層和外加設置陰極保護系統(tǒng)，以保護管道免受外界腐蝕性物質(zhì)的侵害。但防腐層在管道施工中可能會破損或開裂，或與管線本體剝離，或防腐材料質(zhì)量差、涂層施工質(zhì)量差，加之土壤中的水、鹽、堿及雜散電流的作用，防腐層會失去防護作用。而陰極保護系統(tǒng)由于電位不足或出現(xiàn)過保護、自身材料電位差異，也會失去防護作用。防腐層或陰極保護系統(tǒng)長期失去保護作用，嚴重時會造成管道管壁穿孔或破裂，導致漏油甚至發(fā)生火災、爆炸事故。

2.4 應力腐蝕。應力腐蝕開裂是指金屬管道在固定作用力和特定介質(zhì)的共同作用下引起的破裂，這種破裂形式往往表現(xiàn)為脆性斷裂，而且沒有預兆，對管道具有很大的破壞性和危險性。導致管道應力破裂的原因主要包括三個方面：環(huán)境因素、材料因素、拉應力。

①環(huán)境因素：包括土壤電導率、Cl-含量及含水量;環(huán)境溫度及土壤溫度;管道防腐層若粘結(jié)性差剝離，而在剝離區(qū)產(chǎn)生土壤應力腐蝕破裂;在防腐層剝離區(qū)易產(chǎn)生陰極保護屏蔽區(qū)，此處易發(fā)生應力腐蝕破裂。②材料因素：材料因素分成內(nèi)部因素和表面因素。內(nèi)部因素與鋼材種類、成分、雜質(zhì)含量及管材制造方法、管材強度和塑性變形特性有關(guān);表面因素是指管道的表面條件對管道產(chǎn)生裂紋、腐蝕起重要作用，光滑的表面不易產(chǎn)生裂紋和腐蝕。③拉應力：存在于管道制造中的殘留應力、管道工作中產(chǎn)生的工作應力、負荷應力等。

2.5 人類活動。輸油管道上部及附近道路修建及運輸、城市擴建、居民建房、水庫、水壩建設、開礦、山體或河床開采建筑材料、毀林開荒及電氣化鐵路、高鐵等人類活動，一方面會給輸油管道的安全運行帶來直接的不利影響，如壓管直接帶來管線下沉變形、應力集中等影響，不同管線并行帶來雜散電流干擾，采沙帶來河道河床下切后洪水沖刷管線，露管和懸空后直接受到洪水沖刷的危險;另一方面給管道的運行、維護及事故搶險等均帶來不利的影響，如巡檢、清障、搶修、電流電位測試、防腐層性能測試和檢修等。

3 非法占壓

非法占壓會給管道的安全運行及維搶修帶來嚴重危害：一是增加了管道上方的荷載，容易使管道下沉，造成管道開裂;二是使日常維修無法進行，如電流電位測試等;三是出現(xiàn)險情不容易發(fā)現(xiàn)，維搶修時無法通過車輛、機具設備，維搶修時土方無處堆放;四是無法排水、排油;五是一旦發(fā)生著火、爆炸，將出現(xiàn)重大人身傷害和財產(chǎn)損失;六是一些廠礦由于自身工藝、運行的危險性出現(xiàn)嚴重的火災爆炸事故可能直接引發(fā)管道受損后出現(xiàn)嚴重的火災爆炸事故。此外，占壓的建筑還容易成為盜氣不法分子隱蔽的場所。

4 打孔盜油

近年來，針對輸油管道的打孔盜油現(xiàn)象較為頻繁，打孔盜油活動不僅給國家?guī)碡敭a(chǎn)流失，還會破壞管道的整體性及其防腐等，給輸油管道的安全運行帶來嚴重的不利影響。

5 城市規(guī)劃不合理

隨著經(jīng)濟高速發(fā)展及城市快速擴張，有些輸油管道所在的城郊和農(nóng)田被發(fā)展為新的城區(qū)或開發(fā)區(qū)，這不僅惡化了輸油管道存在的環(huán)境，而且與城市擴展配套的管網(wǎng)規(guī)劃建設不合理時，會造成管道并行或交叉，進而產(chǎn)生更大的危害。城市規(guī)劃不合理的危害主要體現(xiàn)在以下方面。

①在建設期，運輸車輛、工程機械會對管道造成擠壓，甚至是施工機械的直接破壞。②無序建設會造成輸油管道占壓情況。③城市管網(wǎng)規(guī)劃建設不合理時，如城市管網(wǎng)距現(xiàn)有的輸油管道過近或交叉。在宏觀上，一方面會增加輸油管道的檢修、維護難度，另一方面，鄰近的城市管網(wǎng)檢修維護會增加破壞輸油管道的風險。微觀上，可能加劇輸油管道的腐蝕。④當輸油管道漏泄時，泄漏的油品可能進入城市管網(wǎng)敷設通道內(nèi)，甚至是管網(wǎng)內(nèi)部如暗渠、污水排水渠等，從而擴大事故危害范圍、嚴重程度和事故后的波及范圍。

6 輸油工藝不合理

若輸油工藝不合理會造成輸油管道壓力和溫度波動。壓力波動不但會造成水擊事故破壞管道強度，還可能造成輸送泵、管道、閥門、計量設施等損壞。溫度過低會造成凝管。水擊、凝管等由不良工藝條件造成的事故后果，會對管道安全運行帶來不利影響。

綜上，通過對輸油管道的風險分析和辨識，可以看出輸油管道發(fā)生泄漏后，火災、爆炸是輸油管線最主要的危險因素。建議油氣輸送企業(yè)可以依照本文提供的輸油管道風險分析，更好的完善安全管理，從而做到防患于未然。

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作者簡介：朱微（1987-），女，畢業(yè)于沈陽化工大學化學工程與工藝專業(yè)，學士，主要從事工業(yè)風險評估技術(shù)研究。