11002在役老管线安全隐患分析(贾邦龙 孙伟栋 孙霄 姜乐 李杭俞)

第一篇：11002在役老管线安全隐患分析(贾邦龙 孙伟栋 孙霄 姜乐 李杭俞)

在役老管线安全隐患分析

贾邦龙* 孙伟栋 孙霄 姜乐 李杭俞

（中石化长输油气管道检测有限公司，徐州221008）

摘要

近年来，长输油气管道安全事故时有发生，不仅造成了严重的环境破坏和经济损失，部分事故还造成了较大的人员伤亡。事故原因反映出我们对外管道包括沿线的信息了解的还不够透彻。由于管道公司所辖长输管道相当一部分服役时间较长，管道本体及沿线环境均发生了变化，为了保证管道运行安全，需要全面了解这些在役老管线的信息，并对管道进行安全评估。本文根据从管道储运公司隐患排查工作中了解到的情况，对在役老管道存在的防腐层老化、管体腐蚀、占压、露管、打孔盗油及阴极保护失效等安全隐患进行了分析，以期为今后的管道安全工作提供有限参考。

关键词：长输管道；安全；腐蚀；阴极保护

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

长输油气管道是国家经济发展的动脉，一旦发生事故，不仅会造成巨大的经济损失和人员伤亡，还会造成环境污染破坏等灾难性后果，更严重的将会影响国民经济的平稳运行以及社会的和谐稳定。青岛11.22事故反映出我们对外管道沿线的信息了解的还不够透彻，同时也暴露出我们在管理方面存在的诸多问题。管道公司所属长输管道相当一部分服役时间较长（如鲁宁线于1978年建成投产，至今已服役36年），管道本体及沿线周边环境均发生了变化，需要全面了解这些在役老管线信息，根据每条管线的具体情况，评估管线承压能力。同时，根据管道缺陷信息，采取针对性的修复和补强措施，削减管道运行风险，在保证管道安全的前提下充分提高老管线的使用效率。本文根据从管道隐患排查工作了解到的情况，对管道公司所属老管线存在的部分安全隐患问题进行了介绍，以期为今后公司管道的检测、检验、维修工作提供有限参考。隐患分析 2.1 防腐层老化破损

外防腐层是保护管道外腐蚀的第一道防线，防腐层出现缺陷后裸露的管壁发生腐蚀，其变薄或穿孔的可能性将大大增加；同时导致阴极保护系统也无法正常运行，起不到保护管道的作用，这给管道的安全运行和生产带来了严重的隐患。随着长输管道管龄的增长，处于不同环境条件下的管道防腐涂层在周围介质的作用下会出现不同程度的老化、剥离、破损等缺陷，有些涂层仍然完好，能够有效实施保护；有些则难以实施有效保护。除了自然因素，不法分子在打孔盗油安装

阀门时会造成防腐层的大面积破坏，第三方施工机械也会对管道防腐层甚至管道本体造成机械划伤。在防腐层出现老化、剥离、破损等缺陷的管段，管体会逐渐发生腐蚀，甚至造成腐蚀穿孔、开裂、爆管等严重事故。

公司某服役20多年的管道外检测表明，管线沥青防腐层已经出现明显老化特征。全线总长约250Km的管道，防腐层绝缘电阻值优、良等级的管段占全线总长度的63.69%；防腐层绝缘电阻值可等级的管段占全线总长度的9.11%；防腐层绝缘电阻值差、劣等级的管段占全线总长度的27.2%。并且，现场开发发现，即使在管道防腐层技术等级为优良的管段（地面音频检漏没有发现漏电点的区段进行开挖检测），也存在防腐层老化剥离现象严重的情况。具体如图1所示。

图1 在役老管线防腐层老化剥离情况

除了自然原因、人为破坏原因之外，维修施工质量不过关也同样是管道防腐层损坏的重要原因。图2所示为某管线替换下来的管段，扒开防腐层发现，由于在防腐层修复过程中施工质量不过关，在管道下方管体和防腐层之间存有大量的泥土，并且已经造成了管道大面积的外腐蚀。在今后的工作中需加强监管工作，保证管道的维修施工质量。

图2防腐层修复施工质量不过关

2.2 管体腐蚀

腐蚀是金属在其所处环境中由于化学作用而遭受破坏的过程，属于一种不可抗拒的自然现象，具有一定的时效性，属于相对缓慢的管体破坏过程。因此，对于服役时间长的老管线，管体腐蚀安全隐患更为突出。近年来，已经发生数起因腐蚀引起的管道事故：2009年9月，海南一输油管道因腐蚀穿孔发生泄漏；2013年1月，镇江-茂名输油管道因腐蚀穿孔发生泄漏；2013年11月22日，东黄复线腐蚀泄漏的油气进入排水暗渠，抢修时发生爆燃。

埋地钢制管道在土壤中的腐蚀属于电化学腐蚀。腐蚀类型可以分为：全面腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、磨损腐蚀、腐蚀疲劳、氢腐蚀等。需要对管道腐蚀状况进行全面检测，以确定管道的承压能力，并根据具体腐蚀缺陷采取针对性的补强措施。目前，管道漏磁内检测技术是检测长输油气管道管体腐蚀最有效的方法，该技术具有无需全线开挖、不受地面环境影响、检测精度高等优点，在管道检测中被广泛应用。检测公司运用该技术已经对多条管线上千公里管道进行了检测，对上千个腐蚀点进行了开挖维修。图3所示为一些典型腐蚀的现场照片。

a）大面积腐蚀 b）坑状腐蚀

c）内腐蚀

图3 典型腐蚀

d）点蚀

2.3管道占压

管道储运公司所辖长输管道大多处于我国东部人口密集地区。对于服役多年的老管线，管道周边的自然人文环境都发生了变化。尤其是近些年房地产大发展背景下，城市规模不断扩大，本来距离城市或人口密集区较远的管道也被纳入了城市版图，管道占压情况十分严重。并且，很多占压房屋因在管道保护法出台之前建设，具有政府部门的正式批文，占压清理工作无法顺利完成。

管道占压会因人为活动的增多而给管道带来额外的失效风险，例如11.22事故就是因为后建设的地下暗渠与管道交叉，加速了管道局部位置的腐蚀所造成。此外，管道占压还将导致管道附近交通受阻，给快速反应抢修带来障碍；对于直接占压的管段，因无法对管道进行开挖，管道维修工作将无法展开。管线占压段一旦发生事故，除了会造成巨大的环境破坏和经济损失之外，还很可能会造成严重的人员伤亡。对于已占压管段，需要根据具体情况开展清理、重点监测/检测、预警甚至是改线工作。

2.4露管

随着国民经济的不断发展，城乡公路的新建、扩建，施工过程中会造成管线的外露。此外，由于老管线运行时间长，管道沿线的地形、地貌与管道建设之初相比发生了很大的变化，同样容易造成管线的外露或埋深变化。

某服役20多年的管道外检测表明发现露管的地方有35处，累计长度为714m。图4a所示为穿越农村耕田排水沟，管线沿排水沟一侧铺设，由于地形地貌改变的原因，使管线靠近的排水沟一侧的覆土层脱漏，造成管线外漏，露管长度达115m，收割后大量的秸秆覆盖在管线上，秸秆的焚烧使防腐层严重碳化、脱漏，已失去防护功能。图4b所示管道敷设在农田当中，由于与当时管线建设时地形发生了很大的变化，致使管线顶部已暴露出来，日常的农耕、收割给管线的防腐层造成极大的损坏，经现场的防腐层绝缘电阻测试的数据表明，本管段防腐层绝缘电阻率为差、劣级别。除了露管之外这种极端情况外，在役老管线因施工期的工程质量问题，运行期间的人为、自然等原因造成的埋深不足问题也普遍存在。

a

图4露管工程实例

b 2.5打孔盗油

长期以来，由于受经济利益驱使，不法分子千方百计地对长输管道进行打孔盗油犯罪活动，尤其是在山东、河南境内的输油管道，打孔盗油问题更为突出。因打孔盗油犯罪活动造成的管道事故不胜枚举：2003年12月，兰成渝管道打孔盗油泄漏；2006年8月，鲁皖成品油管道打孔盗油泄漏；2007年5月，仪征-长岭输油管道打孔盗油泄漏；2009年9月，鲁皖成品油管道因打孔盗油柴油泄

漏；2013年2月，九昌樟输油管道因打孔盗油泄漏；2013年2月，江西石油管道因盗油破裂泄漏；2013年4月，兰成渝输油管道因盗油破坏发生泄漏……这一系列管道事故，造成了巨大的经济损失和环境破坏，同时也对社会经济活动产生了负面的影响。

打孔盗油犯罪活动，除了造成管道泄漏直接事故以外，还对管道防腐层造成极大的破坏，破坏管道的阴极保护系统，给管道造成长期的腐蚀隐患。部分老管线自投产以来，一直饱受打孔盗油犯罪活动的侵害，目前已经是满身“补丁”。盗油孔位置的“帽子”或补板强度是否满足管线输送压力要求？防腐层是否修补完善？这些问题都需要进一步去检测并落实整改。同时，需要依法采取措施，有效遏制打孔盗油犯罪活动，保障管道的输油安全。

2.6阴极保护失效

在役老管线由于运行年限增加而防腐层老化，加之管道沿线打孔盗油现象比较严重，管线上留有很多“帽子”，造成阴极保护电流泄漏，各阴极保护站输出电压和电流均比较大，同时保护距离缩短。此外，由于城市建设加快，使部分阴极保护站周边的环境发生了改变，由荒郊野外变成了城市边缘的区域，被很多新建筑物包围其中，对阴极保护电流的输出产生较大影响。对于这种情况，一般需要对阴极保护站进行选址重建。

杂散电流也是影响在役老管线阴极保护有效性的重要因素之一。随着国家经济实力的提升，电网、铁路建设也得到了迅猛发展，由于地理空间位置的限制，电力线路和电气化铁路的建设过程中不可避免的会与已有埋地管道出现交叉或并行敷设的情况，并对管道产生杂散电流干扰和影响。除了电力线路和电气化铁路，其他管道、金属设施的阴极保护系统也会对已建管道的阴极保护系统产生交互影响。由于杂散电流造成的管道腐蚀主要为点蚀，更容易导致管道出现腐蚀穿孔，具有极大的安全隐患，因此需要定期对管道杂散电流进行检测，对构成干扰的杂散电流，采取相应措施进行排流。结论与建议

根据从管道隐患排查工作了解到的情况，目前，管道储运公司所属老管道不同程度的面临防腐层老化/破损、管体腐蚀、管道占压、露管、打孔盗油及阴极

保护失效等隐患，管道安全形势不容乐观。需要根据了解到的管道信息，针对性的开展隐患治理工作。在此提出如下建议：

（1）对于防腐层绝缘性能差的连续管段，应尽快进行全面大修理，以提高管线综合防护能力；防腐层大修时一定要严格执行SY/T 5918《埋地钢质管道外防腐层修复技术规范》的规定，大修理使用的材料，最好选用与原有防腐层相容性较好的材料；若还采用沥青防腐层修复时应把握好旧防腐层清除——管体除锈——防腐层施工作业等工序的关键环节，确保工程质量。

（2）对于阴极保护电位未能达到保护效果的地段，在对防腐层大修理完成后，再对全线做一次通/断(ON/OFF)电位的测试，重新判定管线的阴极保护状况。定期对绝缘法兰(接头)的绝缘性能进行检测，同时补全缺失的“三桩”，并做到统一编号、统一标识。

（3）尽快对老旧管线实施内检测，全面了解管体信息，对管道承压能力和剩余寿命进行定量评估。并跟进检测出的缺陷，分析缺陷原因，针对性的开展补强和修复工作。

（4）对于无法清理的管道占压段，若防腐层出现破损或阴极保护电位不合格，应在漏电大的占压物附近增埋牺牲阳极，加强对管线的防护能力。对于埋设深度不足的及露管的管段应进行整改，以达到埋深设计要求，以保证管道安全平稳运行。

（5）结合大地测绘数据，建立一套管线的可视化管理信息系统，以便于科学合理的管理。