我国油气管道工程项目的安全评价

第十章输油管道的安全管理

第一节概述

一、输油管道安全的重要性

(一)输油管道事故的特点

长距离输油管道具有密闭性好、自动化程度高等特点，其安全性优于铁路、公路、船舶运输等方式。但由于储运的介质是原油、轻油、液化气等易燃、易爆、易挥发和易于静电聚集的流体，有的还含有毒物质，一旦系统发生事故，泄漏的油气极易起火、爆炸，酿成人员伤亡及财产损失的恶性灾害。与天然气泄漏不同之处在于：油品大量泄漏还会污染水源、土壤，对公众健康及环境造成长期的不良影响。

油罐火灾中绝大多数发生在汽油等轻油及原油罐，据统计原油罐和汽油罐的火灾占油罐火灾的比例我国是66％，前苏联为90％。大型油罐火灾的火势猛烈，火焰温度很高，热辐射强度大，容易发生爆炸或引燃附近油罐。油品外溢会形成大面积火灾，扑救困难。特别是原油和重油罐，若油品含水或罐有水垫层，油罐着火后一定时间可能发生沸溢，油气喷溅四射使火势更大，这将扩大过火面积且容易造成人员伤亡。1989年黄岛油库的原油罐火灾就是由于沸溢造成了巨大损失。

(二)输油管道安全的重要性

当输油管道通过人口稠密的地区或接近重要设施时，大火及爆炸将造成生命、财产的巨大损失；在边远的荒漠、山区，往往因消防力量不足或水源较远等

条件限制，灭火困难。输油管道的站场和油库的罐区集中储存着大量油品，装卸操作频繁，引发火灾的危险因素很多。输油管道的这些事故会造成人员伤亡和直接经济损失，以及上游的油气田和下游的工矿企业停工减产的间接损失。输油管道事故还可能污染环境，给公共卫生和环境保护带来较长时间的负面影响。在社会日益重视公众安全和环境保护的背景下，油气管道系统的安全受到了更为广泛的关注。

长距离输油管道是大口径、长距离、高压力的大型管道系统，是能源供应大动脉和国民经济的重点工程，肩负着为国民经济健康快速发展提供能源保障的重要责任，它们的安全运行有重大的社会和经济意义。在全球经济一体化发展和我国加入WTO的形势下，提高安全管理水平已成为提高企业的综合效益及竞争能力、进入国际市场的重要手段。

二、我国油气管道的安全形势

我国已建成油气管道4万多公里，其中东部许多管道运行已接近或超过20年，逐步进入后期事故多发阶段。由于建设当时的技术经济条件所限，设计、施工水平、材料缺陷、多年运行的损伤等原因，管道安全存在不少隐患。近年来，随着经济的快速发展，城市及城镇建设、厂矿及交通设施建设也日益频繁，违章施工伤害管道、违章建筑占压管道的事件增多。第三方故意破坏引发的管道泄漏事故呈上升趋势，更给管道系统的安全造成严重威胁。2003年底在兰成渝成品油管道的段，因打孔盗油造成汽油喷射泄漏的恶性事故就是典型的例子。

由于上述原因，我国油气管道事故率比发达要高很多倍。据统计，近30年

来，欧洲、前苏联、美国的输气管道事故率(单位：次/(千公里·年))分别为0.42、0.46、0.60，总平均值大致为0.5。我国地区12条输气管道的事故率为4.3。西欧17国输油管道泄漏事故率2000年为0.25。我国东北和华北地区输油管道运行以来，粗略统计事故率要超过2.0。

近年新建成的西气东输管道、兰成渝成品油管道、陕京输气管道及建设中的陕京二线、大西南成品油管道和计划建设的西部原油、成品油管道等都是大口径、长距离、高压力的大型管道系统，是西部大开发的重点工程，它们的安全运行对国民经济有重大意义。这些管道经过沙漠、高山，通过湿陷性黄土区域及多条地震断裂带。沿线地形地貌复杂，地质灾害类型多、频率高。2004年投产的甬沪宁原油管道及建设中的沿江输油管道等，都是建在人口及城镇最密集的华东沿海地区。这些管道一旦泄漏或发生火灾爆炸事故，将产生重大损失及恶劣影响。当前形势下，油气管道安全的重要性和紧迫性更为突出。增强安全生产意识，提高安全管理水平，保障油气管道安全运营，是摆在我国储运工程技术人员和管理人员面前的重要任务。

三、输油管道事故原因与后果分析

下面根据事故统计资料分别对输油管道的危害因素及事故后果进行分析。

(一)输油管道事故统计分析

表10.1列出了西欧和美国1971～1995年输油管道事故统计数据的原因分类。

表10-1西欧及美国输油管道的事故统计(1971-1995年)

由管道事故率统计可见，欧美输油管道事故原因主要是外力损伤、管材及管件的机械损伤、腐蚀，其次是操作失误、自然灾害等。

外力损伤中，一种指由于外部的活动，如工业、道路建设、爆破、开挖、管道施工、维修等活动引起的意外损坏；另一种是第三方恶意损坏，例如近年我国发生的打孔盗油事件属于这种。管材及管件的机械损伤往往是由材料损伤或施工损伤引发，除了管壁变形、凹陷等引起的泄漏外，较多事故发生在阀门、法兰等管件上，站场的泄漏较多集中在这些部位。管道、外腐蚀引起的泄漏事故中，输油管道外腐蚀次数及总泄漏量都占主要位置。腐蚀事故多发生在管子的焊道、管道穿(跨)越处、锚固及防腐层补口处的管段上，因为这些部位都易于产生管材损伤、应力集中、焊接缺陷及防腐层破损。自然灾害主要是由于地震、塌方、泥石流、洪水、雷击等造成的管道损坏。

输油管道大量泄漏的主要原因是管子开裂。按管子开裂孔径的尺寸，从小到大排序，一般分为：针孔、裂缝、漏口、裂口、断裂等几种。开裂孔径、面积越大，平均泄漏量越大。

表10-2我国东部输油管道的事故统计（1970—1990年)

表10-3我国输油管道设备事故统计(1970—1990年)

表10-2、10-3列出了1970-1990年我国输油管道事故统计数据。这20多年中我国输油管道事故原因主要是设备故障、腐蚀、操作失误，其次是外部干扰和施工、管材质量问题。我国输油管道事故主要原因与欧美不同，是因为东部管线多建设在20世纪70～80年代，受到当时经济、技术水平的限制，在设备、材料及施工质量、自动控制等方面与先进水平有较大差距所致。20世纪90年代以来，打孔盗油等故意破坏的事故率呈快速上升的趋势，这给输油管道安全造成了极大损害。近年新建的大型油气管道在设计、材料设备、施工等方面技术水平有很大提高，设备故障及误操作的事故率下降。

(二) 输油管道泄漏事故的后果及影响因素

输油管道事故泄漏可能引起火灾爆炸，造成人员伤亡及财产损失。泄漏不仅使所输油品大量流失，由于漏出的油品往往会污染河流、地表和地下含水土层，从而污染饮用水，对生态环境和社会影响很大。原油泄漏后对生态环境有长期的负面影响，除了溢油直接损失，处理事故还需要花费油品回收、清洗、环境净化及赔偿损失等费用。输油管道事故后果的影响因素主要有以下几方面：

1.油品泄漏量及扩散条件.

管道运行中，因管子开裂引发的泄漏量与裂口大小程度、泄漏持续时间有关，开裂的孔洞越大，泄漏持续时间越长，泄漏量就越大。一般情况，局部腐蚀形成的针孔渗漏量很小，而机械损伤导致的裂口会大量漏油。通常条件下，泄漏量越