輸油管道是油田的動脈,在輸油管道管理過程中,人為因素和自然因素都可以給管道造成事故隱患。如:穿孔泄漏、火災(zāi)、凝管等事故的發(fā)生。
目前國內(nèi)輸油管線大部分為埋地敷設(shè),埋深均在凍土層以下,發(fā)生腐蝕、裂縫等事故時,不易被發(fā)現(xiàn):輸油管道某處發(fā)生事故以后,就必須全線停輸,進(jìn)行搶修。如果停輸時間較長,又可能造成凝管事故。輸油管線多在野外,在跨越河流、穿越農(nóng)田時出現(xiàn)穿孔會造成嚴(yán)重環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重時可能導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等事故,破壞輸油設(shè)施正常運行。
比起汽車、火車等運輸方式,管道輸送具有經(jīng)濟(jì)、對環(huán)境污染小、安全等許多優(yōu)點。輸油管道由油管及其他附件組成,根據(jù)不同的工藝流程,配備油泵機(jī)組,完成油品輸轉(zhuǎn)、接卸等任務(wù)。輸油管道腐蝕、穿孔或者破裂,都會造成油料泄漏,進(jìn)而影響周圍環(huán)境,甚至發(fā)生火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重后果。
一、輸油管道的事故原因
1輸油管道腐蝕和穿孔
由于輸油管道埋設(shè)在復(fù)雜的土壤中,極易發(fā)生腐蝕。輸油管道腐蝕根據(jù)不同性質(zhì)分為電化學(xué)腐蝕、應(yīng)力腐蝕和均勻腐蝕等。
輸油管道通常都有防腐絕緣層和陰極保護(hù)聯(lián)合保護(hù)管材,避免由于管道腐蝕造成破壞。輸油管道的使用時間越長 ,陰極保護(hù)和防腐絕緣層的保護(hù)作用越低。防腐絕緣層質(zhì)量較差,輸油管道施工時由于疏忽對防腐絕緣層造成機(jī)械損傷,土壤中的鹽、堿、水、地下雜散電流,都會造成輸油管道腐蝕,腐蝕嚴(yán)重的還會造成輸油管道穿孔,油品泄漏。
2輸油管道破裂
導(dǎo)致輸油管道破裂的原因主要有兩點,當(dāng)輸油管道木材或焊縫存有較大缺陷時,輸油管道會破裂;當(dāng)輸油溫度和管道施工溫度溫差較大時,輸油管道會沿著軸方向產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力,管道壁也會拉伸、變薄,從而導(dǎo)致輸油管道破裂。
電焊焊接時的焊縫缺陷有氣孔、裂紋、夾渣、未焊透等,氣焊焊接連接管道時焊縫也有可能出現(xiàn)夾渣、過熱、裂紋、咬邊等缺陷。輸油管道出現(xiàn)裂紋缺陷是最危險的,裂紋缺陷降低了輸油管道的承載能力,熱應(yīng)力集中在裂紋尖端,使裂紋不斷拉伸、擴(kuò)展。當(dāng)裂紋達(dá)到最大深度時,輸油管道的封閉性就會遭到破壞,油品會沿著裂紋泄漏。
3輸油管道凝管
造成輸油管道凝管的原因有5種:
?。?)輸油管道投入生產(chǎn)初期,由于油源不足,管道又缺乏反輸能力,就會造成凝管。
?。?)輸油管道輸油量不足時采用正反輸油交替,運行時沒有及時監(jiān)測、跟蹤各項參數(shù)的變化,沒有根據(jù)變化采取措施,導(dǎo)致凝管。
(3)輸油管道輸油量不足時采用降量輸油,輸油時溫度過低就會引起凝管事故。
?。?)管線停輸時間過長也會造成管線凍凝。
?。?)長期未清管的輸油管道,清管中可能會發(fā)生凝管。
4輸油管道漏油、憋壓
輸油管道漏油、憋壓是由于工作人員不嚴(yán)格遵守操作流程造成的事故。
5輸油管道設(shè)備問題
在輸油管理過程中設(shè)備管理是輸油企業(yè)的一項重要工作。在輸油站和油庫,易發(fā)生事故的設(shè)備有:閥門、泵和熱爐。如閥門誤操作或閥門限位開關(guān)失靈會導(dǎo)致閥門板卡死、頂裂閥體,從而造成跑油事故;輸油泵的點機(jī)事故主要是泵抽空,燒壞機(jī)械密封;電機(jī)或泵的潤滑油壓過低或供油不足,會燒壞軸瓦。加熱爐事故主要有:爐管偏流造成爐管局部過熱,將管燒穿,引起大火;燃料氣閥門關(guān)閉不嚴(yán),爐膛內(nèi)有余氣,重新點爐是未按規(guī)定通風(fēng),造成爐膛爆炸;加熱爐結(jié)構(gòu)不合理,是爐管局部過熱,將爐管燒穿。加熱爐發(fā)生事故后,若情況判斷失誤、指揮不力,容易造成爆炸、火災(zāi)等惡性事故。
6自然災(zāi)害
泥石流、山體滑坡、洪水、地震等自然災(zāi)害會破壞輸油管道,使油品泄漏,油品順?biāo)鲿斐蓢?yán)重的環(huán)境污染。
二、輸油管道事故處理策略
1粘接密封法
粘接密封法是通過外力作用或頂壓工具在泄漏處,建立新的密封結(jié)構(gòu),止住管道泄漏。密封結(jié)構(gòu)由密封劑和粘合劑構(gòu)成,密封劑起加強(qiáng)密縫作用,粘合劑又叫修補(bǔ)劑和堵漏膠,選擇粘合劑時應(yīng)選擇流動性較好、固化速度較快、適用范圍較廣的。粘接密封法又分為引流粘補(bǔ)、頂壓粘接、緊固粘補(bǔ)和堵塞止漏等。
引流粘補(bǔ)前,應(yīng)當(dāng)用粘合劑將引流器粘在管道泄漏處,在固化的過程中,油料會通過排出孔和引流通道排出,避開作業(yè)點,大大降低了粘合劑的承受力。當(dāng)固化結(jié)束后,用螺釘將引流螺孔封閉。引流器應(yīng)當(dāng)根據(jù)泄漏油料的溫度、壓力、物化參數(shù),選擇木材、塑料、橡膠或金屬等不同材料,做好的引流器應(yīng)當(dāng)和泄漏部位充分吻合。
頂壓粘接是借助外力作用止住泄漏,再用膠接劑粘接泄漏部位,重新密封。外力作用可以是高于泄漏壓力的人為外力。頂壓工具主要有粘接式頂壓工具和U型管道頂壓工具。U型管道頂壓工具由支承板、頂壓螺旋和U型螺栓組成。使用U型管道頂壓工具進(jìn)行粘接時,應(yīng)先將頂壓工具安裝在無泄漏現(xiàn)象的管段上,調(diào)整位置,然后移至泄漏處,將頂壓螺旋的軸線和泄漏處對準(zhǔn),對準(zhǔn)后迅速旋轉(zhuǎn)頂壓螺桿,使頂壓螺桿的鋁鉚釘壓在泄漏處上,止住泄漏;用膠粘劑膠泥把軟性填料或鋁鉚釘粘在泄漏處,待固化后拆除頂壓工具,鋸掉多余的鋁鉚釘。用粘接式頂壓工具進(jìn)行粘接時,需要用膠粘劑將 粘接在泄漏處,然后再止住泄漏。
緊固粘接法是根據(jù)泄漏處的形狀制作特制結(jié)構(gòu),通過螺栓的緊固作用產(chǎn)生環(huán)向壓力,螺栓卡子和止漏材料止住泄漏。泄漏止住后再使用粘合劑對泄漏處周圍的管道補(bǔ)強(qiáng)加固。緊固粘接時采用的緊固工具有管箍、鋼帶拉緊器和夾具式緊固工具。使用鋼帶拉緊器時,將鋼帶捆扎在泄漏處的密封膠或密封墊上,止住泄漏,捆扎要緊密。鋼帶分為冷軋鋼帶和不銹鋼扁鋼帶,厚度約為1.2mm~1.5mm。密封墊可以選用聚四氟乙烯板、橡膠石棉板和膨脹石墨板。鋼帶拉緊器可用于堵塞噴射狀泄漏或連續(xù)狀滴狀泄漏,可以用來處理軸向裂紋缺陷和環(huán)向裂紋缺陷。夾具式緊固工具是一種兩分式的夾具,寬度應(yīng)當(dāng)能覆蓋住泄漏處,夾具制的鋼板厚度約為1.2mm~5mm。
2密封助劑式帶壓密封法
密封注劑式帶壓密封法用于處理泄漏油量較大的、壓力較高的輸油管道事故,利用外力作用將注劑注射到泄漏處與夾具形成的密縫空間里。使用的密縫助劑壓力明顯大于泄漏油料的壓力,可以在短時間內(nèi)形成一個堅硬的密封結(jié)構(gòu)。密封注劑主要包括兩類,非熱固化密封注劑和熱固化密縫助劑。使用密封助劑式帶壓密封法時應(yīng)當(dāng)根據(jù)泄漏油品的溫度和物化性質(zhì)選擇密封助劑。
3引流焊接法和逆向焊接法
直接動火焊接法主要用于處理變形較大或受力復(fù)雜的泄漏處。直接動火焊接主要包括引流焊接法和逆向焊接法兩種。
采用引流焊接法處理時首先要制作符合泄漏處形狀的、裝閘板閥的引流器,將引流器焊接在泄漏處上,泄漏油品會通過閘板閥和引流通道流出,引流器焊接牢固后,關(guān)閉閘板閥,達(dá)到止漏目的。
采用逆向焊接法處理泄漏事故時,要保證焊接人員的操作技術(shù)熟練。焊接過程中,焊縫和焊縫周圍的金屬會受到極大的熱應(yīng)力,輸油管道裂紋在低溫環(huán)境下受到壓縮應(yīng)力會發(fā)生收嚴(yán)現(xiàn)象,焊接人員對收嚴(yán)部位進(jìn)行補(bǔ)焊,反復(fù)補(bǔ)焊后,全部泄漏缺陷處就會焊合。焊接人員在補(bǔ)焊時,應(yīng)能正確的判斷收嚴(yán)裂紋長度。
三、重大輸油管道事故案例:
2013年11月22日凌晨3點,位于黃島區(qū)秦皇島路與齋堂島路交匯處,中石化輸油儲運公司濰坊分公司輸油管線破裂,事故發(fā)現(xiàn)后,約3點15分關(guān)閉輸油,齋堂島約1000平方米路面被原油污染,部分原油沿著雨水管線進(jìn)入膠州灣,海面過油面積約3000平方米。黃島區(qū)立即組織在海面布設(shè)兩道圍油欄。處置過程中,當(dāng)日上午10點30分許,黃島區(qū)沿海河路和齋堂島路交匯處發(fā)生爆燃,同時在入??诒挥臀廴竞C嫔习l(fā)生爆燃。初步原因分析是管線油進(jìn)入市政管網(wǎng)導(dǎo)致爆燃發(fā)生,事故排除恐怖破壞原因。
此次事故共造成62人遇難,醫(yī)院共收治傷員136人。
事故原因:
泄漏原油進(jìn)入市政排水暗渠
隱患排查整治不徹底
應(yīng)急處置不力
規(guī)劃建設(shè)混亂
與墨西哥類似,石油盜竊同樣困擾著尼日利亞。據(jù)《今日美國》(US Today)報道, 2006年尼日利亞靠近埃爾拉多(Ilado)村一處國有輸油管道發(fā)生爆炸事故,造成200人死亡。事故地點距離尼日利亞大城市拉格斯(Lagos)僅30公里。泄漏和爆炸的具體原因尚不明確,但發(fā)生泄漏后附近村民瘋搶石油造成了隨后爆炸的高死亡率。據(jù)《今日美國》消息,在此之前尼日利亞曾發(fā)生過兩起重大爆炸事故。1998年南部地區(qū)的輸油管爆炸造成700多人死亡,而2004年在拉格斯附近由于原油盜竊也發(fā)生過一起爆炸事故。
5. 加拿大本拿比市石油泄漏事故
2007年夏天,加拿大本拿比市的建筑工人在施工時無意中鏟漏了金德摩根(Kinder Morgan,NYSE:KMP)公司的輸油管道,致使50戶居民被疏散。據(jù)加拿大廣播公司新聞(CBC News)稱,金德摩根公司認(rèn)為施工人員應(yīng)負(fù)主要責(zé)任,而施工方則認(rèn)為在其項目開始時得到的管道標(biāo)記是錯誤的。當(dāng)?shù)鼐用駬?dān)憂泄漏會對環(huán)境造成長期的負(fù)面影響。目前,本拿比市正全力反對金德摩根公司在該地區(qū)另一處跨山(Tras Mountain)管道的建設(shè)。
輸油管道由于長期埋于地下,土壤中的堿、鹽、電流等會使管道產(chǎn)生腐蝕穿孔等現(xiàn)象。一旦管道出現(xiàn)類似現(xiàn)象,搶修人員應(yīng)當(dāng)及時采取對應(yīng)措施處理,盡量減少油料損失。搶修人員在第一時間應(yīng)當(dāng)控制泄漏油料的流向,防止流向火源、耕地、民房等造成更嚴(yán)重的后果,根據(jù)泄漏事故類型及原因制定切實可行的搶修方案和備用方案,強(qiáng)化搶修人員應(yīng)付各類突發(fā)事件的能力。輸油站還應(yīng)當(dāng)成立后勤服務(wù)部,為搶修人員提供后勤保障。
標(biāo)簽:輸油管道
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