暴雨天气对天然气管道的危害及相关保护措施
朱海斌
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朱海斌,. 暴雨天气对天然气管道的危害及相关保护措施[J]. 天然气进展,20247. DOI:10.12721/ccn.2024.157064.
摘要: 天然气输送的线路通常为经过山地或平原地区的输气管道,在实际使用过程中受到暴雨天气等自然灾害及人为因素会引起其腐蚀、泄漏、断裂等现象引发风险。基于此,本文针对典型暴雨情况介绍了大雨导致气田管道损坏的原因,并给出应对措施,以供参考。
关键词: 暴雨天气;天然气管道;管线泄漏
DOI:10.12721/ccn.2024.157064
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引言:天然气作为一种清洁能源,在我国有着广泛的使用范围,其来源包括天然气和煤炭等。在进行管道建设的过程中,常常遇到暴雨天气,对天然气管道的安全运行造成一定影响。因此必须加强对此类现象的监测和控制,并采取相应预防措施应对其危害。

1.暴雨天气引发的危害

1.1天然气管道因暴雨损坏

通常情况下,对于天然气输送管线,在正常情况下天然气的使用寿命为10年。在实际操作过程中,为了能够保证天然气管道正常性能,需要定期对天然气管道进行检测和维护工作,防止被暴雨损坏。尤其是在雨天,由于雨雪和冰冻等自然因素导致管道表面结冰无法正常工作,从而造成天然气输气管网破损。2015年6月19日,湖北省荆州市沙市区境内,一座燃气场站突然停电,导致沙市区天然气管网泄漏,造成6个天然气中压站发生事故,同时影响约1 km长的输气管线。事故原因为在暴雨天气过程中,由于降雨导致部分天然气管线外皮损坏、外皮脱落,在雨水冲刷和侵蚀作用下,天然气管网压力降低,从而引发管网爆裂事故。特别是当雨雪天气中产生了大量冰冻现象时,天然气管道就会遭到损坏而无法正常使用。同时如果天气持续晴朗、无风无雨以及持续暴雨天气出现不间断降雨时,就会使天然气管道外部环境不断恶化从而导致管道发生严重锈蚀或腐蚀现象,致使天然气输出管道失效。此外暴雨天气还会导致冰雹雨袭击形成小水坑、大水坑,多个小水坑坑壁破裂后将引发水洼、积水和泥石流等地质灾害,导致天然气管道中断或损坏[1]

1.2冰雹袭击造成人员伤亡

冰雹的形成和雷电一样具有突发性,同时雷雨大风和雷暴也会对很多的工业设施造成影响。因此在暴雨天气期间要及时防范冰雹的产生,并且一定要注意保护好天然气管道的安全,一旦发生冰雹或雷暴等自然灾害时,必须采取必要的措施才能避免其对天然气管道造成危害。据统计在2006年至2011年期间我国共发生了20多次类似的闪电灾害事件,其中有一次发生于四川阿坝地区,这一地区的气温比较低且气候多变。在冰雹来临时会伴随着大量的雨雪流入河流湖泊中以及水库。由于这些事件都是突然突发事件,因此并不能准确预测其所带来的影响,所以建议在遇到雷雨天气时应提前做好准备并采取相应的措施避免事故发生。

1.3降低天然气管道使用寿命

在强降雨条件下,管道内的天然气会产生大量的水蒸气,与管道壁间会形成水膜,形成一层水膜屏障,阻挡外部环境对管道内壁和内部介质的腐蚀。当水膜外沿受到压力和温度影响,水膜就更容易受到破坏而使天然气管道发生腐蚀、变形。有学者通过研究发现暴雨会对管径小于20 mm的线路造成较大破坏。所以一旦降水超过一定程度会导致天然气管道出现冻胀现象和低温腐蚀现象,影响天然气管道的正常运行和安全运行。

2.天然气管道保护措施

2.1加强对管道工程建设的管理

在对天然气管道工程进行建设时,需要严格按照国家相关规定进行施工,保证在完成施工作业后,管道不会因为暴雨而受损,更不会出现由于暴雨引发的道路积水问题。如果在施工过程中遇到问题比较严重,应该及时联系相关部门对问题进行处理。施工人员在施工前需要检查施工人员是否具备相关职业资格证书,并确保施工人员所使用的设备和施工人员均具有相应的资质证明。在施工过程中一旦出现问题要及时上报相关部门,并对管道工程项目建设流程进行严格控制。对于那些不具备相关资质要求却贸然动工建设,或者所选择的施工技术人员严重不合格,无法保证管道工程建设过程中对其所涉及的管道周边进行保护。此外,燃气管道施工工人一般都是女性群体,她们本身容易受到恶劣天气影响而导致作业现场出现安全问题从而影响到管道工程建设质量,如果要从事该行业施工人员应该做好相应的防护工作;而且在施工过程中也必须按照相关要求规范施工。

2.2针对暴雨天气进行防护

在暴雨天气来临前,对天然气管道所在环境进行实地考察,根据周边环境确定施工现场环境,确保在汛期能够对管道实施有效保护。特别是需要特别注意安全防护,避免因为一些原因导致管道受损,如使用不当,会给管道带来较大伤害。在天然气管道施工建设过程中,需要严格按照设计要求进行操作,保证施工质量达到要求以上,避免因为管道建设质量不达标而影响整个工程正常运行。由于暴雨天气较为频繁,在完成施工建设时既要保证工程质量达标,也要确保安全隐患排查整改及时有效。当暴雨来临时,要根据情况采取有效应对措施防止其对天然气管道造成损害,保证自身生产和生活质量实现有效提升。同时还要高度重视施工建设工作中安全生产工作,确保施工人员按照相关规定进行作业,消除安全隐患。

2.3在施工过程中做好安全措施工作

在进行管道铺设过程中,必须严格遵守施工操作规范,保证施工安全。在整个施工过程中要确保施工人员时刻保持警惕,在进入施工现场前必须要对自身进行安全防护,在施工现场进行巡视检查时,必须要确保自己已经进入施工现场。如果发现施工现场存在险情,也必须要做到及时采取有效措施缓解和控制,保证自己能够得到及时处理。在进行施工过程中,可以要求相关部门进行监督检查,确保所采取的施工措施能够安全可靠执行。在进行管道安装作业时,要保证施工人员能够具备一定技术能力和安全意识,在安装过程中要严格按照施工规范进行作业,避免因为施工措施不到位引发安全事故。在实际进行作业过程中,要特别注意保护好施工现场所形成的区域,避免因为下雨导致天然气管道受到损伤。

2.4加强对施工人员的管理工作

在管道施工过程中,必须保证工作人员必须严格按照施工规范操作,做到规范操作、文明施工。特别是在施工现场应该进行有效监控,做到管理到位、操作规范到位、维护保养到位,防止出现违规行为。同时应该保证施工人员严格遵守劳动纪律,避免出现违规行为。此外通过培训或者直接现场操作等方式加强员工施工能力培训,不断提高员工自身相关技能和素养,从而能够保障整个工作过程得到有效保障。针对某些特殊施工现场需要加强员工操作技术指导和监督工作,防止出现违规行为,同时也要做好员工之间的交流沟通工作,确保员工之间能够有效沟通和理解,不断提高施工质量和效率[2]

2.5道路排水

根据对上述事故进行调查分析后能够发现,这是一起典型的因暴雨而引发的输气事故。事故发生时正值夏季汛期,沙市区气温高且持续时间长,为防止对天然气泄漏造成危害,在雨中开展天然气安全保护工作。因受长时间雨水冲刷和侵蚀,沙市区天然气管线外皮破损严重,且腐蚀老化现象严重。沙市区燃气公司迅速组织技术人员和安全员对现场进行勘察。经初步判断为沙市区燃气输配站沙头燃气泄漏,泄漏点位于沙市区沙头燃气站站房东侧500 m处,该路段距管线约3.5 km。根据泄漏情况判断分析,泄漏物为 NRV液体或有腐蚀性的盐类液体。这说明一旦雨水的流速和水流的方向与管线运行的方向不符,就会出现管道位移的现象。对于管道穿越河道时,应在河道的两端修建水坝蓄水,防止管道受到河水冲刷;雨后及时对道路进行疏通,及时清除道路上残留的淤泥和杂物,防止对管道造成损坏。对于道路两侧土质的松软造成道路开挖时不能保证土中含水量符合要求,应在两侧土质松软处铺设碎石或沙石垫层。在汛期来临前要进行专项检查和清淤疏浚,及时疏通道路积水点。

2.6管线泄漏

针对天然气管道出现渗漏现象,应采取相应的防范措施,如关闭阀门、封堵漏水点等。及时发现泄漏并采取正确的保护措施。对泄漏情况严重的地方如路面积水或排水系统不畅时,应采取暂时封堵管道或临时封堵等应急处理措施。对出现管线漏气现象的区域,要加强巡查,发现有漏点时及时处理。发现管线泄漏情况时要及时通知有关单位和部门处置,不得延误及时处理。对处理后发现可能对正常运行造成影响的地方,要及时上报有关部门和单位处理。如有必要可采取开挖、回填或用挖沟机进行处理;开挖、回填时应严格控制开挖深度和开挖宽度、开挖过程中采取安全措施;对已暴露管道周边及地下管线进行周边监测;对在雨中进行的开挖应做好保护工作,防止被雨水冲刷;对发生漏点处做好标志并及时报告有关部门处理;同时还要防止发生管线事故后因雨水冲刷破坏管线的现象[3]

2.7周边危险点

周边危险点包括燃气管道和油气管道的连接部位,其位置、大小、走向和管道上的其他管线(包括:电力电缆、电线、通信电缆、高压输气管线、燃气管线等)相互影响,容易形成管线周边的安全事故隐患。为此,应加强对这些燃气管道及油气管道与其他管线交叉位置的管理,及时发现并消除存在危险隐患的地方。燃气管道与其他管线交叉位置周围有可能是高压管线、供电或通讯电缆的埋设地段、施工作业点等。对这些区域要加强管理和巡查。定期检查燃气管道与其他管线的连接部位是否出现裂纹、裂缝宽度是否符合设计要求、管道接口是否紧密、对有破坏可能的地方要及时处理。管道的保护是一个系统的工程。

结束语:综上所述,在暴雨天气中,各种气态介质在高压气流下流动,会产生大量的水汽。当水汽聚集到气体中就会形成水雾,对周围环境造成污染,影响周边的人们正常生活。因此,要加强对于天然气输送线路等相关设备状态的监测力度及数据分析能力,根据不同的情况采取相应措施,保证天然气输送线路的安全运行。

参考文献:

[1]李新宏,贾明汭,韩子月. 穿越城市生活区的天然气管道泄漏连锁爆燃后果评估研究[J]. 中国安全生产科学技术,2022,18(08):183-188.

[2]袁伟. 天然气管道工程施工建设质量管理策略研究[J]. 工程建设与设计,2021,(07):182-183.

[3]孙世梅,高小迪,孙赫. 天然气管道施工事故行为原因研究[J]. 中国安全科学学报,2020,30(06):8-13.