王鑫 靳太强 李飞 董旭
国家管网西气东输,河南 郑州 450000
摘要:目前,我国的各行各业建设的发展迅速,石油天然气行业建设的发展也有了相应的创新。油气长输管道一般具有长距离输送、沿山地等危险环境敷设、埋深较浅、采用薄壳钢管等特征,因此易受到地质灾害影响。加之输送易燃易爆介质,具有较高的安全风险隐患。为有效降低地质灾害对油气长输管道造成的危害,地质灾害监测预警成为油气长输管道生产安全管理的重点。本文对油气长输管道地质灾害监测预警技术进行探讨。
关键词:油气长输管道;地质灾害;监测与预警
引言
随着现代化经济水平的提高,国家加强了能源发展的管理,油气资源属于一种有效的能源,对推动工业生产,提高产业建设具有重要的作用,油气资源原产地很远,将之从地理特征特殊的山区运送至城市,需要选择繁琐的长输油气管道项目,但是针对运输材料的独特性,长输油气管的安全性及稳定性在运输环节容易出现很大的意外。由此,相关管理者需要探究油气长输管道稳定管理及运输,由此优化与提高成输油气管道管理效果。
1地质灾害类型与特征
1.1地质灾害类型
油气长输管道地质灾害类型丰富,包括滑坡、崩塌、水毁等。滑坡破坏性极大,能够诱发不同类型的滑动破坏,对管道形成牵引、推挤破坏。崩塌是比较常见的地质灾害,下落的岩土在重力作用下冲砸破坏油气管道,造成安全事故。按照水毁发育地段不同,水毁灾害包括坡面水毁、河沟道水毁、台田地水毁,是地质灾害中发育范围最为广泛的灾害,对管道、挡墙、截排水沟造成损坏。在水流冲刷作用下,易使埋深较浅的油气管道出现悬空、漂管等情况,威胁油气管道安全。
1.2地质灾害空间分布特征
油气长输管道地质灾害空间分布广泛,甚至可贯穿整个山区。山区中的地质条件复杂多变,也是地质灾害发育条件最多的区域。往往导致管道沿线出现大量地质灾害空间,而且这些地质灾害空间也呈现分布不均匀的特征。一般而言,导致地质灾害集中发育的空间分布特征主要为规模特征,像滑坡、崩塌、水毁等地质灾害,规模不同,造成的灾害规模特征也不同。目前,滑坡体方量小于10×104m3的小型滑坡在我国比较常见。由于油气长输管道埋深较浅并采用薄壳钢管,即使小型滑坡仍易造成其严重损毁。坡面水毁、台田地水毁严重影响油气长输管道的正常敷设施工,尤其对管沟的开挖范围控制影响最大。普遍发育的河沟道水毁灾害轻则造成管道埋深不足或局部出露,重则造成管道长距离悬空、变形、扭曲、断裂等,严重威胁管道运营安全。
2石油天然气长输管道中的危险因素
2.1?人为问题
石油天然气长输管道中的人为问题主要表现在以下几个方面:第一,管理人员问题。在实际工作中,很多管理人员都只重视短期的经济效益,没有做好质量的严格把关。此外,也没有制定相应的管理制度,导致整个管理工作流于形式与表面。对于长输管道的管理意识比较薄弱,无法认识到其重要性。第二,设计人员问题。设计人员在石油天然气长输管道的工作中,没有根据石油天然气的特点,也没有结合当地的地质环境,做好勘查规划工作。此外,也没有与施工人员进行沟通交流,导致设计方案中存在着很多不合理的地方。第三,施工人员问题。由于石油天然气长输管道的工程项目,具有很大的流动性,因此无法组建一支高素质的施工队伍。当施工人员素质低下时,就会出现看不懂设计图纸、擅自修改路线、偷工减料等问题,为后期使用埋下了很大的隐患。
2.2?自然问题
我国幅员辽阔,地区差异较大,不同地区的地质地形、气候水文、土壤环境等存在着很大的差异。在长输管道的实际设计中,还要充分考虑各种自然因素,才能降低危险性。比如我国很多地方的地质为高原、山地等,容易引发山体滑坡、泥石流、滚石等灾害。我国的南方地区经常出现台风、雷电灾害,还有很多地方经常出现地震与酸雨灾害,对石油天然气长输管道的危害较大。
2.3?质量问题
近几年来,我国石油天然气长输管道出现的质量问题越来越多,造成了大量资源能源的浪费,还污染了生态环境。出现这一问题的主要原因就是质量不合格,选用的管材不符合实际,才会出现各种管道破裂的问题。现阶段,我国油气长输管道使用最多的材质为螺旋缝埋弧焊钢管。这种材质的焊接缝较长,当压力较大,运行时间较长时,就会增大破裂的几率。
3油气长输管道地质灾害的监测与预警措施
3.1加强设备操控者专业能力及素质培训
国家科技日益进步,许多进口产品用在油气长输管道方面,产品自动化程度与科技含量不断提升,机电一体化操控已变成重要趋势,对操控者专业素养提出了越来越高的要求。结合原来维修实践统计,通过操作者误操作引起的产品故障超出了故障数量的70%。因为操作者专业素质不同,专业技能没有紧跟产品更新步伐,且存在误操作现象,设备保养方法不当,产品性能了解不够,造成设备产生损耗大与成本高等情况。所以操作者作业前应当基于设备进行专业训练,在交底会议上讲解准确的操作方式,也要注重传递保养措施及注意事项。操作者应当提升专业标准,组织培训,培训达标的员工才可以正式上岗,从本质上保证设备应用周期,对装备停机时间与成本加强控制。
3.2监测系统
油气长输管道地质灾害频繁且类型多样,因此建立专门的油气长输管道地质灾害监测系统非常必要。以滑坡地质灾害为例进行分析。①GPS监测系统根据GPS监测结果可对油气长输管道中的简易裂缝监测结果进行统计,发现在监测期中斜坡体整体变形量以及变形速率。目前,针对滑坡监测的GPS监测系统测量分辨率为1μm。通常需要在斜坡体中埋设10个左右的监测墩,其中两个为基准点。即使建立了GPS监测系统,地表巡查仍是地质灾害监测工作中的重要一项。通过人工巡视,可进一步对地质灾害体的变形特点与实际情况进行分析。②分布式光纤监测系统分布式光纤传感技术是近年发展起来的极具应用价值的地质灾害监测技术,经过不断地试验研究,并借鉴其他光纤传感技术的应用经验,该技术在斜坡变形监测应用中的相关问题逐步得到解决,并积累了一定经验。在斜坡变形监测中,当光纤敷设工艺完备时,通过影响关系式,可确立光纤布里渊频移与斜坡变形、环境温度之间的线性变化关系,从而实现对斜坡变形的分布式监测。
3.3健全设备应用保养机制
为确保设备获得有序维修及养护,确保设备得到可靠使用,需要落实保养机制,加强设备保养,防止产生以修代养的情况。唯有加强机械设施的维修保养,方可使产品更好服务于项目作业,确保生产安全。工程企业应当根据油气长输管道事业特点及施工需求,编制基于不同产品的养护机制,确定不同产品的养护分级与操作方式,针对影响生产现场安全的产品,如吊管机、挖掘机和钻机等装置,特别要确定维护标准与准确的操作方式,创建信息平台,借助信息平台监督进行养护工作。养护者借助移动产品登录信息平台,及时查找不同产品的养护措施,确定设备润滑与维护的重点,明确产品安全限位,应用图文并茂的方式指导产品养护。按照设备台班和保养标准,创建产品维修养护的方法卡,填写成品运行记录,使生产现场维修保养贯彻落实。对于不同类型设备制定工艺流程,确保每台设备均有相应的责任管理者,防止产生无人问无人管的现象。产品维修保养费用坚持相互结合的宗旨,保证不漏保、不重保。除此之外,应当按照设备特征编制防范性修理方案,设备维修者按照“十二字作业法”进行修理,即清洁处置、润滑处置、紧固处置、调整处理、抗腐处理、密封处理,确保机械设施能随时运行,给常规养护提供良好条件,降低维修与养护作业量,管理维修养护费用。
结语
综上所述,油气长输管道存在很多危险因素,对管道会造成严重的损坏,直接影响管道的安全使用。因此,在今后的设计工作中,就要做到具体问题具体分析,找出这些问题,对其原因进行分析,在制定有效的设计方法,促使整个设计方案更加科学合理、经济实用,满足社会发展的需求。
参考文献
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[2]杨小鹏.石油天然气管道建设施工安全[J].名城绘,2018(1):269-270.