从青岛管线爆炸事故看输油管线隐患

<正>中石化东黄输油管道发生的泄漏爆炸特别重大事故警示各级监管部门,必须下大气力对输油管道的隐患进行排查治理。据统计,我国油气长输管道总长己超过4万km,运行期超过20年的油气管道("老龄管")约占62%。这些老管线受到当时技术限制,有着大量施工缺陷,随着服役时间的延长,管道日渐被腐蚀,其事故率比平稳正常运营的管道要高。我国正常运行的管道事故率约为2.0(每1 000 km的年事故发生     

“11·22”事故的反思

<正>2013年的"11·22"中石化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故,是中石化历史上伤亡人数最为惨重的一次事故。作为一名石化企业的安全工作者,痛定思痛之余,谈几点看法供大家思考。管道爆炸还是泄漏爆炸媒体在"11·22"事故的报道中,多采用"青岛输油管道爆炸"一词,这一表达不够准确,甚至有媒体称"爆裂管线长度达3.5千米"。"输油管道爆炸"一般是指管道内发生的爆炸,而在用的输油管道因为管线内没有氧气,形不成爆炸气体,     

基于 Ke nt 法修正后的库鄯线输油管道风险评价

在综合分析中石油库鄯线输油管道的基础上,按照管道沿线的土壤和植被的类型,将管道划分为12个子管线,然后在基于修正后的Kent法,重点针对库鄯线原油输送管道的风险等级进行评价,将沿线风险区划分为高、中、低三种不同的区域。针对风险等级及风险点特征,提出了对不同风险等级管线区域管理的有效措施,为决策者提供了切合实际的应对措施和方案。     

读者之声

<正>"四问"青岛输油管线爆炸事故发生在2013年11月22日的中石化青岛输油管道泄漏爆炸事故,最终导致62人遇难,被国务院事故调查组定性为一起"十分严重的责任事故"。回顾这起特别重大事故,我们心存太多疑问。输油管道存有易燃易爆的危险,应该远离居民小区。规划设计是否存在缺陷?管道漏油后,中石化曾组织抢修,爆炸事故恰恰发生在抢修处置过程中。是否存在违章作业?管道从漏油到发生爆炸相隔7个多小时,事发现场居民早就闻到浓浓的气味,但一无所知。信息为何不透明?经初步调查,输油管道破裂后渗透出的轻质原油流入雨水管线导     

中俄输油管道多年冻土区泄油突发事件环境影响评估和应急预案

中俄输油管道穿越大兴安岭多年冻土区,发生管道泄油突发事件主要为储罐和输油管道因机械性破损导致原油泄漏。泄漏油污的挥发、下渗、扩散和迁移,将对多年冻土区生态环境产生长期不利的影响。通过对中俄原油管道工程风险事故源项的分析及沿线冻土区环境风险因素及敏感地段的识别,判定重大危险源和最大可信事故,评估管道泄油突发事件对冻土区生态环境的影响,提出相应的环境风险防范对策和应急预案。     

青岛输油管道泄漏爆炸事故分析与整改建议

分析了青岛输油管道泄漏爆炸事故发生的原因：城市输油管网规划布置不合理;安全监管责任不落实,检查管道状况不到位;泄漏后的应急处置不当,未及时疏散周边群众等。对照美国油气管线的管理体系和历次事故分析经验与整改过程,指出我国油气管线运营管理和安全事故处理方面存在的问题,并提出整改的建议。     

输油管道的风险识别及其评价方法的研究

输油管道是石油运输的主要组成部分,在输送油气过程中存在很多的风险。应用科学分析方法,识别管道输油生产作业危害及其影响和事故隐患,并对危害因素进行正确的评价。同时,对输油管道安全评价方法进行研究,从而选择合理的评价方法。     

大落差输油管道局部高点水击压力预测方程研究*

为预测大落差管道局部高点水击压力,避免在关阀、停泵等应急操作过程中因高点低压而使油品气化,采用OLGA软件水击计算模块分析介质流速、高点稳态压力、关阀时间、阀门位置对高点水击压力的影响机制,并结合国内某原油管道现场SCADA系统数据进行验证;采用通用全局优化算法（UGO）和列文伯格-马夸尔特法（LM）建立局部高点压力预测方程,相对误差在5%以内。研究结果表明:本文方程可实现大落差输油管道水击过程中局部高点水击压力的预测。研究结果可为大落差输油管道安全运行与管理提供参考。     

输油管道静电放电形式及危害防护研究

油品管输过程中产生的静电是影响油料安全运输的主要危险源之一。总结了输油管道静电起电的宏观和微观过程及影响管道带电的因素,根据各种静电放电类型的发生条件以及金属、绝缘管道(软管、胶管)自身特性,分析得出金属管道的放电形式主要是电晕放电和火花放电,而绝缘管道的放电形式主要是火花放电和刷形放电。针对金属管道和绝缘管道输油作业中可能发生的静电危害事故,从油品进入管道前、管道中及其他如温湿度控制等3方面提出了一系列防护措施。     

喷射火对输油管道热影响实验平台设计与验证*

为研究油气并行管道中,天然气管道喷射火对相邻输油管道内流体与管壁的热影响,设计并搭建天然气喷射火对输油管道热影响实验平台。实验平台由环道及冷却系统、火焰系统、控制及数据采集系统3个部分组成。完成平台搭建并验证环道系统气密性后,以0#柴油为介质,开展验证实验。研究结果表明:火焰系统工作可靠且可控,冷却系统能够将柴油温度控制在初馏点以下,数据采集系统能够正常采集油品压力、温度、流量、管壁温度、火焰温度等预定数据,实验平台具备一定可行性与安全性。实验平台可进行在不同管道规格及材质、火灾形式、油品介质及流速条件下的热影响实验。实验平台结合材料性能进行测试,可研究喷射火对管材性能的影响,为油气并行管道的安全运行提供相关实验依据。     

500 kV单回线路与油气管道安全相对位置研究*

为解决交流输电线路对油气管道电磁日益突出的干扰问题,减少电磁干扰带来的危害,针对500 kV单回线路,在电磁暂态仿真软件中建立线路与油气管道模型,综合我国现行关于管道受电磁干扰的安全标准,计算得到线路稳态和暂态时,不同土壤电阻率下线路与管道的安全相对位置。研究结果表明:线路稳态时,随着管道长度增加需增大两者交叉跨越角度或并行安全间距,当管道交叉跨越段长度超过20 km或并行段长度超过25 km时,所需交叉跨越角度或并行安全间距趋于稳定;线路单相短路故障时,不可忽略感性耦合影响。当土壤电阻率不超过50 Ω·m,该工况并行安全间距要求小于线路稳态工况,当土壤电阻率大于等于100 Ω·m,该工况并行安全间距要求更高;线路雷击工况时,当土壤电阻率不超过50 Ω·m,线路与管道无安全间距要求,当土壤电阻率为100,200,500 Ω·m时,安全间距分别为8.9,19.8,50.9 m,且管道并行段长度对安全间距几乎无影响。研究结果可为拟建管道工程设计提供参考。     

基于改进灰关联分析法的埋地管道土壤腐蚀性评

为了评价埋地管道的土壤腐蚀性,提出了应用改进灰关联分析和熵权法相结合的土壤腐蚀性评价方法。首先,在统计分析土壤腐蚀性诱因的基础上,构建土壤腐蚀评价指标体系和评价标准;其次,应用改进灰关联分析法计算土壤腐蚀性等级的关联度,利用熵权法计算各指标权重。然后,根据最大关联度原则判定土壤腐蚀性等级。最后,选取我国某油田长输油管线周围两个土壤测试点作为工程实例,评价结果与实际情况吻合。研究结果表明:该方法能够准确反映埋地管道的土壤腐蚀性状况,计算简单,科学合理,具有较好地适用性。     

基于有限元的局部突变位移载荷下埋地管道力学分析

冻土融沉、盐渍土溶陷等地质灾害会导致局部土壤产生一定位移,对埋地长输管道安全性构成威胁。为保障埋地管道的安全运行,建立了局部突变型位移载荷作用下埋地管道力学分析模型,采用非线性土弹簧描述管土相互作用,分析了局部突变区域长度及突变位移量对埋地管道受力的影响。研究结果表明:因局部突变区长度与突变位移量的不同,管道存在3种受力状态,当局部突变区域长度大于临界突变区长度时,管道轴心应变与弯曲应变在突变区域内不产生耦合,此时在突变区域两端可等效为2个垂直正断层,即为第一种受力状态;当突变区域长度小于临界突变区长度时,随着突变位移的增加,管道应变随之增加,管道轴心应变与弯曲应变在突变区域内不断叠加,即为第二种受力状态;在第二种受力状态基础上,当突变位移大于临界突变位移时,管道应变不再发生变化,管道等效为受到垂向均布荷载的作用,即为第三种受力状态。研究结果可为工程中管道穿越地质灾害区域的设计提供参考。     

加拿大油气管道安全管理体系及其启示

建立系统完善的安全管理体系是保障油气管道安全运行的基础。通过分析加拿大立法特点,梳理国家层面和地方层面管道安全监管机构设置与职责,研究管道安全法规体系,明确了加拿大油气管道安全监管体制和全生命周期安全管理体系。研究了管道企业安全管理体系和管道全生命周期各个阶段的关键工作,分析了行业协会在管道安全管理方面发挥的积极作用,掌握了管道完整性管理方面的经验与成果。在此基础上对中加油气管道安全管理情况进行了对比分析,从重视管道安全监管立法、建立全生命周期安全管理体系、完善油气管道标准规范、实施管道完整性管理、建立统一呼叫系统和管道地图系统、鼓励社会各方共同参与管道保护等方面提出了加强我国油气管道安全管理的建议措施。研究成果对于完善我国油气管道安全管理体系具有指导作用。     

X80管道焊接残余应力分析与预测

针对焊接残余应力对油气管道的不利影响,采用基于有限元方法对西气东输X80 管道焊接接头的轴向和径向残余应力进行了数值模拟,并通过参数敏感性分析,研究了 焊接线能量和层间温度的对轴向残余应力和径向残余应力的影响规律。结果表明:轴向 残余应力随着焊接线能量和层间温度的升高而增大,而径向残余应力呈减小趋势;近焊 缝区的径向残余应力较中间层小,轴向残余应力较远焊缝区大。根据研究结果,提出了 最大残余应力的预测模型和减小焊接残余应力的措施,为保障我国在役X80油气管道的 安全生产具有重要意义。     

埋地油气管道沿线土壤腐蚀性可拓评价研究

油气管道长期埋设在土壤环境中会受到各种侵蚀介质的腐蚀并引发泄漏、火灾、爆炸等事故。针对土壤腐蚀因素复杂多变的特点,建立基于物元、可拓集合和关联函数的埋地油气管道沿线土壤腐蚀性评价模型;选取土壤电阻率、自然电位、氧化还原电位、pH值、含水率、Cl-含量、SO42-含量7个评价指标,将土壤对油气管道腐蚀的严重程度划分为低、较低、中、强和较强5个等级;采用客观赋权的变异系数法（CV法）来确定土壤腐蚀性评价指标的权重,避免了以往评价方法的主观性,进一步提高模型的精度和效率。以某埋地天然气管道5个管段土壤为例,可拓评价结果表明4#土壤的腐蚀性较强,其他土壤腐蚀性中等,这与外腐蚀检测结果吻合,证明所想出的模型简便、高效、精确,具有很好的科学性和工程应用性。     

国外油气管道安全管理经验及启示

近年来,我国油气管道发展迅猛,管道数量激增;上世纪70!80年代修建的管道逐渐进入老龄化,管道事故呈上升趋势。文章对美国、加拿大和欧盟国家油气管道的发展现状和事故情况进行了介绍,重点对以美国为代表的国外油气管道安全管理先进经验进行了分析,并针对当前我国油气管道安全管理的形势和问题,提出了一些建议。     

极地冻土低温力学特性及井眼坍塌风险分析*

为解决极地冻土区油气资源储量极大但其力学特性和钻井井壁失稳机理尚不清晰的问题,对冻土岩样开展低温三轴力学特性实验,并基于此开展钻井井壁坍塌失稳相关数值模拟分析。结果表明:冻土的极限强度会随温度的降低和围压的增大而逐渐提高;冻土弹性模量尽管会随温度的降低而增加,但受围压影响较小,而泊松比基本不受温度及围压的影响;冻土内聚力会随实验温度的降低得到较大幅度提升,但不同实验温度范围内温度对冻土内聚力的影响程度存在差异,实验温度高于-12.5 ℃时温度对冻土内聚力的影响较强;极地冻土储层钻井过程近井地带冰的分解会随钻井作业的进行而逐渐变慢,冰的最终分解前缘位置为0.079 6 m,井眼扩大率达到63.51%。研究结果可为极地冻土层油气资源钻井作业设计提供参考与指导。     

埋地弯管不同位置泄漏的三维数值模拟

采用有限容积法,建立了埋地管道周围土壤多孔介质三维流固耦合数学模型。借助CFD软件,分别模拟了埋地弯管不同位置泄漏前后大地温度场的变化情况及泄漏油品在土壤中的运移分布规律。模拟计算结果得出:泄漏前,各种情况下大地的温度场基本相同;泄漏后,大地温度场变化明显不同,油品在土壤中的扩散分布迥异。建议采用分布式光纤温度传感技术对管道泄漏进行检测。     

堆载作用下埋地管道应力影响因素及失效荷载研究*

为探究地面堆载导致埋地油气管道失效的事故影响因素,通过对管道在堆载作用下的工程案例进行概化,以X70管道为研究对象,采用有限元软件建立管道在堆载作用下的三维模型,采用理论计算验证模型的可行性,开展管道应力与变形分析,探讨不同的堆载强度、管道埋设深度、下卧层土体杨氏模量、管道内压与堆载偏移距离对管道应力的影响,同时开展多因素耦合研究。研究结果表明:深埋管道会促进附加应力向两端扩散,管道中心部位以外的应力值呈现为深埋＞浅埋;当下卧层杨氏模量大于20 MPa后,管道偏于安全;内压在0~2 MPa时,可以抵消部分堆载对管道的影响,内压大于2 MPa后,管道应力整体增大,此时管道应力由内压主导;得到不同管道埋深与不同下卧层土体杨氏模量耦合工况下X70管道失效时的堆载强度。研究结果可为埋地管道在堆载作用下的安全防护问题提供参考。