管道運輸與鐵路、公路、水運、航空運輸并稱為現代五大運輸方式，它承擔著大部分原油和天然氣的運輸， 對經濟發展、 社會安定和國防建設發揮重要作用。 2006年世界油氣管道總里程約230萬千米， 每年運輸的天然氣2.6萬億立方米， 油品39億噸。 2008年我國油氣管道里程6.4萬千米， 通過管道運輸的天然氣499億立方米(管道輸送承擔100%) ， 油品1.8億噸(管道輸送承擔70%)。 西氣東輸二線、 漠大線等油氣管道工程以及跨國中亞、 中俄和中哈等油氣管道工程的建成投產以及西氣東輸三線、 蘭成原油管道、 中緬油氣管道等將在2013年投產， 我國管道里程將超過10萬千米， 管道運輸的地位日益凸顯。 隨著管道的大量敷設和運行時間不斷延長， 油氣管道因各種原因造成泄漏釀成事故時有發生。 因此，如何建立完善的管道安全運行機制， 如何消減各類管道事故的發生已成為管道運輸企業面臨的重大難題。 本文亦在通過對國外油氣管道失效事故統計分析， 對國內管道運輸企業規范業務， 防控風險， 提高效益提供一定參考。

對可查找的國外長輸管道安全事故統計

目前， 全世界的管道里程已經達到200多萬千米， 管道在長距離運輸中存在經濟、 便利的優勢， 同時也存在失效后果嚴重的缺點。 各類管道事故層出不窮。

1970～1992年歐洲管道事故頻率平均為0.575起／千千米•年， 由于在防止氣體泄漏事故的管理、 監督、 施工和技術措施等方面所取得的成就， 事故頻率逐年下降， 1988～1992年為0.381起／千千米•年。 管道總長度為92853千米， 其中50％的管道直徑在127～406毫米之間，20％的管道直徑超過762毫米， 70％的管道建于1964～1983年間。

加拿大約有540000千米的油氣輸送管道，直徑從25毫米到1219毫米不等。 據加拿大國家能源委員會（NEB） 統計， 加拿大平均每年約發生管道失效事故30～40起， 其中大部分為泄漏， 斷裂事故發生較少。 1975～1982年， 加拿大輸氣管道的事故率為2起/千千米•年； 1985～1995年間的管道失效事故統計， 其中68％是輸氣管道失效事故； 1996年發生管道事故69起， 1997年88起，1998年54起， 其中大部分為輸氣管道事故。

1981～1990年輸氣管道事故。 蘇聯的干線輸氣管道總長度在1981～1990年間增加了83×103千米， 主要是若干條直徑為1420毫米的特大干線輸氣管道， 至1990年初達到207×10３千米， 管道的年平均增長量為8.3×10３千米。 這期間共發生管道事故752起。 1989年6月蘇聯拉烏爾山隧道附近由于對天然氣管道維護不當， 造成天然氣泄漏， 隨后引起大爆炸， 燒毀了兩列鐵路列車， 死傷800多人， 成為震驚世界的災難性事故。

1970～1984年， 美國天然氣長輸及集輸管道共發生了5872次事故， 年平均事故404次。 查找美國1986至2006年管道事故次數和造成的損失進行統計分析得到數據： 年平均事故數370起，死亡人數20人， 受傷人數97人， 財產損失7800萬美元。 其中輸氣、 輸送液態危險品管道年平均事故數分別為210起和160起， 死亡人數分別為17人和3人， 受傷人數分別為75人和22人， 財產損失為3600萬美元、 4200萬美元； 輸氣管道及配氣管道與輸送液態危險品管道相比死亡人數和損失財產均較高。

對近三十年來國外在役油氣管道安全現狀統計得出如下數據： 歐洲、 加拿大、 前蘇聯、 美國輸氣管道事故率分別為0.42（西歐國家為0.25）起/千千米•年、 2起/千千米•年（1975～1982年） 、 0.46起/千千米•年、 0.60起/千千米•年。 相比之下， 2006年我國川渝地區12條輸氣管道為4.3起/千千米•年， 東北和華北地區為2.0起/千千米•年， 可見我國長輸管道事故頻率遠高于國外。

對可查找的國外長輸管道事故原因分析

1． 歐洲管網事故統計與分析

1982年， 6家歐洲氣體輸送公司發起了一項收集管道輸送系統意外事故數據的活動。1992年， 8家西歐主要氣體輸送管道系統的公司參與了這項活動。 歐洲輸氣管道事故數據組織（EGIG） 還建立了失效管道數據庫， 為提高管道安全性提供了相當有價值的信息資源。 EGIG將事故原因分為以下幾項ａ． 外部影響； ｂ． 施工和材料缺陷； ｃ． 腐蝕； ｄ． 地面運動； ｅ．誤操作； f． 其它原因。 其中， 外部影響是導致氣體泄漏的主要原因， 而且大多數為“孔洞”類型。 1970～1992年外部影響造成的事故頻率平均為0.295起／千千米•年， 1988～1992年降到0.226起／千千米•年。 其次是施工和材料缺陷， 這與管道建設年代有關。 1963年以前建設的管道， 因施工和材料缺陷的事故頻率相對較高。 由于提高了建設標準以及嚴格的檢測和試壓， 以后的失效頻率逐漸降低。 第三個主要因素是腐蝕。

2． 前蘇聯國家管網事故統計與分析

（１） 1981～1990年輸氣管道事故。 蘇聯的干線輸氣管道總長度在1981～1990年間增加了83×10３千米， 主要是若干條直徑為1420毫米的特大干線輸氣管道， 至1990年初達到207×10３千米， 管道內腐蝕和外腐蝕、 焊接和管材缺陷、 外部干擾是排在前三位的失效原因。 而且， 每千千米年的失效頻率由1981年的0.71逐年下降到1990年的0.26起， 這主要歸功于敷設了大管徑、 厚壁厚的管道使得管道腐蝕事故減少了。

（２） 前蘇聯地區水下輸氣管道失效的主要原因是腐蝕、 焊接和管材缺陷。 與陸上管道所不同的是， 水下管道由于懸跨振動引起的疲勞應力而造成的管子完全破裂事故占有較大比例， 這通常是由于管溝深度不夠或重量不夠造成的。 水下輸氣管道的事故頻率一般較陸上管道高。

3． 美國管網事故統計與分析

1984年7月1日起， 美國運輸部（DOT） 研究與特殊項目委員會（RSPA） 將各種失效原因分為五大類， 分別是ａ． 外力； ｂ． 腐蝕； ｃ．焊接和材料缺陷； ｄ． 設備和操作； ｅ． 其他。1985～1993年間美國輸氣管道共發生789起失效事故， 外力、 腐蝕、 設備和操作是造成失效的主要原因。 外力約占失效總數的43.6％； 其次是腐蝕， 占22.2％； 設備和操作占15.3％； 焊接和材料缺陷約占8.5％。 在789起事故中， 有673起發生在陸上， 116起發生在海上， 海底管道因腐蝕尤其是內腐蝕造成的失效事故為主要原因。

4． 根據上述調查統計的結果， 可以得出以下結論：

（１） 歐洲輸氣管道事故原因主要有外部影響、 施工和材料缺陷及腐蝕。 其中， 外部影響的事故頻率與管徑、 壁厚及管子埋深有關，施工和材料缺陷的事故頻率與管道建設年代有關， 腐蝕失效頻率與管齡有關。 管道的失效風險伴隨著管道服役時間增加。 管道完整性的初始評價及運行期間的管道定期內外部檢測可減低、 防控失效風險。

（2） 腐蝕及應力腐蝕在加拿大輸氣管道失效事故中占有很大比例， 其次是地層滑動和建造因素。

（3） 前蘇聯外部腐蝕、 外部干擾和管材缺陷是排在前三位的管道失效原因。 水下輸氣管道的外部腐蝕、 工廠制造缺陷、 施工缺陷和焊接缺陷是主要的失效原因。 我國應在管道建設期內合理高效控制工廠制造缺陷、 施工缺陷和焊接缺陷， 對防控失效風險有關鍵性的作用。

（4） 美國天然氣長輸及集輸管道失效的主要原因是外力、 材料損壞、 腐蝕和焊接缺陷。由于外部經濟環境的變化， 第三方破壞對管道的安全運行也造成了相當的威脅。

總體來看， 造成國外天然氣管道失效的大多數原因是機械損傷、 腐蝕及焊接和材料缺陷， 其中機械損傷是造成歐美天然氣管道失效的主要原因， 在加拿大和前蘇聯， 腐蝕是管道失效的主要原因。 國外管道安全管控水平高于國內， 且近年國外輸氣管道每千千米•年的事故率隨時間呈下降趨勢。

對我國管道的借鑒

雖然目前我國長距離輸油氣管道從輸送壓力、 輸送距離、 管道鋼材等級、 管理運行技術等方面均達到了國外先進水平， 但如何使我國長輸管道的安全水平也能達到或超過國際同行業安全管控水平， 通過對這些失效案例進行統計分析， 不難發現國外普遍采取了一系列消減事故發生措施， 對管道的安全平穩高效運行起到基礎性的作用。

國外對于長輸管道失效事故的調查分析工作十分重視。 如美國運輸部（DOT） 的管道運輸安全辦公室OPSO（Office of PipelineSafety by the Operators） 及研究與專門項目委員會RSPA（Research and Special ProgramsAdministration） 、 歐洲輸氣管道事故數據組織EGIG（European Gas pipeline Incidentd a t a G r o u p ） 、 加 拿 大 的 國 家 能 源 委 員 會NEB（National Energy Board） 及加拿大能源管道協會CEPA（Canadian Energy PipelineAssociation） 、 加拿大運輸安全委員會TSB（theTransportation Safety Board of Canada） 、 英國天然氣協會、 俄羅斯天然氣監督機構以及全蘇天然氣科學研究院等機構， 均進行了大量的管道失效事故調查分析與研究工作。 加拿大、 美國和歐洲等國家還建立了相應的管道事故數據庫， 以進行現役管道的安全評價， 減少事故發生的可能性。 通過對管道失效事件的系統分析研究， 國際國內逐步建立了管道完整性管理體系。 對以往的管道失效事故進行調查分析， 對管道安全設計與運行管理有以下重要作用。

（１） 建立風險評價模型；

（２） 管道修復和替換決策；

（３） 進行安全評價；

（４） 檢查管道失效傾向；

（５） 成本效益分析；

（６） 為管道的設計、 施工及運行管理提供技術支持。

國外管道企業通過管道完整性管理， 對管道的全生命周期采取有效的風險管控措施， 有效的降低了管道事故發生頻率。 由此可見， 通過管道完整性管理對所有影響管道安全運行的因素進行綜合的、 一體化的管理， 在管道的可研、 設計、 施工、 運行各個階段， 不斷識別和評估面臨的各種風險因素， 采取相應的措施削減風險， 將管道風險水平控制在合理的可接受范圍之內。 可以有效提高我國管道安全管控水平。 ◢

（作者：高敬江：中國石油西南管道公司，金濤：中國石油中亞管道公司，喬森、聶永江：中國石油西部管道公司；姚軍花：中國石油華東化工銷售公司；王福德：中國石油西氣東輸管道公司）

2013.7《管道保護》第 4 期