高占武,等:構建“五位一體”油氣泄漏防控機制
來源:《管道保護》2021年第5期 作者:高占武 何永宏 王榮敏 何毅 臧國軍 時間:2021-9-18 閱讀:
高占武 王榮敏 何毅 臧國軍
中國石油長慶油田分公司
摘要:長慶油田地處黃河流域生態環境保護重點區域,油田管道腐蝕泄漏風險大,安全環保責任重。從風險辨識、源頭預控、過程管控、隱患治理及應急處置五個方面,介紹了“五位一體”油氣泄漏防控機制,總結了實施經驗和應用效果,有效遏制了油氣泄漏事故,提升了安全生產水平。
關鍵詞:油田管道;油氣泄漏;隱患治理;風險管控
長慶油田是國內第一大油氣田,油區主要位于陜甘寧盆地,屬典型的黃土高原地貌,自然環境復雜,生態環境脆弱,敏感區域眾多。油區內共有42條河流,52處水源保護區,16個水庫,6個自然保護區,是黃河流域生態環境保護的重點區域,社會關注度高。同時,油田管道介質類型復雜,含硫化氫、二氧化碳等介質易造成管道腐蝕泄漏,部分管道處于環境敏感高后果區,安全環保風險大。近年來,長慶油田構建了風險辨識、源頭預控、過程管控、隱患治理及應急處置 “五位一體”油氣泄漏防控機制,有效遏制了油田管道泄漏事故,提升了安全生產水平。
1 明確各級職責 構建風險管控體系
按照“業務主導、分級管理、協同配合”原則,做好頂層設計,明確各層級職責,分類分級管道巡護,優化管理模式,大力推動管道泄漏風險管控。
(1)明確公司、廠級、作業區各層級職責。配備油氣管道專業管理人員,編制相關制度22項、行標企標31項,構建了油氣泄漏分級分類管控體系。
(2)強化管道分類分級巡護。根據管道位置、等級、年限等因素,按管道風險大小分別規定巡護周期,特殊時期和敏感時段加密巡護。建立專、兼職巡護隊伍,實施“干部包區域、監督人員包中隊、巡護人員包管段”分級分類巡護承包責任制:出油管道以井站為單元,5 km以內由井場看護或者井區兼職巡護,5 km以上由所屬井區分段巡護;注水主干線納入作業區管理,支線納入井區管理,兼職或專職巡護;輸油管道配備專職人員巡護。
(3)推行輸油站點網格化管理。借用社區網格化管理思路,將管道和站場劃分成單元網格,運用LEC、HAZOP等安全工具,開展網格風險辨識、量化打分。根據網格風險等級分別由大隊領導、干部、班站長、員工四級承包屬地,承擔安全責任,實現“網中有格、格中定人、人負其責”。大型站庫實施網格化管理,并交叉檢查。
2 創新優化工藝 實現源頭預控
抓源治本,分類施策,精準管控,全面提升管道設計和建設施工質量,確保管道“優生”。
(1)加強建設施工質量管理。編制管道設計階段完整性管理專項方案,按照管道完整性管理要求和“全要素”管理策略,在可研、初設及施工圖設計階段,開展管道高后果區識別及風險辨識,提出施工質量控制措施。將基線檢測、數據采集等融入建設期管理范疇,明確工作內容、工作量和費用,將其作為“設計交底的必選項、日常督察的必檢項、工程竣工的必驗項、項目結算的必備項、事故事件的必查項”,強化執行落實。
(2)優化管道設計標準。提高管道材質、防腐、路由、水工保護等7類23項設計標準。提升鋼材等級,路由盡量避讓沖溝、河流而沿山梁敷設,穿跨越段增設截斷閥、增加壁厚,大口徑管道配套陰極保護,水保增加地表水疏導和穩管護底等措施。注水系統全面推廣、集油系統試驗推廣柔性復合管、玻璃鋼管 、鋼骨架復合管、高分子合金復合管等非金屬管材近1萬公里。
(3)提升管道防腐能力。針對性開展管道腐蝕機理研究,建立了覆蓋全油田管道的三級腐蝕區、分區設置腐蝕監測點,定型“在線整體擠涂、工廠化預制+現場補口、聚乙烯內襯修復”三種內腐蝕修復工藝,攻關全程視頻、防腐層在線測厚、連續漏點檢測和錨紋度等內防腐層質量檢測技術。在線擠涂應用1.5萬余公里。
(4)把好檢查驗收關。加強“設計選標、技術規格書和定商、設備監造和出廠驗收、入場檢驗、單點單項驗收”;高度重視管道焊接質量管理,提高無損檢測抽查覆蓋率。油田管道焊縫無損檢測抽查比例不少于20%,雙高管道及敏感區管道檢測率100%,常規集輸管道超聲波檢測100%,穿越段、敏感區管道焊口防腐保溫及管線埋深等實施旁站監理。推行“設計、建設、監理、檢測、施工、使用單位”全過程驗收。
3 智能監控巡護 實現過程管控
開展管道運行期完整性管理,建立基于風險的隱患排查、檢測、監控和巡護常態機制,利用智能化手段和無人機技術,實現巡護標準化、自動化及特殊區域的泄漏巡查,及時發現隱患和突發事件。
(1)推廣智能化監控巡查。作業區配套SCADA系統實現井、站、線數據實時監控,接轉站以上配套泄漏監測系統,對壓力、液位、溫度、氣體濃度等參數異常情況及時預警、報警。巡護人員配備智能巡檢PC手持移動終端,實現巡護標準和流程自動推送,巡護作業過程資料自動錄入、跟蹤、統計、查詢等,已覆蓋70%的站場及管道。
(2)試點重點區域無人機巡護。建立無人機巡檢云平臺,對人工巡護無法到達的河流、水庫及深谷等區域,試驗無人機排查巡護,實現智能化、可視化、全流程管控。油田以天然氣主干管線巡查為主、兩個區域為中心,建立了覆蓋整個氣田的基站網絡和巡檢試點區,效果良好。
4 突出關鍵領域 強化隱患治理
定期開展管道隱患排查,結合管道失效原因,實施隱患治理措施,實現管道管理水平整體提升。
(1)開展泄漏隱患整治。定期開展管道隱患大排查,按照“一線一策、一處一案”的思路,建立管道泄漏臺賬,開展隱患風險分析和科學論證,制定治理方案。將大部分安全生產費用交二級單位自主管理,確保隱患隨查隨治,避免 “小隱患”釀成“大泄漏”,造成“大事故”。2015年以來,采用局部維修、部分換管、內防腐修復、穿跨越加固等方式,分批完成8306公里管道隱患治理。啟動三年隱患治理工程,分步開展管道本體隱患治理、數字化升級、腐蝕監測和應急防控設施建設等。
(2)實施大型儲罐泄漏防控。2015年首次引入浮頂罐主動防護系統,實時監測一二次密封空間可燃氣體及氧氣濃度,當濃度超標時自動注氮,確?扇細怏w濃度在爆炸下限范圍內。
(3)攻關小口徑管道隱患排查。針對小口徑管道難以檢測、難以發現隱患的問題,首創在役出油管道清水試壓檢漏方法,實施清水試壓12萬公里,管道檢測1.9萬公里,為深入推進管道隱患治理提供技術支撐。
5 加強應急處置 確保泄漏可控
應急處置是“五位一體”防控機制的重要一環,也是避免發生泄漏事故的最后防線,通過建立應急處置協調機制,預判產生的后果,調動一切人力、物力、財力,快速處置,確保不發生顛覆性安全環保事件。
(1)將公司、廠級、作業區、崗位應急處置四級責任落實到位。
(2)設置三道防線。一是實時監控,確保緊急狀況下輸油泵遠程啟停;二是實時監控,確保緊急狀況下管道截斷閥遠程截斷;三是完善SCADA系統應用,敏感區域河道設立攔油設施等,確保重點管道重點部位“便監測、能預警、易控制、利搶險”。
(3)完善泄漏應急處置預案。健全部門聯動、企地聯動、物資聯動等泄漏應急處置機制,修訂完善應急預案,實現“一管道一預案”,優化現場應急處置措施,每年開展各類應急演練1.6萬余次,切實提高泄漏應急處置效率。
通過上述措施,油田管道隱患治理由事后被動維修轉向基于風險的檢驗維護,泄漏頻發態勢得到有效遏制,管道失效率從2015年的0.101次/km·年下降到2021年的0.011次/km·年,下降了90%,優于中國石油的平均指標,提高了油田管道完整性管理水平,促進了油田生產安全平穩發展。
作者簡介:高占武,現任中國石油長慶油田分公司黨委委員、副總經理、安全總監,甘肅省管道保護協會副會長。長期從事油田開發、生產、管理及管道運行管理工作,結合工作實際參與研究了低滲透、超低滲透油藏,頁巖油規模效益開發等熱點難點問題。
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