油气管道事故统计分析与安全运行对策

摘要近４０年国内外油气长输管道事故统计分析结果表明：外部影响、腐蚀、材料缺陷等是油气管道发生失效的主要原因。

提出了基于我国国情的油气管道安全保障措施：建立健全法规、制定管道完整性管理计划、加强有关科研及应用等。

关键词油气管道事故分析完整性管理油气管道具有管径大、运距长、压力高和输量大等特点［１］。

管道系统包括管道、站场、通信系统等，是一项巨大而复杂的工程［２］。

油气管道一旦发生泄漏，会对环境和人员产生严重的后果［３］。

因此，管道的安全运行日益受到人们的重视。

目前，我国油气长输管道总长已超过４×１０４ｋｍ。

运行期超过２０年的油气管道约占６２％，而１０年以上的管道接近８５％。

我国东部油气管网随其服役期的延长，管道腐蚀、破坏等问题颇为严重；西部油气管道因服役环境自然条件恶劣等问题也面临着严峻的考验。

由此可见，我国油气长输管道的安全运行形势不容乐观，开展油气管道事故分析与防护措施的研究工作具有重要意义。

１国内外油气输送管道事故的统计分析１．１国外油气管道事故１９７０—１９９６年，欧洲油气长输管道每１０００ｋｍ的年事故发生率平均为０．５７５次。

由于在管理、施工和技术措施等方面的改进和提高，管道事故发生率逐年下降，１９８８年至２００１年间每１０００ｋｍ的年事故发生率降为０．２９７次。

表１中的统计结果表明，外部影响是管道事故的主要原因，占４８．５％；其次是腐蚀因素占１９％；第３个主要因素是施工和材料缺陷，占１８％［４］。

表１１９７０—１９９６年欧洲燃气管道事故统计前苏联的输气管道干线总长在１９８１年至１９９０年间增加了８３×１０３ｋｍ，至１９９０年初达到２０７×１０３ｋｍ，这期间前苏联共发生管道事故７５２起。

表２给出了各种失效因素所占的比例，其中，腐蚀、外部影响分别为３９．９％、１６．９％，在油气管道事故因素中占主导地位。

通过加强管理，前苏联每１０００ｋｍ的年事故发生率由１９８１年的０．７１次逐年下降到１９９０年的０．２６次［４］。

１９７０—２０００年间，美国天然气长输及集输管道共发生事故８８１４次，年平均发生事故２９４次。

统计结果表明：外部影响、腐蚀、焊接和材料缺陷、设备和操作是引发管道事故的主要原因（表３）［４］。

据加拿大国家能源委员会（ＮＥＢ）统计，加拿郎需庆赵志勇宫宏刘全桢（中国石化集团安全工程研究院，山东青岛２６６０７１）作者简介：郎需庆，助理工程师，工学硕士，２００５年毕业于天津大学化学工程专业，从事石油化工安全工程和安全技术研究工作。

破坏原因占有比例，％外部影响材料缺陷腐蚀地表移动维修失误其它４８．５１８１９６３．５５油气管道事故统计分析与安全运行对策１５本栏编辑王广亮２００６年第６卷第１０期安全技术大约有５４０×１０３ｋｍ的油气长输管道。

加拿大平均每年约发生管道事故３０￣４０起，其中大部分事故为油气泄漏，管道断裂事故发生较少。

１９７５—１９８２年，加拿大输气管道每１０００ｋｍ的年事故发生率平均为２次。

１９８５—１９９５年间的管道事故统计表明，６８％是输气管道失效事故；１９９６年发生管道事故６９起，１９９７年８８起，１９９８年５４起，其中大部分为气体管道事故［４］。

表２１９８１—１９９０年前苏联输气管道事故统计表３１９８５—２０００年美国天然气管道事故统计１．２我国在役油气管道事故我国在役油气管道按运行年限可分为“老龄期”管道和“幼年期”管道两大类。

“老龄期”管道的服役期大都超过２０年，主要分布在我国东部，受当初管材、设计及施工水平等条件所限，管道输送系统存在不少安全隐患。

虽然东部地区管道所处自然环境状况较好，外力破坏（如土壤位移、冲刷断裂等）情况较少，但近年出现的违章建筑、打孔盗油等第三方破坏管道事件呈逐年上升趋势。

“幼年期”管道主要指西部刚投入使用不久的油气管道，如：涩－宁－兰管道、兰－成－渝成品油管道、陕－京输气管道等，西部地区的新建油气管道所处自然环境恶劣，多为灾害性地质，因此，外力破坏引起的管道事故比例要高于东部。

总体来看，这两类长输管道处于事故高发阶段。

据统计，我国四川地区１２条输气管每１０００ｋｍ的年事故发生率平均为４．３次，我国东北和华北地区输油管道每１０００ｋｍ的年事故发生率超过２．０次［３］。

表４为我国四川输气管道在１９６９—２００３年间的事故统计。

由于四川地区大部分输气管道已接近或超出服役期，加之早年施工技术水平及材料问题使得管道的腐蚀问题日益凸现，因此，腐蚀造成的事故占第一位；其次为施工缺陷和外部影响；管道的第三方破坏事件日益严重，是值得关注的问题［３］。

表４１９６９—２００３年四川地区输气管道事故统计１．３油气管道事故的主要原因及特点总体来看，国外天然气管道失效的原因主要是外部影响、腐蚀及焊接和材料缺陷。

外部影响是欧美国家管道失效的主要原因；腐蚀是加拿大和前苏联的主要原因；我国天然气管道失效的主要原因为腐蚀、外部影响和材料缺陷。

国外输气管道每１０００ｋｍ的年事故发生率随时间呈下降趋势，我国油气管道的事故率远高于发达国家。

管道由投产至终结其事故率一般遵循浴盆曲线，所谓浴盆曲线是曲线呈浴盆状。

在管道投产初期，因设计、施工、管材、设备等诸方面的缺陷导致事故率较高，每１０００ｋｍ的年事故发生率约为５次左右，该阶段通常持续０．５～２年。

管道正常营运期事故少而平稳，该阶段的事故多为管道受腐蚀及外力破坏所致，每１０００ｋｍ的年事故发生率为２次左右，一般持续１５～２０年。

管道老化阶段由于管道内磨损及内腐蚀加剧，事故明显上升，其每１０００ｋｍ的年事故发生率一般在２次以上，而且事故发生有意外性，修复也困难［５］。

２保障油气输送管道安全运行的措施完整性管理是世界上最先进的管道管理模式，可以有效减少管道现存的各种安全隐患，降低运营风险，实现管道的高效、安全和经济运行。

近１０多年来，我国油气管道安全管理工作水平有了很大的提高。

政府及各石油公司相继颁布占有比例，％３９．９１６．９１３．３１０．８８．６２．９２．３５．３破坏原因发生次数腐蚀外部影响材料缺陷焊接缺陷施工缺陷误操作设备缺陷其它３００１２７１００８１６５２２１７４０破坏原因占有比例，％外部影响腐蚀焊接和材料缺陷设备和操作其它４３．６２２．２１５．３８．５１０．４破坏原因占有比例，％外部影响材料缺陷腐蚀施工缺陷地表移动其它１５．８１０．９３９．５２２．７５．６５．５安全、健康和环境１６安全技术ＨＳＥＨＳＥ了油气管道安全管理法规、标准。

然而，迄今为止还没有对油气管道完整性管理提出明确要求。

开展油气管道完整性管理，提高管道系统安全运行水平，是我国当前面临的紧迫任务。

２．１制定油气管道完整性管理计划管道的完整性是指管道要始终处于安全可靠的受控的工作状态，可不断采取措施预防管道事故的发生。

管道的完整性管理是一个连续的循环进行的管道监控管理过程，需要在一定的时间间隔后再次进行管道检测、风险评价及采取措施减轻风险，以减少和预防事故的发生。

管道内检测是获得管道完整性数据的最好手段，但全面实施管道内检测还存在诸多困难。

我国能够或已经进行内检测的管道少之又少，其他的基础工作，如事故的统计分析、有关资料及数据库也不完备。

对此，可依据不同情况分阶段、分层次地实施管道完整性管理。

对于新建管道，深入进行调研和设计方案比选，保证推荐的路由、工艺、设备及自控等方案技术经济合理而且安全可靠；对近年新建成的大型管道，及时制定数据收集、管道评价、完整性管理程序的计划并逐步实施；对运行多年的老管道，可以采用直接评价法或其它技术来评价腐蚀管道的完整性，通过对管道系统或某些管段的物理特性和运行历史调查、腐蚀及防腐检测和评价等来得到管道完整性的资料。

对有内腐蚀危害的管道重点检查易于腐蚀的管段。

２．２加强安全技术研究及应用ａ）建立油气管道事故数据库。

研究我国油气管道的事故特点，搜集事故资料，建立全国性的管道事故数据库是一项必要的基础工作。

ｂ）提高油气管道检测水平和能力。

在对国外管道腐蚀检测器的消化吸收基础上，研制开发适合我国管道实际状况的油气管道智能检测系统装置，对我国在役油气管道进行全面检测和安全评价工作具有至关重要的意义。

２．３开展油气管道的风险管理工作管道风险管理是对管道潜在危险转变成事故的概率和损失程度的综合分析。

欧、美等发达国家已将风险分析方法应用到油气管道方面，对新建或已建管道进行风险评估。

应结合我国工程实际，尽快开展风险管理工作，以期取得可以逐步应用的定量分析的模型和方法。

３结语对近４０年国内外油气长输管道事故的统计、分析表明，外部影响、腐蚀、焊接和材料缺陷是管道事故发生的主要原因。

提出了保障我国油气输送管道安全持久运行的措施：建立和完善油气管道完整性管理体系是保证油气管道系统长稳安全运转的必要手段；加快管道内外检测技术设备的研究开发是确保完整性管理顺利开展的基础。

油气管道完整性管理是一项庞大的系统工程，我国在这方面刚刚起步，还需要大量的人力资金投入和扎实的工作。

４参考文献１李鹤林，赵新伟，吉玲康．油气管道事故分析与完整性管理．理化检验：物理分册，２００５，４１：２４－３１２郑津洋，马夏康，尹谢平编著．长输管道安全．北京：化学工业出版社，２００４３杨筱蘅，严大凡．逐步实施我国油气管道的完整性管理．天然气工业，２００４，２４（１１）：１２０－１２３４王玉梅、郭书平．国外天然气管道事故分析．油气储运，２０００，１９（７）：５－１０５刘毅军，甘丽华，于汐．管道完整性管理模式经济效益评价方法．天然气工业，２００５，２５（４）：１８１－１８４ＡｃｃｉｄｅｎｔｓＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＳａｆｅｔｙＯｐｅｒａｔｉｏｎＭｅａｓｕｒｅｓｏｆｔｈｅＯｉｌ－ｇａｓＰｉｐｅｌｉｎｅＬａｎｇＸｕｑｉｎｇ，ＺｈａｏＺｈｉｙｏｎｇ，ＧｏｎｇＨｏｎｇａｎｄＬｉｕＱｕａｎｚｈｅｎ（ＳＩＮＯＰＥＣＳａｆｅｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｑｉｎｇｄａｏ，２６６０７１）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｉｓｄｏｎｅｆｏｒｔｈｅｗｏｒｌｄｗｉｄｅｏｉｌ－ｇａｓｐｉｐｅｌｉｎｅａｃｃｉｄｅｎｔｓｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎｒｅ－ｃｅｎｔ４０ｙｅａｒｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｅｘｔｅｒｎａｌｄａｍａｇｅ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｍａｔｅｒｉａｌｄｅｆｅｃｔｓａｒｅｔｈｅｍａｉｎｆａｉｌｕｒｅｒｅａｓｏｎｓ．Ｔｈｅｎ，ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅａｒｅｏｆｆｅｒｅｄｂａｓｅｄｏｎｃｕｒｒｅｎｔｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙｓｉｔｕａｔｉｏｎｓｕｃｈａｓｂｕｉｌｄｉｎｇｕｐｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｉｎｔｅｇｒｉｔｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔｐｌａｎａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｒｅｌａｔｅｄｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｉｌ－ｇａｓｐｉｐｅｌｉｎｅ；ａｃｃｉｄｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ；ｉｎ－ｔｅｇｒｉｔｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔ安全技术１７ＨＳＥ２００６年第６卷第１０期郎需庆．油气管道事故统计分析与安全运行对策。