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[摘 要]石油天然气是易燃、易爆物质，其运输安全问题至关重要开展传输原油管道密闭输送安全防护技术研究确实非常重要。深入研究各种影响因素对输送原油管道安全输送的影响，建立起具有高可信度的原油安全输送防护技术，可作为传输原油管道安全管理和事故预防研究的基础平台，从而有效地加速技术在原油管道工程的应用进程，对我国输送原油管道设计、制造和管理等诸方面的技术水平起到促进作用。
[关键词]原油；输送管道；安全管理
中图分类号：TE832 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0183-01
1 原油运输现状
原油大致有5种运输方式，即铁路、公路、水运、航运和管道输送。其中原油管道输送具有安全性高、能耗低、输送量大、成本低和经济效益好等优势，是输送原油的最好方式。近几十年来，中国输送管道技术不断发展，水平逐渐提高，特别是高凝含腊原油的加热输送、原油热处理、高压输送及添加剂综合处理工艺已达到或接近国际先进水平。但是，原油输送管线在使用过程中，由于腐蚀、原油杂质与管壁摩擦造成的磨损以及意外损伤等因素，不可避免会造成管线的局部减薄、损坏甚至发生泄漏事故，轻则影响原油的输送、供应，重则会造成输送系统的瘫痪甚至起火、爆炸等事故。为保证原油输送管线安全运行，必须加强安全管理。
2 油气长输管线密闭输送安全防护技术措施
2.1 油气输送管线的规划设计。油气输送管线的规划设计是保证安全运行，确定管线结构框架和制定事故预防措施的基础。管线的规划设计阶段需要进行大量的地域测量，并对地域状况作出详细描述，以避免潜在的麻烦。总体规划时，应该依照国家和地区的长期发展计划以及油气资源情况选择管线路线和直径。压力管线系统的总体设计应首先考虑如下几方面。（1）合理选择管径和设置泵站，尽量选择适于环境的高质量钢管，考虑壁厚裕量和管线的抗压能力，减少泵站和加热站数量以减少投资。运用从泵到泵的密闭输送模式减少能耗和环境污染。（2）按电力负荷等级采用双电源或双回路，保证电力供应安全。特殊情况要配备应急电源或内燃机发电机组。（3）确保泵、加热炉以及其他设备的正常工作，且高效可靠地运行，应急设备和不稳定系数应保存下来。（4）应该采用可靠、先进的监控系统和安全防范措施。
2.2 安全监控系统。近年来我国油气管网严重遭受到第三方破坏，自身腐蚀与设计和操作等原因造成的破坏。当受到以盗窃为目的的钻孔破坏时其具有隐蔽性，如果盗窃油气的过程很缓慢，就不会在液体内形成明显的负压波或声波；即使出现并监测到了负压波，但巡线员到达出事地点也为时已晚。所以，应对盗窃之前即打孔破坏阶段进行监测，防患于未然。为此，宜采用先进的安全监控系统保证油气管线长距离密闭输送的安全运行。
2.2.1 中央安全监控系统的监控方式。油气管线的管理系统是一个集中分布式的监控系统，在处理中心采用集中监控，各个站点采用健在式监控。在一体化的监控和处理下，管线采用分层控制和序列控制方式。（1）分层控制。一个泵站通常有三层控制：第一层：处理中心遥控。正常运行时，整条管线系统处于中心控制之下，各个站点的控制指令不产生效用。第二层：站控室遥控。每个站点都配备有终端控制计算机设备，泵站操作员可以通过控制台监控泵站运行。第三层：区段控制。根据区段仪表的指示，通过按钮可控制相关冷门和设备，从而为管线维修提供方便。与此同时，处理中心和站控室的相关功能。（2）序列控制。为进一步提高控制的可靠性，系统采用序列控制，即如果第一顺序控制失效，第二顺序就会发生作用，以此类推。若输出压力保护应按以下顺序控制（a）压力控制器自动控制调节阀和节流阀；（b）控制程序自动保护泵的关闭；（c）高压阀自动泄压。（d）站出口压力开关控制泵的关闭；（e）泵出口压力开关控制泵的关闭。
2.2.2 安全保护措施。为保证密闭输送安全可靠运行，设计各个子系统时都制定有安全技术措施。（1）电气保护。计算机或者仪表一旦出现故障，都有相应的技术保护。如泵入口管簇压力的超低保护，当泵入口管簇压力超低时，压力开关就关闭所有正在运行的泵设备。主发动机都采用电流差、过电流和低压保护，故障警报信息会被传输到站控设备和处理中心。（2）机械保护泵况监控器性能要可靠，能对泵组的温度、定子和线圈的温度和振动情况，以及机械密封的泄漏情况进行监控。站控室仪表、站控设备和处理中心都能显示警报和泵的浸没信息。必须配备一套清管器自动过站系统和用于确定清管器反向时间的计算机软件。（3）泄放保护采用高低压泄压阀，安全而又可靠。该阀门有一套控制系统和阀门系统。密闭输送时，如果发生水击或者出入口压力过低，高低泄压阀就自动打开，确保管线安全运行。多种方式保护就是指联合运用自动压力调节、泵设备逻辑控制、自动压力保护、自动通压等技术防护整条管线平稳运行的绝对安全。（4）水击的预先保护控制。整条管线都实行水击的实时预先保护，由处理中心实施。设计时还采用了先进的水击计算软件和控制软件。管线系统中任一站点发生水击时，水击信号都会迅速传送至控制中心，控制中心通过计算机进行识别并发送保护指令给上游和下游站点以执行限流和关闭操作。（5）附加系统的控制保护。设计时应采用可靠的仪表和电气设备组成独立系统对操作设备的附加系统进行控制保护，如控制污油池的液面高度和温度。
3 结语
国内外原油输送管道事故的统计、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。所以，要有针对性的完善原油输送管道安全持久运行的措施，建立和完善原油输送管道全过程管理体系，加快管道内外检测技术设备的研究开发，保障原油长输管道的安全经济运行。
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，2005，41：24-31.
[2] 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，2004.
[关键词]原油；输送管道；安全管理
中图分类号：TE832 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0183-01
1 原油运输现状
原油大致有5种运输方式，即铁路、公路、水运、航运和管道输送。其中原油管道输送具有安全性高、能耗低、输送量大、成本低和经济效益好等优势，是输送原油的最好方式。近几十年来，中国输送管道技术不断发展，水平逐渐提高，特别是高凝含腊原油的加热输送、原油热处理、高压输送及添加剂综合处理工艺已达到或接近国际先进水平。但是，原油输送管线在使用过程中，由于腐蚀、原油杂质与管壁摩擦造成的磨损以及意外损伤等因素，不可避免会造成管线的局部减薄、损坏甚至发生泄漏事故，轻则影响原油的输送、供应，重则会造成输送系统的瘫痪甚至起火、爆炸等事故。为保证原油输送管线安全运行，必须加强安全管理。
2 油气长输管线密闭输送安全防护技术措施
2.1 油气输送管线的规划设计。油气输送管线的规划设计是保证安全运行，确定管线结构框架和制定事故预防措施的基础。管线的规划设计阶段需要进行大量的地域测量，并对地域状况作出详细描述，以避免潜在的麻烦。总体规划时，应该依照国家和地区的长期发展计划以及油气资源情况选择管线路线和直径。压力管线系统的总体设计应首先考虑如下几方面。（1）合理选择管径和设置泵站，尽量选择适于环境的高质量钢管，考虑壁厚裕量和管线的抗压能力，减少泵站和加热站数量以减少投资。运用从泵到泵的密闭输送模式减少能耗和环境污染。（2）按电力负荷等级采用双电源或双回路，保证电力供应安全。特殊情况要配备应急电源或内燃机发电机组。（3）确保泵、加热炉以及其他设备的正常工作，且高效可靠地运行，应急设备和不稳定系数应保存下来。（4）应该采用可靠、先进的监控系统和安全防范措施。
2.2 安全监控系统。近年来我国油气管网严重遭受到第三方破坏，自身腐蚀与设计和操作等原因造成的破坏。当受到以盗窃为目的的钻孔破坏时其具有隐蔽性，如果盗窃油气的过程很缓慢，就不会在液体内形成明显的负压波或声波；即使出现并监测到了负压波，但巡线员到达出事地点也为时已晚。所以，应对盗窃之前即打孔破坏阶段进行监测，防患于未然。为此，宜采用先进的安全监控系统保证油气管线长距离密闭输送的安全运行。
2.2.1 中央安全监控系统的监控方式。油气管线的管理系统是一个集中分布式的监控系统，在处理中心采用集中监控，各个站点采用健在式监控。在一体化的监控和处理下，管线采用分层控制和序列控制方式。（1）分层控制。一个泵站通常有三层控制：第一层：处理中心遥控。正常运行时，整条管线系统处于中心控制之下，各个站点的控制指令不产生效用。第二层：站控室遥控。每个站点都配备有终端控制计算机设备，泵站操作员可以通过控制台监控泵站运行。第三层：区段控制。根据区段仪表的指示，通过按钮可控制相关冷门和设备，从而为管线维修提供方便。与此同时，处理中心和站控室的相关功能。（2）序列控制。为进一步提高控制的可靠性，系统采用序列控制，即如果第一顺序控制失效，第二顺序就会发生作用，以此类推。若输出压力保护应按以下顺序控制（a）压力控制器自动控制调节阀和节流阀；（b）控制程序自动保护泵的关闭；（c）高压阀自动泄压。（d）站出口压力开关控制泵的关闭；（e）泵出口压力开关控制泵的关闭。
2.2.2 安全保护措施。为保证密闭输送安全可靠运行，设计各个子系统时都制定有安全技术措施。（1）电气保护。计算机或者仪表一旦出现故障，都有相应的技术保护。如泵入口管簇压力的超低保护，当泵入口管簇压力超低时，压力开关就关闭所有正在运行的泵设备。主发动机都采用电流差、过电流和低压保护，故障警报信息会被传输到站控设备和处理中心。（2）机械保护泵况监控器性能要可靠，能对泵组的温度、定子和线圈的温度和振动情况，以及机械密封的泄漏情况进行监控。站控室仪表、站控设备和处理中心都能显示警报和泵的浸没信息。必须配备一套清管器自动过站系统和用于确定清管器反向时间的计算机软件。（3）泄放保护采用高低压泄压阀，安全而又可靠。该阀门有一套控制系统和阀门系统。密闭输送时，如果发生水击或者出入口压力过低，高低泄压阀就自动打开，确保管线安全运行。多种方式保护就是指联合运用自动压力调节、泵设备逻辑控制、自动压力保护、自动通压等技术防护整条管线平稳运行的绝对安全。（4）水击的预先保护控制。整条管线都实行水击的实时预先保护，由处理中心实施。设计时还采用了先进的水击计算软件和控制软件。管线系统中任一站点发生水击时，水击信号都会迅速传送至控制中心，控制中心通过计算机进行识别并发送保护指令给上游和下游站点以执行限流和关闭操作。（5）附加系统的控制保护。设计时应采用可靠的仪表和电气设备组成独立系统对操作设备的附加系统进行控制保护，如控制污油池的液面高度和温度。
3 结语
国内外原油输送管道事故的统计、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。所以，要有针对性的完善原油输送管道安全持久运行的措施，建立和完善原油输送管道全过程管理体系，加快管道内外检测技术设备的研究开发，保障原油长输管道的安全经济运行。
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，2005，41：24-31.
[2] 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，2004.