山区区域天然气管道应急救援技术研究

张兵

（中石化江汉油建工程有限公司，湖北 武汉 430000）

目前，我国天然气管道建设正处于快速发展时期，山区管道长度不断增大，而管道途经地区各种复杂的地质条件多样性、气象条件的复杂性以及管道附近国家基础设施建设的增多，都对管道造成不同形式的威胁，管道腐蚀穿孔、应力集中释放造成焊缝开裂、第三方破坏等等险情时有发生，而山区地质环境又制约了管道事故的应急救援。一些抢修单位对山区管道抢修机具运输和专用设备进行了研制，对山区抢险预案有针对性进行组织抢修演练。为确保山区管道应急救援的顺利进行，本文介绍一些山区天然气管道抢修的好方法和新经验。

一、天然气输送管道事故危险源情况及风险分析

油气输送管线突发事件是可能存在的事故灾难类突发事件之一。根据我市油气企业的业务类型，通过风险评价和风险分析，可能发生的事件主要类型有：1.洪水、山体滑坡、地震等自然灾害引发的大规模油气管道断裂、油气大量泄漏及泄漏引发火灾、爆炸或重大环境污染事件。2.因第三方破坏、设备设施故障、管道腐蚀或操作失误等原因造成的油气管道发生大量油气泄漏，易引发火灾、爆炸或重大环境污染事件。

二、提高天然气输送管道事故应急响应质量的有效措施

（一）构建统一的应急管理组织体系

构建统一的应急管理组织体系，就是将应急救援力量和应急救援资源进行统一的管理。由于天然气输送管道事故应急救援是一项专业性较强且涉及内容较多的工作，所以如果仅仅只是依靠管理部门进行处理是远远不够的，还需要将各方力量和资源有机结合，从而形成一个统一的应急管理组织，并发挥其作用，开展有效的指挥工作。同时，借助地理信息系统（GIS），建立起应急救援指挥决策系统和应急救援资源数据库，将分布不同地理位置的救援力量和应急资源进行统一的管理，这样在发生管道事故时，指挥中心可以通过决策系统确定事故发生附近的救援力量和应急资源情况，然后快速调集所需救援力量和应急资源，通过统一的指挥，各部门有效配合，从而开展有效的应急救援。

（二）完善天然气输送管道信息平台的科学化建设

要想有效解决天然气输送管道事故应急响应中存在的问题，还需要不断完善输送管道信息平台，加快科学化建设，为管理人员提供有效的、全面的管理信息，这样管理人员能够根据实际的情况来进行科学合理的监督管理。完善天然气输送管道信息平台，需要开展相应的实践调查工作，掌握天然气管道输送的情况，然后根据掌握的运行情况，将正在建设或者将要建设的各项管理数据进行归纳总结并详细录入天然气输送管道信息平台中，从而进一步完善输送管道信息平台，保证数据的完整性，为管道维护和管理提供高效率的管理系统。同时，可以充分利用网络资源，实现数据共享和异地数据查询等功能，这样一旦发现异常情况，管理人员能够及时定位事故发生的区域，然后调用相关的信息进行分析，为决策提供准确的数据，从而更好地满足天然气输送管道应急响应的要求。此外，建立事故动态模拟系统，需要充分了解事故的特点，进行有针对性的分析，根据事故成因的分析结果，采用适当的数学模型对事故影响区域、发展过程进行相关的数据计算、模拟和预测，提升事故预测分析的能力，为天然气管道输送应急响应方案的制定提供有效的参考依据。

（三）建立高效的天然气输送管道事故应急响应机制

建立高效的天然气输送管道事故应急响应机制，首先，要不断改进和完善事故应急响应预案，保证应急响应预案的科学性和高效性；其次，对管道施工发生的影响因素进行有效分析，保证救援路线的科学性，从而提升救援的效率和质量；最后，做好管道事故救援的调查和总结工作，从中寻找事故发生的规律，从而做好天然气输送管道安全运行的监测工作。

三、山区抢修施工方法

（一）施工准备

1.对泄漏点现场地形地貌勘查准确，包括山体坡度，地质情况，充分考虑地质承载力。在勘查准确后，选择合适的施工机械，进场方式，施工机械选择就近原则，进场方式主要依据现场实际情况选择，同时考虑施工时间问题。2.合理调配人员。人员的调配一方面要满足整体抢修需要，二是要做好职能分工，分好主次。选择维抢修精锐力量作为组对、焊接的主体队伍；维抢修配合单位预置架设上山机具及负责管段切割和电气辅助作业；雇用当地人员进行管沟开挖；当地管道部门做好后勤保障。每组队伍确定好指挥人员，便于彼此之间的协调沟通。3.依据现场勘查情况，确定管道走向及管沟开挖范围，设备、车辆、土方及管件预置的摆放位置，具备条件的提前使用挖掘机、推土机对摆放场地进行平整。设备的摆放需要考虑电气焊接设备排布线走向便于现场作业。4.装备的集装化、轻便化，集装化设备需要便于装载工具的运输。小型集装化设备能够做到可拆卸，方便吊取。所装载的设备基本包括切割、组对、焊接、电气、起重几个主要部分。5.管沟开挖标准符合施工要求。管沟开挖的长度以泄漏点为中心，前后分别延伸至管道上下游两道焊口处，以便于前后焊口检测，判断是否存在缺陷从而确定换管长度。同时管道开挖裸露长度越长，越有利于对口时两端管线的微量调整。但需要注意的是管道开挖过长，切管时，管道受应力变形量可能越大，给下一步对口造成困难，因此管道两侧的支护是必要的。管沟的宽度为管道两侧分别留有2—3 米间距。管道距离管沟底部高度一是考虑切管防腐作业空间，二是考虑焊接作业空间。对于作业坑底部积水情况，首先要开挖排水渠，集水坑，并使用潜水泵对坑内积水进行抽排。6.管道的组对焊接作业需要参照相应的油气长输管道施工验收规范。对于其中的坡口角度、钝边长度、焊缝间隙、错口余量等尺寸都要依照标准执行。焊接作业需要有具备符合施工要求的焊接工艺评定，并在焊接前对每名焊工进行技术交底，以保证施工质量合格。

（二）方案确定针对天然气管道应急抢修

主要采取三种方案：焊接套袖、安装卡具、管段更换。其中焊套袖和装卡具两种方法与一般管线施工相同。而更换管段则需要考虑山区现场的实际环境。采取换管方案，首先需要确定所切管段的长度。由于是山区地段，管段的运输及吊装要考虑现场环境。对需要更换的管段事前做好测量，所切的长度需要考虑到坡口和焊缝的距离。管段切割前，需做好预防管道切割后位移，造成对口下料困难。管线吊装对口可采取挖掘机辅助。

四、山区天然气输送管道抢修施工安全注意事项

山区抢修作业由于地形特点，施工过程中存在较大风险隐患，因此在环境安全方面有多条注意事项：

1.施工安全方面，首先必须有持特种资质的人员安装、调试、操作卷扬机和悬索系统及起重运载车辆。2.在坡度较大的地段，应设置挡石墙，防止陡坡段的土石方滑落，危及下方施工人员及周围群众的安全。沿管道设置安全防护网，防止碎石滚落伤害施工人员和设备，工作区域要设置栅栏和标志。3.管沟开挖过程中，土方应堆砌于管沟两侧，为防止土方侧滑，局部应砌筑挡土墙。坡度大、管沟两侧没有足够空间堆砌的地段，利用悬索将多余土石方运至平缓地段空地。作业坑四周需要修筑缓坡，并使用沙袋加以支护，坡角70°—80°，在作业坑内沿管道走向方位两侧开挖逃生通道。4.沟下作业时，应设置防护箱，其次需有专人负责警戒，发现石块下落或倒塌等险情，应立刻提醒施工人员转移或躲避。雨季期间，在横坡段挖排水渠，以确保洪水的排放并保护施工设备、管沟、以及管沟中的管线。焊接位置坡度大于20°的，应修整出施工操作平台，确保施工作业的安全。5.做好地质灾害预警，积极获取相关预报信息，重点防地震，防上山体滑坡，防泥石流等。6.环境保护方面，清理作业带期间，作业带的宽度限制在15m之内，以减小对环境的破坏。防止水土流失，不得污染水源。如遇植被茂盛的地区，还需加强防火措施。

结语：总而言之，天然气输送管道事故应急响应机制涉及内容较多且构建过程相对复杂，需要从多个方面进行，保证应急救援体的科学性和合理性，从而提高管道事故应急响应的效率和质量，减少事故的发生以及带来的严重影响。