2008年5月12日,四川省发生里氏8.0级强烈地震,震中位于阿坝藏族羌族自治州汶川县。联想日本关东8.2级大地震、美国洛杉矶6.6级大地震等案例,其引发的燃气管道爆炸等次生灾害事故损失已远远超过地震本身。中国石油西南油气田公司输气管理处(以下简称输气处)天然气调度面临严峻的考验,必须对天然气调度应急进行更为深入的思考,以确保天然气管网在任何情况下的安全可控。
输气管理处所辖7个输气作业区,负责由33条输气干线、31条输气支线组成的总长度超过3000km的南、北干线环形管网,以及249座输配气站场、阀室、阀井、2个CNG站的管理和维护,日输气量达2800×104m3。
一、天然气调度面临震后四大应急考验
5月12日14时28分发生的8.0级大地震,使输气管理处管理的近3000km输气管道和200多座输气站场、阀室均承受强烈震感。重灾区德阳、绵阳市区域内分布有输气管理处管辖的成德线、中青线等约200km天然气输气管线、数十个站场及阀室,向23家用户供气,其中包括此次受灾大企业东方汽轮机厂、什邡莹峰公司等。
(1) 重灾区内有的用户管线或设备受损非常严重,现场一片混乱,信息无法沟通。做好天然气泄漏等危急情况的应急处置,确保区域安全是急中之急。
(2) 强震后2h,包括川化、攀成钢、成都煤气公司等30家用户由于管线、设备出现故障,或者因安全考虑紧急减、停产,减少用气量达400×104m3/d,且绝大多数集中在成都、德阳、绵阳地区,北干线、威青线、成德线、青(白江)-彭(州)管线等5条输气干线压力持续上升,以北干线末点、威青线起点的青白江站为例,到12日22:00,压力已升至2.42MPa,比正常运行压力高0.5MPa,逼近最高节点控制压力2.5MPa。爆管随时可能发生,后果不堪设想。
(3) 地震及其引发的灾害对输气处管网、场站以及各种设施可能造成损坏,安全可控运行存在困难。
(4) 人员撤离办公地点,无法利用SCADA系统对46座关键场站实施监控,也无法利用“生产运行系统”进行网络调度,加上通讯中断,调度渠道很不畅通。
二、输气管理处采取的有效应急举措
(1) 在强震发生的第一时间内,以处于重灾区的涪江输气站、什邡配气站为代表的值班员工在发现用户压力急剧下降,情况严重失常,且联系不了上级和用户的情况下,果断采取应急措施,立即切断用户供气阀,成功避免涪江-平武管线发生大爆管事故以及一系列可能发生的事故。
(2) 气源、用户、管线等多种措施并举,科学调配,成功解除管网憋压危险。
1) 减少进气量是解决管网憋压最根本的办法。在用户因受灾原因减停气且恢复时间、气量不明确的情况下,积极与上级和西南油气田公司下属各气矿、净化厂沟通,地震期间,全西南油气田公司涉及减、停产气井达262口,仅5月12日当天就减少向大管线进气197×104m3。
2) 增加输出气量,及时缓解管网憋压。根据平时对用户用气负荷的掌握,积极与能够正常生产,且用气量大、装置开、停车快速的用户沟通衔接,向云天化、川天华、泸天化、大甲醇等用户增供气量达到60×104m3/d。
3) 充分利用管网富裕能力储气,减轻憋压管线压力。2008年4月底刚投产的北内环远行压力和气量负荷一直只有设计能力的三分之一,地震期间通过城厢站调节,减少其向威青线输送气量,让更多的天然气储存在新建、安全可靠的北内环。在5月20日,北内环压力达到3.4MPa,较震前增加储气量108×104m3。
(3) 科学测算,在一些管段储气能力足够供应用户用气的前提下,及时调节,其他管线不再向其补充气量以减轻其负荷。对处于成都地区的青(白江)-彭(州)管线、平桥站-成都站Ф508mm供气管线就采用此种办法,以保证管线安全可控。
(4) 合理调整场站流程,确保设备、管件安全。对北干线等具备站场越站旁通功能的尽量利用旁通输送,减少因站场分离器、设备、管件等因强震出现不安全因素造成天然气泄漏、爆炸等危险因素。
(5) 及时组织应急巡检队对管网震后受灾以及地震诱发次生地质灾害危及管网情况进行详细排查,及时处置安全隐患。威内线(Ф630mm)、威五线(Ф377mm)管道在地震后管线周围存在危岩以及山体跨塌的安全隐患第一时间被发现,及时采用专业地质部门设计方案进行妥善处置,避免可能的次生灾害发生。
(6) 沉着应对外部通讯中断,确保调度渠道畅通。强震之后的数小时,成都市的中国移动、联通、电信的通讯全部中断,俨然信息孤岛。调度部门员工在紧急疏散后,SCADA和网络也无法利用,只有依靠唯一畅通的石油内线进行指挥,并委托外部通讯畅通的作业区帮助输气处调度室进行信息沟通和各项指令的上传下达。
三、对天然气调度应急的几点思考
川渝油气田的奋斗目标是“奋力推进三百亿战略大气区和一流天然气工业基地建设”,输气管理处“三横”、“三纵”、“三环”的输气大管线格局将对天然气调度应急水平提出更高要求,反思此次地震应急的经验,有几点思考和建议:
(1) 应加快地下储气库建设。随着输气量的逐步加大,预计在西南油气田公司300亿立方米产量达到时,大管网日输气量必将达到6000~7000×104m3,管网储气将只能满足日调峰。而季节调峰和发生重大事故的应急调整不能只依靠管网储气,地下储气库的建设是天然气各种应急情况下的有力保障。
(2) 进一步完善应急体系。
1) 首先修订完善《天然气调度应急预案》。现有的《天然气调度应急预案》只是针对单一的管网、气源或者用户故障情况下应急调度,没有充分考虑重大事件发生(如强等级地震、战争、恐怖袭击)的应急指挥。应结合管网、用户情况制定出其不同受损情况相应应急预案。
2) 进一步完善应急调度中心建设。作为输气处生产指挥中心的天然气调度中心是大脑神经中枢,必须保证信息、通讯的随时畅通,以确保管网安全平稳。输气处及其下属各输气作业区都应结合地域分布、交通、通信的情况设立备用调度中心,同时处级单位考虑增设设施完善的流动应急指挥车。
3) 加强应急预案的演习。要做到“一旦出现危机,每个员工都知道自己该做什么,怎么做”。在完备的安全管理体系和1+9(1个总体应急预案和9个专业应急预案)应急预案体系下,总预案每年演习一次,调度等专业预案每半年演习一次,作业区每季度演练一次,落实到每个班组的分预案每月演练一次。
(3) 针对川渝地区地质灾害频繁,水库林立、化工厂众多等实际情况,建立管网周边环境数据库,并有针对性地对一些危险区域进行防范和应急准备。
(4) 采用多种方法,确保任何情况下通讯畅通,保证调度信息通道。可以考虑在各级调度中心及重要枢纽站配备海事卫星电话,作为应急备用通信方式。同时仍然要制定在通讯完全瘫痪下,各作业区、各点站各自为战情况下的处理权限及相应应急处置办法。
(5) 加强管道抢险维修中心建设,全面提高抢险能力。针对管线各种事故工况以及必要的自然灾害情况下,配备先进水平的管道抢(维)修特殊装备和抢险机具,同时对抢(维)修人员的技术水平进一步培养提高等。
四、结束语
输气管理处在地震发生后反应迅速,成功避免了涪江-平武管线大爆管事故以及一系列可能发生的天然气泄漏、爆管等事故;气源、用户、管线等多种措施并举,科学调配,成功解除管网憋压危险;及时组织应急巡检队对管网震后受灾以及地震诱发次生地质灾害危及管网情况进行详细排查,对不安全隐患及时处置;沉着应对外部通讯中断,确保调度渠道畅通。
输气管理处地震后的应急处置措施得当,“为西南地区输气管网安全平稳运行,为全力保障成德绵等重灾区的安全平稳输供气,中国石油西南油气田公司输气管理处做出了重大贡献。”这是四川省经济运行管理部门相关负责人对输气处在汶川8.0级大地震后应急处置工作的高度评价。