城市埋地燃气管道的风险分析及应对措施

邵小华1  范长友2

摘要：城市埋地燃气管道运行环境复杂多变，所以在管道的设计、施工、运行和操作的过程中存在许多诱发管道事故的模糊因素。因此，对城市埋地燃气管道进行风险分析尤为重要。论文阐述了当前的城市埋地燃气管道失效存在的风险进行分析，并提出了应该注意的问题。
关键词：埋地燃气管道  风险分析  应对措施

城市埋地燃气管道不仅是将燃气（有着易燃、易爆、有毒等特性的煤气、天然气和液化石油气）输往城市各个用户的能源通道，而且还是与城市供电系统、供水管网和交通道路一起构成现代城市的公共基础设施。其一旦发生管道失效事故，后果将很严重。因此，开展城市埋地燃气管道的风险评价，保障其安全运行具有十分重要的意义。
1工程概况
A市埋地燃气管网是从20世纪70年代逐步发展起来的，管道材料主要是铸铁，管径主要规格为：DN600，DN500，DN300，DN200；而低压管线目前长度大约为120公里，管径的主要规格为：DN300，DN200，DN150，DN100，DN75。其输送介质主要是煤气，部分管道输送介质为天然气。现由于许多管道进入了老龄期，则由于管道本身的老化、腐蚀以及人为的破坏，使得管道事故频繁发生，这严重影响了管道的正常运行和周围的自然环境，由此看出管道的安全可靠性问题日益突出。因此，有必要对在役老管道系统进行风险评价，管道管理者可通过评价来了解管道的现状，找出缺陷，并制定出预防管道失效的措施，有效地防止燃气管道事故的发生。
2城市埋地燃气管道的风险分析及防治对策
2.1腐蚀破坏
腐蚀破坏是管道中最常见的破坏，腐蚀主要是管道内腐蚀和管道外腐蚀，管道内腐蚀的风险大小主要是与输送介质的腐蚀性强弱以及防腐蚀措施采取的得当与否有关.管道外腐蚀是管道腐蚀的主要因素，它与管道的阴极保护、外涂层质量、土壤腐蚀性、使用年限、电流干扰、管道材料及应力腐蚀等因素有关。混凝土楼板内的燃气管道引出处应设套管。套管伸出地面5～10cm。套管两端应采用柔性防水材料密封。对17段管段的检测结果进行统计分析得到：管道外防腐层绝缘电阻率为500～10 000Ω·m2，平均值为5 869. 96Ω·m2，对ECDA区管段外防腐层缺陷程度的评价结果及处理措施列于表1。
表1管道防腐层评价结果及处理措施
防腐层绝
缘电阻率/
(Ω·m2) ≥10 000 10 000~2 000 2 000~500 ≤500
评价等级 优 良 差 劣
管道长度/m 1200 8900 4500 3500
所占比例/% 45.95 33.98 12.55 15.75
老化程度及表现
基本无老化
老化轻微,无剥离和损坏,基本完整 老化较严重,有剥离和较严重的透水现象 老化、破损或剥离严重,轻剥即掉
应采取
的措施
不需要维修、补漏
以2~3年为周期进行检漏开挖修补作业 重点监控,有计划地安排修复 结合破损点定位,近期开挖修复
其中防腐层严重破损、已基本失去防腐作用且需要立即进行修复的一类缺陷点有18个，防腐层质量很差、与管道之间已发生严重剥离但仍起到一定的防腐作用、需要在1～2年内进行修复的二类缺陷点有20个，防腐层老化、与管道之间轻度剥离、防腐层变薄且绝缘电阻率偏小、可暂不修复的三类缺陷点有24个。防止防腐层被戏伤或破坏及水气的侵入。
2.2第三方破坏因素
第三方破坏表示非管道职工所做的对管线系统的任何损坏或活动，从而造成管道的穿孔或破裂，最终导致管道失效使燃气外泄。分析出能造成管道失效的第三方破坏的影响因素主要有：⑴管道的埋地深度；⑵管道周围的交通状况；⑶是否有违章建筑以及违章建筑的占地面积的大小；⑷是否在管道周围进行施工；⑸燃气公司的管理水平如何；⑹燃气公司对于有关管道的一些原始资料以及现状的检测资料保存的完整性；⑺管道运行的路线是否有清楚的标志；⑻管道运行周围的路面是否有开裂、坍塌现象；⑼管道运行的地下环境如何；⑽管道运行周围居民的活动情况。
燃气管道遍布城市的每—个角落，单靠燃气生产、经营单位的定时、定点检查，不能发现所有的安全隐患，而一旦出现燃气泄漏，直接受害的就是广大城市居民。因此，要加强燃气安全常识的宣传，要求广大城市居民充分认识燃气的危险性，提高安全意识，把保障城市燃气的安全当作自己份内的事，并充分发挥人多、面广的优势，积极协助燃气生产、经营单位搞好城市燃气运行的安全管理，发现燃气泄漏或其它安全隐患，立即报告燃气生产、经营单位，以便迅速组织抢修。
2.3管道设计
影响管道失效的重要因素还有管道的初始设计与管道目前运行的关系。也许这看起来是比较简单的，因为人总有在设计决定事物阶段就有对以后可能出现的一些事故的制定出全面的预防措施。管道铺设时的数据以及在铺设之前所计算的参数数据等资料所保存的完备性，也对管道设计因素的评价有一定的影响，即影响管道设计因素的因素有以下几种：于管道的设计资料是否保存完整；管道铺设前的设计参数是否符合管道运行要求；铺设时的设计规范与当前的是否有差距。
在该管道的设计中，应该做到以下几点：严格执行国家石油天然气行业的现行标准、规程、规范和管理规定；线路走向安全可靠、经济合理，充分考虑施工和运行管理的可操作性；对河流、公路等穿越段管线采用套管保护、重点设防；管道防腐采用外涂层加阴极保护的联合防腐术；采用SCADA系统，对各输气站工艺参数实时监控，设置联销报警系统，实现科学化、自动化管理；做好工程地质勘察，尽量避开不良地质地段，采取合理有效的防静电和雷击措施，使自然灾害可能对管线造成的影响降到最低。
2.4管道施工因素
这应该引起管道管理以及运行者的高度重视，尽力实施一些措施来减少由人为误操作而引起的管道事故。通常在管道预制过程中，造成管线投产后可能发生失效的原因有：管材表面的缺陷存在，管径不符合标准，管道的壁厚制造的不均匀等。管道安装铺设人员未按照设计规定的技术要求进行操作，如施工时的材料选择和技术处理方法等，从而最终造成的管道失效事故。在这些问题的处理上不能出现推诿扯皮现象。
在施工问题上应该注意以下问题：加强职工的安全技能培训，事故的发生归结于人的不安全行为和物的不安全状态，而这两方面都是由于人的因素而引起的。因此，燃气行业更要注重“以人为本”的管理思想。管道安装完毕后应立即进行试压，试验压力为10KPa，10分钟内无压降为合格。在通气点火前按此标准再试压一次，合格后方能点火。②竣工图上必须清楚标明管道的走向及相对标高，竣工图须给用户一份各查。同时，还要充分利用安全生产周、安全生产月与职工培训等方式，采取知识竞赛，促进职工学习和掌握安全知识，提高掌握安全技能，做到业务精、技能熟，在处理异常事件中处变不惊，冷静沉着，安全到位。
3结语
城市埋地燃气管道安全输送风险因素诸多，如何预防事故的发生，保证全线安全稳定运行是一个综合性课题。论文认为城市埋地燃气管道风险因素主要存在以下几种，如：腐蚀，设计上的问题，施工因素问题及第三方破坏等因素，因此应该对这几方面进行重点安全及质量控制，尽量杜绝事故的发生。
参考文献：
[1]孙永庆等.我国燃气管道风险评估现状、差距及对策.天然气工业.第24卷第5期.
[2]易云兵，姚安林，姚林等.油气管道风险评价技术概述[J].天然气与石油,2005，23（3）：16～19.
[3]孙永庆，钟群鹏，张峥.燃气管道风险评估的关键技术和主要进展[J]，天然气工业，2005，25(8):132~134