城市天然氣管道安全危害成因分析及其防范措施

【摘要】：在“西氣東輸”的國家戰略工程的大背景下，天然氣管道工程發展迅速，強化天然氣管道的管理與維護，保障沿線管道的安全性與可靠性，提高人民群眾的生活水平是一項長期的任務。本文以天津市的天然氣管道工程為討論對象，分析了城市天然氣管道安全危害的原因，并提出了相應的解決措施。

【關鍵詞】：天津 天然氣管道；危害；防范措施

近年來我國天然氣發展十分迅速，隨著城鎮化進程的不斷加深，大城市、中小型城市及一些鄉鎮氣化率有了很大的提高，這就需要鋪設大量的天然氣管道。天津市在京津塘地區具有核心的經濟地位與地理位置，其天然氣供應源頭比較充足，目前有華北、大港、渤西及陜甘寧四個主要的油氣田為天津市提供優質、潔凈的天然氣。目前全市四個主要居住區上百萬人口已經使用上了天然氣，據規劃，到2015年天然氣供熱面積將會由目前的200萬㎡提高到4000萬㎡。鑒于此，天津市天然氣輸氣管網工程是實現天津市經濟持續發展與提高市民生活水平的客觀需要，為了更好的提高天然氣管道工程的建設的質量，保障天然氣輸送的安全性，對目前管道中出現的安全危害因素進行分析是十分有必要的。

1、危害天然氣管道因素分類

管道在使用的過程中，通常會因為下列幾方面原因而到損害：設計不合理、施工質量問題、第三方的人為破壞以及自然腐蝕等。

1.1 設計不合理。長輸管道的建設是一項高投資的大型工程，為了確保工程的質量，做好施工的前期工作至關重要，設計前期必須做好調研工作，根據行業標準規范，制定多個預期計劃，深入討論，最終確定一個最為合理的方案，以此來保證長輸管道的經濟性和可靠性，通常，前期設計合理與否造成的影響主要表現在：

（1）首先要確保管道選擇路線的設計優良性。管線投資成本、施工難易程度以及管道投入使用后的安全性都要受到管道路線設計的影響，比如線路的走向、路程等因素的設計等，都會影響后期的運行，此外站場的選擇也應該同管路路線的部署進行優化匹配，站內建筑物要特別考慮到安全距離的問題，比如防火間距、分區、消防設施的部署以及防爆措施等，這些因素都必須統籌考慮到，避免因為災害事故而導致的災難性后果。

（2）設備類型選擇以及工藝流程。長輸管道投入使用后能否安全運行，受多方面因素的影響，比如系統總流程的設計、設備部署以及各站場的工藝流程等。如果設備類型以及工藝流程選擇設計比較合理，那么系統運行的安全性就會大大提升，反之，系統安全性風險則會增大，如果有關參數設計不當，會導致水力、熱力措施不到位，站場位置以及壓縮機等都會與預期目標發生偏離，從而引發各種潛在風險。

（3）管道強度的計算。在進行管道強度的計算過程中，如果沒有對載荷充分計算評估，或者安全系數值取的不恰當，將會導致管材以及管道的壁厚計算值不足。安全系數的設定杜絕按照設計經驗而定，必須根據當地區域標準、穿越鐵路與否、河流的大小等因素而定，如果在前期沒有做好沿線勘察工作，將會造成安全系數錯誤，那么就可能導致管道壁厚過低，此時這些管道的強度便不能滿足工作需要；同理，如果導致管道壁厚過大，那么就會造成巨大的資源浪費。因此必須對管道的強度、剛度受力情況等因素徹底分析，避免惡劣后果的出現。

1.2 管道施工的缺陷

施工的好壞直接影響管道的可靠性和使用壽命，管道施工缺陷主要有：

（1） 焊接缺陷。管道施工過程中很重要的一個環節是焊接。焊接不良造成的管道缺陷有：焊瘤、裂紋、未熔透、氣孔、含雜質以及咬邊等，一旦出現了焊接缺陷而沒有及時查出，那么一旦管道投入使用，這些缺陷將很難再被發現，直至造成泄漏等嚴重后果。

（2）補傷質量、防腐層的補口 補傷質量、防腐層的補口所引發的質量問題主要有：表面粗糙、同鋼管防腐層搭接的長度不夠、補傷面積不足、補傷的粘結力度不夠、抵御二次腐蝕能力差等。通常來講，管道的腐蝕問題是補傷、補口質量差所導致的最常見的一個問題。

（3管溝挖掘、回填的質量問題。管溝在挖掘過程中，如果基礎不牢或者深度不足，在進行機械壓實的時候，管道就會因為管溝形狀不對而產生彎曲變形，這會對管道內水流情況產生不良影響；假如機械壓實做的不夠，管道極易產生拱起變形。當管道放入后，要進行回填操作，回填土必須保證土質質量，不能摻入過多的石塊等硬質材料，以免造成管道的硌傷，回填高度等必須滿足行業標準的規定。

1.3 第三方的人為破壞。

很多天然氣等長輸管道的破裂、爆炸事故都是人為的破壞造成的。長輸管道的路徑土地所有權不統一，土地亂挖現象嚴重，管道路線跨度長，治理難度較大，主要表現有：

（1）建筑施工引起的管道破壞。人口數量多、經濟發達的地區，施工、建筑、道路橋梁建設的頻率高，然而在缺乏有效的管理機制下，這些工程建設很容易觸及地下的管路管道。

（2）河床作業造成的管道損害 有些地區河流豐富，當地河床作業頻繁，諸如挖土、取沙、河道清淤等工作等都有可能觸及管道，從而造成管線裸露、破壞等現象。

1.4管道自然腐蝕的危害

長距離的管道路線損害的最常見的一個原因就是腐蝕，腐蝕會造成管道壁變薄、破裂、穿孔并最終導致漏氣、漏水惡劣后果。管道一旦裸露，便會在空氣、水以及酸性物質的作用下，迅速腐蝕；如果土壤條件合適，再加上污染物質的侵蝕，地下管道很容易受到電化學腐蝕，此外應力腐蝕、細菌腐蝕還有雜散電流腐蝕也是管道腐蝕的主要表現形式。

2 減少天然氣管道安全危害因素的對策及建議

2.1 緊抓源頭設計工作 質量是設計出來的而不是制造出來的，設計工作必須嚴抓，站場盡可能的選擇在易于維修和交通便利的地方。輸氣站位置的選擇要根據周圍建筑、公路、山坡的情況，再結合防火距離而定，避免在低洼處選址。站場設施的數量要有一定的冗余，做好防火防爆的預備工作，必須保證通信設施的質量，管道干線應根據管材質量、路徑土質等而定，特別的，在特殊的地段必須結合泥石流、滑坡等自然災害爆發的可能性而做好充分的應對措施。線路截斷閥的質量務必過硬。此外，設計方應該有足夠的時間去完成設計工作，設計方案要制定多個，經過討論取最優，當路線經過公路、河流以及人口稠密的地區時，還要對其特別分析，以此確保工程質量。

2.2 嚴格按照規范施工，保證施工質量。施工安全直接關系到管道能否安全運行。施工的過程中，除了要遵循有關的標準規范外，還應該特別重視以下幾個方面：

（1）根據管道材料進行評定，選擇最恰當的焊接工藝，嚴格按照施工流程進行，購買材料、施工、工程監理等各方面都要嚴把質量關。

（2）特別重視河流豐富或者地質災害頻發地區的管道施工工作，應該嚴格按照設計要求，在這些地區嚴格管理，確保施工質量。

（3）對于管道焊接后防腐補口問題，應該采取積極的措施予以解決，比如可以采用先進的補口工藝、選擇高質量的補口材料，以此來保證補口質量，徹底杜絕焊縫處因為腐蝕所造成的潛在風險。

（4）科學管理，文明施工，對于管道防腐層要特別小心的保護，一旦在施工過程中出現損壞，必須在第一時間予以修補，此外，還要謹慎施工，避免將施工工具，諸如手套、焊條等物品遺落在管道內部。

2.3 做好天然氣管道保護的宣傳工作并建立沿線巡查機制。在管線所在地區，當地部門必須做好管道安全保護的教育宣傳工作，讓群眾真正意識到天然氣管道的重要性，提倡全民行動起來保護天然氣管道；此外還要設置天然氣管道的沿線巡查機制，要定期對管道周圍情況進行排查，引入GPS等先進的定位設備，能夠迅速定位管道的損害地點，特殊地段要給予特別的重視，定期檢查，設置群眾舉報機制，及時處理違規情況，對于建筑物占壓天然氣管道的現象要及時的予以制止，將人為因素或者自然災害所造成的破壞程度降到最低。

參考文獻：

[1] 于洋.城市燃氣管道設計若干問題的探討[J]. 煤氣與熱力，2007

[2] 彭知軍.預防第三方施工對燃氣管道及設施破壞的措施[J]. 煤氣與熱力，2010