一起煤氣管道泄漏事故的剖析

卓平

（攀枝花市煤氣總公司）

一起煤氣管道泄漏事故的剖析

卓平

（攀枝花市煤氣總公司）

通過(guò)對(duì)攀枝花市煤氣總公司電廠居民生活區(qū)煤氣主管道發(fā)生泄漏事故的剖析，全面分析了引起泄漏事故的因素，找出了事故的原因，對(duì)預(yù)防煤氣管道泄漏，確保煤氣管道的安全暢通具有重要意義。

煤氣管道；泄漏；剖析；事故

1 事故概況

2011年9月，攀枝花市電廠居民生活區(qū)居民和門崗值班人員常感頭暈，并嗅有焦油氣味。門崗值班人員立即上報(bào)攀枝花市煤氣總公司，經(jīng)調(diào)查確認(rèn)為埋地煤氣管道泄漏。各有關(guān)人員立即組織搶修，杜絕事故的擴(kuò)大。從挖開(kāi)后的現(xiàn)場(chǎng)看，隱患是地下煤氣管道的接口處嚴(yán)重腐蝕造成了此次事故的發(fā)生，經(jīng)檢查其它界面也已腐蝕嚴(yán)重。

2 煤氣管道狀況

2.1 攀枝花市電廠居民生活區(qū)煤氣管道安裝狀況

該地區(qū)現(xiàn)有用氣單位8家，煤氣用戶750余戶，中低壓煤氣管線6.5km，其中1984年以前敷設(shè)的管道近3.5km。攀枝花市區(qū)，是最早安裝使用煤氣的。該地區(qū)地形復(fù)雜，地下水位偏低，屬?gòu)?qiáng)腐蝕性土壤。氣源氣質(zhì)差，雜質(zhì)含量嚴(yán)重超標(biāo)，使煤氣管道內(nèi)外壁雙向受蝕，損壞嚴(yán)重。

2.2 腐蝕因素及特征的機(jī)理分析

金屬管道敷設(shè)于空氣或土壤中，常常由于化學(xué)作用、生物作用和電化學(xué)作用等因素，使金屬管道外壁和內(nèi)壁不斷地被腐蝕損壞，致使管壁逐漸減薄，嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生穿孔泄漏，而引起金屬管道的腐蝕主要為電化學(xué)腐蝕。煤氣管道的電化學(xué)腐蝕過(guò)程為：

（1）在陽(yáng)極區(qū)，鐵溶解，變成鐵離子進(jìn)入電解質(zhì)（土壤）中。其化學(xué)反應(yīng)式如下：

（2）在陰極區(qū)，上式表示的電子，流至陰極區(qū)后，被電解質(zhì)（土壤）中能吸收電子的物質(zhì)（離子或分子）所接受。其電化學(xué)反應(yīng)如下：

當(dāng)陽(yáng)極反應(yīng)與陰極反應(yīng)等速進(jìn)行時(shí)，腐蝕電流就不斷從陰極區(qū)流經(jīng)電解質(zhì)（土壤）進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)，在陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)生Fe（OH）2，其反應(yīng)式為：

根據(jù)土壤介質(zhì)的差異及管道的材質(zhì)的不同，所引起的腐蝕可分述為：

（1）由于埋地鋼管金屬本身結(jié)構(gòu)的不均勻，表面粗糙度不同，以及作為電解質(zhì)的土壤物理化學(xué)性質(zhì)不均勻，含氧量不同，pH值不同等因素，因而產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，使陽(yáng)極區(qū)的金屬不斷電離而受到腐蝕。

（2）由于礫石和砂子透氣性好，而粘土透氣性差，埋在不同地段的鋼管將產(chǎn)生電位差，管道在陽(yáng)極區(qū)受到腐蝕。

（3）兩種不同材料的管道相連，也會(huì)引起電化學(xué)腐蝕。

2.3 煤氣管道的防腐措施

2.3.1 管道內(nèi)壁腐蝕的防護(hù)措施

（1）防止內(nèi)壁腐蝕的根本措施是將煤氣凈化，使煤氣中硫化氫、二氧化碳、氧和硫化物或其它腐蝕性化合物的含量達(dá)到允許值以下。另外，還可以在管道內(nèi)用合成樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂等作內(nèi)涂層，可防止管道內(nèi)壁的腐蝕，并減少煤氣流動(dòng)的阻力。

（2）及時(shí)抽放凝水缸集水，我們知道，即使煤氣中水分在規(guī)定范圍內(nèi)，隨著煤氣由氣源廠流入管網(wǎng)，溫度逐漸降低，煤氣中的飽和水蒸氣要凝析出來(lái)而匯集于管道下部，形成氣液兩相流動(dòng)，最終匯集到沿途設(shè)置的凝水缸內(nèi)，如果不及時(shí)抽掉缸中的水，那么有一部分水長(zhǎng)期滯留在管道內(nèi)，造成管道腐蝕，同時(shí)凝水缸也遭腐蝕。

2.3.2 管道外壁腐蝕的防護(hù)措施

對(duì)強(qiáng)腐蝕性土壤的地區(qū)的煤氣管道，其防腐后在原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行加厚，并用電火花檢漏儀對(duì)防腐情況進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收，合格后，可在一定程度上阻礙電化學(xué)腐蝕，延緩管道腐蝕速度，但管道防腐后在運(yùn)輸與施工中無(wú)法保證不受到任何損壞，而且防腐絕緣層在土壤溶液作用下會(huì)逐步老化。從腐蝕調(diào)查結(jié)果來(lái)看，庭院管道腐蝕嚴(yán)重，特別是引入管腐蝕斷裂或穿孔漏氣的情況占絕大多數(shù)。對(duì)防腐絕緣層保護(hù)不完善處，使用陰極保護(hù)加以彌補(bǔ)。

3 石油瀝青管道防腐

（1）管道防腐在涂刷底漆前，須將管子表面的鐵銹等雜物清除干凈，直到管壁露出金屬光澤，且在完全干燥的情況下才能涂刷底漆，底漆涂刷應(yīng)均勻，無(wú)空白，無(wú)氣泡，凝塊和流痕。

（2）埋地管道外壁采用石油瀝青加強(qiáng)級(jí)防腐。

（3）石油瀝青加強(qiáng)防腐。

瀝青涂層須涂刷在干燥的底漆上，應(yīng)保證無(wú)氣泡，無(wú)波紋，其配方要求如表1（單位mm）。

表1 底漆配制表

底漆在使用前應(yīng)先充分拌勻，用0.4×0.4mm的濾網(wǎng)過(guò)濾，并測(cè)量其比重，一般為0.8～0.82。

（4）熬制瀝青的溫度一般在200℃，最高不超過(guò)240℃，包扎用的玻璃布必須干燥，并在瀝青層熱時(shí)成螺旋狀包扎，同時(shí)將表面拉緊壓實(shí)與瀝青層粘結(jié)無(wú)折皺每圈玻纖布間允許有5mm的縫隙和搭邊，兩圈布的搭接長(zhǎng)度不小于100mm，并用熱瀝青或底漆粘合。

玻纖布的技術(shù)要求如下：

經(jīng)緯密度：5.2×5.2或8×8，根/mm2；經(jīng)緯股數(shù)8×2，寬度200～250mm封邊：兩端均封邊卷裝（帶心軸）；含堿量：中等級(jí)10%。

（5）防腐完成后需要對(duì)防腐層進(jìn)行外觀、厚度、針孔以及粘附力等指標(biāo)檢查。

4 根據(jù)2008年2009年2010年煤氣管網(wǎng)改造及多年的對(duì)煤氣管道腐蝕事故的處理經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為解決煤氣管道腐蝕主要有以下幾種方法：

（1）管道內(nèi)壁腐蝕的防護(hù)措施：防止內(nèi)壁腐蝕的根本措施是將煤氣凈化，使煤氣中硫化氫、二氧化碳、氧和硫化物或其它腐蝕性化合物的含量達(dá)到允許值以下，另外還可以在管道內(nèi)用合成樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂等作內(nèi)涂層。

（2）加強(qiáng)煤氣管道外防腐施工質(zhì)量，選擇適合本地區(qū)防腐材料及技術(shù)。絕緣層防腐法：國(guó)內(nèi)外埋地鋼管采用的防腐絕緣層主要有石油瀝青、煤瀝青、聚抓乙烯包扎帶、塑料薄膜涂層、環(huán)載煤瀝青等。我市埋地鋼管主要采用改性石油瀝青防腐。

（3）采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，煤氣管道進(jìn)行陰極保護(hù)。主要有外加電源陰極保護(hù)法和棲牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法，如表2。

表2

（4）要防止煤氣管道的腐蝕與堵塞，在煤氣管道內(nèi)壁涂敷防腐層，以隔絕鐵基體與腐蝕介質(zhì)的接觸時(shí)必要的。同時(shí)，要求防腐層達(dá)到負(fù)極化電位（-0.85V）最大的破損點(diǎn)直徑，若大于該直則達(dá)不到陰極保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

（5）管道外壁腐蝕的防護(hù)措施對(duì)強(qiáng)腐蝕性土壤的地區(qū)的煤氣管道，其防腐后在原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行加厚，并用電火花檢漏儀對(duì)防腐情況進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收，合格后，可在一定程度上阻礙電化學(xué)腐蝕，延緩管道腐蝕速度，但管道防腐后在運(yùn)輸與施工中無(wú)法保證不受到任何損壞，而且防腐絕緣層在土壤溶液作用下會(huì)逐步老化+從腐蝕調(diào)查結(jié)果來(lái)看：庭院管道腐蝕嚴(yán)重，特別是引入管腐蝕斷裂或穿孔漏氣的情況占絕大多數(shù)，對(duì)防腐絕緣層保護(hù)不完善處，使用陰極保護(hù)加以彌補(bǔ)電保護(hù)防腐與加強(qiáng)防腐絕緣層相結(jié)合從以上兩種防腐措施不難看出，不論是電保護(hù)防腐還是增加防腐絕緣層厚度，各自均存在著管道防腐的不完善之處，如果我們把兩種方法結(jié)合起來(lái)，既可彌補(bǔ)防腐絕、加強(qiáng)煤氣管道外防腐施工質(zhì)量，選擇適合本地區(qū)防腐材料及技術(shù)。絕緣層防腐法：國(guó)內(nèi)外埋地鋼管采用的防腐絕緣層主要有石油瀝青、煤瀝青、聚抓乙烯包扎帶、塑料薄膜涂層、環(huán)氧煤瀝青等。

我市埋地鋼管主要采用改性石油瀝青防腐和環(huán)氧煤瀝青。只要把住防腐質(zhì)量關(guān)，就能杜絕煤氣管道泄漏，延長(zhǎng)煤氣管道的使用壽命。

[1]《中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》（SY/T0447～96）.

[2]《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50028～2006）.

[3]《埋地鋼質(zhì)管道環(huán)氧煤瀝青防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》.

TU996

A

1004-7344（2016）20-0290-02

2016-7-1