《在用聚乙烯燃氣埋地管道定期檢驗規則》的編制說明

李智 鄭佩根 張勝軍 丁金森

摘 要：聚乙烯是一種物理機械性能十分優異的熱塑性工程材料，由其加工而成的PE管具有質輕價廉、耐腐蝕、絕緣、密封性和韌性好等特點。文章介紹了《在用聚乙烯燃氣埋地管道定期檢驗規則》的編制背景及主要內容的說明。

關鍵詞：聚乙烯；燃氣埋地管道；定期檢驗

中圖分類號：TU996 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）28-0057-02

Abstract： Polyethylene（PE） is a kind of thermoplastic engineering material with excellent physical and mechanical properties. The PE pipe processed with it has the characteristics of light weight and low cost， corrosion resistance， insulation， sealing and toughness. This paper introduces the compilation background and main contents of the rules for periodic inspection of buried polyethylene gas pipeline in use.

Keywords： polyethylene； buried gas pipeline； periodic inspection

前言

在國內，作為燃氣用PE管出現于20世紀90年代中期。目前廣東的天然氣供應主要有西氣東輸二線、中海油的荔灣氣田、沿海（大鵬、南海、珠海）的LNG項目，呈現出多元化供應的格局。廣東省天然氣管網一期、二期工程的建成，完善了我省的天然氣輸送干線，將天然氣的供應終端延伸到了省內的大部分城市，極大地促進聚乙烯燃氣埋地管道的建設和改造的熱情，燃氣管網漸漸深入到全省的千家萬戶和工廠企業。目前省內新安裝的聚乙烯燃氣埋地管道和舊管網改造絕大部分都采用燃氣用聚乙烯管道。因此，燃氣用聚乙烯管道的數量會逐年加大。隨著使用時間的增加，PE管道本身缺陷導致的安全問題也開始暴露出來，尤其是PE管道的焊接質量不高導致的泄漏、埋深不夠導致的管道變形、位置不清導致的第三方施工損壞等，實現在用PE燃氣管道安全狀況檢驗，成為人們關注的焦點。

1 本標準制定的必要性

聚乙烯燃氣埋地管道是壓力管道的一種，按照《中華人民共和國特種設備安全法》[1]，在用的聚乙烯燃氣埋地管道要進行定期檢驗。

《壓力管道定期檢驗規則-公用管道》（TSG D7004-2010）[2]對城鎮PE燃氣管道的年度檢查、全面檢驗進行了一般的原則規定，但不全面，不具可操作性。也就是說，目前國內對PE燃氣管道的定期檢驗還沒有形成一套固定標準與方法體系，各檢驗結構都在摸索著進行PE燃氣管道的定期檢驗工作[3]。針對PE管道可能出現的安全質量問題，非常迫切的需要開展PE燃氣管道安全檢驗技術研究與應用工作，制定定期檢驗標準，解決PE管道檢驗問題，為城鎮PE燃氣管道的安全提供科學的檢驗方法體系，保障聚乙烯燃氣埋地管道的安全運行。

2 本標準主要內容說明

2.1 管道位置、埋深及走向檢查

推薦了多種檢查管道位置、埋深及走向的檢查方法：示蹤線（帶）電磁波探測法、地質雷達探測法、管道聲學定位探測法、電子標識器定位法、靜電力法。對管道存在的多種情形（如示蹤線（帶）電連續性能完好的、金屬示蹤線（帶）已損壞或未敷設的、金屬示蹤線（帶）完好但沒有預留出露點的、隨管敷設電子標識器的）均提出了相應的檢驗方法。這些檢驗方法在PE管道檢測的相關文獻中均有涉及，并在起草組所在單位的檢驗項目中已有應用實例。

2.2 開挖直接檢驗

明確了不開挖直接檢驗的比例和要求。根據TSG D7004-2010《壓力管道定期檢驗規則-公用管道》[2]規定：

“聚乙烯管和鋼骨架聚乙烯復合管的檢查，應當通過閥井（室）的露管段或者開挖等方式進行直接檢查。直接檢查的抽查檢測比例為0.3處/公里。”此處規定通過閥井（室）的露管段進行的不開挖直接檢驗的抽查比例為0.2處/公里，開挖直接檢驗的比例為0.1處/公里，兩者相加的比例為0.3處/公里。

規定了開挖直接檢驗的相關內容和要求。根據正常運行條件下對管道構成危險的程度，將開挖點的類型分為兩類，一類開挖點定義為“正常運行條件下可能對管道構成近期危險”；二類開挖點定義為“正常運行條件下管道發生泄漏的可能性極低，未被列入一類的點”。在廣泛征求管道使用單位和檢驗單位的基礎上，將開挖點比例確定為每個區段不少于0.1處/公里。為了能夠準確判斷缺陷的性質和范圍，明確了開挖探坑的要求。為了防止因開挖檢驗造成對管道的衍生破壞，指出了開挖檢驗后土壤回填、示蹤帶或其他管道標識重新安裝的要求。開挖處對管道敷設質量進行的檢查，具體包括管道埋深、示蹤線（帶）、警示帶的敷設質量、管基質量。地下敷設的環境溫度對聚乙烯埋地管道的使用壽命有著重要的影響，因此，將地下敷設環境溫度作為聚乙烯燃氣埋地管道檢驗的內容之一。安裝造成的管道表面的原始缺陷（如表面有無氣泡、槽痕、鑿痕或凹痕等）及使用后的性能劣化（如老化降解、如表面粉化）是聚乙烯埋地管道的主要損傷模式，因此對管道管道表面外觀的質量狀況檢查是開挖檢驗的基本內容。本標準對壁厚的測量提出了兩種方法，一種是超聲波測厚的方法，并提出采用該方法時要注意聲速的比對和校核；另一種方法是在開挖取樣點的樣品上進行測量。

2.3 管道性能試驗

規定了管道性能試驗的試驗要求。取樣和管道性能試驗是檢驗在用階段管道本體性能狀況的有效方法，管道性能試驗包括力學性能和物理性能檢驗。但考慮到有些燃氣公司應管線系統不完善，取樣會導致居民及企業用氣中斷等社會影響，因此本標準提出“有條件的使用單位應盡量安裝10米左右的旁通管道，以便于對管段進行取樣”的要求。針對聚乙烯埋地燃氣管道在安裝和使用過程中的失效機理（過程中可能存在原始缺陷，使用過程中會可能老化降解、表面粉化），本條款提出在開挖點進行取樣時，優先選取符合下列條件之一的管道：有可能發生材質劣化、管道埋設環境溫度超過40℃、壓力管道元件未經制造監督檢驗的、使用年限已經超過10年、材料狀況不明或者未進行安裝監檢的。上述條件是造成聚乙烯埋地燃氣管道存在原始缺陷或管體老化的重要原因。

2.4 風險評估

常用的風險評估方法包括專家評估法、相對評估法、場景評估法和概率評估法。就其評價結果的準確性而言，定量法最好，其次是半定量法和定性法；就其評價成本而言，半定量法略高于定性法，定量法最高；而就現實情況而言，由于國內企業的管道數據庫建設才剛剛起步，缺乏完整和準確的管道完整性數據支持。因此，半定量的風險評估方法是目前我國較為實用的風險評估方法。本標準即采用半定量的相對評估法對管道進行風險評估。

根據管道性能試驗確定的管道性能等級和風險評估得到的風險等級兩個維度來確定所檢驗管道的綜合評級。風險評估可以得到管道的風險狀況，管道的性能試驗可以獲得在用聚乙烯燃氣埋地管道的管道性能狀況。因此，由這兩個維度所確定的綜合評級能較好地反映管道的安全綜合等級。

降低風險，保障管道的安全運行是進行風險評估的主要目的。針對不同的風險等級，應分析其風險的來源，并針對其風險的來源，提出相應的降低風險的措施。因此，本標準根據不同的風險等級，提出了不同的管理維護要求，也叫使用限制性條件。

檢驗周期的確定。本標準將管道的綜合評級分為1～4級，在滿足使用限制性條件的前提下分別對應不同的下次全面檢驗周期。在GB/T 30582-2014《基于風險的埋地鋼質管道外損傷檢驗與評價》[4]中，綜合評價等級1級的檢驗周期為6年、綜合評價等級2級的檢驗周期為3～6年、綜合評價等級3級的檢驗周期為1～3年、綜合評價等級4級的管道不能安全運行，使用單位應該立即采取重大的維修措施。針對聚乙烯燃氣管道低壓力、耐腐蝕的特點，本標準在參考GB/T 30582-2014《基于風險的埋地鋼質管道外損傷檢驗與評價》[4]的前提下，除綜合評價等級4級外，綜合評價等級1至3級的下次全面檢驗周期均依據鋼管相同綜合評級的下次全面檢驗周期的下限提高2年。

3 結束語

廣東省已經安裝并投用的聚乙烯燃氣埋地管道基本都未進行定期檢驗，未來該數量還將繼續增加，隨著運行時間的增加等原因，其管道的安全運行風險也將大大增加。

隨著國家對聚乙烯燃氣埋地管道安全的重視，各地政府紛紛開展聚乙烯燃氣埋地管道安全的治理及隱患排查工作。本標準的制定，對我省開展聚乙烯燃氣埋地管道安全的治理工作具有較好的指導作用，因此建議本標準頒布后組織對廣東省各地燃氣單位、安裝維修改造單位和檢驗檢測機構進行宣貫和培訓，全面規范聚乙烯燃氣埋地管道的安全管理工作。

參考文獻：

[1]中華人民共和國特種設備安全法[S].北京：中國質檢出版社/中國標準出版社，2013.

[2]TSG D7004-2010.壓力管道定期檢驗規則-公用管道[S].北京：新華出版社，2010.

[3]左延田，等.埋地PE燃氣管道全面檢驗方法綜述[J].化工裝備技術，2016（37）：60.

[4]GB/T 30582-2014.基于風險的埋地鋼質管道外損傷檢驗與評價[S].北京：中國標準出版社，2014.