城鎮燃氣管網安全運營存在的問題及解決措施分析

關鍵詞： 燃氣集團有限公司 燃氣管網 安全運營 措施

中圖分類號： TH715.116 文獻標識碼： A 文章編號： 1672-3791（2023）16-0237-04

隨著時代發展，我國城鎮化建設進入新的階段。

城鎮燃氣管網建設是滿足大眾日常需求的重點任務之一。安全是城市發展的基礎，也是燃氣管網運營的首要條件。燃氣管網結構復雜，安全管理涵蓋內容多樣，需要進行大量細致的工程。運營過程中，管理者的能力水平和管控系統的科學性都至關重要。因此，分析城鎮燃氣管網安全運營存在的問題和應對策略，對于推動我國城鎮燃氣管網的發展具有重要意義。

1 推動城鎮燃氣管網安全運營的價值分析

隨著我國城鎮化進程的不斷加快，燃氣管網建設也迅速發展，一些問題也隨之暴露出來。例如：一些老城區的城鎮燃氣管網出現嚴重的老化現象，部分管道已損壞。舊管網如何科學進行擴建和改造與新管網，如何實現有效銜接和科學規劃鋪設的問題已成為關注的焦點。如果不能從根源上解決這些問題，燃氣管網的應用和運營就存在安全隱患。近年來，城鎮燃氣管網問題頻頻見諸報道，如遼寧沈陽燃氣安全事故、南昌燃氣安全事故等，對周圍的生產和生活造成嚴重干擾，甚至導致嚴重的人員傷亡和財產損失[1]。由此可見，城鎮燃氣管網的安全運營至關重要。

2 案例闡述

2.1 事故案例闡述

2020 年6 月18 日下午2 點多，南昌市西湖區繩金塔附近的一個小區內，一名獨居老人家中煤氣發生爆炸，造成一起液化氣閃爆事故。由于發現、救助及時，事故并沒有造成嚴重后果，只有房中居住老人受傷，在周圍鄰居和家人救助下，及時送到醫院，產生的明火被鄰居用樓道中的滅火器及時撲滅，事故發生不久，南昌市西湖區城市管理局燃氣監管科工作人員也到達現場，隨著走訪和調查，事故是由于家中僅有一名高齡獨居老人在家，其在操作煤氣罐時總閘操作不當，導致總閘沒有關閉，進而造成煤氣泄漏，再加上周圍有人吸煙點火，進而產生本次液化氣閃爆事故。

該事故處于南昌市燃氣集團有限公司負責轄區內。南昌市燃氣集團有限公司是一家大型、專業的燃氣供氣，作為一家一體化、集成式燃氣公司，其負責南昌市主要行政區域內燃氣經營事務。公司以天然氣為主，在多年發展中架設的燃氣管網日益完善，現今天然氣管網已經跨越贛江兩岸[2]。

2.2 燃氣管網分類闡述

燃氣管網主要包含接收站、儲氣站、調壓站箱和燃氣用戶。只有上述幾部分安全發揮效用，才能達成安全運營目標。在實際應用過程中，不同區段的燃氣管網設計壓力級別存在差距，且各不同級別的管道不能混用，否則很容易造成嚴重后果[3]。本文研究的案例燃氣管網區段管道設計壓力級別如圖1所示。

3 城鎮燃氣管網運營中常見的安全問題

3.1 燃氣管網的陳舊且局部被腐蝕

當前大多數城市的燃氣管網服役年齡較長，多達數十年的管網線路極為常見，長期使用導致很多管網存在老化與局部受損問題，尤其是損壞部位較為隱蔽時，日常維修維護難以發現，這不僅增大日常運營安全風險，還嚴重削弱管網的抗震性能。再加上很多老管道由于修建時技術所限，應用的材料在抗腐蝕性、抗震性和使用壽命方面存在劣勢，由于燃氣管網多數位于地下，在多種因素干擾下，腐蝕難以避免，這均為安全運營帶來明顯負面干擾[4]。

3.2 燃氣泄漏難以杜絕

近年來，城鎮燃氣管網泄漏時常可見報道，綜合來看，報道的燃氣事故發生原因多數與泄漏存在關聯。天然氣是一種清潔型能源，但其具備易燃、易爆和易于擴散的特點，在密閉空間中一旦遇到明火很容易發生爆炸，且天然氣泄漏達到一定濃度，對人體有嚴重干擾，嚴重的甚至會導致人窒息死亡，如本文闡述的事故案例，發生原因就與天然氣泄漏有關。具體來看，導致天然氣泄漏的原因包括如下幾點：第一，人為因素，由于施工、操作不當或者檢修失誤等，導致天然氣管道受損，進而出現泄漏問題；第二，設備材料失效，材料本身或者管道線路出現問題，再加上環境因素如氣溫、壓力、濕潤度等影響，放大不利因素，導致管道出現泄漏。

3.3 周圍環境不利

城鎮管網多數位于地下或者暴露在空氣中，同時管道在安裝階段，存在施工不規范現象，這導致管道外壁存在局部受損現象，此時將已經存在瑕疵的管道埋入地下，很容易與土壤中的物質產生化學反應，從而出現電化學腐蝕，長此以往，勢必會導致燃氣管道受到破壞。結合國際標準化組織對“腐蝕”做出的定義進行分析，金屬與土壤或者空氣等存在的電解質進行反應，從而導致金屬或環境等受到干擾，無法正常發揮功能就是腐蝕現象，且按照腐蝕的形貌進行區分，可分為全面腐蝕和局部腐蝕兩部分，這兩類腐蝕在燃氣管網安全運營中均可出現，依據燃氣管網和環境反應機理可分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩類，目前在實際運營中，上述現象均時有發生[5]。

4 城鎮燃氣管網泄漏檢測分析

圍繞上述分析，燃氣管網安全運營中燃氣管網泄漏是最大威脅，基于此，從燃氣管網泄漏角度入手，通過總結燃氣泄漏檢測方法和檢測流程等，為安全運營奠定基礎。

4.1 燃氣管網探測方法

結合上文闡述，不同的燃氣管網進行泄漏探測時，應用的方法存在差異，不同材質可用方法應針對性進行篩選。目前常用的方法包括電磁法、電磁波法、地震波法、直流電法等。一般針對非金屬管線材質多以電磁波法作為首選，對于金屬材質的管線多采用頻率域電磁法進行檢測。

4.1.1 頻率域電磁法

此方法適用于探測地下管線泄漏，根據地下管線和周圍介質之間的導電性和導磁性差異，在現今技術支持下，依托電磁感應原理，明確電磁場變化，從而確定電磁場空間和時間分布規律，但是當管線出現泄漏時，會導致電磁場分布發生變化，此時借助儀器可明顯發現泄漏點。實踐應用時，先在金屬管道的正上方，放置管線探測儀的發射機，在應用之前，依據實際需求，科學調節發射機發射頻率，然后專業人員沿著與管線走向垂直的方向進行探尋，查找電磁波信號，然后借助技術優勢，實現地下管線平面位置智能化確定和圖像呈現[6]。

應用此方法進行燃氣泄漏檢測時，探測儀器必不可少，常用的地下管線探測儀主要由發射機和接收機兩部分組成，其中發射機包括發射線圈和電子線路，通過向管線施加特殊頻率信號，從而依據電磁感應原理全方位了解地下管線分布和具體情況，依據對管線施加信號方式差異，該方法可詳細分為直接法、夾鉗法等四類。接收機是最終確定結果的重要設備，其主要由接收線圈、電子線路和信號指示器3 個部分組成。

4.1.2 電磁波法

此方法也被稱為探地雷達法（Ground PenetratingRadar method，GPR），是一種利用電磁波分析地下分布的物理方法。此種方法對金屬目標或者非金屬目標均具有良好效果，發揮作用過程中，依托介質之間的導電性、導磁性差異等實現目標。

4.2 城鎮燃氣管網測繪方法

城鎮燃氣管網測繪主要分為3 個部分，分別是控制測量、碎部測量和內業數據處理。

4.2.1 控制測量

在城市等級控制網基礎上依靠GPS 控制測量、交會測量等方法達成目標需求。

4.2.2 碎部測量

負責采集探查出來的管線及相關附屬設施，明確各設施和管線的三維坐標及具體埋設分布等內容，同時在測量時，依據具體需求，還需要對管線周圍區域或者重要的參照物進行測量，一般會利用全站儀、實時動態測量系統（GPS-RTK）完成測繪目標。其中，GPSRTK精確度較高，其是基于GPS 實時差分測量技術和數據傳輸技術融合應用實現的，主要應用原理是在基準站上增設一臺GPS 接收機，然后利用衛星完成動態實時監測，且將監測結果匯總傳輸給移動站，最終得到具體坐標位置和單點精度。

4.2.3 內業數據處理

經過科學方法測量之后，在燃氣管線數據信息支持下可生成管網圖，依據圖示，直觀表示燃氣管線相關信息，且可以將周圍環境直觀表示出來。通過科學測繪，可以有效預防燃氣泄漏問題[7]。

4.3 技術流程

結合上文分析，燃氣管網泄漏檢測過程中，技術流程見圖2。

結合圖2 來看，主要步驟包括9 點，其中已有基礎資料收集是基礎，對已獲取的信息進行分析，如平面控制點、高程控制點坐標等可保證管網檢測更為科學可信，同時整理的信息資料也可以作為地形圖、交通圖等參考依據。平面及高程控制網設計時，需要結合具體要求，明確精度和已有控制點分布，從而確定基礎數據。對于外業勘測及控制網選點，必須結合實際，科學確定控制點位置，設置標埋石并編號，確保后續檢測時不會遺忘或者失去控制點坐標。控制網測量和數據處理時，依據技術優勢，得出精確數值，這可為燃氣管網構建提供支持，同時需要結合已有的管網竣工圖，在專業管網巡線員負責背景下，實際探測地下管線平面位置和管線埋深，之后，進行燃氣管網和附屬設施測繪，收集周圍環境坐標信息，根據外業測量數據繪制燃氣管網圖，并依據測量收集數據，制作管點表、管段表等，最后完成內外業數據精度檢查，驗證數據信息，如此可有效保證燃氣管網安全運營。

5 城鎮燃氣管網安全運營建議

除了上文科學設計燃氣管網、從燃氣泄漏角度管控方面入手提升燃氣管網安全運營策略外，還可以從宣傳和工作人員角度入手，促進燃氣管網安全運營。接下來從宣傳和工作人員角度提出兩點建議。

5.1 加強宣傳推動，強化工作人員和民眾安全意識

燃氣管網安全運營過程中，具備良好的安全意識是前提，且由于燃氣管網的特殊性，需要全民參與其中，掌握一定的燃氣安全知識和基本常識。基于此，政府應發揮自身優勢，利用微信公眾號、官方網站、微博及抖音號等媒體平臺強化燃氣安全知識宣傳。燃氣安全使用知識普及課堂和燃氣事故案例分析等內容可以有效提升民眾對燃氣安全的重視度，促使居民主動學習、閱讀相關知識，在日常應用中也會注意按照規范要求進行操作。同時，工作人員通過培訓活動、專題講座、日常會議以及企業文化等樹立安全意識，加強巡檢、監督管控力度，以有效避免燃氣事故發生[8]。

5.2 積極組織培訓，提升工作人員綜合素質

燃氣管網安全運營目標的實現無法脫離工作人員支持，因此，積極組織培訓活動開展，提升工作人員綜合素質也極為有利。具體來看，做法如下：第一，加強意識培訓，組織工作人員參與安全講座、安全事故總結會、安全培訓等活動，通過發放紀念品、參與活動獎勵、有獎競猜等提升工作人員參與熱情；第二，組織專項技能訓練考試，邀請專業人士前來開辦講座，為技術人員提供實操指導等，設置長期性模塊化教學，并開通線上、線下雙渠道教學模式，為員工提供更多元化的提升通道；第三，按照部門、科室、班、小組等為單位，要求各級按照要求，認真組織會議，宣傳安全、責任等理念[9]。

6 結語

綜上所述，城鎮燃氣管網與大眾生活息息相關，是保證民生需求和建設和諧、宜居城市的必然要求，而燃氣具有易燃易爆炸特性，在為民眾帶來便利的同時，也存在較大安全隱患，因此，保證燃氣管網安全運營非常重要。本文以南昌市燃氣事故實際案例展開分析，結合案例及南昌市燃氣管網主要行政區域負責燃氣管網的企業信息，總結梳理當前城鎮燃氣管網運營存在的安全問題，并針對存在的問題提出建議，希望本文研究可助力城鎮燃氣管網實現安全、穩定運營建設目標。