天然氣管道安全運行技術分析

摘要： 隨著天然氣管網的發(fā)展，越來越多的因素威脅管網用氣安全，給輸配系統(tǒng)正常運行帶來很大的問題，發(fā)現(xiàn)并解決這類安全隱患具有重大意義。天然氣管道與建筑安全距離較近，且管道周邊環(huán)境復雜，因此天然氣管道的安全運行最為重要。故本文對天然氣管網安全運行問題進行分析并提出相應對策。

關鍵詞：城鎮(zhèn)天然氣管道安全

Abstract : with the development of natural gas pipeline network, more and more factors threatening pipe gas safety, to the distribution system of normal operation has caused great problems, find out and solve this kind of security is of great significance. Natural gas pipeline and building safety distance, and the periphery of the pipe environment is complex, so the natural gas pipeline safety operation is the most important. Therefore, this paper on natural gas pipeline safety operation problems are analyzed and corresponding countermeasures.

Keywords: urban natural gas pipeline

中圖分類號：TF526文獻標識碼： A 文章編號：

0引言

我國多項燃氣輸配工程的實施，如利用近海天然氣、西氣東輸、俄氣南輸和廣東、上海等地進口液化天然氣等項目，從根本上改變了我國城市燃氣發(fā)展的局面。標志著我國天然氣進入快速發(fā)展的黃金時代，但同時燃氣管道的安全問題也隨之而來。天然氣是易燃易爆物質，在高壓縮態(tài)下，管道一旦發(fā)生破裂，天然氣將在短時間內大量快速泄漏擴散，極易造成爆炸引起火災。特別是在人口密度較高的地區(qū)，這類事故極易造成嚴重的災難性后果。2009 年 5 月 15 日，重慶市北碚區(qū)黃桷地區(qū)發(fā)生多起燃氣表爆炸。重慶燃氣集團公司相關職能部門經事故現(xiàn)場調查和原因分析，發(fā)現(xiàn)這是一起嚴重違反國家標準的責任事故。當前燃氣管道運行安全管理形勢極其嚴峻，且將隨著燃氣行業(yè)的不斷發(fā)展，安全運行技術必須同步發(fā)展才能使燃氣管道安全運行有充分的技術保障。為此，保障天然氣管道運行安全已成為并將長期的成為燃氣工作的重中之重。

1天然氣管道運行現(xiàn)狀分析

1.1運行特點

（1）天然氣管道在建筑紅線范圍內。按照《城鎮(zhèn)然氣設計規(guī)范》GB50028-2006的要求，低壓管線不應影響構、建筑物和相鄰管道基礎的穩(wěn)固性，中壓管道距建筑物基礎不應小于0.5m且距建筑物外墻面不應小于1m。實際管道敷設時，天然氣管道多位于小區(qū)邊緣、主要道路的人行道下以及商業(yè)樓前側，與

建筑物最近距離不超過1m。

（2）錯綜復雜的管道周邊環(huán)境。由于天然氣管道一般為市政配套工程，管道分流的環(huán)境因素復雜，附近大多為建筑回填土，地下孔隙率很高，且與排水、光纜、采暖及電纜等路由縱橫交叉敷設，一旦燃氣管線發(fā)生泄漏，串氣現(xiàn)象將一發(fā)不可收拾。

（3）安全隱患難排除。天然氣供氣管道壓力范圍為0.2～0.4MPa，屬于中壓管線，居民小區(qū)庭院環(huán)網壓力范圍為3～4KPa，運行壓力相對較低，管線泄漏多為地下管線腐蝕穿孔導致泄漏，泄漏量相對較小。泄漏氣體不能短時間內擴散到地面，且由于地表結構的特殊性，泄漏氣體多擴散至周邊的雨水管井、排污管井內又散發(fā)出來，擴散范圍較大，因此導致發(fā)現(xiàn)事故存在滯后性，泄漏點較難確認。

1.2天然氣管道泄漏的原因

天然氣管道泄漏的原因是有多重的，并且有可能是多個因素復合而成的結果。埋地敷設是天然氣管道采用的基本方式，由于受到人為和自然因素的影響，在運行過程中，可能會出現(xiàn)泄漏情況。

（1）穿孔腐蝕。穿孔腐蝕是由于防腐絕緣層在運行過程中老化而出現(xiàn)裂化形成的。其主要表現(xiàn)形式是點蝕，伴有大面積的不均勻腐蝕和銹斑。而腐蝕穿孔又是防腐層裂化的主要表現(xiàn)，一般是從表面開始腐爛直到鋼管的表面，使得鋼管長時間浸泡在土壤溶液和鹽堿沼澤中導致腐蝕穿孔。再加上其他外力因素的作用，就會加速腐蝕裂化和腐蝕穿孔的速度。

（2）施工缺陷。在焊接過程中，部分產品未出現(xiàn)噴料，除了設計焊接時間時預留了空間，還有一個主要原因是管件的電阻值有一定程度的波動，加上焊機輸出功率、電壓的波動，管材與管件的配合間隙、管材的橢圓度、環(huán)境溫度等眾多因素，決定了焊接過程中可能不噴料。焊機完好狀況的影響—電源波動造成的能量輸入偏差對于給定的一個電熔管件，其內部預埋的電阻絲的阻值是一定的，此時，電阻發(fā)熱消耗的功率只與焊機提供的電壓或電流有關。

（3）保護措施失效。由于陽極區(qū)中斷或者斷電等原因。在陰極保護過程中的，會導致陽極區(qū)的電阻增大，恒電位儀失效，運行的參數(shù)會不穩(wěn)定，輸出電流和電壓波動幅度會過大，從而影響陰極保護效率。更嚴重的時候會導致陰極保護電位降低直至正常最低保護電位以下，而出現(xiàn)陰極保護失效。

（4）人為因素。由于在施工過程中的工程機械操作使用不當或者由于輸氣管線被一些不法分子的盜竊破壞，使得長輸管線被損壞，導致在輸氣過程中長輸管線出現(xiàn)事故。

（5）管理失職。后期執(zhí)行管理制度不嚴格是后期管理跟不上的一個重要表現(xiàn)。有的高、中壓管線上方無任何標志，而有些在埋有燃氣管道的地面上建造

違規(guī)建筑物。問題發(fā)現(xiàn)后，處理不及時、不能依照有關規(guī)定嚴肅處理。

2天然氣管道安全運行的策略

2.1技術方案

（1）外防腐監(jiān)測。天然氣管道泄漏主要是由于天然氣管道防腐層的破損，進而引起腐蝕穿孔造成的天然氣泄漏，因此管道外防腐層檢測就顯得十分必要。目前較多地根據(jù)管道的使用年限，對管道進行外防腐檢測手段是采用PCM外防腐檢測技術。

（2）加管道警示標識。為了避免人口密集區(qū)和商業(yè)繁華區(qū)天然氣管道遭到人為的損害，提高管道運行的安全性，必須改變過去天然氣管道警示標識不完善的現(xiàn)狀，對高風險區(qū)域管道根據(jù)實際情況，加密了三樁的鋪設，將警示標識加密為50m間距1個，對在穿越人行道板區(qū)域的管道，埋設道板樁進行警示。

（3）進行監(jiān)督檢查。為保證有效巡線，保證管道的安全運行，利用現(xiàn)代的GPS定位技術，使用手持式GPS定位儀對管線進行定位，并生成標準軌跡，保證管道的巡線質量；巡線過程中，利用可燃氣體檢測儀器，對管線上方的天然氣濃度進行檢測。

（4）對運行管線采取定期打壓措施。進行管線承壓能力試驗和氣密性試驗，檢測管線運行狀況。為保證天然氣管網的安全運行，及時檢驗管道的運行狀況，按照《天然氣管道運行規(guī)范》的要求，對運行的管網進行氮氣試壓工作，檢驗管道是否有管壁腐蝕穿孔、承壓能力下降及附屬設施老化等安全隱患。

2.2運行管理對策

要加強對天然氣管道的安全管理，防止事故的發(fā)生，增加其安全系數(shù)，必須從嚴做起。

（1）加強天然氣管道規(guī)劃、協(xié)調、設計

嚴格執(zhí)行國家現(xiàn)行行業(yè)的標準、規(guī)程、規(guī)范和管理規(guī)定。選擇線路安全可靠、經濟合理，充分考慮施工和運行管理的可操作性。對穿越河流、公路等段管線采用套管保護、重點設防。管道防腐采用外涂層加陰極保護的聯(lián)合防腐技術。結合管道沿線地質情況，增加管道埋深：旱田管頂覆土由1.2m增加至1.5m，水田管頂覆土由1.5m增加至2.0m。采用SCADA系統(tǒng)，對各輸氣站工藝參數(shù)實時監(jiān)控，設置聯(lián)銷報警系統(tǒng)，實現(xiàn)科學化、自動化管理。做好地質勘察，盡量避開不良地質段，采取合理有效的防靜電和雷擊措施，使可能的自然災害對管線造成的影響降到最低。

（2）監(jiān)督天然氣管道選材和施工質量

施工前，有關部門要聯(lián)合對所選用的管材設備進行嚴格的檢查和檢測，特別是對將要用作高壓管線的材料，更要嚴格篩選。組織行業(yè)內專家多方面論證，確定主要材料設備的規(guī)格、型號。嚴格審查施工單位的各項施工組織方案，確保符合技術規(guī)范標準和工程實際。對管道焊接等施工重點工序進行嚴格管理。管道下溝時嚴禁損傷防腐層，采用電火花檢漏儀和音頻檢測儀檢查，發(fā)現(xiàn)漏點及時修補。對穿越段焊口作100％射線和100％超聲波探傷。穿越河溝時，對彈性曲線段設加密樁，開挖中和開挖后，業(yè)主、監(jiān)理復核管溝中心位置、溝寬及溝底標高，確保埋深達到設計要求。在嚴把施工質量的同時，堅持“安全第一，預防主”的方針，采取多種有效的安全管理措施，實現(xiàn)全線無事故、無人身傷害的安全施工目標。

（3）建立各項制度，加強后期管理

不能認為燃氣管道鋪設完畢了，就萬事大吉，更重要的是在后期運行管理上。行政管理部門在成立巡查、巡檢的同時，還必須定期、定時進行查泄漏工作。如發(fā)現(xiàn)有安全隱患的行為，要當場制止，當場制止有困難的，立即匯報，必要時聯(lián)合公安、消防、勞動監(jiān)察等部門進行制止，并處罰有關責任單位或責任人。對因不聽勸阻、不遵守有關規(guī)定而造成管線斷裂導致泄漏的，政府各職能部門應依據(jù)情節(jié)的輕重和危害程度的大小進行嚴肅處理，直至追究刑事責任。

（4）做好安全宣傳教育工作。

形成行政主管部門專管、其他部門協(xié)助的專管成線、群管成網、縱橫交錯的全方位、全社會的燃氣管道安全管理運行機制�，F(xiàn)場焊接應嚴格按照材料使用說明書進行，不宜使用與說明書不一致的焊接電源(電熔焊機)，應選擇合適的與管件焊接參數(shù)相匹配的焊機。加強焊接設備的維護保養(yǎng)，尤其對焊機上的指示儀表加強定期檢驗和校驗，減少示值誤差；不帶病工作，必要時更新?lián)Q代。焊接前應認真測試焊接輸出電壓是否與管件使用說明書一致才決定是否進入下一步的焊接。堅持規(guī)范的焊接操作，杜絕各種貪圖省事和不負責任的不良行為。

3結束語

天然氣管道的安全管理是一項非常重要的工作，管道的安全問題也是人們備受關注的問題，在實際工作中，應仔細分析泄漏原因，積極探討最為科學合理的處理技術，不斷積累經驗，推動天然氣管道安全管理的發(fā)展。在相關法律的配合協(xié)調下，采取一系列行之有效的措施，切實提高管道檢測水平、加大對管道破壞的打擊力度、實施管道風險評估等措施，一定能把發(fā)生事故的可能性降到最低，達到控制或消除事故隱患的目標。