淺談貴州中小企業城鎮輸氣管道的問題及對策

譚振

摘 要：文章總結貴州中小企業管網安全運行安全主要問題，并對形成原因分析，從管理上技術上提出解決辦法，有效地控制燃氣管道泄漏、爆炸等事故發生。

關鍵詞：燃氣管道；腐蝕；占壓；對策

中圖分類號：TE832 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）14-0171-03

貴州省使用天然氣作為燃氣使用比較早，20世紀70年代開始使用天然氣氣田，近年來，貴州省城市燃氣發展迅速，表現在：①中央加大西部大開發及中央對貴州的重視，極大推動了貴州的經濟發展，推動了貴州省的城市燃氣發展。②貴州省的目標是把貴州建設成人與自然環境和諧統一，國內一流的度假旅游目的地。③中緬、中貴天然氣管道建成投產，在貴州省境內形成天然氣供應雙通道，促進了貴州省能源升級，改變了貴州省富煤缺氣的能源供應格局。進一步改善貴州省生態環境，促進貴州經濟可持續發展、生態建設。然而已有燃氣管網設施存在安全問題，已經不能滿足城市發展需要，直接造成貴州省部分地方安全事故的發生，導致人民群眾生命財產損失，嚴重影響了城市生產和生活秩序，社會的和諧穩定。

1 貴州中小城市燃氣管網存在的主要問題

1.1 燃氣管網設施腐蝕嚴重

由于技術及經濟的原因，貴州省燃氣企業20世紀90年代敷設的燃氣管道主要是鋼管，管道外防腐采用石油瀝青加中堿玻璃布防腐涂層。防腐層總厚度>4 mm的普通級三油三布防腐。石油瀝青防腐層涂裝施工步驟如圖1所示。

石油瀝青是石油化工的副產品，主要含地瀝青質、油份、樹脂。石油瀝青具有塑性強、粘滯性、大氣穩定性、對溫度敏感。

①石油瀝青防腐層由人工涂布，涂層是在流動狀態下施工，涂布質量不能完全保證。

②石油瀝青防腐層吸水率高、易剝離分層、老化快。

③有部分細菌滋生在石油瀝青防腐層上，并以石油瀝青作為養料，破壞防腐層，加快管道腐蝕。

④石油瀝青防腐使用壽命15年左右，石油瀝青防腐層隨著使用年限的增加，石油瀝青變得越來越脆，目前很大一部分已經到了老化失效期。

⑤市區雜散電流干擾作用，從燃氣管道防腐層破損的一點進入燃氣管道，鋼質燃氣管道作為導體，電流在管道中流動在其他防腐層破損點流出，返回至雜散電流源，導致管道腐蝕。

⑥大部分中小燃氣公司由于無陰極保護保護裝置。

⑦由于經濟的原因中小燃氣公司大部分燃氣管道都沒有做內壁防腐。貴州省內燃氣公司2012年6月以前，燃氣公司氣源不一，煤氣、天然氣、液化氣都有。部分天然氣中含有CO2、H2S、H2O，以及有機硫化物等直接與金屬作用腐蝕管道。

鋼質管道多種腐蝕作用下，在彎頭、積水、管道焊接處，管壁腐蝕減薄或形成溝槽深坑，甚至泄漏，造成事故。

貴州省赤水市2011年在壓力管道定期檢驗及燃氣管道防腐層檢測結果表明：防腐層破損嚴重，管道防腐層部分已經完全剝離，甚至銹蝕穿孔嚴重。在赤水市區改造過程中10 km管線全部挖開露出檢查，發現100 m管道上的腐蝕深坑高達38個，蝕坑深度高者達到2.21 mm，最大點蝕速率達到0.736/a，管道腐蝕嚴重，接近穿孔。

防腐層狀況不開挖檢測報告及管線外防腐層檢測評估結果：

文件名稱：石油賓館—大酒店；

檢測地點：石油賓館—大酒店；

檢測日期：20110219；

信號供入點：石油賓館；

起測點位置：石油賓館；

管徑：114.00； 壁厚：12.00；

管材：20號鋼；

從上表可以統計出外防腐層評定為：

評為可級的有51 m，占全長的13.4%；評為差級的有46 m，占全長的12.0%；評為劣級的有285 m，占全長的74.6%

中石化西南石油局赤水天然氣銷售公司2011年對部分燃氣管網進行的漏點普查結果，燃氣中壓管道平均漏點密度為62個/km，庭院燃氣管道平均漏點密度為55個/km，貴州其他大部分地方情況與赤水市基本相同，隨著城市的發展，管道使用年限的增加，管道腐蝕愈來愈嚴重，管道穿孔泄漏點增多，管道安全運行隱患增多，應該引起燃氣公司重視。

1.2 氣源變化及管道及設施

貴州省貴陽、遵義、清鎮等城市原來的氣源為煤制氣，中緬、中貴天然氣管道投產后，大多數城市都用天然氣取代煤制氣。

①煤制氣輸配管道大多選用灰鑄鐵管，接口密封材料麻絲與鉛或水泥、橡膠密封圈。改輸天然氣后，由于天然氣中含水很少，屬于干質氣，麻絲或橡膠密封圈干縮變形而造成泄漏，故應在對天然氣加濕應急過渡處理，同時必須對管道接口或管道進行改造。改造方法方式有如下幾種：外加機械接口；熱縮帶；管內接口密封；接口處開孔注入密封劑；管內注入密封劑。

②煤制氣市區燃氣輸配管網設計壓力一般≤0.2 MPa即中壓B，天然氣管道輸送設計壓力0.4 MPa，甚至更高。

③改造或更換調壓器，調整出口壓力，進口加裝過濾器，阻止管道雜質剝離進入調壓器。

1.3 城市燃氣管網設施違章占壓及危害性

1.3.1 造成城市燃氣管道占壓的主要原因

①法律法規的缺失。《城鎮燃氣管理條例》2011年3月1日起施行，原有的《貴州省燃氣管理條例》對違章占壓規定不明確。同時管理部門執法不嚴，而燃氣企業又不具備執法權，因此很多城市都存在著燃氣管道被占壓現象。

②燃氣安全宣傳不夠，部分市民缺乏法律知識和保護管道意識，對燃氣管道的占壓行為造成的危害和后果認識不足。同時由于經濟利益原因部分單位個人為了自己的利益，違規在燃氣管道上亂建住房、門面房、倉儲、燒烤攤、擴大經營汽修廠等等，有的甚至將賓館擴建占壓管道“圈閉”調壓設施。

③城市發展，道路擴寬，部分管道通道已經在公路上或在綠化帶上。當燃氣管道被根系發達的林木占壓時，隨著樹木的生長，根系的擠壓破壞管道防腐層，鋼質管道的腐蝕加快。

④市政管理原因。由于燃氣管道都是燃氣公司自建，政府并未將燃氣管道建設納入建設監管范圍。燃氣地下管道因年代久、資料不全、專業配合不夠，在城市擴容房地產開發和市政建設過程中容易形成新的占壓或管道埋深不夠，有的甚至直接挖斷管線，造成泄漏事故。根據赤水市至2013年底初步統計違章占壓燃氣管線點有240處，密閉調壓箱70處，對管網的安全運行，構成了嚴重的威脅。

1.3.2 管道占壓的危害性

①占壓建筑物構筑物地基不均勻沉降會對燃氣管道產生一定作用力，破壞防腐層或管道，嚴重影響了管道設計壽命，易發生管道斷裂燃氣泄漏事故。

②占壓管段影響管道的維修檢測，管道長期不能檢測，成為燃氣巡檢的“死角”，易發生事故。

③占壓管道的建筑物、構筑物，作為賓館、辦公室、倉儲等時，發生泄漏、燃燒、爆炸等事故時，容易引起大量人員傷亡，釀成公共安全事故。同時，作為倉儲、廚房等違規堆放易燃易爆物品時，當發生火災爆炸等事故容易發生二次傷害。

1.4 燃氣管網交叉重疊

城市的快速發展，功能線路增多，管網更趨復雜，電信、聯通、閉路、供電線路、視頻監控等，施工協調不夠，導致燃氣管網部分被線路、水泥井壓埋。部分地方政府因為經濟利益或為了完成招商計劃等等原因，引進多家燃氣公司，劃分燃氣經營區域不科學，導致多家燃氣管網重疊交叉，管道安全距離不夠。管網的重疊給管網的檢查維修帶來困難，一旦泄漏容易引發次生事故，存在嚴重的安全隱患。貴州某地燃氣公司泄漏燃燒后，由于公共供電線路及通訊線路距離燃氣管網安全距離不夠，導致電信機房供電線路短路，燒毀部分機房設施，直接經濟損失20多萬元。同時燃氣燒毀通信主線路，造成大片城區用戶通信不暢。

2 燃氣管網安全對策

加強管網的巡檢，依法定期進行壓力管道檢測及安全評估，對燃氣管網運行中存在的問題，積極采取科學合理措施，確保燃氣管網及設施的安全平穩運行。

2.1 防腐層檢測與修補

按期進行壓力管道檢測，發現埋地管道防腐層漏點，及時進行防腐層修補，實現燃氣管網連續持久安全運行。

2.2 管道更換與新技術的應用

當管道腐蝕嚴重泄漏，管道修復已經不保證管線的安全運行時，應采取更換管道的方式進行處置。新換管道應符合相應規范，鋼管采取三層PE防腐，或使用PE聚乙烯管（PE）等耐腐蝕性較好的管道。三層PE涂層的使用壽命在30年以上，機械強度高，耐老化性能好，吸水率低，不怕植物根刺。

選擇PE管具有的優勢：

①PE管耐腐蝕性好，不必做防腐涂層，內壁不結垢，輸氣管阻小，內壁絕對粗糙度不超過0.01 mm，而新鋼管、鑄鐵管0.06 mm，供氣流量阻力相對較大。

②正常運行情況下使用壽命可達50年；

③柔性好，管道地基沉降適應性較強；

④耐生物性好：幾乎所有真菌、細菌及微生物對其不發生腐蝕作用。

⑤施工工藝簡單方便。

由于聚乙烯燃氣管性能優越，造價較低，運行費用低廉，因而在我國城鎮燃氣管網中聚乙烯管越應用來越廣泛。

當然管道材質及管道防腐方式的選擇，應根據各地的實際情況，從技術、經濟、安全、投資費效比等等各方面情況考慮。

2.3 應用陰極保護裝置

燃氣埋地管道在管道金屬化學成分、土壤環境、城市雜散電流等的影響下易發生電化學反應，發生電化學腐蝕。

埋地鋼管電化學腐蝕發生如下反應：

Fe-2e-==Fe2+ 2H++2e-==H2↑

4OH--4e-==2H2O+O2↑ 2H2O+O2+4e-==4OH-

陰極保護就是依靠外加能量使金屬的電位發生充分負移，從而不被氧化，抑制或減輕金屬腐蝕。埋地鋼涂層加陰極保護做法在發達國家較為普遍，有關資料表明，增加陰極保護措施后，管道的使用壽命可以延長約一倍。貴州省一些城市燃氣公司由于經濟、規模、技術等方面原因，在初建設燃氣管網時，很大一部分配置陰極保護裝置。陰極保護能改善燃氣管道腐蝕嚴重情況，減緩管道腐蝕穿孔，避免事故的發生，確保管網的安全運行。

2.4 科學進行管網及設施改造

“中緬”、“中貴”輸氣管道投產后，貴州省原有使用煤氣的城市都將改供天然氣，氣源的改變要求按照天然氣有關規范標準改造管網設施，確保證供氣安全。管網改造應結合城市總體規劃，考慮近遠期結合，采用新材料、新技術、新設備、新施工工藝，規范化、現代化建設管道，使系統配套完善，以消除安全隱患，確保燃氣企業的穩步增長。

2.5 積極消除違章占壓

①做好燃氣安全知識、《城鎮燃氣管理條例》等燃氣法律法規的宣傳，加強廣大市民的法律意識，控制管道占壓的源頭。

②燃氣管道單位建立健全巡檢制度，做好標志牌的保護與安裝。

③積極構建政府、燃氣公司、市民三方和諧關系，積極消除管道占壓。

2.6 數字化燃氣管理系統應用

隨著科技的不斷發展創新，諸如實時監控、視頻監視、地理信息及其它多種信息化管理技術手段，已經成熟的在各行業中應用及普及。伴隨著燃氣行業的迅速發展，燃氣管理的統一化、規范化管理需求日益突出，傳統的管理和運營方式，已然不能滿足當前的高效能生產及管理需求。

通過應用燃氣輸配（SCDA）系統和地理信息系統（GIS）的綜合應用，保證輸配工況合理、管網運行安全，進行報警處理和故障處理，管道泄漏分析定位。管理管線設施，可查詢管道及設施資料（如管徑、管齡、壓力級別、影響范圍、閥門、調壓箱等），做出故障隔離決策等。科學有效管理燃氣管網設施，減少事故發生，確保燃氣管網運行安全，保障人民群眾生命財產安全。

3 結 語

①調查表明貴州省中小燃氣企業燃氣管網及設施普遍存在以上安全問題，甚至已經發生事故，產生了危害結果。政府有關部門應加強對燃氣管網的保護，加強對燃氣企業的監管，及時督促燃氣企業對安全隱患的整改。

②燃氣企業應根據實際情況，采取科學合理的措施，加大資金投入，提供管理水平，及時減少和消除安全隱患，保障燃氣管網運行安全，人民群眾生命財產安全，盡到公共事業企業相應的職責。

③地方政府應鼓勵燃氣企業應用新材料新技術新的管理模式，同時政府有關部門應同其他城市管網一道科學地統一規劃設計，依法合理劃分燃氣經營區域，規范燃氣市場經營避免造成燃氣管網交叉導致事故的發生。

參考文獻：

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