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）

通過對攀枝花市煤氣總公司電廠居民生活區煤氣主管道發生泄漏事故的剖析，全面分析了引起泄漏事故的因素，找出了事故的原因，對預防煤氣管道泄漏，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攀枝花市煤氣總公司，經調查確認為埋地煤氣管道泄漏。各有關人員立即組織搶修，杜絕事故的擴大。從挖開后的現場看，隱患是地下煤氣管道的接口處嚴重腐蝕造成了此次事故的發生，經檢查其它界面也已腐蝕嚴重。

2 煤氣管道狀況

2.1 攀枝花市電廠居民生活區煤氣管道安裝狀況

該地區現有用氣單位8家，煤氣用戶750余戶，中低壓煤氣管線6.5km，其中1984年以前敷設的管道近3.5km。攀枝花市區，是最早安裝使用煤氣的。該地區地形復雜，地下水位偏低，屬強腐蝕性土壤。氣源氣質差，雜質含量嚴重超標，使煤氣管道內外壁雙向受蝕，損壞嚴重。

2.2 腐蝕因素及特征的機理分析

金屬管道敷設于空氣或土壤中，常常由于化學作用、生物作用和電化學作用等因素，使金屬管道外壁和內壁不斷地被腐蝕損壞，致使管壁逐漸減薄，嚴重的會發生穿孔泄漏，而引起金屬管道的腐蝕主要為電化學腐蝕。煤氣管道的電化學腐蝕過程為：

（1）在陽極區，鐵溶解，變成鐵離子進入電解質（土壤）中。其化學反應式如下：

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

當陽極反應與陰極反應等速進行時，腐蝕電流就不斷從陰極區流經電解質（土壤）進入陽極區，在陽極區產生Fe（OH）2，其反應式為：

根據土壤介質的差異及管道的材質的不同，所引起的腐蝕可分述為：

（1）由于埋地鋼管金屬本身結構的不均勻，表面粗糙度不同，以及作為電解質的土壤物理化學性質不均勻，含氧量不同，pH值不同等因素，因而產生電化學反應，使陽極區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生電位差，管道在陽極區受到腐蝕。

（3）兩種不同材料的管道相連，也會引起電化學腐蝕。

2.3 煤氣管道的防腐措施

2.3.1 管道內壁腐蝕的防護措施

（1）防止內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到允許值以下。另外，還可以在管道內用合成樹脂或環氧樹脂等作內涂層，可防止管道內壁的腐蝕，并減少煤氣流動的阻力。

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

2.3.2 管道外壁腐蝕的防護措施

對強腐蝕性土壤的地區的煤氣管道，其防腐后在原設計標準上進行加厚，并用電火花檢漏儀對防腐情況進行嚴格驗收，合格后，可在一定程度上阻礙電化學腐蝕，延緩管道腐蝕速度，但管道防腐后在運輸與施工中無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逐步老化。從腐蝕調查結果來看，庭院管道腐蝕嚴重，特別是引入管腐蝕斷裂或穿孔漏氣的情況占絕大多數。對防腐絕緣層保護不完善處，使用陰極保護加以彌補。

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，底漆涂刷應均勻，無空白，無氣泡，凝塊和流痕。

（2）埋地管道外壁采用石油瀝青加強級防腐。

（3）石油瀝青加強防腐。

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

表1 底漆配制表

底漆在使用前應先充分拌勻，用0.4×0.4mm的濾網過濾，并測量其比重，一般為0.8～0.82。

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

玻纖布的技術要求如下：

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

（5）防腐完成后需要對防腐層進行外觀、厚度、針孔以及粘附力等指標檢查。

4 根據2008年2009年2010年煤氣管網改造及多年的對煤氣管道腐蝕事故的處理經驗，我認為解決煤氣管道腐蝕主要有以下幾種方法：

（1）管道內壁腐蝕的防護措施：防止內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到允許值以下，另外還可以在管道內用合成樹脂或環氧樹脂等作內涂層。

（2）加強煤氣管道外防腐施工質量，選擇適合本地區防腐材料及技術。絕緣層防腐法：國內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）采用先進的科學技術，煤氣管道進行陰極保護。主要有外加電源陰極保護法和棲牲陽極陰極保護法，如表2。

表2

（4）要防止煤氣管道的腐蝕與堵塞，在煤氣管道內壁涂敷防腐層，以隔絕鐵基體與腐蝕介質的接觸時必要的。同時，要求防腐層達到負極化電位（-0.85V）最大的破損點直徑，若大于該直則達不到陰極保護標準。

（5）管道外壁腐蝕的防護措施對強腐蝕性土壤的地區的煤氣管道，其防腐后在原設計標準上進行加厚，并用電火花檢漏儀對防腐情況進行嚴格驗收，合格后，可在一定程度上阻礙電化學腐蝕，延緩管道腐蝕速度，但管道防腐后在運輸與施工中無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逐步老化+從腐蝕調查結果來看：庭院管道腐蝕嚴重，特別是引入管腐蝕斷裂或穿孔漏氣的情況占絕大多數，對防腐絕緣層保護不完善處，使用陰極保護加以彌補電保護防腐與加強防腐絕緣層相結合從以上兩種防腐措施不難看出，不論是電保護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合起來，既可彌補防腐絕、加強煤氣管道外防腐施工質量，選擇適合本地區防腐材料及技術。絕緣層防腐法：國內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氧煤瀝青。只要把住防腐質量關，就能杜絕煤氣管道泄漏，延長煤氣管道的使用壽命。

[1]《中華人民共和國石油天然氣行業標準》（SY/T0447～96）.

[2]《城鎮燃氣設計規范》（GB50028～2006）.

[3]《埋地鋼質管道環氧煤瀝青防腐層技術標準》.

TU996

A

1004-7344（2016）20-0290-02

2016-7-1