城鎮(zhèn)燃氣管道隱患分析與治理措施*

楊易凡,任小林,田云祥

(陜西城市燃氣產業(yè)發(fā)展有限公司 陜西 西安 710016)

0 引 言

近年來,隨著中國“碳達峰、碳中和”、“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”和“煤改氣”等政策的出臺,城鎮(zhèn)燃氣管道規(guī)模迅速擴大,截止2018年全國城鎮(zhèn)燃氣管道里程達到86.4×104km[1]。城鎮(zhèn)燃氣管道存在較大的安全隱患,容易發(fā)生泄漏爆炸事故?！?·13十堰燃氣爆炸事故”等重大事故中人員傷亡慘重,引起了黨中央國務院的高度關注[2-3]。2021年國務院安全生產委員會印發(fā)的第9號文件指出,圍繞當前制約燃氣安全的突出問題,狠抓燃氣安全隱患排查整治和安全責任落實,深刻吸取近年來全國燃氣爆炸事故教訓,增強防范化解燃氣安全風險。2022年國務院辦公廳再次印發(fā)第22號文件,提出對城市燃氣管道進行老化更新改造,進一步維護城市安全運行。以上兩個文件的發(fā)布,進一步說明城鎮(zhèn)燃氣管道隱患治理的重要性和緊迫性。

本文在分析近兩年半國內城市燃氣管道泄漏事故原因和國家兩個文件要求的基礎上,結合某燃氣公司所屬燃氣管道安全隱患調查情況,提出了隱患治理措施和面臨的問題,為國內同類企業(yè)隱患處理提供參考。

1 近兩年國內城市燃氣管道泄漏事故統(tǒng)計分析

調研了2020年以來(2020、2021、2022上半年)全國燃氣事故分析報告,分析了國內城鎮(zhèn)燃氣管道泄漏事故的原因。近兩年共發(fā)生管道事故606起,核實事故原因的管道事故為390起。其中2020年管道事故為150起,核實事故原因的管道事故為66起。2021年管道事故為339起,核實事故原因的管道事故為248起。2022年上半年管道事故為117起,核實事故原因的管道事故為76起。

近兩年全國城鎮(zhèn)燃氣管道事故原因統(tǒng)計結果如圖1所示。從圖1可見,國內城鎮(zhèn)燃氣管道泄漏事故原因主要原因為第三方施工破壞、管道腐蝕泄漏、車輛撞擊和地質災害(含自然災害和地面沉降),所占比分別為77%、7%、5%和4%。第三方施工破壞是目前造成大多數管道事故的主要因素,其發(fā)生原因復雜、且具有較高的不確定性和隨機性。通過對城市燃氣管道第三方破壞的原因及預防措施進行研究,可以防止燃氣管道遭受破壞[4]。除第三方施工破壞外,管道發(fā)生腐蝕泄漏、車輛撞擊和地質災害也是造成管道泄漏的重要原因。同時,現(xiàn)在全國已經有近10×104km燃氣管道出現(xiàn)不同程度的老化,隨著管道服役時間的增加,管道強度在土壤腐蝕等因素的作用下會逐漸降低,管道失效更容易發(fā)生[5-6]。當前我國燃氣管道安全事故已經進入多發(fā)和頻發(fā)階段,一些重大安全隱患將嚴重影響社會和人民群眾生命安全,政府有關部門高度重視城鎮(zhèn)燃氣管道的安全隱患問題[7]。

圖1 2020年-2022年6月全國燃氣管網事故原因

2 國內兩個文件對燃氣管道安全隱患的排查要求

近年來國內連續(xù)發(fā)布兩個文件要求全面開展城鎮(zhèn)燃氣安全隱患排查和改造,明確指出燃氣管道和廠、站設施中的老舊管道、占壓、安全間距不足和地質災害等安全隱患是排查和整改的重點。

2021年國務院安全生產委員會第9號文件《全國城鎮(zhèn)燃氣安全排查整治工作方案》要求[8]:重點排查整治易導致重特大事故的老舊管道帶病運行、高中壓管道被占壓、燃氣場站設施安全間距不符合要求和未落實第三方施工專人監(jiān)護規(guī)定等突出問題隱患。

2022年國務院辦公廳第22號文《城市燃氣管道等老化更新改造實施方案》要求[9]:1)市政管道與庭院管道:全部灰口鑄鐵管道和不滿足安全運行要求的球墨鑄鐵管道;運行年限滿20年的管道,經評估存在安全隱患的鋼質管道和聚乙烯(PE)管道;運行年限不足20年,存在安全隱患,經評估無法通過落實管控措施保障安全的鋼質管道和聚乙烯(PE)管道;存在被建構筑物占壓等風險的管道。2)立管(含引入管、水平干管):運行年限滿20年,經評估存在安全隱患的立管;運行年限不足20年,存在安全隱患,經評估無法通過落實管控措施保障安全的立管。3)廠站和設施:存在超設計運行年限、安全間距不足、臨近人員密集區(qū)域和地質災害風險隱患大等問題,經評估不滿足安全運行要求的廠站和設施。符合以上條件的老化管道均應進行更新改造。

對城鎮(zhèn)燃氣管道安全隱患的排查與實施要求,有利于維護人民群眾生命財產安全、城市安全運行,各燃氣公司應重視城鎮(zhèn)燃氣安全隱患治理。

3 燃氣管道隱患排查和治理措施

根據國務院兩個文件對燃氣管道安全隱患的排查和整改要求,某燃氣公司制定管道隱患排查實施制度,建立有效的隱患治理措施。

該燃氣公司的燃氣管道超過1 300 km,其中壓管道中約80%的管線為聚乙烯材料,該管道運行年限約20年,主要服務區(qū)域為8個縣城及10余個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。該燃氣公司制定了管道隱患排查制度,通過智慧燃氣平臺開展隱患排查實施和分析,并制定了相應的隱患治理措施。

3.1 燃氣管道隱患管理制度

該公司制訂了《安全隱患分級管控制度》,成立了安全隱患管控領導小組,全面負責隱患管理工作,依據國務院兩個文件的要求對近兩年各分公司管道安全事故隱患進行排查和治理。安全隱患分級管控制度主要程序如圖2所示,其流程為1)隱患排查:公司(分公司)各部門對轄區(qū)內隱患點進行逐點排查。2)隱患分析:對識別出的隱患統(tǒng)計分析,找出關鍵隱患和位置,并劃分隱患類別。3)隱患分級:采用直接判定法、作業(yè)條件危險性評價法(LEC)等方法進行評價,按照各分公司對隱患可能造成的后果嚴重程度給出定性判斷。4)隱患治理:按照不同級別隱患分別制定、實施隱患治理措施。5)持續(xù)改進:當現(xiàn)有治理措施不足以控制此項隱患時,應提出建議或改進治理措施,確保隱患管理制度不斷完善,持續(xù)保持有效運行。

圖2 某燃氣公司管道安全隱患管理制度

3.2 燃氣管道隱患排查及分析

根據國務院兩個文件的要求,老舊管道、占壓、安全間距不足和地質災害等安全隱患,以及全國城鎮(zhèn)燃氣管道事故主要的第三方施工破壞、管道腐蝕泄漏和車輛撞擊等隱患,在該公司智慧燃氣平臺上對隱患進行上報、查詢、隱患重要性定級、處理、變更以及重大隱患管理,如圖3所示。

圖3 某燃氣公司智慧燃氣平臺隱患管理模塊

調查分析了該公司近兩年上報的1 018條燃氣管道隱患信息,如圖4所示。主要隱患因素為地質災害(滑坡、水毀、塌陷)、調壓箱(內漏、銹蝕等)、管道腐蝕、出入地(無防護、未封堵等)、閥門和閥井(內漏、閥井受損等)、第三方破壞、占壓和管道老化(污水、暖氣穿越)。該公司燃氣管道主要隱患與全國燃氣事故原因比例不同的是其第三方破壞所占比例較低,僅占燃氣管道泄漏可能原因的1%,而地質災害所占比例為37%。以上燃氣管道隱患類型存在差異的原因主要與該公司的管道的特點有關,即管道位于黃土梁峁溝壑區(qū)和山區(qū),這些地區(qū)易發(fā)生山體滑坡、塌方等地質災害。

圖4 某燃氣公司管道隱患

3.3 燃氣管道隱患治理措施

為了進一步落實使用單位主體責任,切實起到管道安全管理的作用,針對圖4中主要隱患,分析隱患特點并實施了綜合治理措施。

3.3.1 地質災害

地質災害一般在較短時間內突然出現(xiàn),具有較大的破壞性,因此燃氣管道地質災害可采取以下的防治措施[10]:1)識別管道地質災害危害因素,制定隱患識別方法和相應災害預案,加強災害應急演練。2)應盡可能不在易發(fā)生山體滑坡和塌方等區(qū)域鋪設管道,如果在這些隱患區(qū)域鋪設了管道,應對管道采取防護措施,并建設柔性結構或柔性材料的排水系統(tǒng)。3)管道低凹集水區(qū)域,應結合具體情況設置排水槽、消能墻和防沖墻等。4)增加對地質災害高發(fā)區(qū)域的巡檢頻率和泄漏檢查工作。

3.3.2 管道腐蝕

對于城市地下燃氣管道而言,其鋪設方式主要是埋地鋪設和地溝鋪設。由于土壤的腐蝕性和城市地鐵雜散電流等危害因素,對埋地管道會造成腐蝕,影響管道的服役性能[11]。其防治措施為:1)定期進行非開挖檢測監(jiān)控,加強防腐層非開挖檢測,及時修復防腐層漏損點。2)升級陰極保護設備設施和檢測方法,加強陰保有效性檢測和雜散電流檢測。3)對腐蝕高風險點實施有效防護和檢測,做好出入地套筒防護,加強鋼塑轉換接頭定期檢測。4)對材質落后、使用年限較長、運行環(huán)境存在安全隱患和不符合相關標準規(guī)范的老化管道和設施,特別是一些不具有陰極保護和犧牲陽極保護措施的老舊中壓鋼質燃氣管道,通過量化評估加快更新改造。

3.3.3 調壓箱和閥井等設施

調壓箱和閥井等附屬設施對保障燃氣管道的安全運行很重要,對這些關鍵設施的防護可采取以下措施:1)調壓箱和閥井設置數量達到足以維持系統(tǒng)正常運行即可,盡量減少其設置數量,以減少漏氣點和額外的投資。2)定期對閥井、調壓箱等設施進行泄漏檢測和安裝智能監(jiān)測設施以及時發(fā)現(xiàn)和治理內漏等問題。3)全面安裝防護裝置及安全警示標志。4)應及時有效地對閥門、儀表和法蘭等設備進行檢查、維護和更換。

3.3.4 其他隱患

燃氣管道的老化、占壓和第三方破壞等危害的防治措施為:1)在市政采暖、排污、地鐵和防空設施等導致密閉空間的交叉位置,安裝處理燃氣泄漏隱患的裝置。2)及時處理管線占壓和間距不足等安全隱患,修復管道標識缺陷,防止因為管道路由指示不清導致被誤占壓現(xiàn)象。3)對巡線工作人員進行培訓,根據工程活動情況合理提高巡檢頻率,并在監(jiān)護管理制度的有效管理下進行。

4 燃氣管道隱患治理存在的問題及展望

在隱患調查和治理過程中,由于安全隱患分級方法主要是由評價者的工作經驗和能力確定,因而會影響隱患治理工作的高效實施。在長輸油氣管道領域,國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布了GB/T 34346—2017《基于風險的油氣管道安全隱患分級導則》,該標準主要規(guī)定了油氣管道基于風險的安全隱患分級方法、流程和技術要求,包括管道隱患的排查、評級和處理等內容,但主要適用于滿足GB 50251或GB 50253的陸上長輸原油、成品油和天然氣管道。城鎮(zhèn)燃氣管道與長輸油氣管道在建設情況、分布形式、管道材質、運行壓力、管徑尺寸、腐蝕形式、失效原因、敷設環(huán)境和地理空間等方面有很多不同因素,因而該標準不能使用于城鎮(zhèn)燃氣管道。因此,城鎮(zhèn)燃氣管道領域亟需建立成熟的安全隱患分級和處理標準,以規(guī)范隱患治理的有效實施。目前,中國石油集團工程材料研究院有限公司建立了適用于城鎮(zhèn)燃氣管道安全隱患的風險評估模型,對安全隱患等級進行了分類,因而對城鎮(zhèn)燃氣管道隱患的治理可以通過使用該風險評估模型,從而提高城鎮(zhèn)燃氣管道企業(yè)識別風險和排查治理隱患問題的能力。

5 結束語

以上內容分析了全國城市燃氣管道事故和國務院兩個文件的要求,總結了城鎮(zhèn)燃氣管道隱患事故的原因,且隱患與地區(qū)因素存在較強的相關性。以某公司管理的城鎮(zhèn)燃氣管道治理為例,說明了該公司進行燃氣管道安全隱患排查和對隱患實施治理的措施,并提出目前城鎮(zhèn)燃氣管道安全隱患分級和處理的標準較少的問題,為國內同類燃氣企業(yè)管道隱患治理提供參考。