浅谈贵州中小企业城镇输气管道的问题及对策

谭振

摘 要：文章总结贵州中小企业管网安全运行安全主要问题，并对形成原因分析，从管理上技术上提出解决办法，有效地控制燃气管道泄漏、爆炸等事故发生。

关键词：燃气管道；腐蚀；占压；对策

中图分类号：TE832 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）14-0171-03

贵州省使用天然气作为燃气使用比较早，20世纪70年代开始使用天然气气田，近年来，贵州省城市燃气发展迅速，表现在：①中央加大西部大开发及中央对贵州的重视，极大推动了贵州的经济发展，推动了贵州省的城市燃气发展。②贵州省的目标是把贵州建设成人与自然环境和谐统一，国内一流的度假旅游目的地。③中缅、中贵天然气管道建成投产，在贵州省境内形成天然气供应双通道，促进了贵州省能源升级，改变了贵州省富煤缺气的能源供应格局。进一步改善贵州省生态环境，促进贵州经济可持续发展、生态建设。然而已有燃气管网设施存在安全问题，已经不能满足城市发展需要，直接造成贵州省部分地方安全事故的发生，导致人民群众生命财产损失，严重影响了城市生产和生活秩序，社会的和谐稳定。

1 贵州中小城市燃气管网存在的主要问题

1.1 燃气管网设施腐蚀严重

由于技术及经济的原因，贵州省燃气企业20世纪90年代敷设的燃气管道主要是钢管，管道外防腐采用石油沥青加中碱玻璃布防腐涂层。防腐层总厚度>4 mm的普通级三油三布防腐。石油沥青防腐层涂装施工步骤如图1所示。

石油沥青是石油化工的副产品，主要含地沥青质、油份、树脂。石油沥青具有塑性强、粘滞性、大气稳定性、对温度敏感。

①石油沥青防腐层由人工涂布，涂层是在流动状态下施工，涂布质量不能完全保证。

②石油沥青防腐层吸水率高、易剥离分层、老化快。

③有部分细菌滋生在石油沥青防腐层上，并以石油沥青作为养料，破坏防腐层，加快管道腐蚀。

④石油沥青防腐使用寿命15年左右，石油沥青防腐层随着使用年限的增加，石油沥青变得越来越脆，目前很大一部分已经到了老化失效期。

⑤市区杂散电流干扰作用，从燃气管道防腐层破损的一点进入燃气管道，钢质燃气管道作为导体，电流在管道中流动在其他防腐层破损点流出，返回至杂散电流源，导致管道腐蚀。

⑥大部分中小燃气公司由于无阴极保护保护装置。

⑦由于经济的原因中小燃气公司大部分燃气管道都没有做内壁防腐。贵州省内燃气公司2012年6月以前，燃气公司气源不一，煤气、天然气、液化气都有。部分天然气中含有CO2、H2S、H2O，以及有机硫化物等直接与金属作用腐蚀管道。

钢质管道多种腐蚀作用下，在弯头、积水、管道焊接处，管壁腐蚀减薄或形成沟槽深坑，甚至泄漏，造成事故。

贵州省赤水市2011年在压力管道定期检验及燃气管道防腐层检测结果表明：防腐层破损严重，管道防腐层部分已经完全剥离，甚至锈蚀穿孔严重。在赤水市区改造过程中10 km管线全部挖开露出检查，发现100 m管道上的腐蚀深坑高达38个，蚀坑深度高者达到2.21 mm，最大点蚀速率达到0.736/a，管道腐蚀严重，接近穿孔。

防腐层状况不开挖检测报告及管线外防腐层检测评估结果：

文件名称：石油宾馆—大酒店；

检测地点：石油宾馆—大酒店；

检测日期：20110219；

信号供入点：石油宾馆；

起测点位置：石油宾馆；

管径：114.00； 壁厚：12.00；

管材：20号钢；

从上表可以统计出外防腐层评定为：

评为可级的有51 m，占全长的13.4%；评为差级的有46 m，占全长的12.0%；评为劣级的有285 m，占全长的74.6%

中石化西南石油局赤水天然气销售公司2011年对部分燃气管网进行的漏点普查结果，燃气中压管道平均漏点密度为62个/km，庭院燃气管道平均漏点密度为55个/km，贵州其他大部分地方情况与赤水市基本相同，随着城市的发展，管道使用年限的增加，管道腐蚀愈来愈严重，管道穿孔泄漏点增多，管道安全运行隐患增多，应该引起燃气公司重视。

1.2 气源变化及管道及设施

贵州省贵阳、遵义、清镇等城市原来的气源为煤制气，中缅、中贵天然气管道投产后，大多数城市都用天然气取代煤制气。

①煤制气输配管道大多选用灰铸铁管，接口密封材料麻丝与铅或水泥、橡胶密封圈。改输天然气后，由于天然气中含水很少，属于干质气，麻丝或橡胶密封圈干缩变形而造成泄漏，故应在对天然气加湿应急过渡处理，同时必须对管道接口或管道进行改造。改造方法方式有如下几种：外加机械接口；热缩带；管内接口密封；接口处开孔注入密封剂；管内注入密封剂。

②煤制气市区燃气输配管网设计压力一般≤0.2 MPa即中压B，天然气管道输送设计压力0.4 MPa，甚至更高。

③改造或更换调压器，调整出口压力，进口加装过滤器，阻止管道杂质剥离进入调压器。

1.3 城市燃气管网设施违章占压及危害性

1.3.1 造成城市燃气管道占压的主要原因

①法律法规的缺失。《城镇燃气管理条例》2011年3月1日起施行，原有的《贵州省燃气管理条例》对违章占压规定不明确。同时管理部门执法不严，而燃气企业又不具备执法权，因此很多城市都存在着燃气管道被占压现象。

②燃气安全宣传不够，部分市民缺乏法律知识和保护管道意识，对燃气管道的占压行为造成的危害和后果认识不足。同时由于经济利益原因部分单位个人为了自己的利益，违规在燃气管道上乱建住房、门面房、仓储、烧烤摊、扩大经营汽修厂等等，有的甚至将宾馆扩建占压管道“圈闭”调压设施。

③城市发展，道路扩宽，部分管道通道已经在公路上或在绿化带上。当燃气管道被根系发达的林木占压时，随着树木的生长，根系的挤压破坏管道防腐层，钢质管道的腐蚀加快。

④市政管理原因。由于燃气管道都是燃气公司自建，政府并未将燃气管道建设纳入建设监管范围。燃气地下管道因年代久、资料不全、专业配合不够，在城市扩容房地产开发和市政建设过程中容易形成新的占压或管道埋深不够，有的甚至直接挖断管线，造成泄漏事故。根据赤水市至2013年底初步统计违章占压燃气管线点有240处，密闭调压箱70处，对管网的安全运行，构成了严重的威胁。

1.3.2 管道占压的危害性

①占压建筑物构筑物地基不均匀沉降会对燃气管道产生一定作用力，破坏防腐层或管道，严重影响了管道设计寿命，易发生管道断裂燃气泄漏事故。

②占压管段影响管道的维修检测，管道长期不能检测，成为燃气巡检的“死角”，易发生事故。

③占压管道的建筑物、构筑物，作为宾馆、办公室、仓储等时，发生泄漏、燃烧、爆炸等事故时，容易引起大量人员伤亡，酿成公共安全事故。同时，作为仓储、厨房等违规堆放易燃易爆物品时，当发生火灾爆炸等事故容易发生二次伤害。

1.4 燃气管网交叉重叠

城市的快速发展，功能线路增多，管网更趋复杂，电信、联通、闭路、供电线路、视频监控等，施工协调不够，导致燃气管网部分被线路、水泥井压埋。部分地方政府因为经济利益或为了完成招商计划等等原因，引进多家燃气公司，划分燃气经营区域不科学，导致多家燃气管网重叠交叉，管道安全距离不够。管网的重叠给管网的检查维修带来困难，一旦泄漏容易引发次生事故，存在严重的安全隐患。贵州某地燃气公司泄漏燃烧后，由于公共供电线路及通讯线路距离燃气管网安全距离不够，导致电信机房供电线路短路，烧毁部分机房设施，直接经济损失20多万元。同时燃气烧毁通信主线路，造成大片城区用户通信不畅。

2 燃气管网安全对策

加强管网的巡检，依法定期进行压力管道检测及安全评估，对燃气管网运行中存在的问题，积极采取科学合理措施，确保燃气管网及设施的安全平稳运行。

2.1 防腐层检测与修补

按期进行压力管道检测，发现埋地管道防腐层漏点，及时进行防腐层修补，实现燃气管网连续持久安全运行。

2.2 管道更换与新技术的应用

当管道腐蚀严重泄漏，管道修复已经不保证管线的安全运行时，应采取更换管道的方式进行处置。新换管道应符合相应规范，钢管采取三层PE防腐，或使用PE聚乙烯管（PE）等耐腐蚀性较好的管道。三层PE涂层的使用寿命在30年以上，机械强度高，耐老化性能好，吸水率低，不怕植物根刺。

选择PE管具有的优势：

①PE管耐腐蚀性好，不必做防腐涂层，内壁不结垢，输气管阻小，内壁绝对粗糙度不超过0.01 mm，而新钢管、铸铁管0.06 mm，供气流量阻力相对较大。

②正常运行情况下使用寿命可达50年；

③柔性好，管道地基沉降适应性较强；

④耐生物性好：几乎所有真菌、细菌及微生物对其不发生腐蚀作用。

⑤施工工艺简单方便。

由于聚乙烯燃气管性能优越，造价较低，运行费用低廉，因而在我国城镇燃气管网中聚乙烯管越应用来越广泛。

当然管道材质及管道防腐方式的选择，应根据各地的实际情况，从技术、经济、安全、投资费效比等等各方面情况考虑。

2.3 应用阴极保护装置

燃气埋地管道在管道金属化学成分、土壤环境、城市杂散电流等的影响下易发生电化学反应，发生电化学腐蚀。

埋地钢管电化学腐蚀发生如下反应：

Fe-2e-==Fe2+ 2H++2e-==H2↑

4OH--4e-==2H2O+O2↑ 2H2O+O2+4e-==4OH-

阴极保护就是依靠外加能量使金属的电位发生充分负移，从而不被氧化，抑制或减轻金属腐蚀。埋地钢涂层加阴极保护做法在发达国家较为普遍，有关资料表明，增加阴极保护措施后，管道的使用寿命可以延长约一倍。贵州省一些城市燃气公司由于经济、规模、技术等方面原因，在初建设燃气管网时，很大一部分配置阴极保护装置。阴极保护能改善燃气管道腐蚀严重情况，减缓管道腐蚀穿孔，避免事故的发生，确保管网的安全运行。

2.4 科学进行管网及设施改造

“中缅”、“中贵”输气管道投产后，贵州省原有使用煤气的城市都将改供天然气，气源的改变要求按照天然气有关规范标准改造管网设施，确保证供气安全。管网改造应结合城市总体规划，考虑近远期结合，采用新材料、新技术、新设备、新施工工艺，规范化、现代化建设管道，使系统配套完善，以消除安全隐患，确保燃气企业的稳步增长。

2.5 积极消除违章占压

①做好燃气安全知识、《城镇燃气管理条例》等燃气法律法规的宣传，加强广大市民的法律意识，控制管道占压的源头。

②燃气管道单位建立健全巡检制度，做好标志牌的保护与安装。

③积极构建政府、燃气公司、市民三方和谐关系，积极消除管道占压。

2.6 数字化燃气管理系统应用

随着科技的不断发展创新，诸如实时监控、视频监视、地理信息及其它多种信息化管理技术手段，已经成熟的在各行业中应用及普及。伴随着燃气行业的迅速发展，燃气管理的统一化、规范化管理需求日益突出，传统的管理和运营方式，已然不能满足当前的高效能生产及管理需求。

通过应用燃气输配（SCDA）系统和地理信息系统（GIS）的综合应用，保证输配工况合理、管网运行安全，进行报警处理和故障处理，管道泄漏分析定位。管理管线设施，可查询管道及设施资料（如管径、管龄、压力级别、影响范围、阀门、调压箱等），做出故障隔离决策等。科学有效管理燃气管网设施，减少事故发生，确保燃气管网运行安全，保障人民群众生命财产安全。

3 结 语

①调查表明贵州省中小燃气企业燃气管网及设施普遍存在以上安全问题，甚至已经发生事故，产生了危害结果。政府有关部门应加强对燃气管网的保护，加强对燃气企业的监管，及时督促燃气企业对安全隐患的整改。

②燃气企业应根据实际情况，采取科学合理的措施，加大资金投入，提供管理水平，及时减少和消除安全隐患，保障燃气管网运行安全，人民群众生命财产安全，尽到公共事业企业相应的职责。

③地方政府应鼓励燃气企业应用新材料新技术新的管理模式，同时政府有关部门应同其他城市管网一道科学地统一规划设计，依法合理划分燃气经营区域，规范燃气市场经营避免造成燃气管网交叉导致事故的发生。

参考文献：

[1] 严铭卿.燃气工程设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[2] 王志昌.输气管道工程[M].北京：石油工业出版社，1997.

[3] CJJ 95-2003，城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程[S].

[4] GB 50028-2006，城镇燃气设计规范[S].