城市燃气危旧管道改造工作浅析

南京市燃气服务中心 肖雨清

我国城市管道燃气的发展经历了两个阶段：一是从上个世纪七八十年代到本世纪初，许多城市利用冶金工业所产生的煤气或化肥生产剩余的煤气提供城市管道供气。在气源无法满足要求的情况下，采用了煤制气、油制气、甚至液化石油气掺混的方式向城市管道供气；二是从本世纪初到现在，随着我国经济发展和西部开发战略的展开，利用中石油的西气东输工程、中石化的川气东输工程、中海油的管输或船运系统，以及进口部分液化天然气、压缩天然气的方式向一些城市供应天然气，基本满足了城市生活、生产对燃气的要求。

城市燃气的供应离不开管道的输送。由于天然气的发展是在人工煤气的基础上展开的，尤其是在城市中心地带，供应天然气的管道沿用原人工煤气的供应管道，由于供应介质不同，管材不同，管网压力等级有所差别，以及使用年限等问题，出现了燃气管道泄漏的事故，给城市燃气安全供应和居民生活、生产带来了危害，进而产生了城市燃气危旧管道改造的需求。

1 危旧燃气管道产生原因

本文所指的危旧管道是目前在用的服役时间较长(15年以上)、压力级制低(中压B级），管材(铸铁管）或安全间距不符合标准规范要求、存在燃气泄漏等安全隐患的燃气管线。

1.1 供应介质

人工煤气的主要成分为一氧化碳、氢气，杂质为水、二氧化碳、硫化氢等。天然气主要成分为甲烷，杂质为微量的二氧化碳、硫化氢，不含游离水。造成管道腐蚀的主要是水、硫化氢，经检测。钢制燃气管道在服役30年后，其安全壁厚在管道内介质杂质、埋地土壤、杂散电流的作用下已达到临界值。

1.2 管道材料

燃气管材有钢管、铸铁管、自应力水泥管、镀锌管4种。其中低压输配一般使用镀锌管，用于庭院铺设及户内。用于中压输配的有钢管、铸铁管、自应力水泥管。钢管主要用于气温高，振动大的出厂管、储配站出站管及穿越马路桥梁等施工难度大的地段；铸铁管耐腐蚀，又便于带气作业，接口形式有承插口和柔性性机械接口二种；自应力水泥管耐腐蚀，抗渗性好，但因自应力水泥管、开洞，接入配件不便等原因，在上世纪七十年代后期不再使用。天然气管材主要有聚乙烯管(PE管）、钢管、镀锌管三种，其中PE管具有耐腐蚀性、耐冲击性，管道质轻，焊接工艺简单，施工方便，工程综合造价低等特点，自2010年后普遍用于城市中低压管道铺设。

在输送天然气时，铸铁管暴露出了明显的缺陷，首先它的接口密封用的是橡胶圈，人工煤气本身含有水分，可保障其密封性能，但天然气不含水分，导致橡胶圈干燥、收缩甚至漏气。其次铸铁管材质较脆、受压容易断裂，在道路重载车辆碾压情况下，容易造成管线泄漏，引起燃气事故。

1.3 输配压力

人工煤气输配系统采用中、低压二级输配，中压管道压力范围为0.015～0.088 MPa，低压管道压力范围为0.001 5～0.001 9 MPa；天然气输配系统采用高、次高压、中、低压四级输配，高压管道分为A、B两种，压力范围为4～1.6 MPa，次高压管道分为A、B两种，压力范围为1.6～0.4 MPa，中压管道分为A、B两种，其中A为0.4～0.2 MPa，B为0.2～0.01 MPa，低压管道为小于0.01 MPa。高压、次高压主要用于长输管道，在城市建成区的燃气供应中主要还是使用中、低压输配。在低压输配中，虽然天然气压力较人工煤气有所提高，但对管材影响不大。在中压输配中，由于人工煤气管道中压只达到天然气中压的B级要求，在用气高峰或天然气用户增加的情况下，如要提升供应效率，提高管道供应压力，就会对原有人工煤气管道中部分管道，尤其是脆性的铸铁管造成损伤而导致漏气。

1.4 管道施工和管理

在人工煤气管道登高施工中，有的管线是借助或攀附在临近建筑外墙上的。随着城市发展，其建筑已被拆除，导致燃气管道架空，形成危险。另外在以往管网图的管位的标注中，平面以建筑物或树木作为参照物，深度以地面为参照物，经过多年的城市建设，许多建筑物已被拆建，地面高度也已发生变化，导致燃气地下管线不准或无法查找。还有施工单位在施工中，本身管位标注不准或在变更设计造成管位发生变动后，没有及时标注。这些因素也可能导致在后续的建设中产生燃气管道安全间距不足或燃气管道上违章建筑占压的问题。

此外还有巡查、监管不到位而导致第三方施工造成燃气管道破损，车辆碰撞导致燃气管道损坏等情况。

2 危旧燃气管道改造情况及实例

城市燃气管道在投入使用后，就存在维修和改造的情况，并与城市建设，用气规模的发展同步展开。在使用人工煤气时，燃气供应企业基本能够依靠自身力量满足燃气管道的维修和抢修需要。在转换天然气后，人工煤气管道所存在的问题逐步显现，出现了由点及面，从维修维护到需要大面积改造的情况，本文以南京燃气的情况作为实例予以说明。

2.1 人工煤气供应期间：由煤气企业组织对城市煤气管道进行维修、抢修

管道人工煤气在发展期间首先是满足城市建成区居民、餐饮、宾馆、饭店以及重要工商用户的用气需求，铺设的位置主要是在繁华的商业街、居民小区等城市中心地带，由于其供应规模在城市燃气供应比例中并不大，用户占比不高，因此在管道供应过程中，因管道本身原因产生的维修、抢修工作量并不大。此时，并没有燃气管道改造的概念，对管道仅限于“打补丁”，做“点”的维修。

当时，南京煤气公司在煤气管道维修抢修方面主要是解决水堵、冬季萘堵故障，对于煤气管道泄漏形成的抢修量不大，每年仅约50～60起。

2.2 天然气发展初期：以天然气供应企业为主，政府给予补助，对部分城市管道进行改造

在管道人工煤气转换成天然气之初，由于供应气质不同，使用承插口的铸铁管因密封材料的干燥收缩，出现了大面积漏气情况，再加上正逢城市建设加速时期，燃气管道被重车压坏的事件时常发生，并集中于施工相关区域，形成了危旧燃气管道的概念。

在此情况下，天然气供应企业不再铺设存在安全隐患的铸铁管，同时组织力量对现有燃气管道安全运营状况进行评估，当地政府也提高对城市燃气管道安全工作的重视，针对不安全的燃气管道启动专项整治，有的城市甚至从安全生产专项资金拨款，对部分不安全的城市燃气管道进行改造，取得一定的阶段性成果，使燃气管道安全事故有所控制。但由于当时城市资金尚不充沛，对管道的改造也只能处于应急处置状况，无法全面展开，其工作效果相当于完成了“线”的整改。

负责主城区燃气供应的南京港华燃气公司早在 2004年就启动了危旧燃气管道改造工作。每年一般改造20 km，2007～2010年南京市政府还拨款150万元，用于补助燃气管道改造和燃气管道上违章建筑的拆除工作，后该项工作与街巷出新整治等市政工程同步实施，增加了改造量，2015年改造了40多公里。

2.3 天然气全面供应期间：由政府组织、天然气企业实施，全面展开危旧燃气管道改造工作

2006年起，在大力推进城市管道化供气的情况下，天然气得到了快速发展，由于PE管的化学稳定性好、耐腐蚀、电绝缘性能优良，在城市管道建设中大量使用，使其占比迅速达到了80%左右，客观上减少了因管材原因导致的燃气泄漏事故的发生。但同时随着时间的推移，燃气钢管、镀锌管的腐蚀问题，尚未更换的使用柔性机械接口的铸铁管不能承受较大应力的问题时常显现，燃气管道安全就成为各地政府必须面对的隐忧。一旦条件成熟，必然要组织对危旧燃气管道的全面改造。从而实现“面”上的全面整改。

2009年，南京港华燃气公司组织第三方对运行15年以上的天然气管线进行了安全性评估，南京市燃气管理处会同南京工业大学也组织进行了埋地天然气钢制管道腐蚀性专题研究，这些工作为全面开展危旧燃气管道改造摸清情况，提供了数据支撑。

2014年国务院办公厅发布《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》（国办发〔2014〕27号）、2015年省住建厅发布了《关于加强城镇燃气地下管线隐患排查和安全管理的通知》(苏建函城〔2015〕591号)，经过调研和准备，南京市人民政府办公厅发布《市政府办公厅关于加快推进危旧燃气管道改造的实施意》(宁政办发〔2017〕13号)正式展开危旧燃气管道全面改造工作。

南京港华燃气公司此次改造对象为全市运行15年以上、管材或安全间距不符合标准规范要求、存在燃气泄漏等安全隐患、压力级制低的危旧燃气管道共483 km，其中三分之一为市政道路下埋设的中压管道，三分之二为小区内的低压管道；改造时间为2016年到2019年底，改造资金总数约为6.3亿元，其中财政部门按照投资额30%给予补助，剩余70%部分由燃气管道产权单位自筹解决。

南京市将改造项目作为民生重点工程和重大隐患项目，按年度确定了改造目标任务，列入政府年度督办项目，同时成立了危旧燃气管道改造办公室，发文明确有关部门、区(开发区、园区、新区)以及燃气管道产权单位的责任；涉及改造工作的相关部门研究简化审批程序，采取并联审批的模式，缩短审批时间，加快手续办理进度，对改造项目涉及的各项行政事业性收费给予优惠政策。属地政府充分发挥协调作用，积极支持配合危旧燃气管道改造项目加快推进。各有关单位还有针对性地开展宣传和舆论引导，统一思想、增进共识，努力营造良好的工作氛围，形成了政府推进、职责明晰、信息共享、监管规范的体系。

在改造过程中，燃气管道产权单位针对市政府所下达的年度改造计划，制定完善改造方案。对风险等级高、存在较大安全隐患、燃气泄漏多次抢修仍有漏点的管道限期改造；对居民改造意愿强烈、物业配合协调矛盾小、改造条件好的危旧燃气管道优先改造。其次注重与道路街巷整治、老旧小区整治、二次供水改造、排水达标区创建等项目的协调衔接，尽量安排同步实施，最大限度避免道路重复开挖，降低对交通和居民生活的影响。同时落实责任，强化目标管理，强化过程管理，加强工作的跟踪、严格监督考核，建立并实施危旧燃气管道改造工作进展情况月度报表、季度小结和年度总结机制，定期向市政府报告进展情况，确保了改造工作顺利推进。

在政府强力组织，高位协调下，各方积极配合、共同努力，在2019年底，现存的483 km的危旧燃气管道全部完成整改，彻底解决了多年危及城市燃气公共安全的铸铁管以及使用超过 15年以上镀锌管的隐患，燃气管道安全运行水平明显提升。

3 危旧燃气管道改造经验的启示

危旧燃气管道主要集中在交通流量大、人员密集的地段和老城区，现场条件复杂，施工难度大。南京市开展危旧燃气管道改造工作的经验给出了以下启示：

3.1 提高认识，加强督办

必须树立燃气安全红线意识，将危旧管道改造工作列为消险项目，明确时间节点，加强督察、考核，形成市级统筹、区级配合、企业实施的工作体系。

3.2 加强协调、配合

在燃气危旧管道改造过程中，需要办理立项、用地和规划、环评、占用挖掘审批、铁路、地铁、城墙控制保护区施工审批等手续，以及落实施工区域交通组织、渣土清运、文物保护、绿化以及施工组织、竣工验收、工程决算、政府投资项目审计等方面工作、涉及属地区政府、市建委、财政局、规划、交通运输、公安(治安、交管）、市城管、环保局、水务、绿化园林、文广、房产、审计等部门，一个环节工作不到位就会影响工作进度，因此要切实加强协调工作，要在市级政府组织下，明确分工、明确操作步骤，政府相关部门在手续办理上给予优先，开辟审批“绿色”通道。各区政府督促属地部门及机构配合对接项目改造时序，街道办事处、社区做好辖区内单位和居民宣传发动、协调维稳、施工保障工作。燃气管道产权单位负责实施危旧燃气管道改造项目，制定改造方案，组织施工力量，安全文明施工，确保按时优质完成改造任务。

3.3 落实资金

企业在利润分配和设备折旧中，要按一定比例提取安全费用，燃气管道改造费用可在其中列支。属地政府也可以根据财政状况，在安全整改资金或城市建设资金中，安排一定数额，专项用于城市危旧燃气管道的改造。

3.4 科学统筹施工

在落实燃气管道运行的安全检测和评估基础上，按照风险等级和实施难易程度，合理制定各年度实施计划和改造方案。施工尽量与道路街巷整治、老旧小区整治等相邻市政工程项目协调衔接，同步实施，最大限度避免道路重复开挖，同时加强工地管控和文明施工，降低对交通和居民生活的影响。

4 危旧燃气管道长效管理的思考

危旧燃气管道是个长期存在的概念，必须要建立长效管理的机制，要围绕危旧燃气管道产生的原因，坚持预防和治理同步推进的原则，遏制危旧燃气管道“增量”，及时消除危旧燃气管道“存量”，切实保障城市燃气正常运转和人民生命财产安全。

从长效管理来看遏制“增量”显得十分重要，必需做好以下工作：

(1)合理配置城市燃气管网布局，减少输配系统压力不均对管道的影响。在发展新的供气区域时，要组织对管网布局进行流量、压力分析，使管道压力尽量均衡，防止因长期处于管网压力上限区域而影响管道使用寿命，或因个别区域压差较大对管道形成应力影响。

(2)加强对管道的定期检验，落实安全评估。按照规范全面排查燃气管道存在的结构性隐患和管线交叉、安全间距、防腐、管道标识以及违章建构筑物等方面的隐患，强化燃气管道运行的安全检测和评估工作，对服役 15年以上，腐蚀程度超过10%的钢管，加强监测，安排中长期维修计划，组织对使用 30年以上钢管进行更换。对镀锌管要坚持5～8年一个周期的检测，安排中长期更换计划，对埋地部分须及时更换为PE管，对腐蚀严重的架高、入户部分，也要立即更换为新的，确保安全。

(3)合理选择管材，落实管线标注。在新铺设燃气管道时，尤其是铺设公称直径300 mm以下中低压地下天然气管道时，尽量采用接口稳定可靠，材料抗冲击、耐老化、耐腐蚀且搬运方便的PE管。在施工过程中，要注意落实管线的标注，标注时以北斗系统、GPS坐标为主，力求精确。在SCADA系统和GIS系统进行标注时最好完善铺设年代、深度等信息，为燃气管道维修、改造以及向邻近管道施工提供资料时更加准确。

(4)加强施工管理。在进行钢管、镀锌管铺设施工中，尽量减少管道和沟壁碰撞，维护防腐层的完整性，对出现的涂层损伤要及时修复，要注重沟槽恢复质量，既要保障管道施工进度，又控制好施工质量和现场安全。