城镇燃气管道隐患分析与治理措施*

杨易凡,任小林,田云祥

(陕西城市燃气产业发展有限公司 陕西 西安 710016)

0 引 言

近年来,随着中国“碳达峰、碳中和”、“蓝天保卫战”和“煤改气”等政策的出台,城镇燃气管道规模迅速扩大,截止2018年全国城镇燃气管道里程达到86.4×104km[1]。城镇燃气管道存在较大的安全隐患,容易发生泄漏爆炸事故。“6·13十堰燃气爆炸事故”等重大事故中人员伤亡惨重,引起了党中央国务院的高度关注[2-3]。2021年国务院安全生产委员会印发的第9号文件指出,围绕当前制约燃气安全的突出问题,狠抓燃气安全隐患排查整治和安全责任落实,深刻吸取近年来全国燃气爆炸事故教训,增强防范化解燃气安全风险。2022年国务院办公厅再次印发第22号文件,提出对城市燃气管道进行老化更新改造,进一步维护城市安全运行。以上两个文件的发布,进一步说明城镇燃气管道隐患治理的重要性和紧迫性。

本文在分析近两年半国内城市燃气管道泄漏事故原因和国家两个文件要求的基础上,结合某燃气公司所属燃气管道安全隐患调查情况,提出了隐患治理措施和面临的问题,为国内同类企业隐患处理提供参考。

1 近两年国内城市燃气管道泄漏事故统计分析

调研了2020年以来(2020、2021、2022上半年)全国燃气事故分析报告,分析了国内城镇燃气管道泄漏事故的原因。近两年共发生管道事故606起,核实事故原因的管道事故为390起。其中2020年管道事故为150起,核实事故原因的管道事故为66起。2021年管道事故为339起,核实事故原因的管道事故为248起。2022年上半年管道事故为117起,核实事故原因的管道事故为76起。

近两年全国城镇燃气管道事故原因统计结果如图1所示。从图1可见,国内城镇燃气管道泄漏事故原因主要原因为第三方施工破坏、管道腐蚀泄漏、车辆撞击和地质灾害(含自然灾害和地面沉降),所占比分别为77%、7%、5%和4%。第三方施工破坏是目前造成大多数管道事故的主要因素,其发生原因复杂、且具有较高的不确定性和随机性。通过对城市燃气管道第三方破坏的原因及预防措施进行研究,可以防止燃气管道遭受破坏[4]。除第三方施工破坏外,管道发生腐蚀泄漏、车辆撞击和地质灾害也是造成管道泄漏的重要原因。同时,现在全国已经有近10×104km燃气管道出现不同程度的老化,随着管道服役时间的增加,管道强度在土壤腐蚀等因素的作用下会逐渐降低,管道失效更容易发生[5-6]。当前我国燃气管道安全事故已经进入多发和频发阶段,一些重大安全隐患将严重影响社会和人民群众生命安全,政府有关部门高度重视城镇燃气管道的安全隐患问题[7]。

图1 2020年-2022年6月全国燃气管网事故原因

2 国内两个文件对燃气管道安全隐患的排查要求

近年来国内连续发布两个文件要求全面开展城镇燃气安全隐患排查和改造,明确指出燃气管道和厂、站设施中的老旧管道、占压、安全间距不足和地质灾害等安全隐患是排查和整改的重点。

2021年国务院安全生产委员会第9号文件《全国城镇燃气安全排查整治工作方案》要求[8]:重点排查整治易导致重特大事故的老旧管道带病运行、高中压管道被占压、燃气场站设施安全间距不符合要求和未落实第三方施工专人监护规定等突出问题隐患。

2022年国务院办公厅第22号文《城市燃气管道等老化更新改造实施方案》要求[9]:1)市政管道与庭院管道:全部灰口铸铁管道和不满足安全运行要求的球墨铸铁管道;运行年限满20年的管道,经评估存在安全隐患的钢质管道和聚乙烯(PE)管道;运行年限不足20年,存在安全隐患,经评估无法通过落实管控措施保障安全的钢质管道和聚乙烯(PE)管道;存在被建构筑物占压等风险的管道。2)立管(含引入管、水平干管):运行年限满20年,经评估存在安全隐患的立管;运行年限不足20年,存在安全隐患,经评估无法通过落实管控措施保障安全的立管。3)厂站和设施:存在超设计运行年限、安全间距不足、临近人员密集区域和地质灾害风险隐患大等问题,经评估不满足安全运行要求的厂站和设施。符合以上条件的老化管道均应进行更新改造。

对城镇燃气管道安全隐患的排查与实施要求,有利于维护人民群众生命财产安全、城市安全运行,各燃气公司应重视城镇燃气安全隐患治理。

3 燃气管道隐患排查和治理措施

根据国务院两个文件对燃气管道安全隐患的排查和整改要求,某燃气公司制定管道隐患排查实施制度,建立有效的隐患治理措施。

该燃气公司的燃气管道超过1 300 km,其中压管道中约80%的管线为聚乙烯材料,该管道运行年限约20年,主要服务区域为8个县城及10余个乡镇。该燃气公司制定了管道隐患排查制度,通过智慧燃气平台开展隐患排查实施和分析,并制定了相应的隐患治理措施。

3.1 燃气管道隐患管理制度

该公司制订了《安全隐患分级管控制度》,成立了安全隐患管控领导小组,全面负责隐患管理工作,依据国务院两个文件的要求对近两年各分公司管道安全事故隐患进行排查和治理。安全隐患分级管控制度主要程序如图2所示,其流程为1)隐患排查:公司(分公司)各部门对辖区内隐患点进行逐点排查。2)隐患分析:对识别出的隐患统计分析,找出关键隐患和位置,并划分隐患类别。3)隐患分级:采用直接判定法、作业条件危险性评价法(LEC)等方法进行评价,按照各分公司对隐患可能造成的后果严重程度给出定性判断。4)隐患治理:按照不同级别隐患分别制定、实施隐患治理措施。5)持续改进:当现有治理措施不足以控制此项隐患时,应提出建议或改进治理措施,确保隐患管理制度不断完善,持续保持有效运行。

图2 某燃气公司管道安全隐患管理制度

3.2 燃气管道隐患排查及分析

根据国务院两个文件的要求,老旧管道、占压、安全间距不足和地质灾害等安全隐患,以及全国城镇燃气管道事故主要的第三方施工破坏、管道腐蚀泄漏和车辆撞击等隐患,在该公司智慧燃气平台上对隐患进行上报、查询、隐患重要性定级、处理、变更以及重大隐患管理,如图3所示。

图3 某燃气公司智慧燃气平台隐患管理模块

调查分析了该公司近两年上报的1 018条燃气管道隐患信息,如图4所示。主要隐患因素为地质灾害(滑坡、水毁、塌陷)、调压箱(内漏、锈蚀等)、管道腐蚀、出入地(无防护、未封堵等)、阀门和阀井(内漏、阀井受损等)、第三方破坏、占压和管道老化(污水、暖气穿越)。该公司燃气管道主要隐患与全国燃气事故原因比例不同的是其第三方破坏所占比例较低,仅占燃气管道泄漏可能原因的1%,而地质灾害所占比例为37%。以上燃气管道隐患类型存在差异的原因主要与该公司的管道的特点有关,即管道位于黄土梁峁沟壑区和山区,这些地区易发生山体滑坡、塌方等地质灾害。

图4 某燃气公司管道隐患

3.3 燃气管道隐患治理措施

为了进一步落实使用单位主体责任,切实起到管道安全管理的作用,针对图4中主要隐患,分析隐患特点并实施了综合治理措施。

3.3.1 地质灾害

地质灾害一般在较短时间内突然出现,具有较大的破坏性,因此燃气管道地质灾害可采取以下的防治措施[10]:1)识别管道地质灾害危害因素,制定隐患识别方法和相应灾害预案,加强灾害应急演练。2)应尽可能不在易发生山体滑坡和塌方等区域铺设管道,如果在这些隐患区域铺设了管道,应对管道采取防护措施,并建设柔性结构或柔性材料的排水系统。3)管道低凹集水区域,应结合具体情况设置排水槽、消能墙和防冲墙等。4)增加对地质灾害高发区域的巡检频率和泄漏检查工作。

3.3.2 管道腐蚀

对于城市地下燃气管道而言,其铺设方式主要是埋地铺设和地沟铺设。由于土壤的腐蚀性和城市地铁杂散电流等危害因素,对埋地管道会造成腐蚀,影响管道的服役性能[11]。其防治措施为:1)定期进行非开挖检测监控,加强防腐层非开挖检测,及时修复防腐层漏损点。2)升级阴极保护设备设施和检测方法,加强阴保有效性检测和杂散电流检测。3)对腐蚀高风险点实施有效防护和检测,做好出入地套筒防护,加强钢塑转换接头定期检测。4)对材质落后、使用年限较长、运行环境存在安全隐患和不符合相关标准规范的老化管道和设施,特别是一些不具有阴极保护和牺牲阳极保护措施的老旧中压钢质燃气管道,通过量化评估加快更新改造。

3.3.3 调压箱和阀井等设施

调压箱和阀井等附属设施对保障燃气管道的安全运行很重要,对这些关键设施的防护可采取以下措施:1)调压箱和阀井设置数量达到足以维持系统正常运行即可,尽量减少其设置数量,以减少漏气点和额外的投资。2)定期对阀井、调压箱等设施进行泄漏检测和安装智能监测设施以及时发现和治理内漏等问题。3)全面安装防护装置及安全警示标志。4)应及时有效地对阀门、仪表和法兰等设备进行检查、维护和更换。

3.3.4 其他隐患

燃气管道的老化、占压和第三方破坏等危害的防治措施为:1)在市政采暖、排污、地铁和防空设施等导致密闭空间的交叉位置,安装处理燃气泄漏隐患的装置。2)及时处理管线占压和间距不足等安全隐患,修复管道标识缺陷,防止因为管道路由指示不清导致被误占压现象。3)对巡线工作人员进行培训,根据工程活动情况合理提高巡检频率,并在监护管理制度的有效管理下进行。

4 燃气管道隐患治理存在的问题及展望

在隐患调查和治理过程中,由于安全隐患分级方法主要是由评价者的工作经验和能力确定,因而会影响隐患治理工作的高效实施。在长输油气管道领域,国家质量监督检验检疫总局发布了GB/T 34346—2017《基于风险的油气管道安全隐患分级导则》,该标准主要规定了油气管道基于风险的安全隐患分级方法、流程和技术要求,包括管道隐患的排查、评级和处理等内容,但主要适用于满足GB 50251或GB 50253的陆上长输原油、成品油和天然气管道。城镇燃气管道与长输油气管道在建设情况、分布形式、管道材质、运行压力、管径尺寸、腐蚀形式、失效原因、敷设环境和地理空间等方面有很多不同因素,因而该标准不能使用于城镇燃气管道。因此,城镇燃气管道领域亟需建立成熟的安全隐患分级和处理标准,以规范隐患治理的有效实施。目前,中国石油集团工程材料研究院有限公司建立了适用于城镇燃气管道安全隐患的风险评估模型,对安全隐患等级进行了分类,因而对城镇燃气管道隐患的治理可以通过使用该风险评估模型,从而提高城镇燃气管道企业识别风险和排查治理隐患问题的能力。

5 结束语

以上内容分析了全国城市燃气管道事故和国务院两个文件的要求,总结了城镇燃气管道隐患事故的原因,且隐患与地区因素存在较强的相关性。以某公司管理的城镇燃气管道治理为例,说明了该公司进行燃气管道安全隐患排查和对隐患实施治理的措施,并提出目前城镇燃气管道安全隐患分级和处理的标准较少的问题,为国内同类燃气企业管道隐患治理提供参考。