城市燃气管网安全运行问题及对策新版.docx
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城市燃气管网安全运行问题及对策新版
城市燃气管网安全运行问题及对策（2021新版）
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（安全论文）
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城市燃气管网安全运行问题及对策（2021新版）
备注：
安全与生产、效益是密不可分的。
只有安全好了，才能保证更好地生产。
生产中存在着一定的不安全隐患，与自然界作斗争,随时都会发生意想不到的事情，所以处处都要警惕、时时刻刻都要注意安全。
摘要：
分析了北京市燃气管网近年来安全运行方面出现的问题，提出了保障燃气管网安全可靠运行的解决方案及对策。
关键词：
燃气管网；安全运行；防腐；问题；对策
近几年来，燃气行业发展迅速，城镇燃气管道作为国民经济发展和人民生活保障的资源和能源大动脉，具有城市生命线的重要地位。
城市燃气安全关系到城市及社会的发展，随着天然气管网建设加快，燃气供应能力不断增强，在城镇燃气输送过程中，出现了许多管网安全运行问题。
因此，如何加强对城市燃气安全的管理，防范事故于未然，是摆在燃气输配管网管理者面前的首要问题。
1北京市燃气管网现状
截至2008年5月底，北京市已拥有各种压力级制的埋地钢质管道10217km、阀门井9231座、调压站1088座、调压箱11833个。
经过更新改造，对运行30年以上的管道大部分进行了强制更新，目前运行25年以上的管道约676km，约占6.6%。
1.1管道防腐情况
埋地钢质燃气管道的防腐措施主要有管道外防腐层和在管道上安装阴极保护系统等。
防腐层的种类随着时代和技术的发展不断变化，最早使用的防腐层是石油沥青，20世纪80年代采用环氧煤沥青，其后市场上还出现了塑化沥青防腐胶带和环氧粉末涂层等。
20世纪90年代初期，聚乙烯（PE）包覆防腐层开始得到应用。
阴极保护技术是在20世纪80年代开始采用，最初仅在部分新敷设的高、中压管道上实施，逐渐发展到新敷设的高、中压管道的阴极保护和管道同时设计、同时施工、同时使用，并且每年对一些旧管道进行阴极保护改造。
2003年建设部颁布了CJJ95—2003《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》，其中明确规定了“新建的高压、次高压、公称直径大于或等于100mm的中压管道和公称直径大于或等于200mm的低压管道必须采用防腐层辅以阴极保护的腐蚀控制系统。
管道运行期间阴极保护不应间断。
”此后，公称直径200mm以上的低压燃气管道也开始安装阴极保护系统。
目前，北京市采用阴极保护系统的燃气管道总长度逾3000km。
1.2天然气转换的管道
北京市从1988年才开始天然气的正式使用，到目前为止，所有的人工煤气已经全部转换成天然气。
而在原来用于输送人工煤气的管道中，除了已经改造的管道，还有近2000km的旧管道用于天然气的输送，由于气质、输送压力、管道上的设施都发生了变化，因此，存在的安全隐患不容忽视。
2管网安全方面存在的问题[1]
由于城市燃气的发展，建设、管理水平不同，在保障管网安全运行方面存在的问题也不一样。
针对北京的情况，由于历史的原因，使用人工煤气的历史较长，因此，天然气转换后遗留的问题对管网造成了一定的隐患。
另外还有防腐的问题等等。
近几年北京天然气的发展迅猛，在施工、管理等方面也存在不完善的地方。
近几年在燃气管网安全运行方面出现的突发事件统计数据表明，2001年2005年，北京市燃气集团有限责任公司共进行燃气事故抢修932起。
引发事故的主要因素是外力破坏和地下管道腐蚀，约占全部事故的75%。
其他还有设施的问题、白管户的问题、运行管理等问题。
2004年—2007年的突发事件分类情况见表1。
表1突发事件分类情况
年度
腐蚀
外力破坏
设备故障及其他
数量/次
比例/%
数量/次
比例/%
数量/次
比例/%
2004年
96
38.2
81
32.3
74
29.5
2005年
87
33.5
58
22.3
115
44.2
2006年
77
29.8
82
31.2
99
39.0
2007年
98
32.2
71
23.4
135
44.4
2.1腐蚀漏气
对近几年来燃气管道突发事件进行统计，腐蚀事故约占事故总数的35%。
目前全市燃气钢质管道总长度为10217km，很多已经运行了15～20年，甚至更长的时间。
由于当时所采用的设备、管材的制造水平普遍较低，加之施工技术等方面原因造成防腐层的完整性、粘接力较差，现在出现了一定的老化、变形现象，致使燃气管道的防腐性能偏差。
北京市大部分燃气管道所处环境的土壤腐蚀性为中等偏强，土壤杂散电流干扰程度为中等偏强，从氧化还原电位方面评价土壤细菌腐蚀性为中等，从含水率方面评价土壤腐蚀性为强，从pH值方面评价土壤腐蚀性为中等，从含盐率方面评价土壤腐蚀性为较强。
综合以上评价可以知道，目前北京市的土壤腐蚀性呈中等偏强，杂散电流影响偏强，含水率对土壤腐蚀性影响大，存在一定程度的细菌腐蚀，因而导致了燃气管道腐蚀漏气事故的频繁发生。
由于历史原因，北京市燃气管网中还有部分中压管道和绝大部分低压管道没有进行阴极保护（低压管道的阴极保护是从2003年建设部颁布CJJ95—2003《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》后才开始实施的），这些管道不同程度地存在电化学腐蚀而造成管道穿孔漏气的隐患。
另一方面，2005年—2007年的腐蚀数据表明，低压管道腐蚀漏气不容忽视，尤其是DN200mm以下的低压管道。
2005年，DN200mm及以下的低压管道腐蚀漏气数量占全部管道腐蚀漏气数量的29.8%，占低压管道腐蚀漏气数量的59.09%；2006年，DN200mm及以下的低压管道腐蚀漏气数量占全部管道腐蚀漏气数量的50.6%，占低压管道腐蚀漏气数量的72%；2007年，DN200mm及以下的低压管道腐蚀漏气数量占全部管道腐蚀漏气数量的28%，占低压管道腐蚀漏气数量的56%。
由此可以看出，DN200mm及以下的低压管道腐蚀漏气数量所占的比例很高。
2.2外力破坏
近4年来，由于北京市申办奥运成功，首都的城市建设、改造的速度也进一步加快，燃气管道被外力破坏事故频繁发生，约占事故总数的1/3。
其主要原因是由于20世纪90年代以前敷设的燃气管道没有标志带、示踪线，而且个别施工单位往往只重视经济效益、施工速度，忽视对燃气管道等地下设施的保护，在施工前对施工范围内的燃气设施等地下设施敷设情况不进行必要的了解，盲目、野蛮施工，造成外力破坏燃气管道的事故时有发生。
2.3设备故障
由于调压箱、调压站设备故障、管道堵塞等原因，造成用户入口压力超压、失压、停气等事件。
另外，由于阀门泄漏、放散管泄漏、管接头泄漏、补偿器泄漏、调压器泄漏、焊接接15泄漏、内衬泄漏等造成的燃气设施泄漏，影响管道的正常供气。
调压箱、站的故障主要表现为切断阀失灵、自动放散阀失灵、调压器失灵、过滤器堵塞等，究其原因主要是设备维护、检修不及时。
2.4违章建筑
燃气管道被地上建筑、设施违章占压，对管道的安全存在一定的隐患。
一旦被占压的管道出现泄漏，检测维修比较困难，容易引发大的事故，造成人民生命和财产的损失。
违章的情况主要有3类：
①由园林绿化、通信、电力、雨污水、热力等市政工程造成。
部分园林绿化、通信、电力、雨污水、热力等市政工程在取得规划批文等手续后就开始盲目施工，在施工前不召开施工配合会，在燃气管道上方或安全间距内进行植树、埋杆、敷设管道等施工，被运行人员发现后，又以既成事实、赶工期、国家重点工程等种种借口拒绝整改，形成新的燃气违章。
②由于城乡结合部地区私人或单位私搭乱建造成。
城乡结合部地区政府执法力度较弱。
居民成分主要是当地农民和外地务工人员，素质较低，法律意识淡薄。
居民为个人私利而搭建违章房屋，且不接受运行人员劝阻，甚至不接受政府有关执法部门的管理，造成违章占压的情况时有发生。
③市内（尤其二环以内）个别居民或单位私搭乱建造成。
二环以内个别居民和单位因各种原因，修建车棚、传达室、煤棚等临时性建筑，占压燃气管道。
这类情况由于运行人员发现及时，而且市内城管部门执法力度较大，因此，基本上都能够在短期内消除，没有对燃气管网的安全形成长期危害。
由于这几年对各类违章的管理力度不断加大，通过持续进行的拆除工作，已经拆除了很多违章建筑，但到目前还有几百处需要解决。
2.5天然气转换后的遗留问题
人工煤气由于含水，杂质较多（如焦油、萘等），在管道中可以将微小漏气隐患掩盖住。
转换后的天然气气质干燥，有些成分能溶解人工煤气中的杂质，再加上转换后管网的压力均有提高，因此，转换后一段时间由于杂质堆积而未能发现的漏气现象逐渐出现。
另一个重要的问题是，人工煤气由于含水，在管道上均设有凝水缸，这是一个漏气隐患，因此，转换后要废除管道上的凝水缸。
如果在废除凝水缸的过程中处理得不好，也会成为安全隐患。
北京近几年已废除凝水缸近8000个，仅2006年就发现凝水缸漏气事故31起。
2.6施工质量
施工质量引发的管网安全运行方面的问题有两种。
一种是管道焊口开裂事故，2005年共发生管道焊口开裂事故23起（含自管用户5起），管道焊接质量不合格和管道地基不实，遇重压发生沉降是造成焊口开裂的主要原因。
例如，回龙观三合商厦北石油科研院北门口的中压DN500mm燃气管道，投入使用不到1年，因焊接质量差，焊口就出现一道长度约15cm的裂缝，造成燃气大量泄漏。
另一种是施工过程中管道内存有水和杂质，大量的水造成管道水堵，尤其在冬季使调压器及管道不能正常供气；而杂质则会损坏流量计、调压器、过滤器等设备。
2.7自管户的问题
从燃气公司的角度讲，“自管户”是指燃气公司以外的投资建设燃气管网及配套设施并对其自行管理的产权主体。
自管户管理的燃气输配设施基本上位于市政红线以内的居民小区、厂矿企业、机关单位内，主要包括燃气管道、调压站、调压箱、阀门井等。
自管户比例相当大，截至2008年5月，管道长度为3143.67km，共有自管调压站423座、自管调压箱8852个、自管阀门井3198座。
自管户燃气管道长度占全市燃气管道总长度的30.8%，自管调压站数量占全市燃气调压站总量的38.9%，自管调压箱数量占全市燃气调压箱总量的74.8%，自管阀门井数量达到了全市燃气阀井总量的34.6%。
统计资料表明，2005年—2007年自管户的突发事件已经占20%的比例，而且呈上升趋势。
自管户的问题如下：
①部分产权归属不清，有近50%的管道属于集资或临时性质的单位建设，现已成为无主户。
②燃气管道及设施质量状况堪忧，存在重大安全隐患。
由于几十年来燃气自管户始终将管道和配套设施视为一次性投资项目，在多年的使用过程中几乎没有任何更新改造，燃气管道老化、锈蚀现象普遍存在，且许多工程或项目的施工图纸已经散失。
③近年来自管管网设施发展迅速，在全市燃气管网设施中占有越来越大的比例。
而且2007年5月1日起施行的由北京市第十二届人民代表大会常务委员会通过的《北京市城市燃气管理办法》和2003年5月28日由国务院第9次常务会议通过的《物业管理条例》这两部法规，对城市管道和设备维修、养护的责任存在明显的冲突，造成了规定上的不明确和责任不清，直接导致了燃气自管户对所辖管道和配套设施应承担的责任无从落实，部分燃气自管管道和自管配套设施实际上处于无人运行、无人检修和无人负责的状态，这是造成自管管网设施管理困难和安全隐患较大的主要原因。
3解决方案及对策
3.1加强腐蚀控制管理
①做好管道普查
腐蚀漏气是形成安全隐患，造成突发事故的主要原因之一。
因此，对管道腐蚀的控制应从对管道的腐蚀预测、对管网的安全评估做起。
预先发现隐患，提出预防措施，以达到最低的事故率，减少损失，保障管网的安全运行[2]
。
2004年，北京燃气集团对运行20年以下各种压力、管径、防腐方式的管道（共208km），采取地面检测和探坑检测的方式进行管网腐蚀普查，对防腐层的情况有了一定的了解，并提出了需要改造的管道和需要加强运行管理的管道。
②做好日常检测工作
日常的管道检测不容忽视，如按照不同周期进行的巡线检查，以及打孔检测、五米线检测等，这是通过自查的方式发现安全隐患的主要途径。
从统计数据看，2006年自查发现的安全隐患占42.6%，而2007年上升到46.9%，比例很高。
③加强阴极保护
埋地钢质燃气管道的防腐措施主要有管道外防腐层和在管道上安装阴极保护系统等，目前较好的方法是将两者结合在一起应用。
在埋地管道上外加防腐层来防止管道的腐蚀是最常见也是最基本的方法，外防腐层由于自然环境、施工缺陷等影响，不可能做到天衣无缝，加之在城市中杂散电流的影响，燃气管道出现电化学腐蚀导致穿孔漏气的可能性较大。
因此，应该配合使用阴极保护技术来最大程度地减小管道腐蚀的可能性。
对管道的普查表明，施加了阴极保护并且保护电位符合要求的管道的相对腐蚀深度要比没有施加阴极保护的管道小得多。
因此，阴极保护对管道的保护作用十分明显。
④重视低压管道防腐
统计数据表明，低压管道腐蚀漏气事故数量所占的比例很大。
而2003年建设部颁布的CJJ95—2003（（城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》，对小于DN200mm的低压管道的防腐和阴极保护没有要求。
因此，建议有关部门应引起重视。
3.2加强运行管理
燃气输配管网管理的一项重要内容就是对管道、阀门井和调压站等燃气设施的日常性巡检，及时发现问题，解决问题，消除隐患，保障管网的安全运行。
只有到达现场，才有可能发现漏气的问题，发现是否有违章占压燃气管道，是否有施工单位在管道上方施工、可能造成外力破坏等等。
因此，巡检的到位率是最基本的保障，通过采用科学的手段——电子巡检系统，更有效地监督和管理输配管网的管道设施的巡检情况，提高管网运行的管理水平，保障管网的安全和稳定供气。
3.3加大城市管理力度
要解决外力破坏以及违章占压管道对管网造成的安全问题，必须依靠有关的法律法规，争取政府及相关职能部门的支持。
我公司内部采用与施工单位签订《施工配合单》的方法，加强施工配合工作，主动提供燃气管道设施的准确、详细资料，与施工单位建立畅通的信息传递渠道，确保在发生突发事件时第一时间得到施工现场的信息。
对一些不能配合的单位，依靠城市管理委员会，通过行政的手段进行查处。
3.4加强应急预案的管理
应急预案是保障在事故状态下能够高速、高效地做好抢险、抢修工作，提高应对处理突发事故的能力，减少或避免因处理措施不当而引发重、特大事故的有效措施。
因此，预案的制定要全面而且细致，要涉及到所有可能遇到的问题，而且对预案要熟练掌握，这样才能在需要的时候发挥作用。
4结语
以上是针对北京燃气管网安全运行方面采取的一些方法和措施。
其他措施还有建立、健全安全管理组织机构，深入开展安全宣传教育，加强职工培训等。
要保证对城市工业和民用燃气实现可靠和不间断的供应，必须保障燃气管网安全可靠运行。
参考文献：
[1]姜英硕，刘永健，姜林庆，等.城市燃气输配管网可靠性模拟分析[J].煤气与热力，2007，27（8）：
13-16.
[2]万礼锋，尹贻林，张丽君，等.城市燃气管网安全分析体系[J].煤气与热力，2007，27（11）：
50-53.
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