淺談貴州中小企業(yè)城鎮(zhèn)輸氣管道的問題及對策

譚振

摘 要：文章總結(jié)貴州中小企業(yè)管網(wǎng)安全運行安全主要問題，并對形成原因分析，從管理上技術(shù)上提出解決辦法，有效地控制燃氣管道泄漏、爆炸等事故發(fā)生。

關(guān)鍵詞：燃氣管道；腐蝕；占壓；對策

中圖分類號：TE832 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）14-0171-03

貴州省使用天然氣作為燃氣使用比較早，20世紀70年代開始使用天然氣氣田，近年來，貴州省城市燃氣發(fā)展迅速，表現(xiàn)在：①中央加大西部大開發(fā)及中央對貴州的重視，極大推動了貴州的經(jīng)濟發(fā)展，推動了貴州省的城市燃氣發(fā)展。②貴州省的目標是把貴州建設(shè)成人與自然環(huán)境和諧統(tǒng)一，國內(nèi)一流的度假旅游目的地。③中緬、中貴天然氣管道建成投產(chǎn)，在貴州省境內(nèi)形成天然氣供應(yīng)雙通道，促進了貴州省能源升級，改變了貴州省富煤缺氣的能源供應(yīng)格局。進一步改善貴州省生態(tài)環(huán)境，促進貴州經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)建設(shè)。然而已有燃氣管網(wǎng)設(shè)施存在安全問題，已經(jīng)不能滿足城市發(fā)展需要，直接造成貴州省部分地方安全事故的發(fā)生，導(dǎo)致人民群眾生命財產(chǎn)損失，嚴重影響了城市生產(chǎn)和生活秩序，社會的和諧穩(wěn)定。

1 貴州中小城市燃氣管網(wǎng)存在的主要問題

1.1 燃氣管網(wǎng)設(shè)施腐蝕嚴重

由于技術(shù)及經(jīng)濟的原因，貴州省燃氣企業(yè)20世紀90年代敷設(shè)的燃氣管道主要是鋼管，管道外防腐采用石油瀝青加中堿玻璃布防腐涂層。防腐層總厚度>4 mm的普通級三油三布防腐。石油瀝青防腐層涂裝施工步驟如圖1所示。

石油瀝青是石油化工的副產(chǎn)品，主要含地瀝青質(zhì)、油份、樹脂。石油瀝青具有塑性強、粘滯性、大氣穩(wěn)定性、對溫度敏感。

①石油瀝青防腐層由人工涂布，涂層是在流動狀態(tài)下施工，涂布質(zhì)量不能完全保證。

②石油瀝青防腐層吸水率高、易剝離分層、老化快。

③有部分細菌滋生在石油瀝青防腐層上，并以石油瀝青作為養(yǎng)料，破壞防腐層，加快管道腐蝕。

④石油瀝青防腐使用壽命15年左右，石油瀝青防腐層隨著使用年限的增加，石油瀝青變得越來越脆，目前很大一部分已經(jīng)到了老化失效期。

⑤市區(qū)雜散電流干擾作用，從燃氣管道防腐層破損的一點進入燃氣管道，鋼質(zhì)燃氣管道作為導(dǎo)體，電流在管道中流動在其他防腐層破損點流出，返回至雜散電流源，導(dǎo)致管道腐蝕。

⑥大部分中小燃氣公司由于無陰極保護保護裝置。

⑦由于經(jīng)濟的原因中小燃氣公司大部分燃氣管道都沒有做內(nèi)壁防腐。貴州省內(nèi)燃氣公司2012年6月以前，燃氣公司氣源不一，煤氣、天然氣、液化氣都有。部分天然氣中含有CO2、H2S、H2O，以及有機硫化物等直接與金屬作用腐蝕管道。

鋼質(zhì)管道多種腐蝕作用下，在彎頭、積水、管道焊接處，管壁腐蝕減薄或形成溝槽深坑，甚至泄漏，造成事故。

貴州省赤水市2011年在壓力管道定期檢驗及燃氣管道防腐層檢測結(jié)果表明：防腐層破損嚴重，管道防腐層部分已經(jīng)完全剝離，甚至銹蝕穿孔嚴重。在赤水市區(qū)改造過程中10 km管線全部挖開露出檢查，發(fā)現(xiàn)100 m管道上的腐蝕深坑高達38個，蝕坑深度高者達到2.21 mm，最大點蝕速率達到0.736/a，管道腐蝕嚴重，接近穿孔。

防腐層狀況不開挖檢測報告及管線外防腐層檢測評估結(jié)果：

文件名稱：石油賓館—大酒店；

檢測地點：石油賓館—大酒店；

檢測日期：20110219；

信號供入點：石油賓館；

起測點位置：石油賓館；

管徑：114.00； 壁厚：12.00；

管材：20號鋼；

從上表可以統(tǒng)計出外防腐層評定為：

評為可級的有51 m，占全長的13.4%；評為差級的有46 m，占全長的12.0%；評為劣級的有285 m，占全長的74.6%

中石化西南石油局赤水天然氣銷售公司2011年對部分燃氣管網(wǎng)進行的漏點普查結(jié)果，燃氣中壓管道平均漏點密度為62個/km，庭院燃氣管道平均漏點密度為55個/km，貴州其他大部分地方情況與赤水市基本相同，隨著城市的發(fā)展，管道使用年限的增加，管道腐蝕愈來愈嚴重，管道穿孔泄漏點增多，管道安全運行隱患增多，應(yīng)該引起燃氣公司重視。

1.2 氣源變化及管道及設(shè)施

貴州省貴陽、遵義、清鎮(zhèn)等城市原來的氣源為煤制氣，中緬、中貴天然氣管道投產(chǎn)后，大多數(shù)城市都用天然氣取代煤制氣。

①煤制氣輸配管道大多選用灰鑄鐵管，接口密封材料麻絲與鉛或水泥、橡膠密封圈。改輸天然氣后，由于天然氣中含水很少，屬于干質(zhì)氣，麻絲或橡膠密封圈干縮變形而造成泄漏，故應(yīng)在對天然氣加濕應(yīng)急過渡處理，同時必須對管道接口或管道進行改造。改造方法方式有如下幾種：外加機械接口；熱縮帶；管內(nèi)接口密封；接口處開孔注入密封劑；管內(nèi)注入密封劑。

②煤制氣市區(qū)燃氣輸配管網(wǎng)設(shè)計壓力一般≤0.2 MPa即中壓B，天然氣管道輸送設(shè)計壓力0.4 MPa，甚至更高。

③改造或更換調(diào)壓器，調(diào)整出口壓力，進口加裝過濾器，阻止管道雜質(zhì)剝離進入調(diào)壓器。

1.3 城市燃氣管網(wǎng)設(shè)施違章占壓及危害性

1.3.1 造成城市燃氣管道占壓的主要原因

①法律法規(guī)的缺失?！冻擎?zhèn)燃氣管理條例》2011年3月1日起施行，原有的《貴州省燃氣管理條例》對違章占壓規(guī)定不明確。同時管理部門執(zhí)法不嚴，而燃氣企業(yè)又不具備執(zhí)法權(quán)，因此很多城市都存在著燃氣管道被占壓現(xiàn)象。

②燃氣安全宣傳不夠，部分市民缺乏法律知識和保護管道意識，對燃氣管道的占壓行為造成的危害和后果認識不足。同時由于經(jīng)濟利益原因部分單位個人為了自己的利益，違規(guī)在燃氣管道上亂建住房、門面房、倉儲、燒烤攤、擴大經(jīng)營汽修廠等等，有的甚至將賓館擴建占壓管道“圈閉”調(diào)壓設(shè)施。

③城市發(fā)展，道路擴寬，部分管道通道已經(jīng)在公路上或在綠化帶上。當(dāng)燃氣管道被根系發(fā)達的林木占壓時，隨著樹木的生長，根系的擠壓破壞管道防腐層，鋼質(zhì)管道的腐蝕加快。

④市政管理原因。由于燃氣管道都是燃氣公司自建，政府并未將燃氣管道建設(shè)納入建設(shè)監(jiān)管范圍。燃氣地下管道因年代久、資料不全、專業(yè)配合不夠，在城市擴容房地產(chǎn)開發(fā)和市政建設(shè)過程中容易形成新的占壓或管道埋深不夠，有的甚至直接挖斷管線，造成泄漏事故。根據(jù)赤水市至2013年底初步統(tǒng)計違章占壓燃氣管線點有240處，密閉調(diào)壓箱70處，對管網(wǎng)的安全運行，構(gòu)成了嚴重的威脅。

1.3.2 管道占壓的危害性

①占壓建筑物構(gòu)筑物地基不均勻沉降會對燃氣管道產(chǎn)生一定作用力，破壞防腐層或管道，嚴重影響了管道設(shè)計壽命，易發(fā)生管道斷裂燃氣泄漏事故。

②占壓管段影響管道的維修檢測，管道長期不能檢測，成為燃氣巡檢的“死角”，易發(fā)生事故。

③占壓管道的建筑物、構(gòu)筑物，作為賓館、辦公室、倉儲等時，發(fā)生泄漏、燃燒、爆炸等事故時，容易引起大量人員傷亡，釀成公共安全事故。同時，作為倉儲、廚房等違規(guī)堆放易燃易爆物品時，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)爆炸等事故容易發(fā)生二次傷害。

1.4 燃氣管網(wǎng)交叉重疊

城市的快速發(fā)展，功能線路增多，管網(wǎng)更趨復(fù)雜，電信、聯(lián)通、閉路、供電線路、視頻監(jiān)控等，施工協(xié)調(diào)不夠，導(dǎo)致燃氣管網(wǎng)部分被線路、水泥井壓埋。部分地方政府因為經(jīng)濟利益或為了完成招商計劃等等原因，引進多家燃氣公司，劃分燃氣經(jīng)營區(qū)域不科學(xué)，導(dǎo)致多家燃氣管網(wǎng)重疊交叉，管道安全距離不夠。管網(wǎng)的重疊給管網(wǎng)的檢查維修帶來困難，一旦泄漏容易引發(fā)次生事故，存在嚴重的安全隱患。貴州某地燃氣公司泄漏燃燒后，由于公共供電線路及通訊線路距離燃氣管網(wǎng)安全距離不夠，導(dǎo)致電信機房供電線路短路，燒毀部分機房設(shè)施，直接經(jīng)濟損失20多萬元。同時燃氣燒毀通信主線路，造成大片城區(qū)用戶通信不暢。

2 燃氣管網(wǎng)安全對策

加強管網(wǎng)的巡檢，依法定期進行壓力管道檢測及安全評估，對燃氣管網(wǎng)運行中存在的問題，積極采取科學(xué)合理措施，確保燃氣管網(wǎng)及設(shè)施的安全平穩(wěn)運行。

2.1 防腐層檢測與修補

按期進行壓力管道檢測，發(fā)現(xiàn)埋地管道防腐層漏點，及時進行防腐層修補，實現(xiàn)燃氣管網(wǎng)連續(xù)持久安全運行。

2.2 管道更換與新技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)管道腐蝕嚴重泄漏，管道修復(fù)已經(jīng)不保證管線的安全運行時，應(yīng)采取更換管道的方式進行處置。新?lián)Q管道應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)范，鋼管采取三層PE防腐，或使用PE聚乙烯管（PE）等耐腐蝕性較好的管道。三層PE涂層的使用壽命在30年以上，機械強度高，耐老化性能好，吸水率低，不怕植物根刺。

選擇PE管具有的優(yōu)勢：

①PE管耐腐蝕性好，不必做防腐涂層，內(nèi)壁不結(jié)垢，輸氣管阻小，內(nèi)壁絕對粗糙度不超過0.01 mm，而新鋼管、鑄鐵管0.06 mm，供氣流量阻力相對較大。

②正常運行情況下使用壽命可達50年；

③柔性好，管道地基沉降適應(yīng)性較強；

④耐生物性好：幾乎所有真菌、細菌及微生物對其不發(fā)生腐蝕作用。

⑤施工工藝簡單方便。

由于聚乙烯燃氣管性能優(yōu)越，造價較低，運行費用低廉，因而在我國城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)中聚乙烯管越應(yīng)用來越廣泛。

當(dāng)然管道材質(zhì)及管道防腐方式的選擇，應(yīng)根據(jù)各地的實際情況，從技術(shù)、經(jīng)濟、安全、投資費效比等等各方面情況考慮。

2.3 應(yīng)用陰極保護裝置

燃氣埋地管道在管道金屬化學(xué)成分、土壤環(huán)境、城市雜散電流等的影響下易發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生電化學(xué)腐蝕。

埋地鋼管電化學(xué)腐蝕發(fā)生如下反應(yīng)：

Fe-2e-==Fe2+ 2H++2e-==H2↑

4OH--4e-==2H2O+O2↑ 2H2O+O2+4e-==4OH-

陰極保護就是依靠外加能量使金屬的電位發(fā)生充分負移，從而不被氧化，抑制或減輕金屬腐蝕。埋地鋼涂層加陰極保護做法在發(fā)達國家較為普遍，有關(guān)資料表明，增加陰極保護措施后，管道的使用壽命可以延長約一倍。貴州省一些城市燃氣公司由于經(jīng)濟、規(guī)模、技術(shù)等方面原因，在初建設(shè)燃氣管網(wǎng)時，很大一部分配置陰極保護裝置。陰極保護能改善燃氣管道腐蝕嚴重情況，減緩管道腐蝕穿孔，避免事故的發(fā)生，確保管網(wǎng)的安全運行。

2.4 科學(xué)進行管網(wǎng)及設(shè)施改造

“中緬”、“中貴”輸氣管道投產(chǎn)后，貴州省原有使用煤氣的城市都將改供天然氣，氣源的改變要求按照天然氣有關(guān)規(guī)范標準改造管網(wǎng)設(shè)施，確保證供氣安全。管網(wǎng)改造應(yīng)結(jié)合城市總體規(guī)劃，考慮近遠期結(jié)合，采用新材料、新技術(shù)、新設(shè)備、新施工工藝，規(guī)范化、現(xiàn)代化建設(shè)管道，使系統(tǒng)配套完善，以消除安全隱患，確保燃氣企業(yè)的穩(wěn)步增長。

2.5 積極消除違章占壓

①做好燃氣安全知識、《城鎮(zhèn)燃氣管理條例》等燃氣法律法規(guī)的宣傳，加強廣大市民的法律意識，控制管道占壓的源頭。

②燃氣管道單位建立健全巡檢制度，做好標志牌的保護與安裝。

③積極構(gòu)建政府、燃氣公司、市民三方和諧關(guān)系，積極消除管道占壓。

2.6 數(shù)字化燃氣管理系統(tǒng)應(yīng)用

隨著科技的不斷發(fā)展創(chuàng)新，諸如實時監(jiān)控、視頻監(jiān)視、地理信息及其它多種信息化管理技術(shù)手段，已經(jīng)成熟的在各行業(yè)中應(yīng)用及普及。伴隨著燃氣行業(yè)的迅速發(fā)展，燃氣管理的統(tǒng)一化、規(guī)范化管理需求日益突出，傳統(tǒng)的管理和運營方式，已然不能滿足當(dāng)前的高效能生產(chǎn)及管理需求。

通過應(yīng)用燃氣輸配（SCDA）系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)（GIS）的綜合應(yīng)用，保證輸配工況合理、管網(wǎng)運行安全，進行報警處理和故障處理，管道泄漏分析定位。管理管線設(shè)施，可查詢管道及設(shè)施資料（如管徑、管齡、壓力級別、影響范圍、閥門、調(diào)壓箱等），做出故障隔離決策等?？茖W(xué)有效管理燃氣管網(wǎng)設(shè)施，減少事故發(fā)生，確保燃氣管網(wǎng)運行安全，保障人民群眾生命財產(chǎn)安全。

3 結(jié) 語

①調(diào)查表明貴州省中小燃氣企業(yè)燃氣管網(wǎng)及設(shè)施普遍存在以上安全問題，甚至已經(jīng)發(fā)生事故，產(chǎn)生了危害結(jié)果。政府有關(guān)部門應(yīng)加強對燃氣管網(wǎng)的保護，加強對燃氣企業(yè)的監(jiān)管，及時督促燃氣企業(yè)對安全隱患的整改。

②燃氣企業(yè)應(yīng)根據(jù)實際情況，采取科學(xué)合理的措施，加大資金投入，提供管理水平，及時減少和消除安全隱患，保障燃氣管網(wǎng)運行安全，人民群眾生命財產(chǎn)安全，盡到公共事業(yè)企業(yè)相應(yīng)的職責(zé)。

③地方政府應(yīng)鼓勵燃氣企業(yè)應(yīng)用新材料新技術(shù)新的管理模式，同時政府有關(guān)部門應(yīng)同其他城市管網(wǎng)一道科學(xué)地統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計，依法合理劃分燃氣經(jīng)營區(qū)域，規(guī)范燃氣市場經(jīng)營避免造成燃氣管網(wǎng)交叉導(dǎo)致事故的發(fā)生。

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