天然氣長(zhǎng)輸管道的管道安全對(duì)策及建議

趙曉明 包小玲（杭州安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)有限公司）

隨著能源市場(chǎng)的發(fā)展和天然氣的廣泛應(yīng)用，天然氣管長(zhǎng)輸管道建設(shè)明顯加快。這些管道的管線總長(zhǎng)達(dá)數(shù)千公里，有的跨越江、河，有的穿過(guò)山地、平原，所過(guò)之處地形地貌、工程地質(zhì)、工程水文、地震活動(dòng)性等方面均有很大的差異。管道結(jié)構(gòu)型式不一，類(lèi)型復(fù)雜．有穿越管道、跨越管道、埋地管道，地面管道等等【1】。隨著城市建設(shè)的加快，天然氣長(zhǎng)輸管道的規(guī)模越來(lái)越大，一旦發(fā)生事故，則會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的后果【2】。無(wú)論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，都發(fā)生過(guò)不少因輸氣管線因破裂、泄漏、腐蝕，維護(hù)不當(dāng)?shù)纫鸬钠鸹稹⒈ㄊ鹿?。因此，保障天然氣長(zhǎng)輸管道安全十分重要，其中涉及規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、用戶(hù)和安全監(jiān)管等多個(gè)環(huán)節(jié)。筆者以有限的工作經(jīng)驗(yàn)，僅就管道的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等提出安全對(duì)策及建議。

一、管道安全對(duì)策及建議

為了加強(qiáng)對(duì)危險(xiǎn)、有害因素的監(jiān)控，減少危險(xiǎn)、有害因素的危害，提高工程的安全水平，預(yù)防工程投產(chǎn)以后各種人身、設(shè)備事故的發(fā)生，建議工程建設(shè)單位采取行之有效的安全對(duì)策措施【3】，【4】，【5】。

1.管道設(shè)計(jì)

（1）輸氣管道的強(qiáng)度設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足運(yùn)行工況的要求。

（2）管道強(qiáng)度系數(shù)所在地有關(guān)有求取值、管道材質(zhì)及其壁厚設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50251-2003）計(jì)算后取值。

（3）對(duì)管道沿線電力線及其雜散電流，應(yīng)在設(shè)計(jì)階段采取接地排流措施，保證管道接地良好，盡量減少直流雜散電流腐蝕。

（4）進(jìn)出站管線必須設(shè)置截?cái)嚅y，截?cái)嚅y應(yīng)當(dāng)具備手動(dòng)操作的功能，在其上下游設(shè)置泄壓放空設(shè)施。輸氣截?cái)嚅y上下均應(yīng)設(shè)置放空管。

（5）對(duì)存在超壓可能的設(shè)備和壓力容器，應(yīng)設(shè)安全閥。

（6）放空口應(yīng)設(shè)置在設(shè)備和管線的高點(diǎn)；放空豎管應(yīng)設(shè)置在不致發(fā)生火災(zāi)危險(xiǎn)和危害居民健康的地方；放空氣體經(jīng)放空豎管排入大氣，并符合有關(guān)要求。

（7）埋地輸氣管道與其他管道、電力、通信電纜的間距應(yīng)符合《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定。

（8）管道附件嚴(yán)禁使用鑄鐵件。

（9）管件的制作應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼板制對(duì)焊管件》GB/T13401、《鋼制對(duì)焊無(wú)縫管件》GB12459、《鋼制對(duì)焊管件》SY/T0510的規(guī)定。

（10）在防火區(qū)內(nèi)管件部位使用的閥門(mén)，應(yīng)具有耐火性能。

（11）對(duì)易出現(xiàn)故障部位的儀表及控制設(shè)備應(yīng)采用熱備份。

（12）閥門(mén)應(yīng)具有密封性好、可靠性高、操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。

（13）監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)具備高的可靠性及可用性指標(biāo)，對(duì)易出現(xiàn)故障部位的儀表及控制設(shè)備應(yīng)采用熱備份。

（14）管線沿途跨越支撐管材、保溫材料、涂火層、防腐材料、建筑材料的選用應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，主要承構(gòu)件應(yīng)為非燃燒體，以利于安全疏散。

（15）在管道轉(zhuǎn)彎處，采用彈性材料敷設(shè)，增加管道的柔軟性，提高抗震性能。

（16）管道應(yīng)避開(kāi)人員密集場(chǎng)所，其防腐條件應(yīng)滿(mǎn)足所在地要求。

（17）輸氣管道試壓前應(yīng)至少兩次采用清管器進(jìn)行清管。輸氣管道試壓時(shí)間、壓力以及截至均應(yīng)符合《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50251-2003）有關(guān)要求【6，7，8】。

2.埋地施工

（1）管材、設(shè)備裝卸時(shí)，嚴(yán)禁野蠻操作；堆放時(shí)，按產(chǎn)品的要求，注意堆放高度及環(huán)境條件，并應(yīng)避免暴曬和雨淋。運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)逐層堆放，確保牢靠，避免相互碰撞；捆扎和吊裝所使用的繩索，應(yīng)使用具有足夠強(qiáng)度，且不致?lián)p傷管道防腐層的。

（2）土方施工前，建設(shè)單位應(yīng)組織有關(guān)單位向施工單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)交樁。當(dāng)?shù)叵掠蟹e水或水位較高時(shí)，應(yīng)及時(shí)清除積水，降低水位。

（3）管道焊接應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》GB50235-2010和《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》GB50236-2011的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行；碳素鋼管材之間焊接氬弧焊焊絲推薦采用HO8Mn2SiA、手工電弧焊焊條型號(hào)推薦采用低氫鈉型E4315。

（4）施工環(huán)境應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》GB50236-2011的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

（5）焊縫外觀質(zhì)量不得低于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50683-2011要求Ⅰ級(jí)質(zhì)量要求。

（6）射線檢驗(yàn)應(yīng)達(dá)到《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》（JB/T4730.2-2005）中AB級(jí)射線檢測(cè)技術(shù)的Ⅱ級(jí)質(zhì)量要求，超聲波探傷檢驗(yàn)達(dá)到《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》（JB/T4730.3-2005）的6.1中的Ⅰ級(jí)質(zhì)量要求。

（7）警示牌的設(shè)置方法和標(biāo)記按《管道干線標(biāo)記設(shè)置技術(shù)規(guī)定》SY/T6064-2011執(zhí)行。

（8）埋地管道建成后應(yīng)設(shè)置地面標(biāo)志樁，要求標(biāo)志樁必須堅(jiān)固、耐久、統(tǒng)一、易于辨認(rèn)和尋找。應(yīng)按有關(guān)規(guī)定，針對(duì)不同的地面設(shè)置不同的標(biāo)志，設(shè)置位置應(yīng)為管道轉(zhuǎn)彎處、三通處、管道末端等。

（9）管道安裝完畢后應(yīng)依次進(jìn)行管道吹掃、強(qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)設(shè)巡視人員，無(wú)關(guān)人員不得進(jìn)入，且所有人員不得靠近試驗(yàn)區(qū)。人員離試驗(yàn)管道的安全間距不小于20m。吹掃和待試驗(yàn)管道應(yīng)與無(wú)關(guān)系統(tǒng)采取隔離措施，與已運(yùn)行的燃?xì)庀到y(tǒng)之間必須加裝盲板且有明顯標(biāo)志。

輸氣管道必須分段進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和整體嚴(yán)密性試驗(yàn)。

3.管道穿越施工

（1）管線直埋敷設(shè)段，管溝開(kāi)挖應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)中心線、深度、寬度及坡度進(jìn)行，施工完成后應(yīng)及時(shí)做好廢棄泥漿的處理和地貌環(huán)境的恢復(fù)。

（2）施工場(chǎng)地布置、開(kāi)挖管溝的堆土、泥漿池開(kāi)挖、臨時(shí)排水設(shè)施、施工機(jī)械布置及施工便道的修筑等宜布置在遠(yuǎn)離河流、道路一側(cè)。

（3）工程所用材料、管道附件的材質(zhì)、規(guī)格和型號(hào)必須符合設(shè)計(jì)要求，其質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家或行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并應(yīng)具有出廠合格證、質(zhì)量證明文件以及材質(zhì)證明書(shū)或使用說(shuō)明書(shū)。

（4）鋼管如有鑿痕、槽痕、凹坑、電弧燒痕、變形或壓扁等有害缺陷應(yīng)按照《油氣輸送管道穿越工程施工規(guī)范》（GB 50424-2007）規(guī)定進(jìn)行修復(fù)或消除。

（5）管道焊接人員應(yīng)具備相應(yīng)的資格證書(shū)，焊工能力應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收》SY/T 4103-2006的有關(guān)規(guī)定。

（6）管道外觀檢查合格后應(yīng)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《石油天然氣鋼質(zhì)管道無(wú)損檢測(cè)》（SY/T 4109-2005）有關(guān)規(guī)定。

（7）從事無(wú)損檢測(cè)的人員必須持有國(guó)家有關(guān)部門(mén)頒發(fā)的并與其工作相適應(yīng)的資格證。

（8）穿越施工時(shí)入土角、出土角的大小，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、地形條件和穿越管段的材質(zhì)、管徑來(lái)確定。入土角宜為8°-20°，出土角宜為4°-12°。

（9）水平定向鉆穿越的曲率半徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。曲率半徑不宜小于1500D，且不得小于1200D。

（10）在管道入土端和出土端外側(cè)各預(yù)留保持不少于10m的直管段。

（11）鉆機(jī)安裝場(chǎng)應(yīng)根據(jù)鉆機(jī)及附屬設(shè)備（包括泥漿凈化系統(tǒng)、循環(huán)罐、發(fā)電機(jī)等）的要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行布置。泥漿池不宜放在穿越中心線上。

（12）穿越管段出、入土段兩側(cè)管道擬采用開(kāi)挖式埋地方式敷設(shè)，管道下溝前應(yīng)清除溝內(nèi)的所有雜物，管溝內(nèi)積水應(yīng)抽凈。下溝宜使用吊裝機(jī)具，嚴(yán)禁采用拋滾撬等破壞防腐層的做法。吊裝時(shí)應(yīng)保護(hù)管口不受損傷。管道吊裝時(shí)吊裝點(diǎn)間距不應(yīng)大于8m，吊裝管道的最大長(zhǎng)度不宜大于36m。

（13）天然氣管道敷設(shè)前應(yīng)落實(shí)對(duì)其他管線具體的保護(hù)措施，正式動(dòng)工前應(yīng)與有關(guān)施工單位進(jìn)行充分的溝通銜接并辦妥相關(guān)手續(xù)。

4.運(yùn)行

（1）埋地燃?xì)夤艿郎喜坏糜薪ㄖ锖痛笮蜆?gòu)筑物占?jí)骸?/p>

（2）管道中心線兩側(cè)各5m范圍內(nèi)不得有取土、挖塘、修渠、修建養(yǎng)殖水場(chǎng)，排放腐蝕性物質(zhì)，堆放大宗物資、易燃易爆物品，采石、蓋房、建溫室、壘家畜棚圈、修筑其他建筑物、構(gòu)筑物或者種植深根植物，在管道中心線兩側(cè)各50 m范圍內(nèi)，不得有爆破、開(kāi)山等有可能破壞管道的活動(dòng)。

（3）埋地燃?xì)夤艿来┰胶恿魈帒?yīng)有路面標(biāo)志，路面標(biāo)志的間隔不宜大于200 m，路面標(biāo)志不得缺損，與實(shí)際管位應(yīng)當(dāng)相符，字跡應(yīng)清晰可見(jiàn)。

（4）建設(shè)單位應(yīng)落實(shí)管線的監(jiān)護(hù)工作，發(fā)現(xiàn)有危害管道的施工行為應(yīng)及時(shí)制止。

（5）管道應(yīng)在管材的設(shè)計(jì)年限內(nèi)使用，超過(guò)設(shè)計(jì)年限的應(yīng)進(jìn)行定期安全評(píng)價(jià)和相關(guān)的性能檢測(cè)，合格后方可繼續(xù)使用。

（6）運(yùn)行壓力不得超過(guò)最大允許工作壓力。

（7）巡線人員應(yīng)配備必要的巡檢設(shè)備，并能正確使用。巡線人員應(yīng)按要求配備并正確穿戴勞動(dòng)防護(hù)用品。

（8）在天然氣輸配系統(tǒng)中，天然氣出站壓力、流量、進(jìn)站氣參數(shù)等均有儀表測(cè)量，以防止發(fā)生意外事故【9，10，11】。

小結(jié)

天然氣管道安全的發(fā)展，關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)秩序，以及對(duì)人類(lèi)生命和財(cái)產(chǎn)安全的保護(hù)。管道的安全管理是保證其正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，企業(yè)應(yīng)當(dāng)在管道后續(xù)運(yùn)過(guò)程中建立高水平的運(yùn)行、管理隊(duì)伍，創(chuàng)建并運(yùn)行運(yùn)行安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化體系，積極借鑒行業(yè)先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，提高管理水平，確保安全生產(chǎn)。

【1】胡津康.我國(guó)壓力管道安全管理的隱患和應(yīng)對(duì)措施．中國(guó)特種設(shè)備安全，2006，22（11）：30—32.

【2】彭家立，消除天然氣長(zhǎng)輸管道隱患．特種設(shè)備與作業(yè)，2009年第4期：102—103.陳學(xué)鋒，于倩秀，油氣長(zhǎng)輸管道安全評(píng)價(jià)方法-肯特法簡(jiǎn)介．風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，2006，6（3）：27—29.

【3】許春靈，桂再林，長(zhǎng)輸管道安全管理事故分析及預(yù)防．中國(guó)化工貿(mào)易，2013年6月：413.

【4】牛關(guān)衛(wèi)．長(zhǎng)輸管道管理現(xiàn)狀研究．現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2009年第10期，46一47.

【5】蔡曉悅．長(zhǎng)輸管道震安全性評(píng)價(jià)方法及抗震措施．世界地震工程，1997，13（3）：7-13.

【6】室外給排水和煤氣熱力工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范及編制說(shuō)明TJ32—78、1984.

【7】輸油（氣）埋地鎊質(zhì)管道抗震設(shè)計(jì)規(guī)范SY14050—91中國(guó)石油天然氣總公司管道設(shè)計(jì)院.

【8】四川輸氣干主丘地震地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)報(bào)告四川省地震局工程地震研究所，1994．6.

【9】管道腐蝕調(diào)查橙鍘報(bào)告四川石油管理局輸氣公司，19948.

【10】“建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GBJlI一89.