城鎮燃氣管道工程建設及安全管理對策

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【摘要】在城鎮燃氣管道工程建設及后期管道運營管理過程中，存在諸多質量技術風險和安全隱患，一旦控制不到位，一方面會影響國家的公共財產安全，另一方面也會對城鎮居民的生命安全構成嚴重威脅，所以，管理人員需要對城鎮燃氣管道的工程建設及運營給予高度重視。鑒于此，論文重點就城鎮燃氣管道的工程建設現狀及其安全管理對策進行研究分析，旨在為業內人士提供一些建議和幫助。

【關鍵詞】城鎮燃氣；管道工程；焊接工藝；第三方破壞；隱患整改

1引言

“十二五”期間，我國城鎮燃氣行業已然處于發展迅猛階段，用氣人口達到5.17億人，用氣家庭達到1.61億戶。其中，使用天然氣的人口超過2.73億人，實現天然氣入戶的家庭達到0.92億戶。管道總長度達到510000km，比“十一五”末的355000km增長了43.6%。此外，根據住房和城鄉建設部統計數據，截至2013年，我國城鎮燃氣年供氣總量達到1.186×1011m3，較“十一五”末的8.36×1010m3增長41.9%，其中，天然氣供應量達到9.82×1010m3，占供氣總量的比重由“十一五”末的63%增加到83%[1]。由此可知，天然氣已成為我國城鎮燃氣管道最主要的氣源，也成為當前城鎮居民的主要能源使用方式。城鎮燃氣道工程建設存在特殊性和復雜性，所以，經常會出現一些安全隱患，一旦施工技術管理和安全管理工作不到位，會造成大量的能源浪費，同時也對工作人員的生命安全構成威脅。

2城鎮燃氣管道的工程建設特點分析

2.1影響工期的不確定因素較多

城鎮燃氣管道工程建設前，需要先對區域的詳細情況進行評定，其中，包括地理條件、居民住宅情況、地下其他管線（水、電、光纜等）埋設情況、道路開挖施工難度、安全間距滿足情況等，只有綜合考慮了這些因素后，才能制訂有效的城鎮燃氣管道線路布局圖（路由），并在完成規劃路由、道路開挖、施工圖審查備案、燃氣主管部門施工許可等手續的報批后，才可以進行施工準備工作，具體進行設備和材料的采購、人員的配置以及方案的設計等，以此指導后續管道建設施工的順利進行。同時，由于城鎮道路下遍布水、電、光纜等管線，即使施工前期做了足夠的現場勘察工作，仍然避免不了影響施工工期的不可預見因素。此外，為保證管道安全間距的要求，在施工過程中增加的管道保護措施（套管、混凝土管溝），均增加了工程施工難度，影響了施工工期。

2.2涉及面較廣

城鎮燃氣管道工程建設主要涉及埋地中壓（0.4MPa）聚乙烯（PE）燃氣管道及入戶鍍鋅鋼管的敷設安裝，雖然當前施工技術方案已經較為成熟，但其涉及的環節較多，施工過程中需要同其他燃氣公司、自來水公司、電力公司、通信公司（移動、聯通、電信）、國防光纜、路政、園林綠化部門、業主方等各方進行溝通和協調，確保管道開挖穿越的安全性，無疑加大了施工難度和周期。另外，城鎮燃氣管道工程建設中存在較多的交叉作業情況，其相互之間不能產生影響，所以，需要相關工作人員和監管人員加強重視，同時，還需要合理分配施工的各項內容，以此確保工程建設的順利執行。

2.3季節氣候影響較大

城鎮燃氣管道工程施工作業主要涉及管溝開挖回填作業、PE管焊接作業、無縫鋼管焊接作業、燃氣立管安裝（鍍鋅鋼管）高空作業等，這些施工作業受季節氣候影響較大。一般情況下，雨天及大風天氣（6級以上）均不能正常進行施工作業，工程進度難以得到有效控制。

3城鎮燃氣管道工程建設現狀

3.1材料質量問題

許多燃氣公司和施工單位為了降低工程成本，在施工過程中選擇非國標或出廠質量不合格的管材（PE管、鍍鋅鋼管）和管件（PE管件、鍍鋅管件），造成工程質量缺陷，也給后期的管道運營帶來了極大的燃氣泄漏風險。

3.2管道焊接工藝問題

PE管在焊接過程中易出現焊接工藝未進行評定，焊接溫度、壓力、時間等參數設置錯誤，焊機未定期檢測維護等問題，進而導致焊接質量缺陷。同樣，無縫鋼管在焊接過程中也易出現焊接坡口處理不當、焊條未按規定烘干、焊接電流選擇不合理等問題。上述焊接工藝問題，均會導致燃氣管道工程建設出現嚴重的質量事故，也為后期的燃氣管道運行帶來了極大的安全隱患。

3.3管溝開挖回填問題

當前施工過程中，常出現開挖路由與設計不完全吻合、開挖深度不夠、溝槽清理不達標、回填土質及回填工序不滿足規范要求等問題，極大地增加了埋地燃氣PE管道的后期運行風險。

3.4管道定位探測問題

施工過程中，難免會出現示蹤線、標志樁、標識貼鋪設不符合規范要求甚至未鋪設的情況，都給管道后期的運營維護管理帶來了極大的不便和安全風險。此外，隨著時間的推移,金屬示蹤線的探測效果也暴露出很大的問題。示蹤線一旦有斷點,如施工時被挖斷、自然銹蝕、連接時沒接牢等,從斷點往后就無法被探測到。同時，相對于其他地下管道或線路,示蹤線的導電性較弱,造成探測信號過于微弱,以至于混淆管道位置。而且抗拉性能差，在定向鉆穿越中無法敷設。

3.5未驗收運行管道成品保護問題

城鎮燃氣管道工程建設案例中，經常會出現已經試壓合格的管道因為成品保護不當而出現問題，造成后期通氣過程中發生燃氣泄漏，輕者造成燃氣浪費和泄漏點查找損失，重者造成人員傷亡和公民財產損失。

4城鎮燃氣管道安全管理對策研究

4.1提高設計人員的能力

相關管理人員應對設計人員進行定期培訓，保證設計人員具有足夠的專業能力，并且設計人員對其進行設計時，也應做到實地考察，避免所設計的管道走向同現場實際不符，進而對施工難度和施工質量造成影響[2]。相關燃氣公司或業主在燃氣工程項目實施時可以通過市場調研選擇業內燃氣設計經驗較為豐富的設計單位進行城鎮燃氣管道工程設計，進而從源頭杜絕安全隱患的產生。

4.2加強工程建設期間的監督管理

城鎮燃氣管道工程建設期間，應加強監理人員的旁站監督監管，確保管溝開挖回填、焊接作業、管道試壓等各項隱蔽工程和關鍵施工工序滿足設計和國家規范要求。此外，管道運營人員在天然氣管道建設施工階段也可以介入監管：（1）可以強化施工過程的監管，有效提高了工程的整體質量；（2）運營人員通過參與監管，現場學習了設備性能、安裝調試、維護維修等方面的知識，搜集了大量的第一手資料，為投產后的生產安全管理奠定了基礎；（3）通過參加施工監管，為運營單位培養了一批優秀的技術骨干和管理骨干，實現了管道投產運行后安全生產急需的梯隊力量建設[3]。

4.3加強材質的選擇

城鎮燃氣管道的安全管理中，材料的質量對城鎮燃氣管網的安全運行起著決定性作用。因此，在燃氣管道建設過程中，應選擇滿足國家標準規范的管材和管件，嚴禁選用三無產品。同時，也可以選擇國內技術力量強、產品專利技術多、口碑好的供應商進行相應管材和管件的采購。例如，選擇PE管材時，建議選擇內外表面高度光潔的聚乙烯管（PE），此種管材使用性能較好，天然氣供應能力較強；選擇電熔PE管件時，建議選擇電阻絲暗埋、后布線工藝的電熔管件,此種管件不易氧化，有助于儲存，且能有效杜絕在電熔焊接過程中因短路、斷路造成焊接質量缺陷，進而產生燃氣泄漏隱患風險點。

4.4提高焊接技術水平

為了提高焊接技術水平，可以采取以下措施：（1）焊接作業正式開始前，要進行焊接工藝評定。焊接完成的樣品要進行卷邊檢測，同時，報第三方檢測機構進行焊縫的拉拔試驗，待測試合格并出具報告后，方可按此工藝評定進行燃氣管道施工焊接作業。（2）焊接過程中，要嚴控焊接溫度、焊接時間、焊接壓力等焊接參數。焊接壓力的計算見式（1）。通常進行PE管熱熔焊接時，焊接溫度應設置為：PE80（材質）：（210±10）℃；PE100（材質）：（225±10）℃。焊接時間設置：吸熱時間一般為管材壁厚的10倍，如管材壁厚為10mm，吸熱時間為100s，吸熱時間可根據環境溫度的高低做適當調整。同時，焊接壓力參數應根據管材截面積、拖動壓力等進行計算。（3）焊接完成的管道應按相關設計規范要求及時進行強度試驗和氣密性試驗，無縫鋼管在試壓前應作焊縫的無損探傷，待探傷檢測報告合格后方可進行試壓。

4.5防止燃氣管道第三方破壞

城鎮燃氣管道第三方破壞事故頻繁，已成為燃氣管道破壞的主要因素，如2015年7月20日，蘭州大學燃氣管道被第三方施工挖斷，燃氣泄漏爆炸，造成31人受傷。因此，找出城鎮燃氣管道第三方破壞的風險因素，確定管道被破壞的概率，制定對應措施顯得尤為重要[4]。其中，在56個風險因素模糊概率統計表中（見表1），發現管道無法準備定位排在第七位，排除人的因素后將排在第一位。由此可見，如何準確定位燃氣管道是防止第三方破壞的重要因素。

4.5.1管道定位技術的運用

在管道已鋪設金屬示蹤線的前提下，可以輔助電子標識器（放置在埋地管道旁）、探地雷達、GPS定位技術等對PE燃氣管道實現精準定位。恩施中石油昆侖燃氣有限公司及廣西南寧中燃城市燃氣發展有限公司均通過引進GPS技術，對燃氣管線的施工驗收、日常管理、應急事件管理得到了一個圖像和數據化形象提升，為管理人員提供了精準和廣闊的平臺，延伸了管理者的視野[5]。還有研究人員通過多次試驗得出結論：探地雷達法用于城鎮燃氣PE管道的探測是可行的，對于近距離并行管線、拐點或三通點難以確定的問題，通過幾何方法，輔以設計資料、巡線人員經驗等，可以較好地確定PE管線位置[6]。

4.5.2完善法制建設，加強執法力度

目前，雖然國家早已出臺了《中華人民共和國刑法》《中華人民共和國石油天然氣管道保護法》和《城鎮燃氣管理條例》等相關保護燃氣設備設施的法律法規，很多省、市也相繼出臺了一系列燃氣管道保護條例。但就目前的情況來看，情況并不樂觀，普遍認為保護燃氣設施只是燃氣公司的責任，并沒有就貫徹落實相關保護燃氣設備設施的法律法規建立起行之有效的機制。此外，管道保護法的貫徹執行不力，形成了占壓燃氣管線，亂搭亂建構筑物的狀況；未經燃氣管理部門許可野蠻施工、隨意開挖、燃氣地下設施受到嚴重破壞的事故時有發生，給人們的生命財產帶來危害[3]。建議加強同政府相關部門的溝通，盡快完善燃氣相關法律制度的建設，并加強第三方惡意破壞燃氣管道或者破壞后逃逸的執行力度，進而從政策制度上維護城鎮燃氣管道的安全管理。

4.5.3成立開挖呼叫中心

據美國城鎮燃氣管道完整性管理基本架構研究，城鎮燃氣管道事故的主要單項原因是第三方破壞，2008—2010年，開挖破壞造成的事故占17％～18％，是造成嚴重事故的最主要的單項原因。PHMSA數據庫2014年共上報114起事故，其中，因開挖造成的事故為33起，占比28．9％，是所有單項原因里最高的。城鎮燃氣運營商們加入CGA并和其他城市地下設施運營商共同建立“8－1－1”呼叫中心，要求任何施工作業方于開挖之前必撥打“8－1－1”呼叫中心通知其開挖計劃。燃氣運營商會根據開挖所在地的管網情況提出開挖意見，標示管網位置，并對開挖地段的管線進行監測，以減少開挖破壞[7]。因此，我國也可效仿美國成立類似的開挖呼叫機構，有效地減少第三方開挖破壞情況，進而減少燃氣泄漏爆炸事故及停氣事件的發生，維護城市的和諧穩定。

4.5.4加強安全隱患整改

燃氣管道及相關設施在運行過程中難免會出諸如現管線裸露、閥井積水、標志樁缺失、閥門銹蝕等安全隱患。燃氣運營單位應及時巡檢發現，并制定安全隱患整改措施—實施整改—整改驗收—銷項，最終形成閉環管理。往往一個小小的安全隱患正是因為未能得到及時的整改和處理，最終釀成事故。因此，加強安全隱患整改也是城鎮燃氣安全管理環節中的重要工作。

4.5.5建立城鎮燃氣完整性評價與風險評估系統

目前，我國很多燃氣管道都是帶傷運行，潛在的事故危險源很多。應將完整性評價與風險評估有機結合，在風險評估中，選取一定比例的有代表性的燃氣管道進行完整性評價取樣，評價結果可作為風險評估的輸入量以及直接指導燃氣企業的維護運行。管段風險因素模糊概率統計如表1所示。

4.5.6加強客戶端安檢及燃氣安全宣傳教育

加強城鎮燃氣客戶端安檢率及安檢質量也是控制城鎮燃氣安全隱患的重要舉措，往往居民客戶端的燃氣泄漏極易造成人員傷亡和財產損失，也會帶來嚴重的不良社會影響。同時，燃氣安全的宣傳教育也應定期在社區、學校等場合舉行，提升市民的燃氣使用安全意識。因此，相關管理層應高度重視客戶端燃氣安檢及燃氣安全宣傳教育工作的開展，大幅提升城鎮燃氣的安全管理水平[8]。

5結語

綜上所述，城鎮燃氣管道的工程建設及安全管理屬于一項系統而復雜的工程，其建設過程及后期運行過程中均存在諸多的安全隱患，需要企業領導給予足夠的重視，只有加強安全管理工作，才能消除各種隱患，最終促進城鎮燃氣管道的安全平穩運行。當下我國城鎮燃氣管道工程建設水平及管道運行管理水平還不高，需引進新技術、新工藝、新材料、新管理模式以及高素質的施工團隊，從而提升城鎮燃氣管道的本質安全。

【參考文獻】

【1】呂淼.中國城鎮燃氣行業發展現狀及政策建議[J].國際石油經濟,2015(6):23.

【2】鄭春澤.天然氣管道工程建設及其安全管理對策研究[J].商,2016(17):101.

【3】徐斌.淺談天然氣管道工程建設期間的監督管理[J].化工管理,2018(8):82.

【4】李軍.城鎮燃氣管道第三方破壞因素的模糊概率分析[J].健康安全與環境,2015(2):109.

【5】黃峰.GPS定位技術在城市燃氣管線管理中的應用[J].科協論壇,2011(1):42.

【6】熊俊楠.基于探地雷達的城鎮燃氣PE管道探測方法[J].物探與化探,2015(5):1083.

【7】佘思維.美國城鎮燃氣管道完整性管理基本架構研究[J].石油與天然氣化工,2015,45(2):104.

【8】周琦.天然氣管道工程建設及其安全管理對策研究[J].化工管理,2013(16):66.

作者:邱小林 單位:恩施中石油昆侖燃氣有限公司