近幾年來,燃?xì)庑袠I(yè)發(fā)展迅速,城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿雷鳛閲窠?jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活保障的資源和能源大動(dòng)脈,具有城市生命線的重要地位。城市燃?xì)獍踩P(guān)系到城市及社會(huì)的發(fā)展,隨著天然氣管網(wǎng)建設(shè)加快,燃?xì)夤?yīng)能力不斷增強(qiáng),在城鎮(zhèn)燃?xì)廨斔瓦^程中,出現(xiàn)了許多管網(wǎng)安全運(yùn)行問題。因此,如何加強(qiáng)對(duì)城市燃?xì)獍踩墓芾恚婪妒鹿视谖慈唬菙[在燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)管理者面前的首要問題。
1 北京市燃?xì)夤芫W(wǎng)現(xiàn)狀
截至2008年5月底,北京市已擁有各種壓力級(jí)制的埋地鋼質(zhì)管道10217km、閥門井9231座、調(diào)壓站1088座、調(diào)壓箱11833個(gè)。經(jīng)過更新改造,對(duì)運(yùn)行30年以上的管道大部分進(jìn)行了強(qiáng)制更新,目前運(yùn)行25年以上的管道約676km,約占6.6%。
1.1 管道防腐情況
埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖姆栏胧┲饕泄艿劳夥栏瘜雍驮诠艿郎习惭b陰極保護(hù)系統(tǒng)等。防腐層的種類隨著時(shí)代和技術(shù)的發(fā)展不斷變化,最早使用的防腐層是石油瀝青。20世紀(jì)80年代采用環(huán)氧煤瀝青,其后市場(chǎng)上還出現(xiàn)了塑化瀝青防腐膠帶和環(huán)氧粉末涂層等。20世紀(jì)90年代初期,聚乙烯(PE)包覆防腐層開始得到應(yīng)用。陰極保護(hù)技術(shù)是在20世紀(jì)80年代開始采用,最初僅在部分新敷設(shè)的高、中壓管道上實(shí)施,逐漸發(fā)展到新敷設(shè)的高、中壓管道的陰極保護(hù)和管道同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)使用,并且每年對(duì)一些舊管道進(jìn)行陰極保護(hù)改造。2003年建設(shè)部頒布了CJJ95-2003《城鎮(zhèn)燃?xì)饴竦劁撡|(zhì)管道腐蝕控制技術(shù)規(guī)程》,其中明確規(guī)定了“新建的高壓、次高壓、公稱直徑大于或等于100mm的中壓管道和公稱直徑大于或等于200mm的低壓管道必須采用防腐層輔以陰極保護(hù)的腐蝕控制系統(tǒng)。管道運(yùn)行期間陰極保護(hù)不應(yīng)間斷。”此后,公稱直徑200mm以上的低壓燃?xì)夤艿酪查_始安裝陰極保護(hù)系統(tǒng)。目前,北京市采用陰極保護(hù)系統(tǒng)的燃?xì)夤艿揽傞L度逾3000km。
1.2 天然氣轉(zhuǎn)換的管道
北京市從1988年才開始天然氣的正式使用,到目前為止,所有的人工煤氣已經(jīng)會(huì)部轉(zhuǎn)換成天然氣。而在原來用于輸送人工煤氣的管道中,除了已經(jīng)改造的管道,還有近2000km的舊管道用于天然氣的輸送,由于氣質(zhì)、輸送壓力、管道上的設(shè)施都發(fā)生了變化,因此,存在的安全隱患不容忽視。
2 管網(wǎng)安全方面存在的問題
由于城市燃?xì)獾陌l(fā)展,建設(shè)、管理水平不同,在保障管網(wǎng)安全運(yùn)行方面存在的問題也不一樣。針對(duì)北京的情況,由于歷史的原因,使用人工煤氣的歷史較長,因此,天然氣轉(zhuǎn)換后遺留的問題對(duì)管網(wǎng)造成了一定的隱患。另外還有防腐的問題等等。近幾年北京天然氣的發(fā)展迅猛,在施工、管理等方面也存在不完善的地方。近幾年在燃?xì)夤芫W(wǎng)安全運(yùn)行方面出現(xiàn)的突發(fā)事件統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,2001年-2005年,北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限責(zé)任公司共進(jìn)行燃?xì)馐鹿蕮屝?32起。引發(fā)事故的主要因素是外力破壞和地下管道腐蝕,約占全部事故的75%。其他還有設(shè)施的問題、自管戶的問題、運(yùn)行管理等問題。2004年-2007年的突發(fā)事件分類情況見表1。
2.1腐蝕漏氣
對(duì)近幾年來燃?xì)夤艿劳话l(fā)事件進(jìn)行統(tǒng)計(jì),腐蝕事故約占事故總數(shù)的35%。目前全市燃?xì)怃撡|(zhì)管道總長度為10217km,很多已經(jīng)運(yùn)行了15~20年,甚至更長的時(shí)間。由于當(dāng)時(shí)所采用的設(shè)備、管材的制造水平普遍較低,加之施工技術(shù)等方面原因造成防腐層的完整性、粘接力較差,現(xiàn)在出現(xiàn)了一定的老化、變形現(xiàn)象,致使燃?xì)夤艿赖姆栏阅芷睢1本┦写蟛糠秩細(xì)夤艿浪幁h(huán)境的土壤腐蝕性為中等偏強(qiáng),土壤雜散電流干擾程度為中等偏強(qiáng),從氧化還原電位方面評(píng)價(jià)土壤細(xì)菌腐蝕性為中等,從含水率方面評(píng)價(jià)土壤腐蝕性為強(qiáng),從pH值方面評(píng)價(jià)土壤腐蝕性為中等,從含鹽率方面評(píng)價(jià)士壤腐蝕性為較強(qiáng)。綜合以上評(píng)價(jià)可以知道,目前北京市的土壤腐蝕性呈中等偏強(qiáng),雜散電流影響偏強(qiáng),含水率對(duì)土壤腐蝕性影響大,存在一定程度的細(xì)菌腐蝕,因而導(dǎo)致了燃?xì)夤艿栏g漏氣事故的頻繁發(fā)生。
由于歷史原因,北京市燃?xì)夤芫W(wǎng)中還有部分中壓管道和絕大部分低壓管道沒有進(jìn)行陰極保護(hù)(低壓管道的陰極保護(hù)是從2003年建設(shè)部頒布CJJ95-2003《城鎮(zhèn)燃?xì)饴竦劁撡|(zhì)管道腐蝕控制技術(shù)規(guī)程》后才開始實(shí)施的),這些管道不同程度地存在電化學(xué)腐蝕而造成管道穿孔漏氣的隱患。另一方面,2005年-2007年的腐蝕數(shù)據(jù)表明,低壓管道腐蝕漏氣不容忽視,尤其是DN200mm以下的低壓管道。2005年,DN200mm及以下的低壓管道腐蝕漏氣數(shù)量占全部管道腐蝕漏氣數(shù)量的29.8%,占低壓管道腐蝕漏氣數(shù)量的59.09%;2006年,DN200mm及以下的低壓管道腐蝕漏氣數(shù)量占全部管道腐蝕漏氣數(shù)量的50.6%,占低壓管道腐蝕漏氣數(shù)量的72%;2007年,DN200mm及以下的低壓管道腐蝕漏氣數(shù)量占全部管道腐蝕漏氣數(shù)量的28%,占低壓管道腐蝕漏氣數(shù)量的56%。由此可以看出,DN200mm及以下的低壓管道腐蝕漏氣數(shù)量所占的比例很高。
2.2 外力破壞
近4年來,由于北京市申辦奧運(yùn)成功,首都的城市建設(shè)、改造的速度也進(jìn)一步加快,燃?xì)夤艿辣煌饬ζ茐氖鹿暑l繁發(fā)生,約占事故總數(shù)的1/3。其主要原因是由于20世紀(jì)90年代以前敷設(shè)的燃?xì)夤艿罌]有標(biāo)志帶、示蹤線,而且個(gè)別施工單位往往只重視經(jīng)濟(jì)效益、施工速度,忽視對(duì)燃?xì)夤艿赖鹊叵略O(shè)施的保護(hù),在施工前對(duì)施工范圍內(nèi)的燃?xì)庠O(shè)施等地下設(shè)施敷設(shè)情況不進(jìn)行必要的了解,盲目、野蠻施工,造成外力破壞燃?xì)夤艿赖氖鹿蕰r(shí)有發(fā)生。
2.3 設(shè)備故障
由于調(diào)壓箱、調(diào)壓站設(shè)備故障、管道堵塞等原因,造成用戶入口壓力超壓、失壓、停氣等事件。另外,由于閥門泄漏、放散管泄漏、管接頭泄漏、補(bǔ)償器泄漏、調(diào)壓器泄漏、焊接接口泄漏、內(nèi)襯泄漏等造成的燃?xì)庠O(shè)施泄漏,影響管道的正常供氣。
調(diào)壓箱、站的故障主要表現(xiàn)為切斷閥失靈、自動(dòng)放散閥失靈、調(diào)壓器失靈、過濾器堵塞等,究其原因主要是設(shè)備維護(hù)、檢修不及時(shí)。
2.4 違章建筑
燃?xì)夤艿辣坏厣辖ㄖ⒃O(shè)施違章占?jí)海瑢?duì)管道的安全存在一定的隱患。一旦被占?jí)旱墓艿莱霈F(xiàn)泄漏,檢測(cè)維修比較困難,容易引發(fā)大的事故,造成人民生命和財(cái)產(chǎn)的損失。違章的情況主要有3類:
①由園林綠化、通信、電力、雨污水、熱力等市政工程造成。部分園林綠化、通信、電力、雨污水、熱力等市政工程在取得規(guī)劃批文等手續(xù)后就開始盲目施工,在施工前不召開施工配合會(huì),在燃?xì)夤艿郎戏交虬踩g距內(nèi)進(jìn)行植樹、埋桿、敷設(shè)管道等施工,被運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)后,又以既成事實(shí)、趕工期、國家重點(diǎn)工程等種種借口拒絕整改,形成新的燃?xì)膺`章。
②由于城鄉(xiāng)結(jié)合部地區(qū)私人或單位私搭亂建造成。城鄉(xiāng)結(jié)合部地區(qū)政府執(zhí)法力度較弱。居民成分主要是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民和外地務(wù)工人員,素質(zhì)較低,法律意識(shí)淡薄。居民為個(gè)人私利而搭建違章房屋,且不接受運(yùn)行人員勸阻,甚至不接受政府有關(guān)執(zhí)法部門的管理,造成違章占?jí)旱那闆r時(shí)有發(fā)生。
③市內(nèi)(尤其二環(huán)以內(nèi))個(gè)別居民或單位私搭亂建造成。二環(huán)以內(nèi)個(gè)別居民和單位因各種原因,修建車棚、傳達(dá)室、煤棚等臨時(shí)性建筑,占?jí)喝細(xì)夤艿馈_@類情況由于運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)及時(shí),而且市內(nèi)城管部門執(zhí)法力度較大,因此基本上都能夠在短期內(nèi)消除,沒有對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全形成長期危害。由于這幾年對(duì)各類違章的管理力度不斷加大,通過持續(xù)進(jìn)行的拆除工作,已經(jīng)拆除了很多違章建筑,但到目前還有幾百處需要解決。
2.5 天然氣轉(zhuǎn)換后的遺留問題
人工煤氣由于含水,雜質(zhì)較多(如焦油、萘等),在管道中可以將微小漏氣隱患掩蓋住。轉(zhuǎn)換后的天然氣氣質(zhì)干燥,有些成分能溶解人工煤氣中的雜質(zhì),再加上轉(zhuǎn)換后管網(wǎng)的壓力均有提高,因此,轉(zhuǎn)換后一段時(shí)間由于雜質(zhì)堆積而未能發(fā)現(xiàn)的漏氣現(xiàn)象逐漸出現(xiàn)。另一個(gè)重要的問題是,人工煤氣由于含水,在管道上均設(shè)有凝水缸,這是一個(gè)漏氣隱患,因此,轉(zhuǎn)換后要廢除管道上的凝水缸。如果在廢除凝水缸的過程中處理得不好,也會(huì)成為安全隱患。北京近幾年已廢除凝水缸近8000個(gè),僅2006年就發(fā)現(xiàn)凝水缸漏氣事故31起。
2.6 施工質(zhì)量
施工質(zhì)量引發(fā)的管網(wǎng)安全運(yùn)行方面的問題有兩種。一種是管道焊口開裂事故,2005年共發(fā)生管道焊口開裂事故23起(含自管用戶5起),管道焊接質(zhì)量不合格和管道地基不實(shí),遇重壓發(fā)生沉降是造成焊口開裂的主要原因。例如,回龍觀三合商廈北石油科研院北門口的中壓DN500mm燃?xì)夤艿溃度胧褂貌坏?年,因焊接質(zhì)量差,焊口就出現(xiàn)一道長度約375px的裂縫,造成燃?xì)獯罅啃孤A硪环N是施工過程中管道內(nèi)存有水和雜質(zhì),大量的水造成管道水堵,尤其在冬季使調(diào)壓器及管道不能正常供氣;而雜質(zhì)則會(huì)損壞流量計(jì)、調(diào)壓器、過濾器等設(shè)備。
2.7 自管戶的問題
從燃?xì)夤镜慕嵌戎v,“自管戶”是指燃?xì)夤疽酝獾耐顿Y建設(shè)燃?xì)夤芫W(wǎng)及配套設(shè)施并對(duì)其自行管理的產(chǎn)權(quán)主體。自管戶管理的燃?xì)廨斉湓O(shè)施基本上位于市政紅線以內(nèi)的居民小區(qū)、廠礦企業(yè)、機(jī)關(guān)單位內(nèi),主要包括燃?xì)夤艿馈⒄{(diào)壓站、調(diào)壓箱、閥門井等。
自管戶比例相當(dāng)大,截至2008年5月,管道長度為3143.67km,共有自管調(diào)壓站423座、自管調(diào)壓箱8852個(gè)、自管閥門井3198座。自管戶燃?xì)夤艿篱L度占全市燃?xì)夤艿揽傞L度的30.8%,自管調(diào)壓站數(shù)量占全市燃?xì)庹{(diào)壓站總量的38.9%,自管調(diào)壓箱數(shù)量占全市燃?xì)庹{(diào)壓箱總量的74.8%,自管閥門井?dāng)?shù)量達(dá)到了全市燃?xì)忾y井總量的34.6%。統(tǒng)計(jì)資料表明,2005年-2007年自管戶的突發(fā)事件已經(jīng)占20%的比例,而且呈上升趨勢(shì)。自管戶的問題如下:
①部分產(chǎn)權(quán)歸屬不清,有近50%的管道屬于集資或臨時(shí)性質(zhì)的單位建設(shè),現(xiàn)已成為無主戶。
②燃?xì)夤艿兰霸O(shè)施質(zhì)量狀況堪憂,存在重大安全隱患。由于幾十年來燃?xì)庾怨軕羰冀K將管道和配套設(shè)施視為一次性投資項(xiàng)目,在多年的使用過程中幾乎沒有任何更新改造,燃?xì)夤艿览匣P蝕現(xiàn)象普遍存在,且許多工程或項(xiàng)目的施工圖紙已經(jīng)散失。
③近年來自管管網(wǎng)設(shè)施發(fā)展迅速,在全市燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)施中占有越來越大的比例。而且2007年5月1日起施行的由北京市第十二屆人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)通過的《北京市城市燃?xì)夤芾磙k法》和2003年5月28日由國務(wù)院第9次常務(wù)會(huì)議通過的《物業(yè)管理?xiàng)l例》這兩部法規(guī),對(duì)城市管道和設(shè)備維修、養(yǎng)護(hù)的責(zé)任存在明顯的沖突,造成了規(guī)定上的不明確和責(zé)任不清,直接導(dǎo)致了燃?xì)庾怨軕魧?duì)所轄管道和配套設(shè)施應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任無從落實(shí),部分燃?xì)庾怨芄艿篮妥怨芘涮自O(shè)施實(shí)際上處于無人運(yùn)行、無人檢修和無人負(fù)責(zé)的狀態(tài),這是造成自管管網(wǎng)設(shè)施管理困難和安全隱患較大的主要原因。
3 解決方案及對(duì)策
3.1 加強(qiáng)腐蝕控制管理
①做好管道普查
腐蝕漏氣是形成安全隱患,造成突發(fā)事故的主要原因之一。因此,對(duì)管道腐蝕的控制應(yīng)從對(duì)管道的腐蝕預(yù)測(cè)、對(duì)管網(wǎng)的安全評(píng)估做起。預(yù)先發(fā)現(xiàn)隱患,提出預(yù)防措施,以達(dá)到最低的事故率,減少損失,保障管網(wǎng)的安全運(yùn)行。2004年,北京燃?xì)饧瘓F(tuán)對(duì)運(yùn)行20年以下各種壓力、管徑、防腐方式的管道(共208km),采取地面檢測(cè)和探坑檢測(cè)的方式進(jìn)行管網(wǎng)腐蝕普查,對(duì)防腐層的情況有了一定的了解,并提出了需要改造的管道和需要加強(qiáng)運(yùn)行管理的管道。
②做好日常檢測(cè)工作
日常的管道檢測(cè)不容忽視,如按照不同周期進(jìn)行的巡線檢查,以及打孔檢測(cè)、五米線檢測(cè)等,這是通過自查的方式發(fā)現(xiàn)安全隱患的主要途徑。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看,2006年自查發(fā)現(xiàn)的安全隱患占42.6%,而2007年上升到46.9%,比例很高。
③加強(qiáng)陰極保護(hù)
埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖姆栏胧┲饕泄艿劳夥栏瘜雍驮诠艿郎习惭b陰極保護(hù)系統(tǒng)等,目前較好的方法是將兩者結(jié)合在一起應(yīng)用。在埋地管道上外加防腐層來防止管道的腐蝕是最常見也是最基本的方法,外防腐層由于自然環(huán)境、施工缺陷等影響,不可能做到天衣無縫,加之在城市中雜散電流的影響,燃?xì)夤艿莱霈F(xiàn)電化學(xué)腐蝕導(dǎo)致穿孔漏氣的可能性較大。因此,應(yīng)該配合使用陰極保護(hù)技術(shù)來最大程度地減小管道腐蝕的可能性。
對(duì)管道的普查表明,施加了陰極保護(hù)并且保護(hù)電位符合要求的管道的相對(duì)腐蝕深度要比沒有施加陰極保護(hù)的管道小得多。因此,陰極保護(hù)對(duì)管道的保護(hù)作用十分明顯。
④重視低壓管道防腐
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,低壓管道腐蝕漏氣事故數(shù)量所占的比例很大。而2003年建設(shè)部頒布的CJJ95-2003《城鎮(zhèn)燃?xì)饴竦劁撡|(zhì)管道腐蝕控制技術(shù)規(guī)程》,對(duì)小于DN200mm的低壓管道的防腐和陰極保護(hù)沒有要求。因此,建議有關(guān)部門應(yīng)引起重視。
3.2 加強(qiáng)運(yùn)行管理
燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容就是對(duì)管道、閥門井和調(diào)壓站等燃?xì)庠O(shè)施的日常性巡檢,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,消除隱患,保障管網(wǎng)的安全運(yùn)行。只有到達(dá)現(xiàn)場(chǎng),才有可能發(fā)現(xiàn)漏氣的問題,發(fā)現(xiàn)是否有違章占?jí)喝細(xì)夤艿溃欠裼惺┕挝辉诠艿郎戏绞┕ぁ⒖赡茉斐赏饬ζ茐牡鹊取R虼耍矙z的到位率是最基本的保障,通過采用科學(xué)的手段——電子巡檢系統(tǒng),更有效地監(jiān)督和管理輸配管網(wǎng)的管道設(shè)施的巡檢情況,提高管網(wǎng)運(yùn)行的管理水平,保障管網(wǎng)的安全和穩(wěn)定供氣。
3.3 加大城市管理力度
要解決外力破壞以及違章占?jí)汗艿缹?duì)管網(wǎng)造成的安全問題,必須依靠有關(guān)的法律法規(guī),爭(zhēng)取政府及相關(guān)職能部門的支持。我公司內(nèi)部采用與施工單位簽訂《施工配合單》的方法,加強(qiáng)施工配合工作,主動(dòng)提供燃?xì)夤艿涝O(shè)施的準(zhǔn)確、詳細(xì)資料,與施工單位建立暢通的信息傳遞渠道,確保在發(fā)生突發(fā)事件時(shí)第一時(shí)間得到施工現(xiàn)場(chǎng)的信息。對(duì)一些不能配合的單位,依靠城市管理委員會(huì),通過行政的手段進(jìn)行查處。
3.4 加強(qiáng)應(yīng)急預(yù)案的管理
應(yīng)急預(yù)案是保障在事故狀態(tài)下能夠高速、高效地做好搶險(xiǎn)、搶修工作,提高應(yīng)對(duì)處理突發(fā)事故的能力,減少或避免因處理措施不當(dāng)而引發(fā)重、特大事故的有效措施。因此,預(yù)案的制定要全面而且細(xì)致,要涉及到所有可能遇到的問題,而且對(duì)預(yù)案要熟練掌握,這樣才能在需要的時(shí)候發(fā)揮作用。
4 結(jié)語
以上是針對(duì)北京燃?xì)夤芫W(wǎng)安全運(yùn)行方面采取的一些方法和措施。其他措施還有建立、健全安全管理組織機(jī)構(gòu),深入開展安全宣傳教育,加強(qiáng)職工培訓(xùn)等。要保證對(duì)城市工業(yè)和民用燃?xì)鈱?shí)現(xiàn)可靠和不間斷的供應(yīng),必須保障燃?xì)夤芫W(wǎng)安全可靠運(yùn)行。
車立新,北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限責(zé)任公司
來源:《煤氣與熱力》2009年10月
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四川省成都市武侯區(qū)世紀(jì)城路198號(hào)