城市管网安全运营

城市管网安全运营城市管网安全运营 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 1l833 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 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 年一 2o05 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 自管户的问题 运 行管理等问题 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 l5 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 007 年的腐蚀数据表明 低压管道腐蚀漏气不容忽视 尤其是 on200mm 以下的低压管 道 2005 年 dn200mltl 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 户人口压力超压 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 口泄漏 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 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 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 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 投人使用不 到 1 年 因焊接质量差 焊口就出现一道长度约 15em 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 3 解决方案及对策 3 1 加强腐蚀控制管理 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 j 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 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 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 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