天然气管道安全运行危害因素及防范措施

1、FS 精编解决方案 | SOLUTION TEMPLATE编号：SM-ZD-45144天然气管道安全运行危害因素及防范措施Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as tocoordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.编制：审核：批准：本文档下载后可任意修改天然气管道安全运行危害因素及防范措施简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员 之间形成

2、统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整 体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅 读内容。摘要：分析了天然气管道安全运行的危害因素，从设计和施工方面提由了防范措施。关键词：天然气管道；危害因素；防范措施1概述近年来国内天然气产业大力发展，城镇气化率快速提高，不仅大中城市天然气已经普及，经济较为发达的县城、乡镇也已经敷设了大量的天然气管道，这些埋设在地下的天然气管道经常受到人为及其他原因的损坏12O例如，20xx年，湖北省黄冈市穿越长江的天然气管道发生破裂，导致城区约 1X104户家庭用气受到影响。20xx年4月，武汉市三环线汉口

3、姑嫂树立交桥处，某勘测单位钻探施工时，不慎将中711的天然气高压8管道钻破，导致沿线逾 60X104户居民、工商用户用气受到影响。根据国内较早使用天然气的四川地区的统计数据以及 国外的研究成果，危害天然气管道安全、引起管道事故的因 素很多，主要包括天然气自身的易燃易爆性、管道的腐蚀3、设计与施工缺陷45、二次建设工程的破坏或第三方破坏、自然灾害、材料 及设备缺陷、错误操作等。上述危害因素可分为内因和外因， 天然气的易燃易爆性是天然气管道发生事故的内因，但它是 不可以改变的。其他因素则是天然气事故发生的外因，可以 采取措施进行预防，将事故发生的概率降低到最小。按照造 成事故的主体可分为自然灾害和

4、人为灾害，如地震、滑坡等 属于自然灾害，而管道的腐蚀、设计与施工缺陷、第三方破 坏、材料及设备缺陷、错误操作等则属于人为灾害。随着国 内天然气管道的逐年发展，很有必要分析管道的危害因素并 采取相应的保护措施。本文从设计和施工的角度，对几种常 见的危害因素及相应的措施进行分析。2设计因素及防范措施管道的选线是设计中的先导性、基础性工作，不仅决定 着工程造价，而且决定着管道的运行安全。如果设计中不注 意管道所经地区的地质条件、地震情况、水文资料以及所经 区域的发展规划，就可能使管道敷设在不稳定地层、地下采 空区、泥石流滑坡地区、未来城市中心区等，均会导致管道 运行时由于自然灾害和人为因素而发生管道

5、事故。管道选线 的基本指导原则应是保持管道敷设土层稳定可靠、减少人类 活动对管道的影响这一安全第一原则。选线时应通过基础资 料（如地质勘探资料、水文资料、未来规划等），选定管道的平 面位置，有必要时，还需要进行选线勘查（可行性研究阶段勘 查），探明地质构造、地层岩性、水文地质等概况，并判断可 能产生的自然灾害及人为危害因素，采取相应的措施。如， 管道上下坡段，为减少坡面侵蚀，应采用挡土墙（浆砌、灰土等）作为深层防冲措施（见图1）,同时采用土工合成材料（土工 格室、植生带）作为浅层护面措施，防止坡面降雨的击溅侵蚀。 对于坡脚，通常采用护坡或挡墙作为防止坡脚侵蚀的措施。 穿越岩质河床，则采用混凝土

6、连续浇注。对于鹅卵石河道， 则采用淤土坝作为防冲切的深层保护措施（见图2） o沿河敷2.1管道选线不合理第5页/总11页精编解决方案 | SOLUTION TEMPLATE设的管道采用砌筑护坡或浆砌护岸（见图3）。若经过现状或 规划的三、四级地区，则应采取增大管道壁厚、提高焊缝检 验比例、管道上敷设混凝土盖板等措施防止人类活动对管道 的影响（见图4）。如上述武汉市高压 B管道被钻破事件，若 管道之上敷设有混凝土盖板，既可有效防止此类事故发生， 又可减少挖掘机等机械破坏。2.2管道壁厚、材料的选择计算有误 管道壁厚和材料选择主要根据GB 50251 2003输气管道工程设计规范 或GB 5002

7、8 2006城镇 燃气设计规范。管道强度计算校核时，对管道的受力分析不 当，或地区等级分级不准造成强度设计系数取值错误，将使 强度计算结果及管材（钢级）、壁厚的选用不恰当，弯管未考 虑壁厚增大系数等。例如，管道强度设计系数是根据管道所 经地区的建筑物密集程度及人类活动的影响程度或管道穿跨越公路等级、河流大小等情况进行地区分级选取的，如果 管道沿线勘察资料不详或没有勘察资料，会造成地区分级不 准确，强度设计系数选取不恰当。若这种失误导致管道壁厚 计算值偏高，则会造成管道造价的无谓加大，造成浪费；若这种失误导致管道壁厚计算值偏低，将不能满足管道的安全第#页/总11页FS 精编解决方案 | SOLU

8、TION TEMPLATE性需求。若管道应力分析、强度、刚度及稳定性、抗震校核失误， 会造成管道在特定条件发生时变形、弯曲甚至断裂。如对当 地的地震设防烈度、地震断层等参数调查不清，则会导致所 选用的材料（钢级）不当，或弯管的曲率半径不符合要求，降 低了对地震等灾害的抵御程度。当地震设防烈度较高时，应 采用较低钢级的管道并加大壁厚，以增强钢管的延展性能， 并采用弯曲半径为管道直径 6倍的弯管。穿越设计时，当设计压力大于等于4.0MPa时，所选用的钢管应符合 GB 9711.2 1999石油天然气工业输送钢 管交货技术条件 第2部分：B级钢管的规定。设计压力小 于4.0 MPa时，所选用的钢管应

9、符合 GB 9711.1 1999石 油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A级钢管、GB9711.2 1999石油天然气工业输送钢管交货技术条 件第2部分：B级钢管和 GB/T 8163 2008输送流体 用无缝钢管、GB 6479 2000高压化肥设备用无缝钢管、 GB 5310 1995高压锅炉用无缝钢管的规定。天然气管道相当大比例为钢质管道，钢质管道的腐蚀不 可避免，腐蚀不仅造成每年大量的钢铁资源的腐蚀消耗，而 且是在役天然气管道发生事故的主要因素之一。腐蚀既有可 能大面积减薄管道的壁厚，又有可能导致管道穿孔，引发事 故。埋地管道不仅受到土壤中化学物质的化学腐蚀，还有电 化学腐蚀、

10、细菌腐蚀和杂散电流腐蚀等。避免腐蚀造成危害 的主要措施就是从设计、 施工阶段做起，选用合适的防腐层， 精心测量土壤腐蚀控制参数并设计安装阴极保护系统，同时 在运行阶段还要做好定期的腐蚀检测工作，防患于未然。输 气管道防腐设计应符合 GB/T 21447 2008钢质管道外腐 蚀控制规范的有关规定，阴极保护设计应符合GB/T21448 -2008埋地钢质管道阴极保护技术规范的有关规/Ho3施工因素及防范措施3.1 施工单位的资质不全和经验不足天然气管道属于易燃易爆的压力管道，施工企业必须具 有国家或行业主管部门认定的施工资质，并严禁采用工程分 包、资质桂靠等手段承揽工程。不具备资质的施工企业一般

11、 无天然气管道施工经验， 无专用运输设备、焊接设备等机具, 无相关的材料设备到场验收、保管制度和经验，无合格的焊 接人员，甚至无专业的施工员，因此施工质量必定无法保证。 因此，在天然气管道的建设过程中，必须按照国家相关规定 对工程进行招投标，选择具有相应实力的施工企业承担施工 任务。3.2 管道焊接存在缺陷管道常见的焊接缺陷有裂纹、夹渣、未熔合、焊瘤、气 孔和咬边等。管道一旦建成投产，一般情况下都是连续运行， 管道中若存在焊接缺陷，不但难以发现，而且不容易修复， 会给管道安全运行构成威胁。因此，应严格执行焊接操作规 程，焊接前必须做焊接工艺评定并制定焊接工艺指导书，选 用合格的焊工进行焊接操作

12、，焊接完成后应按照规范和设计 要求进行无损检验，无损检验人员必须由第三方担任，且检 验费用必须由业主直接支付，以确保检验结果的公正可靠。3.3 防腐层补口与补伤管道防腐层的补口与补伤是防止管道腐蚀危害的重要 工序。在施工过程中由于各种原因造成钢管外表面的防腐涂 层损坏要进行补伤，钢管的接头处应进行补口。补口与补伤 材料选择不当、质量不良会影响管道耐腐蚀性能，从而引起 管道的腐蚀。因此，管道补口、补伤完毕后必须进行外防腐 层的电阻测试，合格后方允许回填。3.4 管沟开挖及回填的质量不良若管沟开挖深度或穿越深度不够，或管沟地基不稳定， 当回填压实，特别是采用机械压实时，将造成管道向下弯曲 变形。地

13、下水位较高而管沟内未及时排水就敷设管道，会造 成管道底部悬空；管底存在较大范围的流沙层且固沙措施不 当，也会造成管道底部悬空。如果夯实不严，极易造成管道 上拱变形。回填土的土质达不到规范要求时，其中的石块等 可能刺伤防腐层。回填高度、夯实程度达不到技术标准要求 时，会造成管道埋深不够、管沟地基不实等问题，导致管道 受力不均匀和管道变形，容易带来安全隐患。3.5 管道穿跨越管道往往不可避免地要穿跨越城镇道路、高速公路、国 道（省道）、铁路（见图5）及江河或其他特殊设施。对于穿跨越 管道，由于管道运行后难以再实施检修工作或检修工作难度第11页/总11页FS 精编解决方案 | SOLUTION TE

14、MPLATE大、费用高，因此管道穿跨越施工及措施的好坏直接影响着 管道穿跨越的质量。穿跨越河流段的管道（见图6）,当河床受 水流冲刷而使其覆土厚度逐渐减小，将可能造成管道悬空。对于通航河道，如果进行疏浚或船舶抛锚时，将对管道构成 危害。如果管道配重（见图7）不足，将会造成管道的上浮而破 坏。因此，应特别注意穿越深度及穿越层的稳定，同时应修 建适当的标志物、护岸、护底、配重块等保护设施，使管道 免于破坏。4结语通过分析管道设计和施工不当可能对天然气管道产生 的危害，并提由防范的措施，可以从源头上避免或减少事故 的发生。止匕外，后续的管道运行维护也很重要，任何疏忽都 有可能对天然气管道造成危害。因此，对天然气管道应进行 全过程和全生命周期内管理和维护，最大程度地降低对天然 气管道造成的危害，保证天然气管道安全平稳运行，促进天 然气产业更好更快地发展。参考文献：1彭知军.预防第三方施工对燃气管道及设施破坏的 措施J.煤气与热力，2010 , 30(6) : B23-B28.2虎继远，刘中兰，徐杰.燃气管道泄漏事故成因与防 范对策J.煤气与