埋地燃氣管道失效原因統(tǒng)計分析范文

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摘要：近幾年，因為一些不正確的操作以及以前建設的問題不斷的浮現(xiàn)，埋地燃氣管道失效的情況尤其嚴重。在我國出現(xiàn)的大部分燃氣事故中，仍存在著許多不明確的原因。采用實地調研與資料查閱的方式對埋地燃氣管道失效原因進行全面統(tǒng)計歸納，得出引發(fā)埋地燃氣管道失效的各種原因，在對燃氣事故的防范與處理上將具有重要意義。

關鍵詞：燃氣管道；第三方破壞；腐蝕；材料；施工缺陷；誤操作

目前，在城市埋地燃氣管道失效中，管道失效原因的產生主要受五大方面的影響，即材料方面、第三方破壞方面、腐蝕方面、施工缺陷方面、誤操作方面。據(jù)調查。2018年，我國室內發(fā)生的540起燃氣爆炸事故中，有425起不明泄漏原因，只有115起明確泄漏原因。室外燃氣管道泄漏及爆燃事件274起。共造成5人死亡，185人受傷。274起事故中有227起明確引發(fā)泄漏的原因，其中182起為由于施工引發(fā)的外力損壞燃氣管道，第三方施工破壞事故仍處于高發(fā)。其中不明原因的燃氣爆炸事故最多，事故的跟蹤報道很少。可見我國在燃氣安全事故的統(tǒng)計、事故原因分析和披露環(huán)節(jié)仍需加強。

1我國目前天然氣管道發(fā)展

在我國能源消費結構轉型升級背景下，我國天然氣需求保持快速增長勢頭。2018年，我國天然氣需求達到2833億m3，同比增長18.3%，如圖1。近幾年來，隨著天然氣的不斷普及，管道的建設量也不斷的加多，隨著管道的建設一些新舊問題也隨之出現(xiàn)。“十一五”末，國內已建成的輸氣管線超過6萬km，可繞地球赤道1周半，其中天然氣管道3.6萬km，到2015年末達到10萬km，如圖2。我國部分管道服役已超過30多年，接近設計使用壽命，進入事故多發(fā)期，如部分管線硫化物含量偏高，高頻率發(fā)生管材破裂事故，石油瀝青防腐涂層管材到達使用壽命，從而加大管材泄漏概率，此外，中國經濟高速發(fā)展帶來對能源的強勁需求，帶動油氣管道建設突飛猛進，大量的油氣長輸管道、海底管道、城鎮(zhèn)輸配管道投入使用，管理難度不斷增加。我國天然氣的發(fā)展狀況如圖1所示，由圖可以看出，隨著社會發(fā)展水平的不斷提高，人們對天然氣的消費量在不斷的提高，特別是近幾年來天然氣的消費增速更是大幅度上升。特別是近期，我國在天然氣的勘探上獲得了重大的突破。我國渤海海域渤中凹陷的渤中19-6氣田，測獲得優(yōu)質高產油氣流，確定天然氣探明地質儲量超過千億立方米，可供百萬人口城市居民使用上百年。天然氣的大量發(fā)現(xiàn)無疑會讓天然氣的發(fā)展進入一個飛速發(fā)展的時期，同時天然氣具有的價格低廉、熱值高、燃燒無污染、環(huán)保高效、安全性能好、易揮發(fā)且不易聚集等優(yōu)勢的存在，會使天然氣在很大程度上代替煤炭、石油等高污染性傳統(tǒng)能源，天然氣將逐漸深入到人們的各行各業(yè)中，為此，天然氣管道的建設也會越來越緊迫。國內燃氣管道發(fā)展狀況如圖2所示，由圖可知，隨著天然氣的不斷發(fā)現(xiàn)與開采，燃氣管道的建設也在不斷的增長。在燃氣管道建設的同時，燃氣管道失效的情況和安全問題更加深入人心。目前，常見的燃氣管道失效原因有腐蝕、第三方破壞、施工缺陷、誤操作、材料方面等，這些管道失效問題和人們的生活息息相關，基于這些問題，我們利用問卷調查的形式對天津市埋地燃氣管道失效情況進行了統(tǒng)計。

2燃氣管道失效

根據(jù)統(tǒng)計燃氣管道失效原因可以分為五大類：材料方面、第三方破壞方面、腐蝕方面、誤操作方面、施工缺陷方面。

2.1材料

1）連接接頭失效。鑄鐵管的機械連接、管道與附屬設備之間的連接件、接頭處的墊圈填料老化導致漏氣。2）用戶引入管失效。用戶引入管暴露地面部分、活接頭（主要由螺母、云頭、平接3部分組成）失效、土壤應力作用。3）管道方面失效。管道內涂層脫落、管道被破壞、管道穿孔、管道中有雜質。4）彎頭失效。彎頭內部受腐蝕、彎頭表面不光滑、彎頭表面有裂紋。5）材料選擇錯誤。用低級材料代替高級材料（如用低硬度抗腐蝕性差的材料代替高硬度高抗腐蝕性的材料）、管道壁厚設計余量過小、管道壁存在機械劃痕。6）焊接材料不合格。材料焊接不實、材料因熔點而變性。7）管道接口處失效。管道接口不牢固、接頭對齊不牢固、管道接口處未除銹。

2.2第三方破壞

1）施工過程引起的破壞[1]。施工人員的盲目施工、施工人員責任意識的缺乏、施工設施的不合理停置。2）施工路線的不合理。其他管路的非法占壓、施工單位在燃氣公司不知情的情況下進行施工。3）施工方管理機制的不完善。施工方監(jiān)督意識薄弱、施工方對燃氣了解不足。4）燃氣公司檢查機制不完善。燃氣相關人員巡查力度不足、監(jiān)督部門責任意識不足。5）燃氣管網設計因素。初期設計路線不合理、未按原始設計方案施工。6）燃氣公司宣傳力度不足。燃氣公司未提供完整準確的圖紙給施工方、燃氣公司向用戶宣傳燃氣知識的力度不足。7）人為因素引起的破壞。部分人員非法鉆孔，盜取天然氣、人為破壞燃氣相關設施、公共教育程度不夠。

2.3腐蝕

腐蝕方面的失效情況發(fā)生的原因可以大致分為外腐蝕和內腐蝕兩大類。其中外腐蝕方面失效的原因有：1）直流雜散電流[2]。其他管道的外加電流陰極保護系統(tǒng)、高壓直流輸電系統(tǒng)、直流電焊接、大地磁場的擾動。2）交流雜散電流。高壓輸電線路、交流電氣化鐵路供電線路、人地雷電電流、故障強電流。3）土壤環(huán)境因素[3]。①物理因素：水率、容重、土粒密度、孔隙度、質地；②化學因素：酸堿度（pH值）、可溶鹽總量和種類；③電化學因素：氧化還原電位、電阻率、電位梯度。4）微生物性質（細菌腐蝕）：硫酸還原菌、真菌。5）外腐蝕層破壞[4]。①初始缺陷：防腐層絕緣層過薄、下部積水；②運行變差：防腐涂層粘接力低、防腐涂層脆性過大、防腐涂層老化剝離。6）市政管線管網方面。對管道所處土壤環(huán)境的影響、埋地電網影響土壤中雜散電流及動態(tài)電位。7）應力的腐蝕。管道本身結構不均勻、流通介質壓力變化。8）其他因素引起的腐蝕。保護涂層欠缺、涂層厚度不足、回填土中混有大量石頭。內腐蝕方面的失效原因有：1）電化學腐蝕。主要是因陰極保護失效所引起的腐蝕，包括管道設計不合格、使用時失效、維護不當。2）輸送介質的腐蝕。燃氣中的硫化氫腐蝕、酸性氧化物的腐蝕。

2.4施工缺陷

施工缺陷方面的失效原因有：1）管材原始質量缺陷。制造缺陷、運輸過程中的損傷。2）焊接或熔接缺陷。施工質量控制不嚴、焊工無證上崗、盲目趕工的防腐層補口質量遠不如管體的防腐層。3）管道施工缺陷。管道鋪設過程中環(huán)向焊接導致的缺陷彎曲，折皺、鋪設時造成的刮傷、施工時將其他管道挖斷、溝槽深度與回填沙量不足、嚴密性試驗不嚴謹、施工時未按要求進行除銹、纏繞防腐膠帶，膠帶未達到要求層數(shù)、下管未采用保護措施，導致膠帶被劃破。4）防腐缺陷。底漆由外界因素等質量缺陷、防腐材料出現(xiàn)破損等因素、接口防腐不夠保溫。2.5誤操作誤操作方面的失效原因有：1）設計誤操作。管道設計的資料保存不完整、管道鋪設前的設計參數(shù)不符合管道運行要求、鋪設時的設計規(guī)范與當前的差距、設計人員專業(yè)知識的缺陷。2）施工誤操作。施工時的材料選擇、技術處理方法、施工人的安全意識和責任心。3）運營誤操作[5]。管理規(guī)章制度的制定情況、管理規(guī)章制度的監(jiān)督執(zhí)行情況、工作人員素質及工作態(tài)度、通訊系統(tǒng)是否完備。4）維護誤操作。對管道維護的人員技術存在缺陷、檢測管道時設備不完善。5）管線制造誤操作。管材表面的缺陷存在、管徑不符合標準、管道的壁厚制造的不均勻。諸如此類來自各方各面的埋地燃氣管道失效原因不斷的影響著人們的生命財產安全。其中，在腐蝕方面更是有諸多的因素直接或間接影響著埋地燃氣管道，同時一些自然環(huán)境因素也不可控的對埋地燃氣管道造成了破壞。當然人為因素也在失效中占著主要的因素，例如部分人員非法鉆孔，盜取天然氣等。

3結論

燃氣管道失效種類繁多，有時候因為一些技術原因無法避免，但是隨著現(xiàn)在智慧城市的大力提倡，燃氣管道監(jiān)控設施也越來越先進，當然除了監(jiān)控不力與管道材料方面的一些問題之外，燃氣安全問題的發(fā)生很大程度上也是人們安全意識問題以及施工人員的操作問題，因此在科技生活的同時，也要時刻加強自己的安全意識，給予自己與他人生命的雙重保障。

參考文獻

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作者：李斌 孫博 王華 單位：山東匯通能源利用集團有限公司