城镇燃气管道工程建设及安全管理对策

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【摘要】在城镇燃气管道工程建设及后期管道运营管理过程中，存在诸多质量技术风险和安全隐患，一旦控制不到位，一方面会影响国家的公共财产安全，另一方面也会对城镇居民的生命安全构成严重威胁，所以，管理人员需要对城镇燃气管道的工程建设及运营给予高度重视。鉴于此，论文重点就城镇燃气管道的工程建设现状及其安全管理对策进行研究分析，旨在为业内人士提供一些建议和帮助。

【关键词】城镇燃气；管道工程；焊接工艺；第三方破坏；隐患整改

1引言

“十二五”期间，我国城镇燃气行业已然处于发展迅猛阶段，用气人口达到5.17亿人，用气家庭达到1.61亿户。其中，使用天然气的人口超过2.73亿人，实现天然气入户的家庭达到0.92亿户。管道总长度达到510000km，比“十一五”末的355000km增长了43.6%。此外，根据住房和城乡建设部统计数据，截至2013年，我国城镇燃气年供气总量达到1.186×1011m3，较“十一五”末的8.36×1010m3增长41.9%，其中，天然气供应量达到9.82×1010m3，占供气总量的比重由“十一五”末的63%增加到83%[1]。由此可知，天然气已成为我国城镇燃气管道最主要的气源，也成为当前城镇居民的主要能源使用方式。城镇燃气道工程建设存在特殊性和复杂性，所以，经常会出现一些安全隐患，一旦施工技术管理和安全管理工作不到位，会造成大量的能源浪费，同时也对工作人员的生命安全构成威胁。

2城镇燃气管道的工程建设特点分析

2.1影响工期的不确定因素较多

城镇燃气管道工程建设前，需要先对区域的详细情况进行评定，其中，包括地理条件、居民住宅情况、地下其他管线（水、电、光缆等）埋设情况、道路开挖施工难度、安全间距满足情况等，只有综合考虑了这些因素后，才能制订有效的城镇燃气管道线路布局图（路由），并在完成规划路由、道路开挖、施工图审查备案、燃气主管部门施工许可等手续的报批后，才可以进行施工准备工作，具体进行设备和材料的采购、人员的配置以及方案的设计等，以此指导后续管道建设施工的顺利进行。同时，由于城镇道路下遍布水、电、光缆等管线，即使施工前期做了足够的现场勘察工作，仍然避免不了影响施工工期的不可预见因素。此外，为保证管道安全间距的要求，在施工过程中增加的管道保护措施（套管、混凝土管沟），均增加了工程施工难度，影响了施工工期。

2.2涉及面较广

城镇燃气管道工程建设主要涉及埋地中压（0.4MPa）聚乙烯（PE）燃气管道及入户镀锌钢管的敷设安装，虽然当前施工技术方案已经较为成熟，但其涉及的环节较多，施工过程中需要同其他燃气公司、自来水公司、电力公司、通信公司（移动、联通、电信）、国防光缆、路政、园林绿化部门、业主方等各方进行沟通和协调，确保管道开挖穿越的安全性，无疑加大了施工难度和周期。另外，城镇燃气管道工程建设中存在较多的交叉作业情况，其相互之间不能产生影响，所以，需要相关工作人员和监管人员加强重视，同时，还需要合理分配施工的各项内容，以此确保工程建设的顺利执行。

2.3季节气候影响较大

城镇燃气管道工程施工作业主要涉及管沟开挖回填作业、PE管焊接作业、无缝钢管焊接作业、燃气立管安装（镀锌钢管）高空作业等，这些施工作业受季节气候影响较大。一般情况下，雨天及大风天气（6级以上）均不能正常进行施工作业，工程进度难以得到有效控制。

3城镇燃气管道工程建设现状

3.1材料质量问题

许多燃气公司和施工单位为了降低工程成本，在施工过程中选择非国标或出厂质量不合格的管材（PE管、镀锌钢管）和管件（PE管件、镀锌管件），造成工程质量缺陷，也给后期的管道运营带来了极大的燃气泄漏风险。

3.2管道焊接工艺问题

PE管在焊接过程中易出现焊接工艺未进行评定，焊接温度、压力、时间等参数设置错误，焊机未定期检测维护等问题，进而导致焊接质量缺陷。同样，无缝钢管在焊接过程中也易出现焊接坡口处理不当、焊条未按规定烘干、焊接电流选择不合理等问题。上述焊接工艺问题，均会导致燃气管道工程建设出现严重的质量事故，也为后期的燃气管道运行带来了极大的安全隐患。

3.3管沟开挖回填问题

当前施工过程中，常出现开挖路由与设计不完全吻合、开挖深度不够、沟槽清理不达标、回填土质及回填工序不满足规范要求等问题，极大地增加了埋地燃气PE管道的后期运行风险。

3.4管道定位探测问题

施工过程中，难免会出现示踪线、标志桩、标识贴铺设不符合规范要求甚至未铺设的情况，都给管道后期的运营维护管理带来了极大的不便和安全风险。此外，随着时间的推移,金属示踪线的探测效果也暴露出很大的问题。示踪线一旦有断点,如施工时被挖断、自然锈蚀、连接时没接牢等,从断点往后就无法被探测到。同时，相对于其他地下管道或线路,示踪线的导电性较弱,造成探测信号过于微弱,以至于混淆管道位置。而且抗拉性能差，在定向钻穿越中无法敷设。

3.5未验收运行管道成品保护问题

城镇燃气管道工程建设案例中，经常会出现已经试压合格的管道因为成品保护不当而出现问题，造成后期通气过程中发生燃气泄漏，轻者造成燃气浪费和泄漏点查找损失，重者造成人员伤亡和公民财产损失。

4城镇燃气管道安全管理对策研究

4.1提高设计人员的能力

相关管理人员应对设计人员进行定期培训，保证设计人员具有足够的专业能力，并且设计人员对其进行设计时，也应做到实地考察，避免所设计的管道走向同现场实际不符，进而对施工难度和施工质量造成影响[2]。相关燃气公司或业主在燃气工程项目实施时可以通过市场调研选择业内燃气设计经验较为丰富的设计单位进行城镇燃气管道工程设计，进而从源头杜绝安全隐患的产生。

4.2加强工程建设期间的监督管理

城镇燃气管道工程建设期间，应加强监理人员的旁站监督监管，确保管沟开挖回填、焊接作业、管道试压等各项隐蔽工程和关键施工工序满足设计和国家规范要求。此外，管道运营人员在天然气管道建设施工阶段也可以介入监管：（1）可以强化施工过程的监管，有效提高了工程的整体质量；（2）运营人员通过参与监管，现场学习了设备性能、安装调试、维护维修等方面的知识，搜集了大量的第一手资料，为投产后的生产安全管理奠定了基础；（3）通过参加施工监管，为运营单位培养了一批优秀的技术骨干和管理骨干，实现了管道投产运行后安全生产急需的梯队力量建设[3]。

4.3加强材质的选择

城镇燃气管道的安全管理中，材料的质量对城镇燃气管网的安全运行起着决定性作用。因此，在燃气管道建设过程中，应选择满足国家标准规范的管材和管件，严禁选用三无产品。同时，也可以选择国内技术力量强、产品专利技术多、口碑好的供应商进行相应管材和管件的采购。例如，选择PE管材时，建议选择内外表面高度光洁的聚乙烯管（PE），此种管材使用性能较好，天然气供应能力较强；选择电熔PE管件时，建议选择电阻丝暗埋、后布线工艺的电熔管件,此种管件不易氧化，有助于储存，且能有效杜绝在电熔焊接过程中因短路、断路造成焊接质量缺陷，进而产生燃气泄漏隐患风险点。

4.4提高焊接技术水平

为了提高焊接技术水平，可以采取以下措施：（1）焊接作业正式开始前，要进行焊接工艺评定。焊接完成的样品要进行卷边检测，同时，报第三方检测机构进行焊缝的拉拔试验，待测试合格并出具报告后，方可按此工艺评定进行燃气管道施工焊接作业。（2）焊接过程中，要严控焊接温度、焊接时间、焊接压力等焊接参数。焊接压力的计算见式（1）。通常进行PE管热熔焊接时，焊接温度应设置为：PE80（材质）：（210±10）℃；PE100（材质）：（225±10）℃。焊接时间设置：吸热时间一般为管材壁厚的10倍，如管材壁厚为10mm，吸热时间为100s，吸热时间可根据环境温度的高低做适当调整。同时，焊接压力参数应根据管材截面积、拖动压力等进行计算。（3）焊接完成的管道应按相关设计规范要求及时进行强度试验和气密性试验，无缝钢管在试压前应作焊缝的无损探伤，待探伤检测报告合格后方可进行试压。

4.5防止燃气管道第三方破坏

城镇燃气管道第三方破坏事故频繁，已成为燃气管道破坏的主要因素，如2015年7月20日，兰州大学燃气管道被第三方施工挖断，燃气泄漏爆炸，造成31人受伤。因此，找出城镇燃气管道第三方破坏的风险因素，确定管道被破坏的概率，制定对应措施显得尤为重要[4]。其中，在56个风险因素模糊概率统计表中（见表1），发现管道无法准备定位排在第七位，排除人的因素后将排在第一位。由此可见，如何准确定位燃气管道是防止第三方破坏的重要因素。

4.5.1管道定位技术的运用

在管道已铺设金属示踪线的前提下，可以辅助电子标识器（放置在埋地管道旁）、探地雷达、GPS定位技术等对PE燃气管道实现精准定位。恩施中石油昆仑燃气有限公司及广西南宁中燃城市燃气发展有限公司均通过引进GPS技术，对燃气管线的施工验收、日常管理、应急事件管理得到了一个图像和数据化形象提升，为管理人员提供了精准和广阔的平台，延伸了管理者的视野[5]。还有研究人员通过多次试验得出结论：探地雷达法用于城镇燃气PE管道的探测是可行的，对于近距离并行管线、拐点或三通点难以确定的问题，通过几何方法，辅以设计资料、巡线人员经验等，可以较好地确定PE管线位置[6]。

4.5.2完善法制建设，加强执法力度

目前，虽然国家早已出台了《中华人民共和国刑法》《中华人民共和国石油天然气管道保护法》和《城镇燃气管理条例》等相关保护燃气设备设施的法律法规，很多省、市也相继出台了一系列燃气管道保护条例。但就目前的情况来看，情况并不乐观，普遍认为保护燃气设施只是燃气公司的责任，并没有就贯彻落实相关保护燃气设备设施的法律法规建立起行之有效的机制。此外，管道保护法的贯彻执行不力，形成了占压燃气管线，乱搭乱建构筑物的状况；未经燃气管理部门许可野蛮施工、随意开挖、燃气地下设施受到严重破坏的事故时有发生，给人们的生命财产带来危害[3]。建议加强同政府相关部门的沟通，尽快完善燃气相关法律制度的建设，并加强第三方恶意破坏燃气管道或者破坏后逃逸的执行力度，进而从政策制度上维护城镇燃气管道的安全管理。

4.5.3成立开挖呼叫中心

据美国城镇燃气管道完整性管理基本架构研究，城镇燃气管道事故的主要单项原因是第三方破坏，2008—2010年，开挖破坏造成的事故占17％～18％，是造成严重事故的最主要的单项原因。PHMSA数据库2014年共上报114起事故，其中，因开挖造成的事故为33起，占比28．9％，是所有单项原因里最高的。城镇燃气运营商们加入CGA并和其他城市地下设施运营商共同建立“8－1－1”呼叫中心，要求任何施工作业方于开挖之前必拨打“8－1－1”呼叫中心通知其开挖计划。燃气运营商会根据开挖所在地的管网情况提出开挖意见，标示管网位置，并对开挖地段的管线进行监测，以减少开挖破坏[7]。因此，我国也可效仿美国成立类似的开挖呼叫机构，有效地减少第三方开挖破坏情况，进而减少燃气泄漏爆炸事故及停气事件的发生，维护城市的和谐稳定。

4.5.4加强安全隐患整改

燃气管道及相关设施在运行过程中难免会出诸如现管线裸露、阀井积水、标志桩缺失、阀门锈蚀等安全隐患。燃气运营单位应及时巡检发现，并制定安全隐患整改措施—实施整改—整改验收—销项，最终形成闭环管理。往往一个小小的安全隐患正是因为未能得到及时的整改和处理，最终酿成事故。因此，加强安全隐患整改也是城镇燃气安全管理环节中的重要工作。

4.5.5建立城镇燃气完整性评价与风险评估系统

目前，我国很多燃气管道都是带伤运行，潜在的事故危险源很多。应将完整性评价与风险评估有机结合，在风险评估中，选取一定比例的有代表性的燃气管道进行完整性评价取样，评价结果可作为风险评估的输入量以及直接指导燃气企业的维护运行。管段风险因素模糊概率统计如表1所示。

4.5.6加强客户端安检及燃气安全宣传教育

加强城镇燃气客户端安检率及安检质量也是控制城镇燃气安全隐患的重要举措，往往居民客户端的燃气泄漏极易造成人员伤亡和财产损失，也会带来严重的不良社会影响。同时，燃气安全的宣传教育也应定期在社区、学校等场合举行，提升市民的燃气使用安全意识。因此，相关管理层应高度重视客户端燃气安检及燃气安全宣传教育工作的开展，大幅提升城镇燃气的安全管理水平[8]。

5结语

综上所述，城镇燃气管道的工程建设及安全管理属于一项系统而复杂的工程，其建设过程及后期运行过程中均存在诸多的安全隐患，需要企业领导给予足够的重视，只有加强安全管理工作，才能消除各种隐患，最终促进城镇燃气管道的安全平稳运行。当下我国城镇燃气管道工程建设水平及管道运行管理水平还不高，需引进新技术、新工艺、新材料、新管理模式以及高素质的施工团队，从而提升城镇燃气管道的本质安全。

【参考文献】

【1】吕淼.中国城镇燃气行业发展现状及政策建议[J].国际石油经济,2015(6):23.

【2】郑春泽.天然气管道工程建设及其安全管理对策研究[J].商,2016(17):101.

【3】徐斌.浅谈天然气管道工程建设期间的监督管理[J].化工管理,2018(8):82.

【4】李军.城镇燃气管道第三方破坏因素的模糊概率分析[J].健康安全与环境,2015(2):109.

【5】黄峰.GPS定位技术在城市燃气管线管理中的应用[J].科协论坛,2011(1):42.

【6】熊俊楠.基于探地雷达的城镇燃气PE管道探测方法[J].物探与化探,2015(5):1083.

【7】佘思维.美国城镇燃气管道完整性管理基本架构研究[J].石油与天然气化工,2015,45(2):104.

【8】周琦.天然气管道工程建设及其安全管理对策研究[J].化工管理,2013(16):66.

作者:邱小林 单位:恩施中石油昆仑燃气有限公司