居民用户室内老旧燃气立管安全评估指标体系.pdf

第43卷第8 期2023年8 月煤气与热力GAS&HEATVol.43 No.8Aug.2023居民用户室内老旧燃气立管安全评估指标体系宋海宁（中交城市能源研究设计院有限公司，辽宁沈阳110 0 2 6）摘要：以某沿海城市居民用户室内老旧燃气立管为评估对象，以燃气立管的设计、施工、运行、维护、抢修、应急、管理等为出发点，从失效可能性指标、失效后果指标、一票否决制指标3个维度，建立居民用户室内老旧燃气立管安全评估指标体系。关键词：燃气立管；安全评估指标；失效可能性；失效后果中图分类号：TU996.81概述为保障燃气管道安全运行，国务院办公厅印发了城市燃气管道等老化更新改造实施方案（2 0 2 2 2 0 2 5年）（国办发【2 0 2 2】2 2 号），住房和城乡建设部办公厅与国家发展改革委办公厅联合印发了关于印发城市燃气管道老化评估工作指南的通知（建办城函【2 0 2 2 2 2 5号），要求坚持适度超前进行基础设施建设和老化更新改造，加快推进城市燃气管道等老化更新改造，加强市政基础设施体系化建设，保障安全运行，提升城市安全韧性。城市燃气管道等老化更新改造实施方案（2 0 2 2 2 0 2 5年）（国办发【2 0 2 2 2 2 号)要求在全面摸清管道老化更新改造底数的基础上，加快开展城市燃气管道等老化更新改造工作。2 0 2 5年底前，基本完成城市燃气管道等老化更新改造任务。更新改造涉及的燃气管道和设施为：运行年限满2 0 a，经评估存在安全隐患的钢质管道、聚乙烯(PE)管道、立管；运行年限不足2 0 a，存在安全隐患，经评估无法通过落实管控措施保障安全的钢质管道、聚乙烯（PE）管道、立管；存在超设计运行年限、安全间距不足、临近人员密集区域、地质灾害风险隐患大等问题，经评估不满足安全运行要求的厂站和设施；居民用户的橡胶软管、需文献标志码：B加装的安全装置等以及工商业等用户存在安全隐患的管道和设施。多地相继发布了管道老化评估相关文件。随着我国城镇燃气管道事业发展，居民用户室内燃气管道因自身属性、介质属性、环境属性等的多样性，成为安全管理和评估改造的难点。尤其是早期使用人工煤气后期置换为天然气，原户内居民用户人工煤气系统的管道锈蚀、连接位置油麻接口干裂漏气等问题成为制约居民用户天然气管道安全运行的重要因素 1-2 2项目概况本项目针对某沿海中心城市的居民用户室内老旧燃气立管，开展安全评估指标体系研究。该城市燃气设施始建于2 0 世纪8 0 年代初期，气源以人工煤气、工业余气、液化石油气为主。随着天然气发展和城市发展，2 0 0 32 0 0 4年，气源置换为天然气，原居民用户人工煤气系统成为制约天然气事业发展的重要因素。本项目主要是针对居民用户室内燃气立管（从单元总阀至用户燃气表表前阀之间的供气管道）开展安全评估指标分析，以失效可能性指标、失效后果指标、一票否决制指标这3个维度，建立居民用户室文章编号：10 0 0-4416(2 0 2 3)0 8-0 B21-06基金项目：2 0 2 2 年辽宁省“揭榜挂帅”科技计划（重点项目）（2 0 2 2 JH1/10800012）第一作者简介：宋海宁，女，高级工程师，硕士，从事市政管道安全评估技术科研项目研究与工程应用等工作。收稿日期：2 0 2 2-12-0 3；修回日期：2 0 2 3-0 110 B 21 第43卷第8 期内老旧燃气立管安全评估指标体系。3存在问题经过更新改造，工作年限30 a以上的居民用户燃气立管已经更换；工作年限2 0 30 a居民用户燃气立管占中心城区立管总数的10%，约1.2 10 4根。在工作年限2 0 30 a的居民用户立管中随机抽取约30%（348 0 根）作为第一批安全评估对象。通过查阅近3a燃气安全运行管理系统电子安检记录，并结合现场走访、座谈、踏勘、调研、参与人户维修等,发现存在的问题如下。锈蚀漏气居民用户立管锈蚀位置多数发生在管道穿楼板位置、管道和洗菜盆位于同一橱柜内位置、管道穿厨房操作台板位置等，主要是用气环境潮湿导致锈蚀漏气。立管穿操作台板位置锈蚀、立管与洗菜盆位于同一橱柜内锈蚀分别见图1、2。煤气与热力2接口密封失效管道建设时介质为人工煤气，含烷烃、烯烃、芳烃等化学物质，采用油麻接口。在天然气置换后，天然气为干气，导致油麻接口干裂和橡胶带失效漏气。立管油麻接口密封失效见图3。图3立管油麻接口密封失效3安全距离居民住宅多为砖混结构，居住人口稠密，厨房狭小，用气环境差。立管与灶具、立管与电力设施等安全距离不满足规范要求。立管与灶具安全距离不满足要求见图4，立管与电力设施安全距离不满足要求见图5。图1立管穿操作台板位置锈蚀图4立管与灶具安全距离不满足要求设施老化燃气管道户内多为地上引人，单元总阀安装在一层用户厨房中，单元总阀安装位置见图6。此种情况存在易漏气、不易开关等问题，给一层用户图2立管与洗菜盆位于同一橱柜内锈蚀带来安全隐患。其他楼层用户维修时需要协调一 B22W层用户入户关闭单元总阀后才可实施，给维修带来难度。图5立管与电力设施安全距离不满足要求图6 单元总阀安装位置?用户需求随着天然气不断发展，居民用户燃气热水器、燃气供暖热水炉等大量使用，供气量和需求量倍增，燃气管网系统成为制约发展的重要因素。原敷设的人工煤气管道已经不能完全满足居民用户燃具使用需求。4安全评估指标体系居民用户室内老旧燃气立管安全评估指标体系（简称安全评估指标体系）的建立主要是针对立管存在的安全隐患和立管老化评估需求，从失效可能性、失效后果、一票否决制评估开展分析，确定评估指标。4.1失效可能性指标失效可能性指标见表1。包括5个一级指标和14个二级指标。宋海宁：居民用户室内老旧燃气立管安全评估指标体系管道本体提出可能引发管道失效的二级指标，包括管道质量、管道锈蚀、管道维修现状、管道工作年限。a.管道质量管材及管件应符合相关质量标准。现役管道质量可以通过管道是否发生质量事故或竣工资料中管道材料合格证明情况来体现。b.管道锈蚀居民用户立管一般设于厨房，运行环境湿润，管道受长时间潮湿环境影响，极易发生锈蚀现象。燃气管道腐蚀生锈严重不及时处理，随时会发生燃气泄漏而引起事故。C.管道维修现状当管道发生漏气、锈蚀等情况维修，一方面说明管道本身存在材料或施工问题。另一方面，当管道进行维修后，管道的接口增多,增加了接口处发生漏气的可能性。d.管道工作年限GB550092021燃气工程项目规范第5.3.2条规定，用户燃气管道设计工作年限不应小于30 a。建办城函 2 0 2 2 2 2 5号文要求，需评估运行年限满 B23第43卷第8 期表 1 失效可能性指标一级指标二级指标管道质量管道锈蚀管道本体管道维修现状管道工作年限穿楼板套管质量立管穿越处理穿楼板套管内填料穿楼板处密封状况接口数量接口安装接口类型柔性接口数量卫生环境用气环境安全距离安装质量施工质量整体竣工资料失效可能性指标说明如下。第43卷第8 期20a的立管。立管穿越处理提出可能引发管道失效的二级指标，包括穿楼板套管质量、穿楼板套管内填料、穿楼板处密封状况。a.穿楼板套管质量GB500282006城镇燃气设计规范（2 0 2 0 年版）第10.2.38 条要求，室内燃气管道穿过承重墙、地板或楼板时，必须加钢套管，套管内管道不得有接头。b.穿楼板套管内填料GB500282006（2 0 2 0 年版）第10.2.38 条要求，管道套管与承重墙、地板或楼板之间的间隙应填实，套管与燃气管道之间的间隙应采用柔性防腐、防水材料密封。c.穿楼板处密封状况套管与燃气管道之间的密封应严密。接口安装提出可能引发管道失效的二级指标，包括接口数量、接口类型、柔性接口数量。a.接口数量管道接口安装质量不合格时易造成漏气，当一根立管接口数量较多时，发生漏气可能性也随之增大。b.接口类型老旧燃气管道通常使用油麻接口，在经过天然气置换后，油麻接口的油麻变干，易造成密封不严，导致漏气。生胶带接口相对安全。c.柔性接口数量柔性接口主要是指管道维修中安装的管件产生的柔性接口。柔性接口数量过多会增大接口漏气可能性，同时也反映了该立管是否有过漏气维修现象。?用气环境提出可能引发管道失效的二级指标，包括卫生环境、安全距离。a.卫生环境管道所处环境是否方便维修、是否能够直接观察到管道现状、是否阴暗潮湿、是否高温密闭等，都将直接影响立管的安全使用。b.安全距离安全距离是指室内燃气管道与电气设备、相邻管线、相邻设备的最小净距。室内燃气管道与电气煤气与热力设备、相邻管线、相邻设备的最小净距不足时，易对燃气管道产生影响而引发事故。?施工质量提出可能引发管道失效的二级指标，包括安装质量、整体竣工资料。a.安装质量指立管与表前管件的安装质量。b.整体竣工资料竣工资料是否完整，可以反映管道质量、安装质量。户内燃气立管竣工资料主要包括设计图纸、施工资质证书、工程竣工报告、材料出厂的合格证明、材质书或检验报告、施工记录、竣工图纸、测量记录、强度和严密性试验合格记录等。4.2失效后果指标失效后果指标见表2,包括3个一级指标和10个二级指标。表2 失效后果指标一级指标二级指标最高工作压力人员伤害附属安全设备设施城市影响力区域等级经济和社会影响停气影响次生灾害安全措施及装备队伍建设运行、维护、应急管理管理制度管理智慧化现状失效后果指标说明如下。人员伤害提出影响管道失效后果的二级指标，包括最高工作压力、附属安全设备设施。a.最高工作压力燃气直接泄漏至大气中的分析模型通常采用管道模型、管孔模型和小孔模型。3类模型泄漏量与燃气管道的工作压力呈同向趋势，工作压力越大，泄漏量越大，造成事故后果越严重。b.附属安全设备设施居民用户的主要安全设备设施包括可燃气体 B 24 报警器、自动切断阀门、泄漏报警装置、事故通风装置等。附属安全设备设施的使用可以使用户尽早发现管道失效，及时采取措施减轻管道失效后果。经济和社会影响提出影响管道失效后果的二级指标，包括城市影响力、区域等级、停气影响、次生灾害。a.城市影响力城市影响力主要从政治、经济、文化、旅游、人口等方面分析。b.区域等级根据GB500282006（2 0 2 0 年版），根据地区分级单元内房屋建筑密集程度划分为4个等级。房屋建筑密集程度不同、人口密度不同，事故发生后造成的事故后果不同。c.停气影响停气影响是管道发生泄漏后导致供气停止的影响程度，主要从影响用户数量和影响时间考虑。d.次生灾害事故发生后可能引起爆炸导致的楼房塌、其他房屋设施损坏等次生灾害。运行、维护、应急管理提出影响管道失效后果的二级指标，包括安全措施及装备、队伍建设、管理制度、管理智慧化现状。a.安全措施及装备采取的各类安全措施合理合规、确保有效，使用技术装备配备合理，装备有合格证明、定期维护和校验且处于良好状态。在燃气管道事故应急抢险或维修时，合理的安全措施和良好的装备可以最大限度地降低事故后果的严重程度。b.队伍建设队伍建设主要是运维抢修队伍人员配备、应急队伍人员配备、人员素质教育、操作技能、定期培训、持证上岗等。队伍建设决定事故处置效率。c.管理制度管理机构设置、管理机构安全生产职责、各类人员管理职责、安全管理制度、安全检查制度、安全操作规程、教育培训等管理制度的落实，可以加强用气安全管理和排除隐患，预防事故发生。d.管理智慧化现状了解管理智慧化现状可以一定程度早期预警、增强响应、快速处置、防止事故扩大、减轻事故危害。宋海宁：居民用户室内老旧燃气立管安全评估指标体系4.3一票否决制指标经过对该城市户内立管的现场调研、用户访谈、资料分析、宏观检查、管道检测，并依据国办发【2 0 2 2 2 2 号文和建办城函【2 0 2 2】2 2 5号文等相关要求,结合立管实际情况，引人一票否决制指标，即满足一票否决制指标之一的某根立管,要立即改造。该立管在改造前采取增加安检频率、增设泄漏报警器等重点监护措施。一票否决制指标包括安装质量、运行环境、穿越位置、管道锈蚀。安装质量3a内立管由于安装原因（接口错位、立管不垂直、支架脱落等)引发的维修抢修记录大于等于2次，该立管立即改造。运行环境燃气立管敷设位置与用户洗菜盆在同一橱柜内的供气户数，占该立管总供气户数比例大于等于20%，该立管立即改造。穿越位置a.立管敷设穿越楼板位置无套管数量占该立管穿越位置总数量的比例大于等于10%，该立管立即改造。b.3a内立管穿越楼板、厨房台板等位置漏气引发的维修记录占该立管总穿越位置数量的比例大于等于2 0%，该立管立即改造。管道锈蚀3a内立管因锈蚀引发的维修次数大于等于2次的，该立管立即改造。5应用效果安全评估指标体系的应用满足国办发【2 0 2 2 22号文和建办城函【2 0 2 2】2 2 5号文中立管评估的相关要求,划分评估单元后,采用失效可能性指标和失效后果指标,应用安全检查表法、层次分析法、组合赋权法、专家评分法等建立立管安全评估模型，计算每个评估单元的风险，结合一票否决制指标，按照现行相关标准规范，确定评估结果。立管安全评估模型已经应用于该市第一批3480根立管评估中，效果良好，为燃气公司提供了立管安全管理和制定改造计划的依据。6结论及展望以某沿海城市居民用户老旧立管为评估对象，B 25.第43卷第8 期第43卷第8 期以燃气立管的设计、施工、运行、维护、抢修、应急、管理等为出发点,从失效可能性指标、失效后果指标、一票否决制指标3个维度，建立居民用户室内老旧燃气立管安全评估指标体系。下一步,建立以风险预控为手段，以智慧燃气为总体目标，全面提升户内管道的安全评估指标的应用管理，选取更加科学实用的评估算法，完善户内立管的安全评估模型。参考文献：1 于燕平，马彬燃气设施安全风险源辨识和风险评估方法 J城市燃气,2 0 2 0（1）：2 1-2 5.2苗庆伟，高文学，杨林，等城市地下综合管廊热力管道风险评价指标 J煤气与热力，2 0 2 2（12）：A07-A09,A13.煤气与热力Safety Assessment Index Systemfor Indoor Old Gas Risersof Residential UsersSONG HainingAbstract:Taking the indoor old gas risers ofresidential users in a coastal city as the evaluation ob-ject,starting from the design,construction,operation,maintenance,emergency repair,emergency responseand management of gas risers,a safety assessment indexsystem for indoor old gas risers of residential users isestablished from three dimensions:failure probabilityindex,failure consequence index and one-vote veto sys-tem index.Key words:gas riser;safety assessment index;failure probability;failure （本文责任编辑：刘灵芝）(上接第 B20 页）针对老旧聚乙烯燃气管道现状，结合燃气管道定期检验规则要求,提出了相应的处理建议,对重点检验项目、方法进行了介绍，尤其是建议检验时增加材质确认、焊接接头质量检查、材料性能测试等项目，将有助于保障老旧聚乙烯燃气管道安全运行，也为不满足安全使用要求的聚乙烯燃气管道实施更新改造提供依据。参考文献：1苏孙勇.PE80和PE100聚乙烯燃气管的比较一一玉林市天然气管道选用PE100聚乙烯管的原因分析J大众科技,2 0 0 6(2):10 9-110.2邓杰义，仇文辉聚乙烯（PE)管材的应用现状及发展趋势 J广东化工,2 0 17(13）：137-138.3王洋.城镇燃气聚乙烯管道热氧老化寿命预测方法研究（博士学位论文)D：北京：北京交通大学,2 0 19：1-2.4曾岳梅，贾向炜，李英杰埋地PE管道定位探测技术综述 J.测绘通报,2 0 16(S1):64-66,88.5任峰，何仁洋，石秀山。城市燃气埋地管道泄漏现场精确定位技术J中国特种设备安全，2 0 17（12）：36-39.Analysis of Inspection Technologyof Old Polyethylene Gas PipelineZENG Fanxiao,Ouyang JunAbstract:Aiming at the status quo of old poly-ethylene gas pipelines,combined with the requirementsof regular inspection rules for gas pipelines,suggestionsare put forward,and key inspection items and methodsare introduced,which will help ensure the safe opera-tion of old polyethylene gas pipelines.Key words:old polyethylene gas pipeline;lo-cation and buried depth;regular inspection（本文责任编辑：李欣雨）第十五届中国土木工程詹天佑奖获奖工程：南京牛首山文化旅游区佛顶宫工程 B26