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城市天然气管道安全危害成因分析及其防范措施

      一、 天然气管道危害成因分析
        一 制定合理性及危害的主要表现
         1. 管道选线、 站场选址。管道的路由是制定中 长短和通过的 非常重要的一项工作。线路的走向、 难易程度对整条管线的投资、 施工、 运行安全都有 很大影响。制定时要注意站场选址及站内的建筑 物布局、 分区、 防火间距、 防火防爆等级、 消防设施 与四周及其他建筑物的安全距离等问题， 以 配套、 防互相影响， 产生安全事故， 并危及相邻设施。 2. 工艺流程、 设备选型。长输管道运行安全与 系统总流程、各站场工艺流程及系统设备布置有 设备选型 着非常密切的关系。工艺流程设置合理、 恰当， 系统运行就平稳， 安全可靠性就高。否则， 将 给系统安全运行造成十分严重的威胁。 在进行水力、 热力等工艺计算时， 制定参数或 工艺条件确定不合理，将造成站场的位置设置或 压缩机等设备的选型不当，从而给系统造成各种 安全隐患。 3. 管道强度计算。管道强度制定计算时， 对管 道的受力载荷分析不当，或强度制定系数取值有 误， 将使强度计算产生偏差， 造成管材、 壁厚的选 用不恰当。因此， 管道应力分析、 强度、 刚度及稳定 性校核产生偏差， 将会造成管道变形、 弯曲甚至断 裂等严重后果。
        二 施工缺陷
        1. 焊接缺陷。焊接是管道施工中最重要的一 夹 道工序。管道焊缝处产生的缺陷常见有裂痕、 渣、 未熔透、 未熔合、 焊瘤、 气孔和咬边等， 管道一 旦建成、 投产， 一般状况下都是连续运行。因此， 管 道中假设存在焊接缺陷， 不仅难以发现， 而且不易修 复， 会给管道安全运行构成威胁。影响焊接质量或 产生焊接缺陷的主要因素有： 〔1 焊接方法的影响。手工向下焊工艺采纳多 〕 机组流水作业， 劳作强度较低、 效率较高、 焊接质量也较好，但焊接质量还取决于焊接环境和焊工 素养。 〔2 管口质量差。在钢管运输过程中没有保护 〕 局部变形等， 假设采纳 好管口， 造成如椭圆度超差、 强力装配方式进行焊接对口，会在焊缝内产生较 高的安装残余应力， 造成较大的应力集中。 2. 防腐层补口、 补伤的质量问题。 防腐层补口、 补伤的质量问题主要表现：表面粗糙度达不到标 准要求；补口时未按规定要求与钢管已有的防腐 层进行搭接， 或搭接长度不够； 补伤时面积不能满 规范要求； 补口、 补伤的粘接力或厚度不 足标准、 符合要求，造成再次损坏或防腐能力不够等。补 口、 补伤质量较差将会直接影响管道抗腐蚀性能， 从而引起管道的腐蚀。 3. 管沟开挖及回填的质量问题。如果管沟开 挖深度或管沟基础不实， 特别是采纳机械压实时， 将造成管道向下弯曲变形；地下水位较高而管沟 内未及时排水就敷设管道， 会使管道底部悬空， 如 果夯实不严， 极易造成管道拱起变形。回填土的土 质达不到规范要求时，其中的石块等可能硌伤防 腐层。回填高度、 夯实程度不够， 会造成管道埋深 管沟基础不实等问题。 4. 穿跨越质量问题。关于需要穿越公路、 铁路 及江河等特别地段的管道，由于敷设完成以后难 以实施再检修等工作； 因此， 施工质量的优劣对充 分保证穿越管道质量显得尤为重要。穿越河流段 的管道， 当河床受水流冲刷而使其深度逐渐减小， 将可能造成管道悬空。河流堤岸防护工程的施工 或公路和铁路养护工程的施工也有可能对管道造 成损坏。
        三 第三方损伤的主要表现
         1. 建筑、 施工损伤管道。当管道经过经济发达 地区或人口稠密的城镇范围内时，该区域内的建 道路和桥梁等基础设施较多。由于各 筑物的施工、
            种施工管理涉及的管理部门众多，在缺乏有效机 制和观念淡漠的状况下，难以协调，所以在施工 时， 常常会出现损坏长输管道的现象。 2. 违章建筑占压管道。有一些单位和个人受 经济利益的驱使， 常常忽视安全生产和管理， 在管 道四周空地甚至管道上修建公路、 房屋、 建构筑物 挖沙、 生产、 打井等作业， 造 等， 或进行开挖沟渠、 成占压埋地管道的现象。这种占压现象， 既构成了 对管道基础的破坏， 引起下沉， 又增加了管道的负 荷， 造成管道弯曲变形甚至损坏。 3. 有意破坏。一些不法人员为了获取经济利 益， 扒管道防腐层， 盗、 偷盗仪器仪表、 阀门或附属 设施， 并人为蓄意破坏管线其他设施。特别是无人 值守的阀室尤为严重。

      四 地质灾害。
         对管线造成损坏的地质灾害有地面沉降。地 面沉降的发生有一定的地质原因， 也有人为因素。 随着经济社会的发展、 人口的膨胀， 地面沉降现象 越来越频繁， 沉降面积也越来越大， 人为因素已大 大超过了自然因素。地面沉降会导致管道下部悬 空或产生相应变形， 严重时发生断裂， 造成设备与 管道连接处变形或断裂。
        五 管道腐蚀的危害
        腐蚀是造成天然气长输管道事故的主要原因 之一。腐蚀既有可能大面积减薄管道的壁厚， 从而 导致过度变形或破裂， 也有可能造成管道穿孔， 或 应力腐蚀开裂， 引发漏气事故。站场的地面管道、 设备， 由于受到大气中水、 氧气、 酸性污染物等物 质的作用而引起管道腐蚀。长输管道主要采纳埋 地方式敷设， 埋地管道受所处环境的土壤、 杂散电 流等因素的影响， 容易造成管道电化学腐蚀、 细菌 腐蚀、 应力腐蚀和杂散电流腐蚀等。
        六 操作失误的主要原因
        1. 管理、 操作人员自身技术水平、 业务素养不 同。 2. 操作人员没有熟悉到严格执行操作规程、 遵守安全生产规定的重要性，有章不循或违章操作。
            二、 减少天然气管道安全危害的措施
            依据上述管道危害的分析，结合天然气管道 建设和运行的实际状况，为减少影响天然气管道 安全危害， 保证管道安全， 提出以下措施：
        一 严把制定关， 保证制定质量
制定工作是保证管道安全的第一个 重要环 节， 站场的制定在符合规范和标准的状况下， 要尽 可能方便运行和修理。管道干线制定要合理选择 路由、 工作压力、 管材的防腐形式， 特别是在人口 稠密区及地面沉降、泥石流等地质灾害多发区等 特别地段，必须充分合计相关因素并采用针对性  的保护措施。线路截断阀选择要可靠， 保证需要时 及时关闭。 另外， 建议要给予制定工作充分的时间保证， 制定方案要反复论证取其最优，特别是涉及到定 顶管穿越高速公路、 铁路、 河流时， 一定要充 向钻、 分论证， 避免由于比选仓促而造成的制定缺陷。
        二 严格施工管理， 保证施工质量
1. 依据管材状况， 在经过严格的焊接工艺评定 的基础上，优选出适用的焊接材料并制定出严格 的焊接工艺规程， 物质采办、 工程施工、 监理等各 方面要严格执行以保证焊接质量。 2. 对地质灾害多发地段的护坡、 水工保护等工 程的施工， 应该严格管理， 按照制定要求施工并确 保施工质量 3. 管道焊缝处的防腐补口问题需要引起高度 重视， 应该选用合格的高质量的补口材料， 在补口 作业时要严格按照工艺要求操作， 保证补口质量， 防止留下隐患。 4. 管道施工过程中， 应该科学组织、 文明施工， 尽量避免管道防腐层的损坏和管体的损伤等。一 旦发生损伤， 必须采用内部的清理， 防止泥土、 焊条、 焊接工具等杂物遗留在管道内。
        三 规格化运行管理，杜绝操作失误
1. 通过清管可以排除管内污物和积液， 达到提 应依据管 高输送能力和防止内腐蚀的目的。因此， 道运行状况，合理制定清管周期并及时组织管道 的清管工作。特别是投产初期更应引起注意。 2. 强化运行管理要有完善的安全管理规章 操作规程和事故预案。要强化一线操作人员 制度、 和调度人员的培训，使其熟练掌握正常操作和事 故状态下的紧急处理程序和操作。 3. 要保证应急保护系统的正常运行， 对管道腐 蚀状况要进行监测， 发现问题及时采用措施。 4. 要有一支精干、 高效的维抢修队伍。配备完 善的维抢修机具， 保证事故状态下及时到位， 并在 最短时间内完成抢修作业。
        四 强化天然气管道沿线的巡查
         制定完善的管道巡线制度，要利用 GPS 定位 仪等先进的设备进行沿线的巡查， 定期监测管道 埋深，特别管段重点巡查，防止违章建筑占压管 道， 最大限度地减少自然灾害和人为因素的破坏。
        五 加大天然气管道安全保护工作的宣扬力度
         管道沿线各地、 各有关部门要强化对沿线群众 的管道设施安全保护的宣扬教育，加强广大人民 群众对天然气管道安全重要性和违规行为危险性 知识的熟悉和了解，强化天然气管道安全保护意 识， 努力营造群众参加监督、 全社会广泛支持的保 护天然气管道安全的深厚氛围。