埋地燃气管道失效原因统计分析范文

摘要：近几年，因为一些不正确的操作以及以前建设的问题不断的浮现，埋地燃气管道失效的情况尤其严重。在我国出现的大部分燃气事故中，仍存在着许多不明确的原因。采用实地调研与资料查阅的方式对埋地燃气管道失效原因进行全面统计归纳，得出引发埋地燃气管道失效的各种原因，在对燃气事故的防范与处理上将具有重要意义。

关键词：燃气管道；第三方破坏；腐蚀；材料；施工缺陷；误操作

目前，在城市埋地燃气管道失效中，管道失效原因的产生主要受五大方面的影响，即材料方面、第三方破坏方面、腐蚀方面、施工缺陷方面、误操作方面。据调查。2018年，我国室内发生的540起燃气爆炸事故中，有425起不明泄漏原因，只有115起明确泄漏原因。室外燃气管道泄漏及爆燃事件274起。共造成5人死亡，185人受伤。274起事故中有227起明确引发泄漏的原因，其中182起为由于施工引发的外力损坏燃气管道，第三方施工破坏事故仍处于高发。其中不明原因的燃气爆炸事故最多，事故的跟踪报道很少。可见我国在燃气安全事故的统计、事故原因分析和披露环节仍需加强。

1我国目前天然气管道发展

在我国能源消费结构转型升级背景下，我国天然气需求保持快速增长势头。2018年，我国天然气需求达到2833亿m3，同比增长18.3%，如图1。近几年来，随着天然气的不断普及，管道的建设量也不断的加多，随着管道的建设一些新旧问题也随之出现。“十一五”末，国内已建成的输气管线超过6万km，可绕地球赤道1周半，其中天然气管道3.6万km，到2015年末达到10万km，如图2。我国部分管道服役已超过30多年，接近设计使用寿命，进入事故多发期，如部分管线硫化物含量偏高，高频率发生管材破裂事故，石油沥青防腐涂层管材到达使用寿命，从而加大管材泄漏概率，此外，中国经济高速发展带来对能源的强劲需求，带动油气管道建设突飞猛进，大量的油气长输管道、海底管道、城镇输配管道投入使用，管理难度不断增加。我国天然气的发展状况如图1所示，由图可以看出，随着社会发展水平的不断提高，人们对天然气的消费量在不断的提高，特别是近几年来天然气的消费增速更是大幅度上升。特别是近期，我国在天然气的勘探上获得了重大的突破。我国渤海海域渤中凹陷的渤中19-6气田，测获得优质高产油气流，确定天然气探明地质储量超过千亿立方米，可供百万人口城市居民使用上百年。天然气的大量发现无疑会让天然气的发展进入一个飞速发展的时期，同时天然气具有的价格低廉、热值高、燃烧无污染、环保高效、安全性能好、易挥发且不易聚集等优势的存在，会使天然气在很大程度上代替煤炭、石油等高污染性传统能源，天然气将逐渐深入到人们的各行各业中，为此，天然气管道的建设也会越来越紧迫。国内燃气管道发展状况如图2所示，由图可知，随着天然气的不断发现与开采，燃气管道的建设也在不断的增长。在燃气管道建设的同时，燃气管道失效的情况和安全问题更加深入人心。目前，常见的燃气管道失效原因有腐蚀、第三方破坏、施工缺陷、误操作、材料方面等，这些管道失效问题和人们的生活息息相关，基于这些问题，我们利用问卷调查的形式对天津市埋地燃气管道失效情况进行了统计。

2燃气管道失效

根据统计燃气管道失效原因可以分为五大类：材料方面、第三方破坏方面、腐蚀方面、误操作方面、施工缺陷方面。

2.1材料

1）连接接头失效。铸铁管的机械连接、管道与附属设备之间的连接件、接头处的垫圈填料老化导致漏气。2）用户引入管失效。用户引入管暴露地面部分、活接头（主要由螺母、云头、平接3部分组成）失效、土壤应力作用。3）管道方面失效。管道内涂层脱落、管道被破坏、管道穿孔、管道中有杂质。4）弯头失效。弯头内部受腐蚀、弯头表面不光滑、弯头表面有裂纹。5）材料选择错误。用低级材料代替高级材料（如用低硬度抗腐蚀性差的材料代替高硬度高抗腐蚀性的材料）、管道壁厚设计余量过小、管道壁存在机械划痕。6）焊接材料不合格。材料焊接不实、材料因熔点而变性。7）管道接口处失效。管道接口不牢固、接头对齐不牢固、管道接口处未除锈。

2.2第三方破坏

1）施工过程引起的破坏[1]。施工人员的盲目施工、施工人员责任意识的缺乏、施工设施的不合理停置。2）施工路线的不合理。其他管路的非法占压、施工单位在燃气公司不知情的情况下进行施工。3）施工方管理机制的不完善。施工方监督意识薄弱、施工方对燃气了解不足。4）燃气公司检查机制不完善。燃气相关人员巡查力度不足、监督部门责任意识不足。5）燃气管网设计因素。初期设计路线不合理、未按原始设计方案施工。6）燃气公司宣传力度不足。燃气公司未提供完整准确的图纸给施工方、燃气公司向用户宣传燃气知识的力度不足。7）人为因素引起的破坏。部分人员非法钻孔，盗取天然气、人为破坏燃气相关设施、公共教育程度不够。

2.3腐蚀

腐蚀方面的失效情况发生的原因可以大致分为外腐蚀和内腐蚀两大类。其中外腐蚀方面失效的原因有：1）直流杂散电流[2]。其他管道的外加电流阴极保护系统、高压直流输电系统、直流电焊接、大地磁场的扰动。2）交流杂散电流。高压输电线路、交流电气化铁路供电线路、人地雷电电流、故障强电流。3）土壤环境因素[3]。①物理因素：水率、容重、土粒密度、孔隙度、质地；②化学因素：酸碱度（pH值）、可溶盐总量和种类；③电化学因素：氧化还原电位、电阻率、电位梯度。4）微生物性质（细菌腐蚀）：硫酸还原菌、真菌。5）外腐蚀层破坏[4]。①初始缺陷：防腐层绝缘层过薄、下部积水；②运行变差：防腐涂层粘接力低、防腐涂层脆性过大、防腐涂层老化剥离。6）市政管线管网方面。对管道所处土壤环境的影响、埋地电网影响土壤中杂散电流及动态电位。7）应力的腐蚀。管道本身结构不均匀、流通介质压力变化。8）其他因素引起的腐蚀。保护涂层欠缺、涂层厚度不足、回填土中混有大量石头。内腐蚀方面的失效原因有：1）电化学腐蚀。主要是因阴极保护失效所引起的腐蚀，包括管道设计不合格、使用时失效、维护不当。2）输送介质的腐蚀。燃气中的硫化氢腐蚀、酸性氧化物的腐蚀。

2.4施工缺陷

施工缺陷方面的失效原因有：1）管材原始质量缺陷。制造缺陷、运输过程中的损伤。2）焊接或熔接缺陷。施工质量控制不严、焊工无证上岗、盲目赶工的防腐层补口质量远不如管体的防腐层。3）管道施工缺陷。管道铺设过程中环向焊接导致的缺陷弯曲，折皱、铺设时造成的刮伤、施工时将其他管道挖断、沟槽深度与回填沙量不足、严密性试验不严谨、施工时未按要求进行除锈、缠绕防腐胶带，胶带未达到要求层数、下管未采用保护措施，导致胶带被划破。4）防腐缺陷。底漆由外界因素等质量缺陷、防腐材料出现破损等因素、接口防腐不够保温。2.5误操作误操作方面的失效原因有：1）设计误操作。管道设计的资料保存不完整、管道铺设前的设计参数不符合管道运行要求、铺设时的设计规范与当前的差距、设计人员专业知识的缺陷。2）施工误操作。施工时的材料选择、技术处理方法、施工人的安全意识和责任心。3）运营误操作[5]。管理规章制度的制定情况、管理规章制度的监督执行情况、工作人员素质及工作态度、通讯系统是否完备。4）维护误操作。对管道维护的人员技术存在缺陷、检测管道时设备不完善。5）管线制造误操作。管材表面的缺陷存在、管径不符合标准、管道的壁厚制造的不均匀。诸如此类来自各方各面的埋地燃气管道失效原因不断的影响着人们的生命财产安全。其中，在腐蚀方面更是有诸多的因素直接或间接影响着埋地燃气管道，同时一些自然环境因素也不可控的对埋地燃气管道造成了破坏。当然人为因素也在失效中占着主要的因素，例如部分人员非法钻孔，盗取天然气等。

3结论

燃气管道失效种类繁多，有时候因为一些技术原因无法避免，但是随着现在智慧城市的大力提倡，燃气管道监控设施也越来越先进，当然除了监控不力与管道材料方面的一些问题之外，燃气安全问题的发生很大程度上也是人们安全意识问题以及施工人员的操作问题，因此在科技生活的同时，也要时刻加强自己的安全意识，给予自己与他人生命的双重保障。

参考文献

[1]马群凯,张磊.天然气长输管道第三方破坏现状分析[J].云南化工,2018(11):115-117.

[2]仉洪云,张辉,邢琳琳,等.杂散电流对埋地燃气管道腐蚀影响研究[J].全面腐蚀控制,2017(11):75-77.

[3]李月娥,袁鹏斌,颜达峰,等.埋地钢质天然气管道失效分析[J].全面腐蚀控制,2013(1):49-53.

[4]原国强,赵经涛.浅谈埋地燃气管道的腐蚀原因及解决途径[J].应用能源技术,2002(6):23-24.

[5]尤秋菊,朱伟.地下燃气管网事故致因理论分析[J].煤气与热力,2010(4):30-33.

作者：李斌 孙博 王华 单位：山东汇通能源利用集团有限公司