杭州市管道燃氣安全運行的對策研究——市區管道燃氣安全事故預防

摘 要

摘要：分析了杭州市管道燃氣安全運行存在的問題，提出通過技術、制度等方式相結合以建立有效的管道燃氣安全運行機制，從而降低事故發生率，杜絕重大、惡性事故的發生。關鍵詞：管道燃
摘要：分析了杭州市管道燃氣安全運行存在的問題，提出通過技術、制度等方式相結合以建立有效的管道燃氣安全運行機制，從而降低事故發生率，杜絕重大、惡性事故的發生。
關鍵詞：管道燃氣；安全運行；對策
The Prevention Focus on Urban Pipeline Gas Accident in Hangzhou
Hangzhou Publie Utilities Regulatory Center Xia Yinglan Wei Yongwen
Abstract：The problems of pipeline gas safe operation in Hangzhou are analyzed，presented by technology，system integration，etc.in order to establish effective mechanisms for the safe operation of pipeline gas，thereby reducing the accident rate，to prevent a significant，serious accident.
Keywords：pipeline gas；safe operation；conntermeasure
1 概述
   管道燃氣是城市燃氣發展的方向，城市燃氣管網是城市的基礎設施之一，近幾年隨著經濟的快速發展，城市燃氣管網建設發展很快。特別是隨著人民生活水平的提高，人們對環境改善的呼聲也日益高漲，而西氣東輸二線、川氣東送以及LNG碼頭等一系列大型天然氣項目的相繼建設投產，也將為我國大力發展城市天然氣提供有力保障。在有充足氣源的背景下，城市燃氣管道建設必將有一個新的飛躍。管道的加快建設必定會使城市燃氣管網越來越密集，給安全運行帶來的壓力也越來越大，因此，建立完善的管道燃氣安全運行機制已經成為燃氣行業所面臨的重要課題之一。
2 杭州市管道燃氣安全運行的現狀
2.1 管道燃氣基本情況
2.1.1氣源
    杭州市(本文中杭州市區指杭州主城區，包括上城區、下城區、西湖區、拱墅區、江十區五區)于1984年開始發展管道燃氣，1991年煤制氣廠建成投產運行，向杭州主城區供應人工煤氣，2004年接納西氣東輸天然氣，并于2006年底順利完成了城市天然氣的轉換工作。按照浙江省天然氣利用規劃與部署，原計劃在2008年通過錢塘江過江管道將東海氣與西氣聯網，形成東海天然氣、西氣東輸天然氣兩路氣源向杭州市供應天然氣的格局。然而，南于客觀原因，這一目標尚難以確定何時實現，目前上游僅有通過西氣東輸一路氣源供應。為解決氣源供應單一的問題，根據《杭州市區燃氣專項規劃》(2006年～2020年)，共設4座應急氣源供應系統，分別為東部LNG應急氣源站、西部LNG應急氣源站、北部LNG應急氣源站、江南LNG應急氣源站，目前只有西部LNG應急氣源站正在建設中。
2.1.2管材
    截止2009年底，杭州市區燃氣管道總長約3039km(其中中壓管道1007km，低壓管道2032km)。燃氣管道管材主要有鋼管、聚乙烯(PE)管和鑄鐵管3種。目前新建中壓管道均使用鋼管，其優點是材質韌性較好，不易斷裂，減少了燃氣泄漏的風險；缺點是耐腐蝕性較差，需采取腐蝕控制措施。PE管主要應用在低壓管道上(例如小區內部的低壓庭院管道)，其伸縮性、耐腐蝕性比較好，但易被第三方損壞。鑄鐵管因材質脆性較大，易斷裂容易引發燃氣的大面積泄漏，2005年起對原有中壓鑄鐵管逐步進行更換，現尚有中壓鑄鐵管約18km，主要集中在延安路、環城東路及一些進小區調壓站的管線，因這些地區改造存在一定難度，所以暫時保留，待道路改造等條件適宜時再進行更換。
2.1.3壓力
    目前，杭州市區管道燃氣以中低壓兩級供應，中壓管道燃氣又分中壓A、中壓B兩種壓力級制運行，中壓A區域的運行壓力一般為0.2MPa～0.3MPa，中壓B區域的運行壓力則為0.03MPa～0.09MPa。中壓B的燃氣管道主要集中在老城區，具體區域為莫干山路、南山路以東，汽車北站以南，貼沙河以西，河坊街以北。中壓A區域的燃氣管道通過中中壓調壓設施向中壓B區域供氣，各個小區通過中低壓調壓設施向居民用戶供氣。
2.2 管道燃氣運行狀況
    杭州是一個高速發展的城市，各類房產、道路、管線建設工程數量眾多。大量的施工工地給管道燃氣設施安全運行帶來了嚴重的影響。第三方施工破壞屢屢出現，車行道下燃氣管道因為工程車的頻繁碾壓而出現斷裂漏氣的情況也時有發生。大量的城市建設丁程施工給燃氣管道設施的安全運行帶來了很大的壓力。
    配備GIS和SCADA等系統，對管道的各類數據進行有效控制，智能型燃氣管網檢漏車每天檢測路線可達100km以上，通過激光掃描對甲烷氣體波長分析判斷泄漏情況。各類先進的運行管理系統及現代化巡檢設備運用到管道燃氣安全運行管理當中，大大提高管道燃氣的運行管理效率。
    從2006年開始利用道路改建等時機對市區部分燃氣管道進行了升壓，由原來的中壓B升高到中壓A。升壓后其供氣保障能力得到大幅提高，市區中壓管網的貫通，不僅有利于管道燃氣用戶的發展，也有利于管道燃氣的安全運行。
3 管道燃氣安全事故原因分析
3.1 管道燃氣安全事故原因統計與分析
    表1為杭州市2005年～2009年管道燃氣安全事故原因及其比例。
 
    從表1可知，造成管道燃氣安全事故的主要原因為第三方施工破壞、碾壓、沉降。因此，要從第三方施工破壞和碾壓、沉降的角度來防止管道燃氣的泄漏。
   第三方施工破壞占整個管道燃氣安全事故20.45%～41.77%，主要由第三方野蠻施工及政府部門對第三方開挖施工監管不當而引起。碾壓、沉降占整個管道燃氣安全事故17.72%～36.91%，主要由第三方施工間接影響，以及在快速的城市建設過程中因道路改造使得部分燃氣管道處于車行道下，經長時間重車碾壓，管道發生泄漏情況。
   綜合上述情況分析可知：管道燃氣的安全運行狀況與安全運行管理狀況之間具有較強的相關性。管道燃氣的安全運行管理越完善，安全運行狀況越好；反之，安全運行管理越混亂，安全運行狀況越差[1]。
3.2 典型管道燃氣安全事故案例研究
    為了更清晰地了解管道燃氣安全事故，并找出導致泄漏事故的本質原因，下面對杭州市發生的幾起典型事故展開深入的剖析。
3.2.1案例1
    1996年9月14日晚20時左右，一家市政工程公司在對上塘路躍進橋南側橋基進行施工過程中，橋基發生整體滑坡，將兩根DN500煤氣管接口拉脫5mm左右，大量煤氣泄漏。煤氣遇到工地上未防爆的高溫碘鎢燈，發生瞬間爆燃。該次事故造成整個杭州市管道煤氣停氣20h。
   分析這次停氣事故的原因，主要有：
   a. 施工單位對煤氣的特性缺乏了解，對煤氣管線的保護未引起足夠的重視，沒有完全按照監護方案對煤氣管線實施保護，導致橋基塌方后，直接影響煤氣管線的安全運行，是導致這次事故發生的直接原因。
    b. 由于歷史原因，管道煤氣出氣源廠進市區的煤氣管僅有一路，沒有其他的途徑可供市民用氣，造成了全市停氣20h的惡劣影響。
3.2.2案例2
    2003年1 1月17日早上6時左右，鳳起路環城東路口發生一起因空混氣泄漏引起的爆炸事故。爆炸點附近約200m電力溝、風起路刀茅巷口的中大風棲花園內外、市紅會醫院門口的5個污水管窖井和風起立交橋下環城東路東側雨水管窖井瞬間相繼發生爆炸。除市紅會醫院門口窖井外，其余均可在爆炸同時見到火光。爆炸造成一位晨練老人聽覺受到輕傷。管道空混氣泄漏在實施搶修過程中，中斷供氣9h，周圍1064戶居民家庭正常生活受到影響。三輛轎車不同程度受損。部份電力溝槽蓋板被炸開，一電力電纜受到輕微損失，事故中未發生人員死亡。事故直接經濟損失13余萬元。
    通過分析，確定此次事故的主要原岡有：
    a. 處在鳳起路刀茅巷丁字路口中間埋設的DN200低壓鑄鐵管道受外力重壓斷裂發生泄漏，空混氣進入鄰近電力溝積聚，遇明火發生爆炸。
    b. 這次空混氣爆炸事故發生的間接原因是，查漏人員未完全執行“有漏必查，查漏必果”的程序，在未采取有效措施的情況下，中途撤回，致使泄漏處在失控狀態。
4 管道燃氣安全運行的對策
    管道燃氣安全事故的成因相對復雜，但主要還是取決于管道燃氣的安全運行管理，從事故預防及事故應急處理全過程各個關鍵環節進行控制，才能大幅度減少管道燃氣安全事故的發生，并最大程度地減輕事故危害程度[2]。
4.1 建立健全政策法規，嚴格把關第三方施工審批程序
    根據《杭州市燃氣管理條例》(2003年10月1日起施行)第二十條明確規定在國家規定的管道燃氣設施安全隔離間距內進行工程項目施工以及挖掘道路的，建設單位、施工單位應當在施工前七天向管道燃氣供應單位辦理安全監護手續，并提供施工、保護方案，商定安全保護措施，保障燃氣設施的安全。但我們從表1可知，仍有44.94%～65.48%的管道燃氣安全事故是直接或者間接與第三方損壞有關。建議政府相關部門嚴把第三方施工審批程序，在道路挖掘審批的程序中，將辦理管道燃氣監護手續列為前置條件，有效避免人為因素造成燃氣管網損壞而發生的管道燃氣安全事故。盡快出臺《杭州市燃氣管道設施保護辦法》，進一步明確燃氣設施的安全保護范同，管道燃氣經營企業應根據辦法規定加強主動告知意識。結合杭州市實際情況，燃氣行業監管部門應督促管道燃氣經營企業完善并實施路面標識的敷設辦法，減少第三方施工因不明燃氣管道走向而造成的管道損壞。同時，進一步明確相關單位在管道燃氣設施保護工作中的職責，進一步細化管道燃氣設施保護工作程序。
4.2 提高燃氣管道安裝的施工質量
    加強燃氣管道施工單位工作人員的業務素質，要嚴格按照《城鎮燃氣輸配工程施工及驗收規范》CJJ33—2005要求施工，保證施工質量。燃氣公司現場管理人員和監理工程師必須嚴格按要求檢查施工質量，特別是易存在安全隱患的部位，把好竣工驗收最后一道關，降低因施工質量不過關而導致的管道燃氣安全事故。同時鑒于17.72%～36.91%的管道燃氣安全事故是重車碾壓和沉降造成，建議在條件允許的情況下將埋設的最小覆土厚度按《城鎮燃氣設計規范》GB50028—2006第6.3.4條的規定相應提高一個等級，當不能滿足規定時，應采取有效的安全防護措施，減小因碾壓和沉降而造成的安全隱患。
4.3 加強管道燃氣安全運行管理能力
    隨著運行任務的日益繁重，運行情況的日益繁雜，我們必須進一步加強特殊節點的監控，對突發事件做出快速響應，快速找到故障點，指導燃氣管網的搶修，確定影響范同，實現輔助決策功能，最終形成一個集燃氣管網運行、管理、維護、管網資源分析等為一體的綜合管理信息系統。同時我們也應該進一步加強先進管理理念的運用，提高事故分析能力，進一步加強現代化產品的升級，完善應急保障措施，提高事故處置能力。
4.4 加強管道燃氣安全運行的巡檢、搶修、報告制度
    按照管道的材質，運行的壓力級制，所處的路段區域等情況進行綜合分析，將燃氣管道進行危險等級分類。危險等級越高，巡查密度越大。按照“有漏必查，查漏必果”的原則，提高管道燃氣安全事故的自查率，消除燃氣安全隱患，減輕事故的危害程度。同時，綜合分析以往發生的燃氣事故，在杭州主城區的四周及中心區域設置5個搶修中心，當發生管道燃氣安全事故時，可以就近派遣搶修人員處理事故，提高應對事故的反應能力和處理能力。管道燃氣經營企業應每月不少于1次安全檢查，每月出1期安全檢查通報，對危及燃氣設施安全的情況應及時制止，并報告有關部門，同時應進行宣傳、解釋、勸阻和書面告知違反規定的單位或個人，并下發隱患整改單對其進行限期整改。對逾期不改的，書面向燃氣行業監管部門報告。
4.5 提高供氣保障能力及運行的穩定性
    加快完成中壓8區整體的提壓工作，貫通市區中壓管網。通過提壓后貫通中壓管網，可以將原來的支路供應優化為環路供應，減少管道燃氣運行中停限供情況的發生；在外部同等供氣條件下，提壓后整個中壓管網的儲氣能力得到大大提高，供氣能力是提壓前的兩倍；同時提壓后0.2MPa以上壓力需求的用戶有了大幅提高，可以為更多不同壓力需求的用戶提供清潔能源[3]。
4.6 加大管道燃氣設施保護宣傳教育力度
    充分利用新聞媒體、電視、報紙、網絡等向市民宣傳維護管道燃氣設施的安全知識及地方性燃氣法規，通過宣傳教育，使廣大市民樹立自覺維護管道燃氣設施的安全意識。降低因人為因素而引發的管道燃氣安全事故[4]。
5 結語
管道燃氣的安全運行是個繁雜的系統工程，我們只有通過完善燃氣企業對管道燃氣安全運行的管理制度，完善燃氣行業監管部門對管道燃氣經營企業的考核制度，加強各個職能部門的監管力度，增強社會各界對管道燃氣設施的自覺維護意識，才能有效確保管道燃氣的安全運行，避免管道燃氣安全事故的發生。
參考文獻
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2 曹義四，謝高新，夏衛國.第三方施工燃氣管道設施的保護[J].煤氣與熱力，2010：30(5)：B26-30
3 朱琴君，李恒敬，王杏芳.城鎮燃氣中壓B管道提壓運行的探討[J].煤氣與熱力，2008：28(6)：B01-04
4 陸曉濱.城市燃氣管網安全運行存在的問題及應對措施[J].經濟技術協作信息，2009：23：210
 
(本文作者：夏穎蘭 尉永文 杭州市公用事業監管中心 310004)