曹嵐 楊連青 武偉

上海市燃氣設備計量檢測中心有限公司

依據原國家質(zhì)檢總局頒布的特種設備目錄，截至2018年全國壓力管道總長(cháng)度超過(guò)80萬(wàn)公里，其中城鎮燃氣管道約40萬(wàn)公里，直接關(guān)系人民群眾生產(chǎn)生活。但是，隨著(zhù)燃氣管道使用年限增長(cháng)，尤其是城市建設改變了管道沿線(xiàn)的敷設環(huán)境，引發(fā)的風(fēng)險和隱患不斷增多，因腐蝕、第三方損壞等導致的泄漏爆炸事故時(shí)有發(fā)生，嚴重制約城市安全發(fā)展。

GB 32167―2015《油氣輸送管道完整性管理規范》適用于遵循GB 50251或GB 50253設計，用于輸送油氣介質(zhì)的陸上鋼質(zhì)管道。城鎮燃氣管道與油氣輸送管道有許多相同屬性，同時(shí)也有許多差異，急需研究城鎮燃氣管道完整性管理關(guān)鍵適用技術(shù)，制定科學(xué)合理的標準規范。

1 城鎮燃氣管道運行管理

1.1 安全監管現狀

目前，國家市場(chǎng)監督管理總局綜合管理特種設備安全監察、監督工作�！冻擎側細夤芾項l例》規定國務(wù)院建設主管部門(mén)負責全國的燃氣管理工作，縣級以上地方人民政府燃氣管理部門(mén)負責本行政區域內的燃氣管理工作。兩者存在交叉監管現象，各行其是，缺乏有效協(xié)同，導致監管區域界限不清、監管職責不明，監管方式和程度各異，存在管理盲區。

1.2 標準體系現狀

最高工作壓力大于或者等于0.1 MPa且公稱(chēng)直徑大于或者等于50 mm的城鎮燃氣管道屬于國家監管的壓力管道，其生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、使用、檢驗檢測和監督管理應遵守《特種設備安全法》。城鎮燃氣發(fā)展規劃與應急保障、燃氣經(jīng)營(yíng)與服務(wù)、燃氣使用、燃氣設施保護、燃氣安全事故預防與處理及相關(guān)管理活動(dòng)遵守《城鎮燃氣管理條例》，其規劃、設計、施工、運行等標準規范主要由住房及城鄉建設部頒布。法規標準由不同部門(mén)牽頭制定并實(shí)施，導致標準體系不完整、不系統，甚至部分內容不一致，如檢驗規程中涉及PE、鑄鐵等燃氣管道的內容較少且缺少技術(shù)更新，配套的檢測評價(jià)標準缺失，不具可操作性，急需建立完善的城鎮燃氣管道標準體系。

1.3檢測技術(shù)現狀

受限于城鎮燃氣管道分支多、口徑小、壓力低等特點(diǎn)，導致很多管道檢測評價(jià)技術(shù)并不適用，管道本體安全和關(guān)鍵位置無(wú)法得到有效控制，亟需研究燃氣管道的檢測、監測、評價(jià)等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現對燃氣管道隱患排查、狀態(tài)檢測和安全預警的目的。

（1）低壓力、小口徑鋼質(zhì)管道內檢測技術(shù)。

（2） PE管道定位、管體損傷非開(kāi)挖檢測技術(shù)，非金屬管道可靠性評估技術(shù)。

（3）危險源識別和定量風(fēng)險評估技術(shù)。

（4）強干擾鋼質(zhì)管道非開(kāi)挖檢測技術(shù)。

（5）占壓、穿越河流段管體損傷檢測技術(shù)。

（6）管體微泄漏檢測監測技術(shù)。

2 城鎮燃氣管道完整性管理體系

借鑒油氣輸送管道完整性管理經(jīng)驗和發(fā)達國家城鎮燃氣管道完整性管理技術(shù)，結合運行管理現狀，城鎮燃氣管道完整性管理體系應包括數據采集與整合、危險因素單元識別、風(fēng)險評估、檢測評價(jià)、維修與風(fēng)險減緩和效能評價(jià)。 

2.1 數據采集與整合

新建燃氣管道的數據采集與整合應從設計階段開(kāi)始，包含管道全生命周期不同階段、不同種類(lèi)和各種屬性。管道建設期數據采集內容包含管道屬性數據、管道環(huán)境數據、施工過(guò)程中的重要過(guò)程及事件記錄、施工記錄及評價(jià)報告等，以施工管段為單元建立GIS系統平臺， PE管等非金屬管道應設置控制點(diǎn)和位置跟蹤點(diǎn)。

已投用燃氣管道應在城市地下管線(xiàn)普查基礎上，建立和完善綜合管理信息系統。信息應包括但不限于按照相關(guān)技術(shù)規程進(jìn)行探測、補測數據，重點(diǎn)掌握地下管線(xiàn)的規模大小、位置關(guān)系、功能屬性、產(chǎn)權歸屬、運行年限等基本情況。

管道運行期間采集的數據包括管道屬性數據、管道環(huán)境數據、管道檢測維護管理數據，包括巡檢、維修、故障、運行等業(yè)務(wù)信息，以及日常運行狀況、第三方施工、違規占壓、泄漏檢測、隱患排查、維護維修管理、定期檢驗、風(fēng)險消減等。

實(shí)時(shí)監測的數據應動(dòng)態(tài)更新，周期性采集的數據應定期更新，其他變動(dòng)的信息應及時(shí)更新，確保數據采集和整合及時(shí)有效。

2.2 危險因素單元識別

城鎮燃氣管道可在數據采集與整合的基礎上，開(kāi)展危險因素單元識別。如全面排查地下管線(xiàn)的運行狀況，摸清地下管線(xiàn)存在的結構性隱患和危險源。易發(fā)生密封面泄漏的閥井、門(mén)站等關(guān)鍵位置單獨進(jìn)行危險因素單元識別，辨別其危害性。

2.3 風(fēng)險評估

城鎮燃氣管道風(fēng)險評估程序見(jiàn)圖 1。

風(fēng)險評估結果的準確性和有效性取決于數據采集的完備程度， GB/T 27512―2011《埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險評估方法》不適用于非金屬城鎮燃氣管道，且依據管道沿線(xiàn)人口密集程度、土壤腐蝕性、建筑物的密集程度和重要程度劃分管段也不盡合理�？蓪⑷細夤艿佬孤┑墓收蠘�(shù)模型與事件樹(shù)模型結合開(kāi)展定量評價(jià)，通過(guò)最小割集計算得出導致管道泄漏的主要風(fēng)險因素，利用三角模糊數表示燃氣管道泄漏后果的發(fā)生概率和后果的嚴重程度，采用專(zhuān)家評分法、模糊層次分析法、模糊綜合評價(jià)技術(shù)確定管道泄漏后果的風(fēng)險等級，以實(shí)現燃氣管道的分級管理。最終建立風(fēng)險矩陣圖（圖 2），實(shí)現動(dòng)態(tài)風(fēng)險評估并指導檢驗維修。

2.4 檢測評價(jià)

受限于城鎮燃氣管道檢測技術(shù)的局限性和開(kāi)挖直接檢測難度，依據現有檢測數據顯示70%以上的缺陷由制造安裝過(guò)程產(chǎn)生，應加強元件制造和管道安裝質(zhì)量控制，并建立管體基礎數據庫。

高風(fēng)險管段位置可借助監測技術(shù)和無(wú)線(xiàn)遠傳技術(shù)，實(shí)時(shí)掌握其本體安全狀況，當預測管體損傷超出可接受范圍時(shí)，結合低頻導波等管體損傷局部開(kāi)挖直接檢測技術(shù)進(jìn)一步確定損傷程度。具備內檢測條件的管道優(yōu)先選用內檢測技術(shù)，否則應在損傷模式識別和風(fēng)險評估的基礎上開(kāi)展直接檢測。

按照TSG D7004―2010《壓力管道定期檢驗規則—公用管道》要求，設計壓力介于1.6～4.0 MPa之間的高壓和次高壓燃氣管道在開(kāi)展全面檢驗之后應進(jìn)行合于使用評價(jià)工作。根據完整性評價(jià)結果確定是否采取進(jìn)一步維修措施，可最大程度實(shí)現經(jīng)濟性與安全性的統一。因此，當檢測出嚴重缺陷或超出標準范圍的缺陷應及時(shí)開(kāi)展完整性評價(jià)。

2.5 維修與風(fēng)險減緩

未能通過(guò)完整性評價(jià)的缺陷、處于失效后果不 可接受區域的嚴重缺陷，應及時(shí)采取維修措施，并在缺陷修復之前采取必要的監控和安全防護措施，制定科學(xué)的應急預案，避免事故發(fā)生。缺陷修復措施參考GB 32167―2015《油氣輸送管道完整性管理規范》推薦內容。采取修復措施后，應進(jìn)行風(fēng)險再評估，并確定下次風(fēng)險評估周期。

2.6 效能評價(jià)

采用管理審核、指標評價(jià)和對標方法等定期開(kāi)展效能評價(jià)，確定完整性管理開(kāi)展的有效性和科學(xué)性，發(fā)現并改進(jìn)管理中存在的問(wèn)題，進(jìn)一步提升安全管理水平。

針對發(fā)現危及管道安全的嚴重缺陷或已經(jīng)發(fā)生失效的事件，應根據現場(chǎng)調查結果及收集到的相關(guān)資料，開(kāi)展失效分析，找出失效原因，改進(jìn)和完善管理措施。

3 管理建議

（1）明確各級地方政府相關(guān)部門(mén)和管道企業(yè)在城鎮燃氣管道完整性管理中的職責，便于推動(dòng)完整性管理工作。

（2）及時(shí)開(kāi)展城鎮燃氣管道標準體系研究，統一標準要求，修訂公用管道檢驗規程，制訂PE非金屬管道檢測評價(jià)標準。

（3）改進(jìn)城鎮燃氣管道元件制造和安裝過(guò)程中的監管要求，加強本體安全的源頭治理工作。

（4）開(kāi)展城鎮燃氣管道檢驗監測評價(jià)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，解決非開(kāi)挖檢測技術(shù)難點(diǎn)和盲區，提升管道本體安全。

（5）宣傳和推廣城鎮燃氣管道完整性管理工作，構建全民參與的管理體系。

作者：曹嵐，女， 1980年生，碩士，上海市燃氣設備計量檢測中心有限公司工程師。