帥健

中國石油大學(xué)（北京）

近期發(fā)生多起燃氣管道事故，6月13日，湖北省十堰市燃氣爆炸重大事故造成26人死亡，138人受傷，其中重傷37人；10月21日，遼寧省沈陽(yáng)市發(fā)生燃氣爆炸事故；10月24日，遼寧省瓦房店市一居民樓發(fā)生燃氣閃爆事故，后果和教訓極為慘痛。

根據十堰“6·13”燃氣爆炸重大事故調查報告分析，事故直接原因為天然氣中壓管道嚴重銹蝕導致破裂，泄漏的天然氣在涉事故建筑物下方河道內密閉空間聚集，遇商戶(hù)排油煙管道排出的火星發(fā)生爆炸。事故間接原因一是違規建設造成事故隱患，涉事故管道為改造后穿越涉事故建筑物下方的密閉空間，形成安全隱患，但該管道最初建設和后來(lái)改造，均未取得主管部門(mén)的審批同意。二是隱患排查整改長(cháng)期不落實(shí)，涉事故管道的安全隱患多年來(lái)未能消除，運營(yíng)單位從未下河道對涉事故管道進(jìn)行巡查。三是企業(yè)應急處置嚴重錯誤，未按應急預案要求采取設立警戒、禁絕火源、疏散人員、有效防護等應急措施，在燃爆危險未消除的情況下，向公安、消防救援人員提出結束處置、撤離現場(chǎng)的錯誤建議，嚴重誤導現場(chǎng)應急處置工作等。

燃氣管道與長(cháng)輸天然氣管道相比具有明顯不同的特點(diǎn)。其一，壓力低、管徑小、分支多且部分采用非金屬管材。其二，基本位于人口密集地區，管道周邊人員活動(dòng)較多，第三方損傷往往是管道失效的主要原因。其三，低壓力導致泄漏量相對較少難以被管道自身的監控系統發(fā)現而持續泄漏，泄漏的天然氣極易充滿(mǎn)周邊的密閉空間，泄漏時(shí)間越長(cháng)，在密閉空間積聚的氣體量就越大，遇火源導致的后果就越嚴重。由于這些不同特點(diǎn)，燃氣管道完整性管理不能簡(jiǎn)單照搬長(cháng)輸管道完整性管理的做法。

1  國外燃氣管道完整性管理狀況

在國外，由燃氣管道引發(fā)的事故不在少數。2014年3月12日，美國紐約Manhattan鬧市區發(fā)生燃氣管道泄漏，泄漏的天然氣進(jìn)入兩棟多用途五層建筑內部，爆燃造成這兩棟建筑及周邊建筑物嚴重受損，5人死亡。2018年9月13日，美國馬薩諸塞州3個(gè)城鎮發(fā)生一系列燃氣泄漏，導致發(fā)生多起火災，70多幢房屋被毀得面目全非。據行業(yè)人士分析，該州的燃氣管道系統“老舊程度在全美各地排名靠前”，其中一些管道“超過(guò)百歲高齡”。

美國油氣管道總里程超過(guò)400萬(wàn)千米，燃氣管道占管道總里程的比例達80%以上。據美國運輸部（DOT）管道和危險物品安全管理局（PHMSA）統計，2010—2018年間發(fā)生燃氣管道本體和焊縫事故共404起，超過(guò)一半（52.97%）事故由挖掘損傷造成（圖 1）。相比之下，因腐蝕導致的燃氣管道事故所占比例（2.72%）低的多，這是因為燃氣管道輸送的介質(zhì)雜質(zhì)含量少，受內腐蝕影響小，另外，相當一部分燃氣管道材質(zhì)為PE管，耐腐蝕性較強。

建設年代較早的燃氣管道事故數量略高于建設年代較晚的燃氣管道（圖 2），但總體上不同年代建設的管道其事故所占比例相差不大，說(shuō)明燃氣事故發(fā)生數量與管道新舊程度沒(méi)有太大關(guān)系。

美國于2004年開(kāi)始燃氣管道完整性管理的研究，2006年出臺了《管道檢驗、保護、強制執行和安全法案》，該法案將防止第三方挖掘損傷程序提升到聯(lián)邦一級水平。PHMSA歷經(jīng)5年完成了燃氣管道完整性管理法規的編制與修改工作，于2009年頒布美國聯(lián)邦法規《49 CFR Part192  Sub Part P》（《燃氣管網(wǎng)完整性管理》）。此后該法規成為燃氣管道完整性管理的綱領(lǐng)性文件，并于2011年在各大燃氣運營(yíng)商中實(shí)施。

在此基礎之上，美國政府機構、行業(yè)協(xié)會(huì )相繼推出燃氣管道完整性管理標準、指南及體系文件，規范了燃氣管道完整性管理流程及工作內容，推進(jìn)燃氣管道完整性管理的實(shí)施。其中，以《燃氣管網(wǎng)完整性管理》為基礎， PHMSA制定了燃氣管網(wǎng)完整性管理實(shí)施導則、小型液化石油氣完整性管理指南和燃氣管網(wǎng)完整性管理檢查手冊，美國燃氣協(xié)會(huì )(AGA)制定了《燃氣管網(wǎng)完整性管理指南》等，基本構建了燃氣管網(wǎng)完整性管理標準體系。

為了引起全社會(huì )對第三方挖掘損傷管道的重視，提高公眾參與度，美國專(zhuān)門(mén)立法成立了“811”統一呼叫中心，任何單位和個(gè)人在開(kāi)挖土地之前都需要打電話(huà)進(jìn)行確認，有效減少了挖掘損傷管道事件的發(fā)生。

2  國內燃氣管道完整性管理狀況

我國從2010年開(kāi)始，逐步開(kāi)展了燃氣管道完整性管理的研究與實(shí)踐工作，尤其是以深圳燃氣集團股份有限公司（深燃集團）、北京燃氣集團公司（北燃集團）以及中石油昆侖燃氣有限公司（昆侖燃氣公司）為代表的燃氣企業(yè)，在燃氣管道完整性管理方面均進(jìn)行了有益的探索。

深燃集團經(jīng)過(guò)十多年的努力，建立起了統一的數據采集標準，發(fā)布了技術(shù)標準文件，開(kāi)發(fā)了燃氣管道完整性管理系統，涵蓋數據采集、風(fēng)險評價(jià)、完整性評價(jià)、維修維護及效能評價(jià)等流程，實(shí)現了閉環(huán)管理。北燃集團以建設信息化平臺為基礎，建立了完整性管理數據庫，開(kāi)發(fā)風(fēng)險評價(jià)軟件，制定風(fēng)險評價(jià)規程，開(kāi)展檢測與風(fēng)險評價(jià)工作，積極推進(jìn)燃氣管道完整性管理工作。昆侖燃氣公司編制了中石油企業(yè)標準Q/SY 05015―2016《城鎮燃氣管網(wǎng)完整性管理導則》、Q/SY 05014―2016《城鎮燃氣管網(wǎng)泄漏檢測技術(shù)規范》、Q/SY 05018―2017《城鎮燃氣埋地鋼質(zhì)管道外防腐層檢測技術(shù)規范》等多項燃氣管道標準。

住房與城鄉建設部先后發(fā)布了GB/T 50811―2012《燃氣系統運行安全評價(jià)標準》、CJJ/T 215―2014《城鎮燃氣管網(wǎng)泄漏檢測技術(shù)規程》、CJJ/T 51―2016《城鎮燃氣設施運行維護和搶修安全技術(shù)規程》等燃氣管道完整性管理相關(guān)標準，有力推動(dòng)了燃氣管道完整性管理的標準化建設。

3  推進(jìn)燃氣管道完整性管理的建議

基于國內外燃氣管道事故教訓，對推進(jìn)燃氣管道完整性管理建議如下。

（1）強化燃氣管道完整性管理體系化建設

有效地開(kāi)展完整性管理的各項工作，必須建立相應的管理體系。一是燃氣管道系統十分龐雜，涉及各類(lèi)管道、各類(lèi)附件及設施，如果沒(méi)有系統化的思維，很難實(shí)施統一管理。二是城鎮建設活動(dòng)會(huì )使燃氣管道周邊環(huán)境發(fā)生改變，致使外部安全條件不斷變化并可能滋生新的影響因素，這就要求安全管理要與時(shí)俱進(jìn)，以適應各類(lèi)新出現的問(wèn)題。三是燃氣資產(chǎn)非常復雜，在其全生命周期中，可能有多次權屬變更，易存在隱患識別死角。解決這些復雜問(wèn)題，需要建立強有力的組織保障，完善企業(yè)安全管理體系，強化其完整性管理功能，有效化解燃氣安全面臨的各種問(wèn)題。

（2）研發(fā)燃氣管道完整性管理關(guān)鍵技術(shù)

事故調查報告顯示，燃氣泄漏后管理單位并未第一時(shí)間發(fā)現并處理，在大量泄漏聚集后，才進(jìn)行應急處置，此時(shí)的燃氣泄漏量已經(jīng)達到600 m3，爆炸當量達到了225 kg TNT。目前長(cháng)輸管道完整性管理的關(guān)鍵技術(shù)，如管道內檢測、管道泄漏監測與預警、管道缺陷評價(jià)等，不能完全照搬用于燃氣管道，需要進(jìn)一步研發(fā)新技術(shù)、新裝備，實(shí)現對燃氣管道的隱患查找、狀態(tài)監測、風(fēng)險評價(jià)和安全預警。

（3） 提升燃氣管網(wǎng)智能化水平

事故管道在建設和運營(yíng)過(guò)程中經(jīng)歷了改線(xiàn)、管理單位變更等，諸多因素使得管道運行單位對該事故管道管理不到位，從未對事故管道進(jìn)行巡檢，巡檢人員對管道閥門(mén)位置不清楚，燃氣管道基礎信息不完整，從而造成事故的發(fā)生。因此，要將燃氣管道乃至所有地下管道數據資源進(jìn)行有效整合、統一管理，提升燃氣管網(wǎng)的信息化、智能化水平，實(shí)現對整個(gè)燃氣管網(wǎng)統一、整體、綜合性的管理。

（4）實(shí)施老舊燃氣管道升級改造

事故管道運行年限超過(guò)了15年，外加河道潮濕氣體對管道的腐蝕，造成銹蝕破裂。對于腐蝕較為嚴重的管段，應考慮將鋼制管升級改造為PE管，降低因腐蝕導致泄漏失效的概率。同時(shí)，對于不便實(shí)施開(kāi)挖換管的管段，或一些仍然有使用價(jià)值的管道，可以采用翻轉內襯等非開(kāi)挖方法進(jìn)行修復。如何升級改造老舊管道，保障改造后的管道安全運行，老舊管道實(shí)施報廢處置等，需要充分論證與不斷實(shí)踐。

（5）加強燃氣安全教育

當前，我國城鎮天然氣的應用非常普及，燃氣已進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)，但是燃氣安全教育并未跟上燃氣發(fā)展的步伐。燃氣運營(yíng)單位在燃爆危險未消除的情況下，提出結束處置、撤離現場(chǎng)的錯誤建議，居民用戶(hù)在泄漏發(fā)生時(shí)對危險毫無(wú)意識，致使事故傷亡慘重。因此，加強燃氣安全教育，樹(shù)立安全用氣意識，是預防事故發(fā)生的首要任務(wù)。建議從社區和學(xué)校普及燃氣安全教育，樹(shù)立安全用氣意識。燃氣管理和運營(yíng)單位，應完善規章制度，定期入戶(hù)檢查，加強安全管理。

總之，完整性管理是保障燃氣管道安全運行的重要舉措，涉及管理體系、關(guān)鍵技術(shù)和教育培訓等多個(gè)層面。燃氣管道完整性管理的實(shí)施，需從體系建設、本質(zhì)安全設計、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、數據管理以及安全監管等多個(gè)方面全力推進(jìn)。

作者簡(jiǎn)介：帥健，中國石油大學(xué)（北京）安全與海洋工程學(xué)院教授/博導，主要從事油氣儲運安全、管線(xiàn)力學(xué)、完整性管理的教學(xué)與科研工作。聯(lián)系方式：010-89733772，shuaij@cup.edu.cn。