《管道安全保護》編輯部：10年前，國家標準《輸氣管道工程設計規范》（GB 50251―2015）正式發(fā)布和實(shí)施。這部標準總結我國天然氣管道工程建設實(shí)踐經(jīng)驗，參考有關(guān)國際標準和國外先進(jìn)標準，在廣泛征求各方面意見(jiàn)，開(kāi)展多項專(zhuān)題研究的基礎上進(jìn)行了修訂完善，為國內隨后開(kāi)展的大規模天然氣管道工程建設提供了重要遵循依據。2016年，編輯部曾經(jīng)有幸采訪(fǎng)了標準的主要起草人諶貴宇（時(shí)任中國石油集團工程設計有限責任公司西南分公司副總工程師），請他向讀者介紹了標準的起草過(guò)程和核心內容。今天我們又邀請到諶總的同事、中國石油工程建設有限公司西南分公司油氣管道室副總設計師楊汗青，與大家分享標準實(shí)施10年來(lái)，管道工程建設領(lǐng)域取得的喜人成就和相關(guān)的思考建議。

郵箱：guandaobaohu@163.com。

簡(jiǎn)介

編輯部：楊總，您好！今年10月1日是《輸氣管道工程設計規范》GB 50251―2015實(shí)施十周年。您作為規范主編單位從事管道專(zhuān)業(yè)的副總設計師，在十周年前夕，請您向讀者介紹一下規范發(fā)布以來(lái)我國天然氣管道發(fā)展和標準使用的一些情況。

楊汗青：主編好。國家標準《輸氣管道工程設計規范》GB 50251于1994年制定，歷經(jīng)2003年和2015年兩次修訂。30多年來(lái)，在管道設計單位、建設單位和運行單位的共同努力下，老一代管道設計工作者嘔心瀝血，使該標準不斷完善，對我國輸氣管道建設發(fā)揮了重要的指導作用。特別令人欣慰的是，在GB 50251―2015規范實(shí)施近十年的過(guò)程中，我國輸氣管道建設發(fā)展迅速，天然氣長(cháng)輸管道總里程從2014年的5.9萬(wàn)千米增長(cháng)到當前的12.8萬(wàn)千米，管道建設水平進(jìn)一步提高，展現了以下突出成就和發(fā)展趨勢。

（1）以國家管網(wǎng)集團公司為主體正在加速構建和完善“五縱五橫”為骨干管網(wǎng)的全國性天然氣管網(wǎng)，互聯(lián)互通基本完成。加之全國天然氣儲氣庫配套快速建設，使天然氣的輸配可在全國范圍內靈活調度，我國經(jīng)濟發(fā)展中心區域和中心城市的天然氣供應安全可靠性顯著(zhù)提高。

（2）首次建成管徑D1422 mm、管材L555、設計壓力12 MPa和10 MPa的中俄東線(xiàn)天然氣管道。還建設了陜京四線(xiàn)、西氣東輸三線(xiàn)東段和中段、西氣東輸四線(xiàn)等高鋼級、大口徑輸氣管道，以及正建設和設計中的川氣東送二線(xiàn)、長(cháng)春—石家莊D1422 mm等輸氣管道。推動(dòng)自動(dòng)焊技術(shù)快速發(fā)展和廣泛應用，推動(dòng)設計選線(xiàn)原則和設計理念更新。同時(shí)，在無(wú)損檢測方面，以全自動(dòng)超聲檢測（AUT）、相控陣超聲檢測（PAUT）、X射線(xiàn)數字成像檢測為代表的數字化檢測技術(shù)在這一時(shí)期得到廣泛應用。

（3）安全、環(huán)保及合規性要求成為管道工程設計和建設考慮的首要因素。管道設計不再是單純滿(mǎn)足建設方的需求，還要符合運行單位對投產(chǎn)后安全保護的要求。各級政府相關(guān)職能部門(mén)和相關(guān)單位對管道線(xiàn)路路由和站場(chǎng)選址的意見(jiàn)，以及各專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)機構從環(huán)境影響、安全、礦產(chǎn)壓覆、文物調查、地災、地震、防洪、雷電、水保、節能、職業(yè)衛生、社會(huì )穩定性等方面開(kāi)展調查和預評價(jià)工作結論，都成為了管道設計過(guò)程中必須剛性執行的要求。

（4）數字化設計和移交在管道建設中廣泛應用，智能管道和智慧管網(wǎng)正在成為天然氣長(cháng)輸管道的技術(shù)發(fā)展方向。過(guò)去十年，長(cháng)輸管道站場(chǎng)數字化設計從單個(gè)專(zhuān)業(yè)的三維設計轉變?yōu)槿珜?zhuān)業(yè)協(xié)同的三維設計方式；管道線(xiàn)路工程數字化設計從基于CAD技術(shù)的繪圖設計進(jìn)化為以數據+GIS+三維技術(shù)為基礎的多專(zhuān)業(yè)協(xié)同化設計方式，同時(shí)相應的數據交付標準和數字化交付技術(shù)也得到了長(cháng)足發(fā)展。數字化設計成果為管道建設過(guò)程中向后續環(huán)節移交，保障了物資采購和倉儲管理、施工管理的提質(zhì)增效，為建設階段的管道數字孿生體構建和移交提供了基礎。

另外，為了滿(mǎn)足智能管道和智慧管網(wǎng)建設對于“全面感知”層面的要求，長(cháng)輸管道工程建設不斷研發(fā)以“空天遙感與智能巡檢技術(shù)”“應力、應變監測技術(shù)”“分布式光纖傳感技術(shù)”等為代表的新技術(shù)，并在不同的工程項目中得到應用和走向成熟。

（5）完整性管理要求貫穿長(cháng)輸管道設計和建設過(guò)程。在管道工程設計的不同階段，除按照GB 50251開(kāi)展管道中心線(xiàn)兩側各200 m范圍內地面建筑物的識別、統計，并進(jìn)行地區等級劃分工作外，按照GB 32167―2015《油氣輸送管道完整性管理規范》開(kāi)展輸氣管道潛在影響區域內的特定場(chǎng)所識別和對高后果區的識別也是管道線(xiàn)路設計工作的重點(diǎn)之一。此外，對天然氣長(cháng)輸管道建設階段識別的位于高后果區的管段，在強度試壓、風(fēng)險消減措施等方面除滿(mǎn)足GB 50251的相關(guān)條款以外，也按照GB 32167的要求剛性執行。

（6）GB 50251―2015實(shí)施近十年來(lái)，標準編制組非常重視標準使用情況調查，結合標準編制組收到的問(wèn)題咨詢(xún)看，標準的使用情況總體良好。同時(shí)，為促進(jìn)國際技術(shù)交流、合作與經(jīng)驗分享，根據住房和城鄉建設部安排將《輸氣管道工程設計規范》GB 50251―2015翻譯為英文版，此項工作計劃2025年完成，俄文版的翻譯工作正在申報中。

編輯部：《輸氣管道工程設計規范》下一步是否打算進(jìn)行修訂完善，您有何建議。

楊汗青：該規范目前仍有良好的指導作用，現尚無(wú)修訂計劃。但從《石油天然氣管道保護法》的要求來(lái)看，結合管道技術(shù)發(fā)展、利益相關(guān)方的協(xié)調性以及相關(guān)單位在標準使用過(guò)程中所反饋的情況，下一步規范修訂完善還是很有必要的，并建議重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面。

（1）作為全文強制性工程建設規范，《輸氣管道項目規范》目前處于征求意見(jiàn)階段。GB 50251―2015修訂過(guò)程中需要根據該規范相關(guān)條款和內容予以相應修訂和細化。

（2）隨著(zhù)自動(dòng)焊技術(shù)的全面推廣應用，線(xiàn)路管道的選線(xiàn)原則需在標準中補充。隨著(zhù)無(wú)損檢測技術(shù)的進(jìn)步，可記錄的無(wú)損檢測方法和要求需在標準中補充，研究討論取消不可記錄的手動(dòng)超聲波（UT）檢測方法。

（3）在管道地區等級劃分和強度設計系數方面，需補充完善與GB 32167《油氣輸送管道完整性管理規范》的協(xié)調性相關(guān)內容。

（4）在管道力學(xué)分析方面，標準給出了一些計算公式，如第5.1.4條輸氣管道徑向穩定性校核，下步修訂時(shí)可討論研究是否也可采用有限元法進(jìn)行校核等。

（5）標準規定不全的需補充完善，如標準中無(wú)輸氣站排污池通氣管防爆區域劃分規定，需討論研究補充規定；第4.5.2條第1款，未給出桿（塔）起算點(diǎn)，需補充說(shuō)明；討論研究補充數字化設計與數字化移交等方面規定。

（6）標準理解方面，需在條文說(shuō)明中進(jìn)一步說(shuō)明，如第5.1.2條，強度設計系數F是否考慮了管材壁厚最負偏差；第5.3.3條，是否冷彎管也要采用此公式計算。

GB 50251―2015作為國家標準，適用于各類(lèi)投資主體，有的公司基于本標準的規定編制了詳細的企業(yè)標準，在使用過(guò)程中提出的問(wèn)題，規范主編單位都已做了詳細記錄。今后還需要各相關(guān)單位繼續提出問(wèn)題和意見(jiàn)，將作為規范修訂工作重要的依據和考量。

編輯部：當前氫氣管道尤其是天然氣管道摻氫輸送是業(yè)內的熱點(diǎn)之一，您對此有何看法？天然氣管道摻氫對管道安全和保護有何影響？

楊汗青：氫能作為一種清潔的新能源載體，被視為人類(lèi)的戰略能源發(fā)展方向之一。管道作為氫能產(chǎn)業(yè)體系中的中間環(huán)節，連接的是上游氫能生產(chǎn)端和下游的氫能消費端，輸氫管道的發(fā)展將取決于生產(chǎn)端和消費端的發(fā)展和需要。在輸氫管道標準、管道安全和保護方面：

（1）與氫氣管道設計相關(guān)的HG/T 22821《氫氣管道設計規范》和SY/T 7820《輸氫管道工程設計規范》等多個(gè)行業(yè)標準目前已經(jīng)發(fā)布，國家標準《壓力管道規范氫用管道》正在征求意見(jiàn)，《氫氣輸送系統技術(shù)要求》《天然氣管道摻氫輸送技術(shù)要求》《輸氫管道系統完整性管理規范》等一系列國家標準正在制定，氫氣管道的建設標準體系正在逐步完善。

（2）對于新建的摻氫天然氣管道，設計者必將會(huì )從設計階段開(kāi)始嚴格執行氫氣管道建設的現行規范，從管道材料選擇、強度設計系數、管道路由選擇和高后果區識別、安全系統設施、放空系統、氫氣泄漏監測、施工殘余應力控制等各方面確保新建管道的安全性。

（3）對于已建天然氣管道摻氫輸送：由于我國天然氣管道已經(jīng)成網(wǎng)，不同的管道所采用的管道材料、施工質(zhì)量、存在缺陷都不盡相同，如果較高比例的氫氣進(jìn)入現有的天然氣管網(wǎng)，采用基于性能的管道設計和評價(jià)方法很難做到；如果采用基于規范的設計系數法，將需要天然氣管網(wǎng)降壓運行，帶來(lái)的是整個(gè)天然氣管網(wǎng)輸配能力的降低。因此，如果要采用現有的天然氣管道摻氫輸送，一個(gè)可能的現實(shí)選擇是將摻氫比例控制在較低水平（例如10%以下），當然具體的摻氫比例還需要根據我國天然氣管網(wǎng)的現狀做深入研究。

（4）對于天然氣管道摻氫后對管道安全和保護的影響，摻氫管道會(huì )新增氫損傷這一失效原因，需要予以關(guān)注。由于同體積氫的熱值僅為天然氣熱值的約1/3，各種研究結果均表明摻氫天然氣管道的潛在影響區域是小于天然氣管道的，也就是說(shuō)，在管道失效影響因素和失效概率不變的條件下，摻氫天然氣管道的失效影響范圍一般是低于天然氣管道的。但氫氣的點(diǎn)火能極小，泄漏擴散后需要更加嚴密防范點(diǎn)火源。建議管道運行者和管道保護者嚴格按照有關(guān)管道完整性管理等規范和其他標準開(kāi)展工作，不必過(guò)于高估天然氣管道摻氫后對管道安全和保護的影響。

編輯部：感謝您接受我們的采訪(fǎng)。