天然氣管道安全運行危害因素及防范措施
作者：趙志程 趙玉落 任洪奇
評論： 更新日期：2012年03月09日
???摘要：分析了天然氣管道安全運行的危害因素，從設(shè)計和施工方面提出了防范措施。
???關(guān)鍵詞：天然氣管道；危害因素；防范措施
???1 概述
???近年來國內(nèi)天然氣產(chǎn)業(yè)大力發(fā)展，城鎮(zhèn)氣化率快速提高，不僅大中城市天然氣已經(jīng)普及，經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)也已經(jīng)敷設(shè)了大量的天然氣管道，這些埋設(shè)在地下的天然氣管道經(jīng)常受到人為及其他原因的損壞[1～2]。例如，2006年，湖北省黃岡市穿越長江的天然氣管道發(fā)生破裂，導(dǎo)致城區(qū)約1×104戶家庭用氣受到影響。2010年4月，武漢市三環(huán)線漢口姑嫂樹立交橋處，某勘測單位鉆探施工時，不慎將Φ711的天然氣高壓8管道鉆破，導(dǎo)致沿線逾60×104戶居民、工商用戶用氣受到影響。
???根據(jù)國內(nèi)較早使用天然氣的四川地區(qū)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及國外的研究成果，危害天然氣管道安全、引起管道事故的因素很多，主要包括天然氣自身的易燃易爆性、管道的腐蝕[3]、設(shè)計與施工缺陷[4～5]、二次建設(shè)工程的破壞或第三方破壞、自然災(zāi)害、材料及設(shè)備缺陷、錯誤操作等。上述危害因素可分為內(nèi)因和外因，天然氣的易燃易爆性是天然氣管道發(fā)生事故的內(nèi)因，但它是不可以改變的。其他因素則是天然氣事故發(fā)生的外因，可以采取措施進(jìn)行預(yù)防，將事故發(fā)生的概率降低到最小。按照造成事故的主體可分為自然災(zāi)害和人為災(zāi)害，如地震、滑坡等屬于自然災(zāi)害，而管道的腐蝕、設(shè)計與施工缺陷、第三方破壞、材料及設(shè)備缺陷、錯誤操作等則屬于人為災(zāi)害。隨著國內(nèi)天然氣管道的逐年發(fā)展，很有必要分析管道的危害因素并采取相應(yīng)的保護(hù)措施。本文從設(shè)計和施工的角度，對幾種常見的危害因素及相應(yīng)的措施進(jìn)行分析。
2 設(shè)計因素及防范措施
2.1 管道選線不合理
??? 管道的選線是設(shè)計中的先導(dǎo)性、基礎(chǔ)性工作，不僅決定著工程造價，而且決定著管道的運行安全。如果設(shè)計中不注意管道所經(jīng)地區(qū)的地質(zhì)條件、地震情況、水文資料以及所經(jīng)區(qū)域的發(fā)展規(guī)劃，就可能使管道敷設(shè)在不穩(wěn)定地層、地下采空區(qū)、泥石流滑坡地區(qū)、未來城市中心區(qū)等，均會導(dǎo)致管道運行時由于自然災(zāi)害和人為因素而發(fā)生管道事故。管道選線的基本指導(dǎo)原則應(yīng)是保持管道敷設(shè)土層穩(wěn)定可靠、減少人類活動對管道的影響這一安全第一原則。選線時應(yīng)通過基礎(chǔ)資料(如地質(zhì)勘探資料、水文資料、未來規(guī)劃等)，選定管道的平面位置，有必要時，還需要進(jìn)行選線勘查(可行性研究階段勘查)，探明地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、水文地質(zhì)等概況，并判斷可能產(chǎn)生的自然災(zāi)害及人為危害因素，采取相應(yīng)的措施。如，管道上下坡段，為減少坡面侵蝕，應(yīng)采用擋土墻(漿砌、灰土等)作為深層防沖措施(見圖1)，同時采用土工合成材料(土工格室、植生帶)作為淺層護(hù)面措施，防止坡面降雨的擊濺侵蝕。對于坡腳，通常采用護(hù)坡或擋墻作為防止坡腳侵蝕的措施。穿越巖質(zhì)河床，則采用混凝土連續(xù)澆注。對于鵝卵石河道，則采用淤土壩作為防沖切的深層保護(hù)措施(見圖2)。沿河敷設(shè)的管道采用砌筑護(hù)坡或漿砌護(hù)岸(見圖3)。若經(jīng)過現(xiàn)狀或規(guī)劃的三、四級地區(qū)，則應(yīng)采取增大管道壁厚、提高焊縫檢驗比例、管道上敷設(shè)混凝土蓋板等措施防止人類活動對管道的影響(見圖4)。如上述武漢市高壓B管道被鉆破事件，若管道之上敷設(shè)有混凝土蓋板，既可有效防止此類事故發(fā)生，又可減少挖掘機(jī)等機(jī)械破壞。
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