【摘要】:在“西氣東輸”的國家戰(zhàn)略工程的大背景下,天然氣管道工程發(fā)展迅速,強(qiáng)化天然氣管道的管理與維護(hù),保障沿線管道的安全性與可靠性,提高人民群眾的生活水平是一項(xiàng)長期的任務(wù)。本文以天津市的天然氣管道工程為討論對象,分析了城市天然氣管道安全危害的原因,并提出了相應(yīng)的解決措施。
【關(guān)鍵詞】:天津 天然氣管道;危害;防范措施
近年來我國天然氣發(fā)展十分迅速,隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加深,大城市、中小型城市及一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣化率有了很大的提高,這就需要鋪設(shè)大量的天然氣管道。天津市在京津塘地區(qū)具有核心的經(jīng)濟(jì)地位與地理位置,其天然氣供應(yīng)源頭比較充足,目前有華北、大港、渤西及陜甘寧四個主要的油氣田為天津市提供優(yōu)質(zhì)、潔凈的天然氣。目前全市四個主要居住區(qū)上百萬人口已經(jīng)使用上了天然氣,據(jù)規(guī)劃,到2015年天然氣供熱面積將會由目前的200萬㎡提高到4000萬㎡。鑒于此,天津市天然氣輸氣管網(wǎng)工程是實(shí)現(xiàn)天津市經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展與提高市民生活水平的客觀需要,為了更好的提高天然氣管道工程的建設(shè)的質(zhì)量,保障天然氣輸送的安全性,對目前管道中出現(xiàn)的安全危害因素進(jìn)行分析是十分有必要的。
1、危害天然氣管道因素分類
管道在使用的過程中,通常會因?yàn)橄铝袔追矫嬖蚨綋p害:設(shè)計(jì)不合理、施工質(zhì)量問題、第三方的人為破壞以及自然腐蝕等。
1.1 設(shè)計(jì)不合理。長輸管道的建設(shè)是一項(xiàng)高投資的大型工程,為了確保工程的質(zhì)量,做好施工的前期工作至關(guān)重要,設(shè)計(jì)前期必須做好調(diào)研工作,根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,制定多個預(yù)期計(jì)劃,深入討論,最終確定一個最為合理的方案,以此來保證長輸管道的經(jīng)濟(jì)性和可靠性,通常,前期設(shè)計(jì)合理與否造成的影響主要表現(xiàn)在:
(1)首先要確保管道選擇路線的設(shè)計(jì)優(yōu)良性。管線投資成本、施工難易程度以及管道投入使用后的安全性都要受到管道路線設(shè)計(jì)的影響,比如線路的走向、路程等因素的設(shè)計(jì)等,都會影響后期的運(yùn)行,此外站場的選擇也應(yīng)該同管路路線的部署進(jìn)行優(yōu)化匹配,站內(nèi)建筑物要特別考慮到安全距離的問題,比如防火間距、分區(qū)、消防設(shè)施的部署以及防爆措施等,這些因素都必須統(tǒng)籌考慮到,避免因?yàn)闉?zāi)害事故而導(dǎo)致的災(zāi)難性后果。
(2)設(shè)備類型選擇以及工藝流程。長輸管道投入使用后能否安全運(yùn)行,受多方面因素的影響,比如系統(tǒng)總流程的設(shè)計(jì)、設(shè)備部署以及各站場的工藝流程等。如果設(shè)備類型以及工藝流程選擇設(shè)計(jì)比較合理,那么系統(tǒng)運(yùn)行的安全性就會大大提升,反之,系統(tǒng)安全性風(fēng)險則會增大,如果有關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)不當(dāng),會導(dǎo)致水力、熱力措施不到位,站場位置以及壓縮機(jī)等都會與預(yù)期目標(biāo)發(fā)生偏離,從而引發(fā)各種潛在風(fēng)險。
(3)管道強(qiáng)度的計(jì)算。在進(jìn)行管道強(qiáng)度的計(jì)算過程中,如果沒有對載荷充分計(jì)算評估,或者安全系數(shù)值取的不恰當(dāng),將會導(dǎo)致管材以及管道的壁厚計(jì)算值不足。安全系數(shù)的設(shè)定杜絕按照設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)而定,必須根據(jù)當(dāng)?shù)貐^(qū)域標(biāo)準(zhǔn)、穿越鐵路與否、河流的大小等因素而定,如果在前期沒有做好沿線勘察工作,將會造成安全系數(shù)錯誤,那么就可能導(dǎo)致管道壁厚過低,此時這些管道的強(qiáng)度便不能滿足工作需要;同理,如果導(dǎo)致管道壁厚過大,那么就會造成巨大的資源浪費(fèi)。因此必須對管道的強(qiáng)度、剛度受力情況等因素徹底分析,避免惡劣后果的出現(xiàn)。
1.2 管道施工的缺陷
施工的好壞直接影響管道的可靠性和使用壽命,管道施工缺陷主要有:
(1) 焊接缺陷。管道施工過程中很重要的一個環(huán)節(jié)是焊接。焊接不良造成的管道缺陷有:焊瘤、裂紋、未熔透、氣孔、含雜質(zhì)以及咬邊等,一旦出現(xiàn)了焊接缺陷而沒有及時查出,那么一旦管道投入使用,這些缺陷將很難再被發(fā)現(xiàn),直至造成泄漏等嚴(yán)重后果。
(2)補(bǔ)傷質(zhì)量、防腐層的補(bǔ)口 補(bǔ)傷質(zhì)量、防腐層的補(bǔ)口所引發(fā)的質(zhì)量問題主要有:表面粗糙、同鋼管防腐層搭接的長度不夠、補(bǔ)傷面積不足、補(bǔ)傷的粘結(jié)力度不夠、抵御二次腐蝕能力差等。通常來講,管道的腐蝕問題是補(bǔ)傷、補(bǔ)口質(zhì)量差所導(dǎo)致的最常見的一個問題。
(3管溝挖掘、回填的質(zhì)量問題。管溝在挖掘過程中,如果基礎(chǔ)不牢或者深度不足,在進(jìn)行機(jī)械壓實(shí)的時候,管道就會因?yàn)楣軠闲螤畈粚Χa(chǎn)生彎曲變形,這會對管道內(nèi)水流情況產(chǎn)生不良影響;假如機(jī)械壓實(shí)做的不夠,管道極易產(chǎn)生拱起變形。當(dāng)管道放入后,要進(jìn)行回填操作,回填土必須保證土質(zhì)質(zhì)量,不能摻入過多的石塊等硬質(zhì)材料,以免造成管道的硌傷,回填高度等必須滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
1.3 第三方的人為破壞。
很多天然氣等長輸管道的破裂、爆炸事故都是人為的破壞造成的。長輸管道的路徑土地所有權(quán)不統(tǒng)一,土地亂挖現(xiàn)象嚴(yán)重,管道路線跨度長,治理難度較大,主要表現(xiàn)有:
(1)建筑施工引起的管道破壞。人口數(shù)量多、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū),施工、建筑、道路橋梁建設(shè)的頻率高,然而在缺乏有效的管理機(jī)制下,這些工程建設(shè)很容易觸及地下的管路管道。
(2)河床作業(yè)造成的管道損害 有些地區(qū)河流豐富,當(dāng)?shù)睾哟沧鳂I(yè)頻繁,諸如挖土、取沙、河道清淤等工作等都有可能觸及管道,從而造成管線裸露、破壞等現(xiàn)象。
1.4管道自然腐蝕的危害
長距離的管道路線損害的最常見的一個原因就是腐蝕,腐蝕會造成管道壁變薄、破裂、穿孔并最終導(dǎo)致漏氣、漏水惡劣后果。管道一旦裸露,便會在空氣、水以及酸性物質(zhì)的作用下,迅速腐蝕;如果土壤條件合適,再加上污染物質(zhì)的侵蝕,地下管道很容易受到電化學(xué)腐蝕,此外應(yīng)力腐蝕、細(xì)菌腐蝕還有雜散電流腐蝕也是管道腐蝕的主要表現(xiàn)形式。
2 減少天然氣管道安全危害因素的對策及建議
2.1 緊抓源頭設(shè)計(jì)工作 質(zhì)量是設(shè)計(jì)出來的而不是制造出來的,設(shè)計(jì)工作必須嚴(yán)抓,站場盡可能的選擇在易于維修和交通便利的地方。輸氣站位置的選擇要根據(jù)周圍建筑、公路、山坡的情況,再結(jié)合防火距離而定,避免在低洼處選址。站場設(shè)施的數(shù)量要有一定的冗余,做好防火防爆的預(yù)備工作,必須保證通信設(shè)施的質(zhì)量,管道干線應(yīng)根據(jù)管材質(zhì)量、路徑土質(zhì)等而定,特別的,在特殊的地段必須結(jié)合泥石流、滑坡等自然災(zāi)害爆發(fā)的可能性而做好充分的應(yīng)對措施。線路截斷閥的質(zhì)量務(wù)必過硬。此外,設(shè)計(jì)方應(yīng)該有足夠的時間去完成設(shè)計(jì)工作,設(shè)計(jì)方案要制定多個,經(jīng)過討論取最優(yōu),當(dāng)路線經(jīng)過公路、河流以及人口稠密的地區(qū)時,還要對其特別分析,以此確保工程質(zhì)量。
2.2 嚴(yán)格按照規(guī)范施工,保證施工質(zhì)量。施工安全直接關(guān)系到管道能否安全運(yùn)行。施工的過程中,除了要遵循有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范外,還應(yīng)該特別重視以下幾個方面:
(1)根據(jù)管道材料進(jìn)行評定,選擇最恰當(dāng)?shù)暮附庸に嚕瑖?yán)格按照施工流程進(jìn)行,購買材料、施工、工程監(jiān)理等各方面都要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。
(2)特別重視河流豐富或者地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)的管道施工工作,應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求,在這些地區(qū)嚴(yán)格管理,確保施工質(zhì)量。
(3)對于管道焊接后防腐補(bǔ)口問題,應(yīng)該采取積極的措施予以解決,比如可以采用先進(jìn)的補(bǔ)口工藝、選擇高質(zhì)量的補(bǔ)口材料,以此來保證補(bǔ)口質(zhì)量,徹底杜絕焊縫處因?yàn)楦g所造成的潛在風(fēng)險。
(4)科學(xué)管理,文明施工,對于管道防腐層要特別小心的保護(hù),一旦在施工過程中出現(xiàn)損壞,必須在第一時間予以修補(bǔ),此外,還要謹(jǐn)慎施工,避免將施工工具,諸如手套、焊條等物品遺落在管道內(nèi)部。
2.3 做好天然氣管道保護(hù)的宣傳工作并建立沿線巡查機(jī)制。在管線所在地區(qū),當(dāng)?shù)夭块T必須做好管道安全保護(hù)的教育宣傳工作,讓群眾真正意識到天然氣管道的重要性,提倡全民行動起來保護(hù)天然氣管道;此外還要設(shè)置天然氣管道的沿線巡查機(jī)制,要定期對管道周圍情況進(jìn)行排查,引入GPS等先進(jìn)的定位設(shè)備,能夠迅速定位管道的損害地點(diǎn),特殊地段要給予特別的重視,定期檢查,設(shè)置群眾舉報機(jī)制,及時處理違規(guī)情況,對于建筑物占壓天然氣管道的現(xiàn)象要及時的予以制止,將人為因素或者自然災(zāi)害所造成的破壞程度降到最低。
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