張俊卿

摘? 要：隨著城鎮(zhèn)化水平的提高，市政設(shè)施不斷完善，地下燃?xì)夤艿篱L度也在高速增長，而不完善、不規(guī)范的城市地下管線建設(shè)與管理與城市建設(shè)較高的總體水平存在差距。該文通過對地下天然氣管道事故發(fā)生的危害進(jìn)行分析和整理，結(jié)合筆者十幾年來的地下管道施工的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)分析了直埋式和非開挖式天然氣管道發(fā)生泄漏的主要原因，從政策法規(guī)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及智慧管理等方面提出了基于智慧管網(wǎng)的事故預(yù)防的可行性建議，為天然氣管道安全運(yùn)營提供保障。

關(guān)鍵詞：管道事故;預(yù)防措施;智慧管道

中圖分類號(hào)：TU996? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

城市地下管線是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)健康及可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一[1]。根據(jù)2018年初步統(tǒng)計(jì)，城市管道包括城市供水110萬km、排水90萬km、燃?xì)?3萬km、供熱28萬km四類主要城市市政管線長度可能超過311萬km，是2000年管線總長的4.5倍，并以每年約13.17%增長率增加。其中，城市人民生活生產(chǎn)不可或缺的清潔能源—天然氣輸送管道建設(shè)尤為突出。天然氣輸送地下管線的安全、平穩(wěn)、高效運(yùn)行成為城市安全運(yùn)行的重要基礎(chǔ)[2]。由于諸多因素，天然氣管道的安全運(yùn)行受到嚴(yán)重的制約，也讓人民的生命財(cái)產(chǎn)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)蒙受著無法挽回的重大損失。詳細(xì)了解引起城市天然氣管道泄漏事故的危害和成因，科學(xué)判斷對城市天然氣管道泄漏事故的發(fā)生的預(yù)防手段是天然氣輸送管道安全運(yùn)營的關(guān)鍵。

1 城市天然氣管道泄漏事故所帶來的危害

天然氣就是一種比空氣容易揮發(fā)的無色易燃易爆的有毒氣體。一旦發(fā)生天然氣管道泄漏就會(huì)造成諸多危害。1）會(huì)影響居民的日常生活：由于天然氣作為城市居民的主要熱源，一旦發(fā)生泄漏對居民的生活勢必會(huì)造成影響。2）可能會(huì)造成人身傷亡事故：由于天然氣會(huì)在空氣中的含量達(dá)到10%以上時(shí)，會(huì)對人體產(chǎn)生傷害，造成呼吸困難、昏迷甚至失去生命。3）可能會(huì)造成安全事故：在空氣中，天然氣管道一旦發(fā)生泄漏且濃度達(dá)到5%以上并且遇到明火時(shí)就會(huì)引起爆炸、火災(zāi)等惡性事件，給人民的生命財(cái)產(chǎn)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)等都會(huì)帶來無法估量的損失。4）關(guān)系到國計(jì)民生問題：一旦發(fā)生天然氣管道泄漏勢必會(huì)影響國計(jì)民生部門或者重要線路，對交通、電力等造成中斷，由此間接引發(fā)的社會(huì)問題就會(huì)凸顯。

2 引起城市天然氣管道泄漏事故的主要成因

引起天然氣管道泄漏的因素很多，有自然方面的不可抗拒因素，也有人為方面的可預(yù)防因素。以下內(nèi)容將按天然氣管道的敷設(shè)方式進(jìn)行歸納總結(jié)。

2.1 直埋敷設(shè)管道天然氣的泄漏

通常情況下，城市天然氣管道的施工都采用開挖敷管方式。該方式施工管理比較嚴(yán)格，工程質(zhì)量可以控制，且有國家地方各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)指導(dǎo)規(guī)范驗(yàn)收，也具有較完善的測量檢測技術(shù)手段保障。

自然因素方面：自然災(zāi)害和土壤內(nèi)復(fù)雜的不同物質(zhì)對破損管線的腐蝕都是造成天然氣泄漏的主要因素。

人為因素方面：管道施工過程中的各種違章操作、缺乏定期的檢測和維護(hù)、運(yùn)輸過程中的機(jī)械破壞和吊裝過程中的大角度彎折等因素，造成管道損壞以致天然氣泄漏。

外部因素方面：管道在建筑荷載、車輛荷載等壓力下造成管道變形，從而引起管道破損發(fā)生泄漏。

2.2 非開挖敷設(shè)管道天然氣的泄漏

在保證城市交通的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和需要穿越過河及構(gòu)筑物等情況下，天然氣管道的敷設(shè)可采取水平定向鉆進(jìn)法，即非開挖管道敷設(shè)。由于缺乏強(qiáng)制性的各級(jí)指導(dǎo)規(guī)范、完備適用的工程施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和有效的工后技術(shù)檢測測量手段，造成近些年水平定向鉆施工行業(yè)無序的競爭情況。部分施工方利用非開發(fā)敷設(shè)管道技術(shù)具有隱蔽性強(qiáng)、技術(shù)性高的特點(diǎn)，出現(xiàn)了制造虛假導(dǎo)向記錄的情況，極容易造成彈性敷設(shè)天然氣管道焊口應(yīng)力腐蝕斷裂等安全隱患，如圖1所示。這也是非開挖敷設(shè)管道法相對傳統(tǒng)直埋管道敷設(shè)法造成的隱蔽性安全隱患。錯(cuò)誤的管道施工數(shù)據(jù)會(huì)給未來天然氣管道運(yùn)行管理造成誤導(dǎo)，進(jìn)而使得其他管線施工勘察錯(cuò)誤，可能會(huì)進(jìn)一步造成地下天然氣管道的外力破壞泄漏等，不利于智慧城市的發(fā)展和建設(shè)。

圖1以DN500鋼管定向鉆穿越為例：拉管管頭埋深2 m，在滿足彈性敷設(shè)曲率半徑不小于1 200 D，出鉆角度4°的情況下，穿越埋深12 m時(shí)，使用傳統(tǒng)的兩段弧設(shè)計(jì)計(jì)算法施工最小極限穿越距離277 m，在定向鉆法穿越較大管徑和較大埋深及較復(fù)雜地下管線和構(gòu)筑物時(shí)的某些特定情況下，使用傳統(tǒng)的兩段弧設(shè)計(jì)路由曲線更是沒法保證出土角度，進(jìn)而更不能確保管線敷設(shè)施工質(zhì)量。

3 預(yù)防城市天然氣管道泄漏事故的措施

盡管水平定向鉆施工日趨成熟，但由于缺乏施工管理和工后檢測技術(shù)手段缺失，施工質(zhì)量無法得到有效管控，進(jìn)而形成了管線泄漏、爆炸等災(zāi)難性隱患。在預(yù)防手段的論述上，從國家戰(zhàn)略角度提出“以高標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)建筑工程高質(zhì)量”和“建立健全智慧城市標(biāo)準(zhǔn)體系”的觀點(diǎn)，探索解決“建設(shè)”與“規(guī)范”必然性矛盾的正確方法，以實(shí)現(xiàn)預(yù)防城市天然氣管道泄漏事故的發(fā)生，人民安居樂業(yè)和社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的目的。

3.1 推進(jìn)相關(guān)政策的制定

政策和策略是一切社會(huì)實(shí)踐的生命線，制定正確的政策和策略做導(dǎo)向，是城市社會(huì)管理的有力保障。2014年，國務(wù)院辦公廳發(fā)文（國辦發(fā)〔2014〕27號(hào)），在具體工藝、處罰方式和長遠(yuǎn)規(guī)劃上都做出了具體規(guī)定。國家住建部等國家五部局聯(lián)合發(fā)文（建城[2014]179號(hào)），具體布置全國城市地下管線普查工作。

在事故隱患排查，制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)等方面都做出了明確規(guī)定;在未來要全面"建立地下管線綜合管理信息系統(tǒng)"，最終實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息及時(shí)交換、共建共享、動(dòng)態(tài)更新，并與數(shù)字化城市管理系統(tǒng)、智慧城市相融合。

2019年初，河北省政府辦公廳日前印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)新型智慧城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》和《河北省房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施工程標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》，要加強(qiáng)和完善政府引導(dǎo)，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和社會(huì)協(xié)同意識(shí)，推動(dòng)新一代信息技術(shù)與我省城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、服務(wù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的全面深度融合，完善建筑工程勘察、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等標(biāo)準(zhǔn)，建立健全建筑工程標(biāo)準(zhǔn)體系，以高“標(biāo)準(zhǔn)”推動(dòng)建筑工程高“質(zhì)量”。編制《水平定向鉆管線敷設(shè)工程技術(shù)規(guī)程（征求意見稿）》，并對全社會(huì)公示廣泛征求意見，于2020年頒布實(shí)施。地方標(biāo)準(zhǔn)的推行就是要將全省建設(shè)工程中采用高依賴性、高隱蔽性、高技術(shù)工藝施工管道納入高技術(shù)工程檢測及測量。一改過去因沒有有效技術(shù)檢測、測量手段和法規(guī)規(guī)范而屢屢出現(xiàn)的工程造假給社會(huì)帶來的工程事故，人民財(cái)產(chǎn)重大損失及事故隱患。

3.2 多角度保證政策法規(guī)的順利執(zhí)行

切實(shí)落實(shí)管道巡檢制度，運(yùn)用多種一起分班組定期進(jìn)行管道的檢測，如遇特殊情況或周圍有其他類型項(xiàng)目施工，相關(guān)單位和人員需及時(shí)上報(bào)，各個(gè)部門協(xié)調(diào)合作及時(shí)溝通。在遇到惡劣天氣和發(fā)生自然災(zāi)害時(shí)，應(yīng)加大巡檢力度，保證管道的工作安全。

認(rèn)真貫徹執(zhí)行政策法規(guī)，積極推進(jìn)政府購買服務(wù)，完善特許經(jīng)營制度，提高科技創(chuàng)新能力。加大城市地下管線科技研發(fā)和創(chuàng)新力度，用高科技技術(shù)手段配合政策法規(guī)，有效地規(guī)范建筑施工企業(yè)，尤其是高技術(shù)建筑施工企業(yè)，營造一個(gè)全社會(huì)對政策法規(guī)的“不敢違、不能違、不想違的”良好氛圍，進(jìn)一步提升高技術(shù)建筑施工企業(yè)的社會(huì)責(zé)任感和技術(shù)水平。

將良好的政策法規(guī)與高技術(shù)檢測手段相結(jié)合并付之實(shí)踐，同時(shí)加大相關(guān)各單位的檢查力度。水平定向鉆進(jìn)法管線敷工程技術(shù)規(guī)程的頒布實(shí)施，它將會(huì)起到良好的制度約束作用，確保工程測量數(shù)據(jù)的真實(shí)準(zhǔn)確性，并杜絕不合格工程的盲目使用。同時(shí)加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)崗位和施工方負(fù)責(zé)人的培訓(xùn)，在工程質(zhì)量的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上和施工全過程上杜絕地下管道工程質(zhì)量問題的萌芽。

3.3 積極推進(jìn)智慧城市和智慧管道管理

建立地下管線綜合管理信息系統(tǒng)來滿足城市規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行和應(yīng)急等工作需要。對城市原有地下管線進(jìn)行全面普查和隱患排查，提出整改方案。新建改建的城市地下管線工程覆土前的竣工測量成果等全部各專業(yè)管線信息系統(tǒng)要求按統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)信息及時(shí)交換、共建共享、動(dòng)態(tài)更新。鼓勵(lì)推進(jìn)在地下管線建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)及應(yīng)急防災(zāi)等工作中，廣泛應(yīng)用精確測控、示蹤標(biāo)識(shí)、無損探測與修復(fù)、非開挖、互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)管理、物聯(lián)網(wǎng)檢測和隱患事故預(yù)警等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化城市管理系統(tǒng)、智慧城市相融合。

4 結(jié)語

理清天然氣管道泄漏造成的日常、人身、安全、國計(jì)民生等危害，把握好天然氣管道在自然因素、人為因素、外界影響等情況下對管道泄漏影響方式，規(guī)范天然氣管道設(shè)計(jì)施工、運(yùn)營管理、檢測檢修等方面，將天然氣泄露的風(fēng)險(xiǎn)降到最低，需要各部門和每一個(gè)從業(yè)者都付出努力，只有提高整個(gè)行業(yè)的政府監(jiān)管和施工方的作業(yè)水平，才能為"智慧城市"中的重要組成"智慧管道"的建設(shè)保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

[1]張鵬程， 丘廣新， 張秀英，等.廣州市城市地下管線管理平臺(tái)建設(shè)思路及探討[J].城市勘測， 2014（6）：105-109.

[2]陶然.天然氣長輸管道安全防范與平穩(wěn)運(yùn)行的策略研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2017，37（10）：33-34.