上海燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)研究有限公司 豆連旺

近年來(lái)，國(guó)家高度重視燃?xì)夤艿赖陌踩\(yùn)行，先后發(fā)布了一系列文件對(duì)燃?xì)夤艿肋M(jìn)行安全監(jiān)管。城鎮(zhèn)燃?xì)饨ㄔO(shè)過(guò)程中，為保證安全要求，對(duì)如何執(zhí)行相關(guān)法規(guī)的認(rèn)識(shí)還存在一定的誤區(qū)。本文從法規(guī)適用性、設(shè)計(jì)理念、管道施工及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的注意事項(xiàng)對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ痰陌踩芾硖岢隽艘恍┙ㄗh，可供城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ踢M(jìn)行安全管理時(shí)參考。

1 選擇法規(guī)適用性

《城鎮(zhèn)燃?xì)夤芾項(xiàng)l例》作為城鎮(zhèn)燃?xì)夤芾淼幕痉ㄒ?guī)，城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ贪踩芾響?yīng)首要嚴(yán)格執(zhí)行該條例的相關(guān)要求。

為對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品(簡(jiǎn)稱危化品)項(xiàng)目實(shí)施安全監(jiān)管，安監(jiān)總局在 2011年將天然氣劃入重點(diǎn)監(jiān)管危化品，應(yīng)急管理部在2020年將LNG劃入特別管控化學(xué)品目錄。在城鎮(zhèn)燃?xì)忭?xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，有些監(jiān)管部門(mén)也將城鎮(zhèn)燃?xì)忭?xiàng)目(特別是 LNG 項(xiàng)目)按照?；讽?xiàng)目的相關(guān)管理規(guī)定進(jìn)行監(jiān)管，提出過(guò)高要求。筆者認(rèn)為，雖然城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿垒斔吞烊粴?，但未被劃入危化品建設(shè)項(xiàng)目的管理范疇，不應(yīng)將危化品的監(jiān)管要求用于城鎮(zhèn)燃?xì)忭?xiàng)目。但對(duì)于工程復(fù)雜的城鎮(zhèn)燃?xì)忭?xiàng)目，為提高工程的安全管理水平，建設(shè)單位可以借鑒危化品管理的相關(guān)管控措施。

2 轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)理念

我國(guó)燃?xì)夤こ探ㄔO(shè)起步較晚，燃?xì)夤こ探ㄔO(shè)標(biāo)準(zhǔn)最初主要借鑒前蘇聯(lián)的相關(guān)規(guī)范。在管道安全方面，用提高安全間距來(lái)降低管道對(duì)周邊的影響。城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)中，延續(xù)了這種設(shè)計(jì)理念，無(wú)論管線還是場(chǎng)站的安全管理，主要強(qiáng)調(diào)增大間距來(lái)保證安全。上世紀(jì) 90年代以后，我國(guó)輸氣管道開(kāi)始學(xué)習(xí)美國(guó)及加拿大等國(guó)的燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)經(jīng)驗(yàn)。管道的安全保障，以控制管道自身的安全性為指導(dǎo)思想。

筆者認(rèn)為城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ添?xiàng)目應(yīng)結(jié)合國(guó)情進(jìn)行設(shè)計(jì)。我國(guó)正處于城鎮(zhèn)燃?xì)饣目焖侔l(fā)展階段，相對(duì)長(zhǎng)輸管道的建設(shè)區(qū)域，城鎮(zhèn)地區(qū)燃?xì)夤艿婪笤O(shè)區(qū)域人口密度大，土地利用緊張，城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ掏ㄟ^(guò)擴(kuò)大燃?xì)庠O(shè)施與周邊的安全間距來(lái)保證安全不合時(shí)宜。城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ虘?yīng)借鑒長(zhǎng)輸管道自身安全的設(shè)計(jì)理念，通過(guò)采取相應(yīng)措施提高燃?xì)庀到y(tǒng)的自身安全性，無(wú)需任性地?cái)U(kuò)大安全間距。

對(duì)于城鎮(zhèn)燃?xì)鈭?chǎng)站的安全管理，設(shè)計(jì)時(shí)除滿足規(guī)范的要求外，還需要提高場(chǎng)站的自動(dòng)化管理水平。場(chǎng)站的自動(dòng)化不僅體現(xiàn)在儀表數(shù)據(jù)的采集和報(bào)警，更應(yīng)注重對(duì)場(chǎng)站設(shè)備運(yùn)行中異常工況的分析、緊急狀態(tài)下的連鎖控制。對(duì)于復(fù)雜的城鎮(zhèn)燃?xì)鈭?chǎng)站項(xiàng)目，可以借鑒油氣長(zhǎng)輸管道的相關(guān)做法，對(duì)于監(jiān)測(cè)儀表還要做到冗余配置，根據(jù)需要可在場(chǎng)站設(shè)置獨(dú)立的SIS系統(tǒng)(Safety Instrumented System，即安全儀表系統(tǒng))。

3 加強(qiáng)施工質(zhì)量管控

在城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ探ㄔO(shè)過(guò)程中，施工質(zhì)量直接關(guān)系到管道的安全可靠性，需加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的管控。施工階段影響城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿腊踩囊蛩匕ǎ汗艿篮附?、管道防腐以及管道敷設(shè)，其中最關(guān)鍵的是管道焊接質(zhì)量。

3.1 管道焊接質(zhì)量控制

根據(jù)對(duì)管道焊接質(zhì)量引起的管道安全事故分析，鋼質(zhì)管道焊接缺陷主要發(fā)生在管道的對(duì)接環(huán)焊縫、管道金口、變壁厚焊口以及返修焊口位置。焊接缺陷包括有咬邊問(wèn)題、夾渣問(wèn)題、未熔合問(wèn)題、未焊透問(wèn)題、氣孔問(wèn)題、裂紋問(wèn)題等[1]，出現(xiàn)幾率高的缺陷是未熔合、未焊透和氣孔。造成未熔合缺陷的主要原因有：(1)管道坡口加工不規(guī)范、管道組對(duì)錯(cuò)邊量大，焊接電流偏??；(2)焊接速度過(guò)快，熱輸入不夠，造成氣孔的主要原因是焊接期間風(fēng)速大，防風(fēng)措施不夠。為此，需要對(duì)這些焊接缺陷采取相應(yīng)的控制措施。如對(duì)于未熔合和未焊透缺陷，采取規(guī)范管道坡口的加工、選擇合適的焊接電流和焊接速度、控制錯(cuò)邊量等措施。對(duì)于氣孔缺陷，采取做好焊接時(shí)的防風(fēng)措施、縮短焊接時(shí)間、管口預(yù)熱時(shí)降低管道內(nèi)外的溫差等措施。

在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿理?xiàng)目焊接時(shí)，經(jīng)常借鑒長(zhǎng)輸管道的相關(guān)焊接規(guī)定。無(wú)論長(zhǎng)輸管道還是城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿溃话阋鬅o(wú)損檢測(cè)不低于Ⅱ級(jí)。長(zhǎng)輸管道無(wú)損檢測(cè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)SY/T 4109—2013《石油天然氣鋼質(zhì)管道無(wú)損檢測(cè)》，城鎮(zhèn)燃?xì)鈭?zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12605—2008《無(wú)損檢測(cè)金屬管道熔化焊環(huán)向?qū)咏宇^射線照相檢測(cè)方法》和標(biāo)準(zhǔn)GB 11345—2013《焊縫無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)等級(jí)和評(píng)定》。對(duì)于焊縫采用射線檢測(cè)，焊縫達(dá)到Ⅰ級(jí)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)SY/T 4109—2013中的焊接要求高于標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12605—2008。焊縫級(jí)別達(dá)到Ⅱ級(jí)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)SY/T 4109—2013中的焊接要求低于標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12605—2008。如標(biāo)準(zhǔn)SY/T 4109—2013允許焊接接頭存在未熔合，而標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12605—2008則不允許焊接接頭存在未熔合。采用超聲波檢測(cè)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)GB 11345—2013的Ⅰ級(jí)質(zhì)量要求高于標(biāo)準(zhǔn)SY/T 4109—2013中的Ⅱ級(jí)質(zhì)量要求。顯然城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖暮附右蟾哂陂L(zhǎng)輸管道的質(zhì)量要求。

3.2 管道防腐質(zhì)量控制

燃?xì)夤艿婪栏瘜邮г谑┕み^(guò)程中主要體現(xiàn)在施工時(shí)防腐層質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。對(duì)于在現(xiàn)場(chǎng)的防腐施工，防腐水平低，會(huì)出現(xiàn)防腐層內(nèi)含氣泡、漏點(diǎn)、脫層等問(wèn)題。對(duì)于在工廠完成的防腐，施工過(guò)程中防腐層磕碰造成防腐層破損時(shí)有發(fā)生。有時(shí)施工單位對(duì)防腐層有問(wèn)題的管道不加修復(fù)就直接埋地敷設(shè)，造成管道帶病服役，給日后管道的失效帶來(lái)隱患。另外，施工過(guò)程中防腐層檢測(cè)手段單一、設(shè)備落后也是管道防腐存在缺陷的重要原因。

在標(biāo)準(zhǔn)GB/T 34275—2017《壓力管道規(guī)范長(zhǎng)輸管道》中，對(duì)于管道防腐質(zhì)量要求嚴(yán)格，為避免施工完成后的防腐層破損，特別要求在管溝回填后，還需要做地面音頻檢漏。相對(duì)而言，在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖膲毫艿兰夹g(shù)要求方面，無(wú)音頻檢漏要求。筆者認(rèn)為，可以借鑒長(zhǎng)輸管道施工中防腐控制的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，采用新技術(shù)和新設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)防腐質(zhì)量的控制。

3.3 復(fù)雜地區(qū)管道敷設(shè)控制

城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿婪笤O(shè)過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注復(fù)雜地區(qū)管道的敷設(shè)，包括：河谷地段、濕陷性黃土地段以及陡坡地段，這些復(fù)雜地段的施工質(zhì)量會(huì)直接影響到管道的運(yùn)行安全。

(1)河谷地段。為保證管頂不受水流沖擊和河道疏浚影響，管頂需滿足標(biāo)準(zhǔn)CJJ/T 250—2016《城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿来┛缭焦こ碳夹g(shù)規(guī)程》及標(biāo)準(zhǔn) GB 50423—2013《油氣輸送管道穿越工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)管頂埋深的要求。標(biāo)準(zhǔn)CJJ/T 250—2016中要求管頂至規(guī)劃河底不小于 3 m，而標(biāo)準(zhǔn)GB 50423—2013中則要求管頂穿越深度不宜小于設(shè)計(jì)洪水沖刷線或疏浚深度線以下6 m。在實(shí)際工程建設(shè)時(shí)，水務(wù)部門(mén)很難提供河道的疏浚線。若按照管頂?shù)陀诂F(xiàn)狀河底標(biāo)高不小于6 m來(lái)敷設(shè)，是不符合規(guī)范要求的，應(yīng)通過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)洪水沖刷線來(lái)確定管頂標(biāo)高，洪水沖刷線水深可參考標(biāo)準(zhǔn)JTG C30—2015《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》中推薦的公式來(lái)進(jìn)行確定。當(dāng)計(jì)算后洪水沖刷線標(biāo)高和疏浚深度線標(biāo)高不低于河床規(guī)劃標(biāo)高時(shí)，可按照河床規(guī)劃標(biāo)高下3 m為水平定向鉆穿越管道的最小管頂埋深；否則，需要按照洪水沖刷線標(biāo)高和疏浚深度線標(biāo)高下6 m確定穿越管頂?shù)臉?biāo)高[2]。

(2)濕陷性黃土段。黃土結(jié)構(gòu)疏松且多孔隙，極易引發(fā)流水侵蝕，造成管道不均勻沉降。在這類區(qū)域施工時(shí)，要盡量避免大型開(kāi)挖，破壞原狀地形地貌。管道施工應(yīng)快速，避免溝槽長(zhǎng)時(shí)間暴露，同時(shí)應(yīng)盡量減少地表水流入到管溝槽內(nèi)，否則易造成管溝水土流失[3]。

(3)山區(qū)陡坡地段。對(duì)于敷設(shè)在山區(qū)陡坡地段的燃?xì)夤芫€，需要重點(diǎn)關(guān)注管線敷設(shè)區(qū)域山體地貌的滑坡、崩塌和泥石流等自然災(zāi)害。近幾年國(guó)內(nèi)幾起輸氣管道事故，都是山體發(fā)生泥石流而造成管道敷設(shè)區(qū)域山體邊坡失穩(wěn)，引起管道斷裂。山區(qū)陡坡地段管道敷設(shè)的防治措施包括設(shè)置支擋、設(shè)置排水墻、堵漏和壓實(shí)坡面等，有條件時(shí)建議采取改線繞避方案[4]。

4 重視管道完整性管理

管道的完整性管理是對(duì)管道運(yùn)行中面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和技術(shù)評(píng)價(jià)，制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施，不斷改善存在的不利因素，從而將風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受水平。管道的完整性管理作為一種新的管道安全管理方法，已經(jīng)得到世界各國(guó)的普遍認(rèn)同。2001年被引入到我國(guó)的長(zhǎng)輸油氣行業(yè)，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已成為我國(guó)當(dāng)前最流行的管道安全管理模式。

相對(duì)于長(zhǎng)輸管道，城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿蓝嗵幱诔鞘腥丝诿芗瘏^(qū)，管網(wǎng)更加復(fù)雜、所處地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)更大、受第三方破壞的幾率更高、遭各類雜散電流的影響更大[5]。這使得城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖耐暾怨芾砀嗅槍?duì)性。城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖耐暾怨芾碇饕獋?cè)重以下幾個(gè)方面：

(1)建立數(shù)字化的城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)信息平臺(tái)?；贕IS系統(tǒng)的城鎮(zhèn)燃?xì)庑畔⒐芾硐到y(tǒng)，對(duì)城市地下錯(cuò)綜復(fù)雜的燃?xì)夤艿兰霸O(shè)施基本數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集整理，掌握管道材質(zhì)、防腐類型、敷設(shè)方式、管道埋深、布置位置、使用壽命等，為管道的完整性管理提供信息支持。

(2)加強(qiáng)對(duì)第三方破壞的風(fēng)險(xiǎn)管控。城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿离y免與其他地下管線并行或交叉布置。在已建的管線附近，容易受第三方施工帶來(lái)的破壞。與城市相關(guān)部門(mén)建立溝通機(jī)制，收集燃?xì)夤艿姥鼐€的第三方施工信息，全程參與第三方施工過(guò)程，排除第三方破壞風(fēng)險(xiǎn)。

(3)監(jiān)測(cè)埋地管道的防腐效果。如城鎮(zhèn)燃?xì)饴竦劁撡|(zhì)管道的防腐主要采取外防腐聯(lián)合陰極保護(hù)，有時(shí)還會(huì)受到地下雜散電流干擾。管道防腐經(jīng)常疏于管理，防腐效果偏差較大。需要重點(diǎn)對(duì)地下鋼管的外防腐評(píng)價(jià)和控制，通過(guò)設(shè)置在管道沿線設(shè)置測(cè)試樁，監(jiān)測(cè)管道的陰極保護(hù)水平。經(jīng)評(píng)估管道的保護(hù)電位無(wú)法滿足要求時(shí)，需對(duì)陰極保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。

(4)管體缺陷。受管道施工質(zhì)量的影響，部分管道在施工過(guò)程中，管體損傷、焊接質(zhì)量缺陷等都可能給日后管道的運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn) CJJ 51—2016《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)施運(yùn)行、維護(hù)和搶修安全技術(shù)規(guī)程》中的要求對(duì)管道定期進(jìn)行內(nèi)監(jiān)測(cè)，必要時(shí)開(kāi)挖驗(yàn)證修補(bǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

《城鎮(zhèn)燃?xì)夤芾項(xiàng)l例》作為城鎮(zhèn)燃?xì)獍踩芾砘痉ㄒ?guī)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行。必須加強(qiáng)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)的全過(guò)程管控，其中：設(shè)計(jì)階段應(yīng)重視管道的本質(zhì)安全，提高管道自身安全性；施工階段應(yīng)重視管道焊接、防腐以及敷設(shè)質(zhì)量；運(yùn)營(yíng)階段應(yīng)對(duì)管道實(shí)施管道完整性管理。城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿肋€應(yīng)不斷借鑒長(zhǎng)輸管道的先進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全管理模式，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖陌踩L(fēng)險(xiǎn)管控。