林行素，黃瀚萍，官媛媛，袁 婷，陳曉軍，劉丹丹

（廣西壯族自治區(qū)特種設備檢驗研究院，廣西 南寧 530299）

0 引言

天然氣是一種優(yōu)質清潔低碳的化石能源，在改善人民生活、支持國民經濟發(fā)展、保護環(huán)境方面發(fā)揮著重要作用，是實現(xiàn)“雙碳”目標和“美麗中國”的重要力量?！笆濉睍r期，新增天然氣消費量同等量熱值的煤炭相比，實現(xiàn)減排二氧化碳5.7 億噸，二氧化硫630 萬噸。2020 年，中國天然氣消費量3280 億立方米，增量約220 億立方米，同比增長6.9%，占一次能源消費總量的8.4%，城市天然氣用氣人口達到4.13億人。由于聚乙烯燃氣管道具有使用壽命長、耐腐蝕、柔韌性好、低摩擦阻力、重量輕、連接方便等特點，被廣泛應用于城鎮(zhèn)天然氣管道運輸系統(tǒng)中，并成為城市不可缺少的生命線之一。

隨著新型城鎮(zhèn)化、新型工業(yè)化速度加快，我國城市規(guī)模越來越大，流動人口多、高層建筑密集，一旦城市燃氣管網發(fā)生泄漏，不僅會對環(huán)境造成嚴重破壞，也會對人民群眾生命財產安全構成巨大的威脅，嚴重影響城市正常有序運轉。隨著聚乙烯管道使用量的迅速增加和使用年限逐漸增大,管道系統(tǒng)的安全性和可靠性受到越來越多的關注。積極開展燃氣壓力管道全面檢驗不僅能有效的發(fā)現(xiàn)隱患，消除隱患，還能延長管道的使用壽命，節(jié)約改造維修成本。然而城鎮(zhèn)聚乙烯燃氣管道深埋地下，各種管網縱橫交錯，檢驗技術和檢測設備相對匱乏，給現(xiàn)場檢驗人員帶來很大的困惑。本研究結合全面檢驗工作，對檢驗發(fā)現(xiàn)的問題及相關檢測技術進行分析并提出相關建議。

1 城鎮(zhèn)燃氣壓力管道全面檢驗存在的問題

根據(jù)《壓力管道定期檢驗規(guī)則—公用管道》TSG D7004-2010[1]的相關要求，城鎮(zhèn)聚乙烯燃氣管道全面檢驗主要包括資料審查分析、風險評估、宏觀檢查（包含泄漏檢查、位置與走向檢查地面標志檢查等）、開挖直接檢驗等。在全面檢驗過程中，城鎮(zhèn)聚乙烯燃氣壓力管道（含出地鋼質管道部分）普遍存在以下問題：

1.1 資料審查問題

部分燃氣管道公司的管道臺賬及壓力管道技術檔案管理混亂、缺失嚴重，主要涉及資料包括設計圖紙文件、竣工資料、監(jiān)督檢驗報告、管道運行記錄、年度檢查報告等。特別是早期投用的燃氣管道普遍無竣工驗收資料、監(jiān)督檢驗報告。此外，公用燃氣管道常因城市道路改擴建的需求發(fā)生維修改造，使用單位在施工時，無法履行相應的報檢程序，也未進行竣工驗收、保存改造維修資料。全面檢驗時，提供的往往是改造前的竣工資料，與現(xiàn)場實際情況不一致。多數(shù)工程僅能提供工程名稱，其余數(shù)據(jù)缺失嚴重，甚至連管道起止點、管道材料、管道長度都無法提供，大大的限制了檢驗效率。

1.2 宏觀檢查問題

宏觀檢查主要包括泄漏檢查、位置與走向檢查、地面標志檢查、管道沿線地表環(huán)境調查、穿、跨越管段檢查、凝水缸檢查、閥門、法蘭等管道元件檢查。現(xiàn)場檢驗發(fā)現(xiàn)的主要問題為：管道泄漏、管道占壓、聚乙烯管道明設、建(構)筑物與管道的凈距、出地鋼質管道元件銹蝕、地面標志缺失、地面塌陷、潛在危害管道（例如車輛碰撞、埋深不足等第三方破壞情況）等。具體如下：

1.2.1 管道泄漏問題

市政道路上的聚乙烯燃氣管道通常埋在距離地表一定深度的土壤中，以車行道、人行道和景觀帶敷設為主。因天然氣具有流動性，管道本體和焊接接頭位置的損壞泄漏可能會沿著土壤疏松位置擴散到地溝、窖井或其他建筑物中?，F(xiàn)有檢測手段無法迅速、準確的定位管道泄漏的具體位置。

全面檢驗中發(fā)現(xiàn)的泄漏情況主要以商業(yè)用戶、小區(qū)居民用戶調壓箱前的鋼質管道焊縫穿孔泄漏、管道元件腐蝕泄漏、閥門閥體泄漏、閥門閥芯泄漏、閥門墊片泄漏、管道連接密封帶老化泄漏等為主。一旦天然氣發(fā)生泄漏并達到爆炸下限，遇到明火或者撞擊，將會引發(fā)火災甚至爆炸，嚴重威脅人民群眾生命財產安全。如圖1 所示，存在焊縫穿孔泄漏；如圖2 所示，管道連接密封帶老化泄漏。

圖1 焊縫穿孔泄漏圖

1.2.2 位置與走向檢查問題

聚乙烯燃氣管道位置與走向在實際檢驗檢測過程中較難判定，存在檢測效率低、精度差等情況。由于聚乙烯燃氣管道無法導電或者導磁，常用的鋼質管道檢測設備無法應用，一旦埋入地下，將不易定位到管道位置與走向。目前，常用的聚乙烯燃氣管道定位技術有探地雷達法、電磁法、弱磁法和聲波法等。對于已敷設示蹤線的聚乙烯燃氣管道主要采用電磁法，未敷設示蹤線的主要采用探地雷達法、聲波法[2]和弱磁法?，F(xiàn)行階段尚未存在一款能全面覆蓋聚乙烯燃氣管道定位的儀器，各儀器設備存在極大局限性。各項定位檢測技術的優(yōu)缺點對比見表1。

聚乙烯燃氣管道定位及埋深檢測是燃氣管道全面檢驗工作的難點，且聚乙烯燃氣管道定位檢測比例要求未在相關規(guī)范及標準中明確。

1.2.3 管道占壓問題

公用燃氣管道占壓主要有居民的住宅、臨時搭建的集裝箱、存放物品的倉庫、還有閥門、調壓箱和調壓柜經常被搭建的簡易房或工棚遮擋等。如果建筑物、構筑物、其他設施或雜物超過一定重量引起地面沉降時，將會對地下聚乙烯燃氣管道造成擠壓，使得管道受損（如管道接口松動、變形、斷裂等），繼而引起燃氣泄漏、爆炸等事故。此外，占壓管道不利于燃氣公司開展日常維護及搶修工作，存在較大的安全隱患。

1.2.4 管道明設裸露問題

根據(jù)GB55009-2021《燃氣工程項目規(guī)范》第5.1.12 條的要求，“聚乙烯等不耐受高溫或紫外線的高分子材料管道不得用于室外明設的輸配管道”[3]。這主要是由于聚乙烯燃氣管道容易受溫度、紫外線和氧氣等因素影響造成管道老化，縮短其使用壽命。此外明設裸露的聚乙烯管道容易受到第三方破壞，造成管道損傷。全面檢驗中發(fā)現(xiàn)部分燃氣公司因征地，節(jié)約成本、工期等方面的問題，直接將聚乙烯管道明設，存在較大的安全隱患。具體如圖3 所示。

圖3 聚乙烯管道裸露

1.2.5 城市綠化樹木與管道的凈距不足問題

聚乙烯燃氣管道大多隨道路鋪設，道路周圍通常種植景觀喬木或綠化灌木，二者之間的沖突極為常見。對于聚乙烯燃氣管道，城市綠化植物的影響主要有兩方面：一是發(fā)達的植物根系將管道包裹或者纏繞起來，威脅管道運行安全。對于聚乙烯管道，尤其是小口徑管道，存在臺風吹倒大樹時根莖拉傷管道的風險。二是植物的外形(包括根系粗細、分布面積等)，粗壯、高大植物的樹干和根莖可能影響燃氣管道巡檢及搶維修作業(yè)。

1.2.6 出地鋼質管道元件銹蝕問題

該部分主要包含與聚乙烯燃氣管道連接的出地鋼質管道、管件（彎頭、三通、大小頭）以及閥門等，材料銹蝕的主要原因是管道在環(huán)境潮濕中（例如垃圾堆放、廚房、空調排水口等地方），防腐層損壞、脫落未能及時修復，造成管體存在局部腐蝕減薄或全面腐蝕的情況。

1.2.7 潛在危害管道問題

例如車輛碰撞、位置不明、埋深不足等易造成的第三方破壞情況。

部分出地鋼質管道位于車行道路邊，或者停車位等，該部分管道未添加相應的防護措施，易存在車輛碰撞的風險，造成管道損壞泄漏。如圖4 所示。

圖4 管道存在車輛碰撞風險

1.3 開挖直接檢查問題

開挖檢驗過程中，聚乙烯燃氣管道存在劃痕、凹痕等情況時，無相關的評價標準對存在的缺陷進行安全狀況等級評定。熱熔焊接與電熔焊接經過無損檢測發(fā)現(xiàn)缺陷時，未能提供檢測評級。此外，當存在埋深不足，地下燃氣管道與建筑物構筑物或相鄰管道之間的水平和垂直凈距無法滿足設計要求時，也不能提供相關檢驗標準進行安全狀況等級評定。上述情況給檢驗工作人員帶來了極大的困擾。

2 對全面檢驗情況的整改建議

2.1 資料問題整改建議

燃氣企業(yè)可根據(jù)管道起點至用氣終端，如市政管道、小區(qū)用戶、商業(yè)用戶、工業(yè)用戶等，逐條理清管道數(shù)量，建立完善管道臺賬信息，掌握管道運行時間、管道材質、運行參數(shù)和檢驗情況等，積極利用信息化平臺管理檔案資料，建立公用燃氣管道技術檔案信息化平臺。

對資料缺失的相關工程項目，使用單位約請原設計單位、安裝單位補充完善相關資料；對已經不存在或者不能補齊相關資料的，可由使用單位委托具有公用管道定期檢驗資質的機構，通過檢驗、安全評估或者合于使用評價等技術手段，確定管道的安全狀況。在檢驗等過程中，針對無資料情況的管道，應在定期檢驗規(guī)則要求的基礎上增加相應的檢測比例及檢測手段。

2.2 宏觀檢查問題整改建議

針對宏觀檢查存在的問題，燃氣企業(yè)應嚴格落實主體責任，針對檢驗發(fā)現(xiàn)的安全隱患包括但不限于泄漏、占壓、聚乙烯管道明設、出地鋼質管道元件銹蝕、潛在危害管道情況（例如車輛碰撞、埋深不足等第三方破壞情況）等應及時按照相關規(guī)范、標準要求進行整改，并加強巡檢。燃氣企業(yè)應針對檢驗過程中發(fā)現(xiàn)的問題應提高巡檢質量，做好維護工作。通過增加安全管理人員，提高巡檢人員能力水平，引進相關檢驗檢測設備，加大燃氣用戶的安全教育宣傳等工作，降低管道運行風險。

此外，燃氣企業(yè)應嚴格按照法律、規(guī)范等要求，對管道進行年度檢查，落實相關檢驗人員，審核人員，批準人員簽字確認，出具年度檢查報告。

2.3 開挖直接檢查問題整改意見

城鎮(zhèn)聚乙烯燃氣管道管體損傷和焊縫安全狀況等級評定，至今仍沒有形成一套健全的評價體系。相關部門應盡快出具評價標準，指導聚乙烯燃氣管道全面檢驗工作。

3 結語

開展城鎮(zhèn)聚乙烯燃氣管道全面檢驗工作，不僅可以保證燃氣供應系統(tǒng)的安全運行，有效防范遏制燃氣事故的發(fā)生，還可以延長聚乙烯燃氣管道的使用壽命，降低企業(yè)的運行成本。檢驗機構應根據(jù)全面檢驗過程中發(fā)現(xiàn)的問題，進一步優(yōu)化檢驗檢測手段，突出檢驗重點，制定更加合理、科學的檢驗策略，提高聚乙烯燃氣管道全面檢驗工作的準確性。