宋海寧

(中交城市能源研究設(shè)計(jì)院有限公司,遼寧沈陽(yáng)110026)

1 概述

為保障燃?xì)夤艿腊踩\(yùn)行,國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《城市燃?xì)夤艿赖壤匣赂脑鞂?shí)施方案(2022—2025年)》(國(guó)辦發(fā)〔2022〕22號(hào)),住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳與國(guó)家發(fā)展改革委辦公廳聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于印發(fā)城市燃?xì)夤艿览匣u(píng)估工作指南的通知》(建辦城函〔2022〕225號(hào)),要求堅(jiān)持適度超前進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和老化更新改造,加快推進(jìn)城市燃?xì)夤艿赖壤匣赂脑?加強(qiáng)市政基礎(chǔ)設(shè)施體系化建設(shè),保障安全運(yùn)行,提升城市安全韌性。《城市燃?xì)夤艿赖壤匣赂脑鞂?shí)施方案(2022—2025年)》(國(guó)辦發(fā)〔2022〕22號(hào))要求在全面摸清管道老化更新改造底數(shù)的基礎(chǔ)上,加快開展城市燃?xì)夤艿赖壤匣赂脑旃ぷ鳌?025年底前,基本完成城市燃?xì)夤艿赖壤匣赂脑烊蝿?wù)。更新改造涉及的燃?xì)夤艿篮驮O(shè)施為:運(yùn)行年限滿20 a,經(jīng)評(píng)估存在安全隱患的鋼質(zhì)管道、聚乙烯(PE)管道、立管;運(yùn)行年限不足20 a,存在安全隱患,經(jīng)評(píng)估無法通過落實(shí)管控措施保障安全的鋼質(zhì)管道、聚乙烯(PE)管道、立管;存在超設(shè)計(jì)運(yùn)行年限、安全間距不足、臨近人員密集區(qū)域、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)隱患大等問題,經(jīng)評(píng)估不滿足安全運(yùn)行要求的廠站和設(shè)施;居民用戶的橡膠軟管、需加裝的安全裝置等以及工商業(yè)等用戶存在安全隱患的管道和設(shè)施。多地相繼發(fā)布了管道老化評(píng)估相關(guān)文件。

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿朗聵I(yè)發(fā)展,居民用戶室內(nèi)燃?xì)夤艿酪蜃陨韺傩浴⒔橘|(zhì)屬性、環(huán)境屬性等的多樣性,成為安全管理和評(píng)估改造的難點(diǎn)。尤其是早期使用人工煤氣后期置換為天然氣,原戶內(nèi)居民用戶人工煤氣系統(tǒng)的管道銹蝕、連接位置油麻接口干裂漏氣等問題成為制約居民用戶天然氣管道安全運(yùn)行的重要因素[1-2]。

2 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目針對(duì)某沿海中心城市的居民用戶室內(nèi)老舊燃?xì)饬⒐?開展安全評(píng)估指標(biāo)體系研究。該城市燃?xì)庠O(shè)施始建于20世紀(jì)80年代初期,氣源以人工煤氣、工業(yè)余氣、液化石油氣為主。隨著天然氣發(fā)展和城市發(fā)展,2003—2004年,氣源置換為天然氣,原居民用戶人工煤氣系統(tǒng)成為制約天然氣事業(yè)發(fā)展的重要因素。

本項(xiàng)目主要是針對(duì)居民用戶室內(nèi)燃?xì)饬⒐?從單元總閥至用戶燃?xì)獗肀砬伴y之間的供氣管道)開展安全評(píng)估指標(biāo)分析,以失效可能性指標(biāo)、失效后果指標(biāo)、一票否決制指標(biāo)這3個(gè)維度,建立居民用戶室內(nèi)老舊燃?xì)饬⒐馨踩u(píng)估指標(biāo)體系。

3 存在問題

經(jīng)過更新改造,工作年限30 a以上的居民用戶燃?xì)饬⒐芤呀?jīng)更換;工作年限20～30 a居民用戶燃?xì)饬⒐苷贾行某菂^(qū)立管總數(shù)的10%,約1.2×104根。在工作年限20～30 a的居民用戶立管中隨機(jī)抽取約30%(3 480根)作為第一批安全評(píng)估對(duì)象。通過查閱近3 a燃?xì)獍踩\(yùn)行管理系統(tǒng)電子安檢記錄,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)走訪、座談、踏勘、調(diào)研、參與入戶維修等,發(fā)現(xiàn)存在的問題如下。

① 銹蝕漏氣

居民用戶立管銹蝕位置多數(shù)發(fā)生在管道穿樓板位置、管道和洗菜盆位于同一櫥柜內(nèi)位置、管道穿廚房操作臺(tái)板位置等,主要是用氣環(huán)境潮濕導(dǎo)致銹蝕漏氣。立管穿操作臺(tái)板位置銹蝕、立管與洗菜盆位于同一櫥柜內(nèi)銹蝕分別見圖1、2。

圖1 立管穿操作臺(tái)板位置銹蝕

圖2 立管與洗菜盆位于同一櫥柜內(nèi)銹蝕

② 接口密封失效

管道建設(shè)時(shí)介質(zhì)為人工煤氣,含烷烴、烯烴、芳烴等化學(xué)物質(zhì),采用油麻接口。在天然氣置換后,天然氣為干氣,導(dǎo)致油麻接口干裂和橡膠帶失效漏氣。立管油麻接口密封失效見圖3。

圖3 立管油麻接口密封失效

③ 安全距離

居民住宅多為磚混結(jié)構(gòu),居住人口稠密,廚房狹小,用氣環(huán)境差。立管與灶具、立管與電力設(shè)施等安全距離不滿足規(guī)范要求。立管與灶具安全距離不滿足要求見圖4,立管與電力設(shè)施安全距離不滿足要求見圖5。

圖4 立管與灶具安全距離不滿足要求

圖5 立管與電力設(shè)施安全距離不滿足要求

④ 設(shè)施老化

燃?xì)夤艿缿魞?nèi)多為地上引入,單元總閥安裝在一層用戶廚房中,單元總閥安裝位置見圖6。此種情況存在易漏氣、不易開關(guān)等問題,給一層用戶帶來安全隱患。其他樓層用戶維修時(shí)需要協(xié)調(diào)一層用戶入戶關(guān)閉單元總閥后才可實(shí)施,給維修帶來難度。

圖6 單元總閥安裝位置

⑤ 用戶需求

隨著天然氣不斷發(fā)展,居民用戶燃?xì)鉄崴?、燃?xì)夤┡療崴疇t等大量使用,供氣量和需求量倍增,燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)成為制約發(fā)展的重要因素。原敷設(shè)的人工煤氣管道已經(jīng)不能完全滿足居民用戶燃具使用需求。

4 安全評(píng)估指標(biāo)體系

居民用戶室內(nèi)老舊燃?xì)饬⒐馨踩u(píng)估指標(biāo)體系(簡(jiǎn)稱安全評(píng)估指標(biāo)體系)的建立主要是針對(duì)立管存在的安全隱患和立管老化評(píng)估需求,從失效可能性、失效后果、一票否決制評(píng)估開展分析,確定評(píng)估指標(biāo)。

4.1 失效可能性指標(biāo)

失效可能性指標(biāo)見表1。包括5個(gè)一級(jí)指標(biāo)和14個(gè)二級(jí)指標(biāo)。

表1 失效可能性指標(biāo)

失效可能性指標(biāo)說明如下。

① 管道本體

提出可能引發(fā)管道失效的二級(jí)指標(biāo),包括管道質(zhì)量、管道銹蝕、管道維修現(xiàn)狀、管道工作年限。

a.管道質(zhì)量

管材及管件應(yīng)符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)役管道質(zhì)量可以通過管道是否發(fā)生質(zhì)量事故或竣工資料中管道材料合格證明情況來體現(xiàn)。

b.管道銹蝕

居民用戶立管一般設(shè)于廚房,運(yùn)行環(huán)境濕潤(rùn),管道受長(zhǎng)時(shí)間潮濕環(huán)境影響,極易發(fā)生銹蝕現(xiàn)象。燃?xì)夤艿栏g生銹嚴(yán)重不及時(shí)處理,隨時(shí)會(huì)發(fā)生燃?xì)庑孤┒鹗鹿省?/p>

c.管道維修現(xiàn)狀

當(dāng)管道發(fā)生漏氣、銹蝕等情況維修,一方面說明管道本身存在材料或施工問題。另一方面,當(dāng)管道進(jìn)行維修后,管道的接口增多,增加了接口處發(fā)生漏氣的可能性。

d.管道工作年限

GB 55009—2021《燃?xì)夤こ添?xiàng)目規(guī)范》第5.3.2條規(guī)定,用戶燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)工作年限不應(yīng)小于30 a。建辦城函〔2022〕225號(hào)文要求,需評(píng)估運(yùn)行年限滿20 a的立管。

② 立管穿越處理

提出可能引發(fā)管道失效的二級(jí)指標(biāo),包括穿樓板套管質(zhì)量、穿樓板套管內(nèi)填料、穿樓板處密封狀況。

a.穿樓板套管質(zhì)量

GB 50028—2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(2020年版)第10.2.38條要求,室內(nèi)燃?xì)夤艿来┻^承重墻、地板或樓板時(shí),必須加鋼套管,套管內(nèi)管道不得有接頭。

b.穿樓板套管內(nèi)填料

GB 50028—2006(2020年版)第10.2.38條要求,管道套管與承重墻、地板或樓板之間的間隙應(yīng)填實(shí),套管與燃?xì)夤艿乐g的間隙應(yīng)采用柔性防腐、防水材料密封。

c.穿樓板處密封狀況

套管與燃?xì)夤艿乐g的密封應(yīng)嚴(yán)密。

③ 接口安裝

提出可能引發(fā)管道失效的二級(jí)指標(biāo),包括接口數(shù)量、接口類型、柔性接口數(shù)量。

a.接口數(shù)量

管道接口安裝質(zhì)量不合格時(shí)易造成漏氣,當(dāng)一根立管接口數(shù)量較多時(shí),發(fā)生漏氣可能性也隨之增大。

b.接口類型

老舊燃?xì)夤艿劳ǔＪ褂糜吐榻涌?在經(jīng)過天然氣置換后,油麻接口的油麻變干,易造成密封不嚴(yán),導(dǎo)致漏氣。生膠帶接口相對(duì)安全。

c.柔性接口數(shù)量

柔性接口主要是指管道維修中安裝的管件產(chǎn)生的柔性接口。柔性接口數(shù)量過多會(huì)增大接口漏氣可能性,同時(shí)也反映了該立管是否有過漏氣維修現(xiàn)象。

④ 用氣環(huán)境

提出可能引發(fā)管道失效的二級(jí)指標(biāo),包括衛(wèi)生環(huán)境、安全距離。

a.衛(wèi)生環(huán)境

管道所處環(huán)境是否方便維修、是否能夠直接觀察到管道現(xiàn)狀、是否陰暗潮濕、是否高溫密閉等,都將直接影響立管的安全使用。

b.安全距離

安全距離是指室內(nèi)燃?xì)夤艿琅c電氣設(shè)備、相鄰管線、相鄰設(shè)備的最小凈距。室內(nèi)燃?xì)夤艿琅c電氣設(shè)備、相鄰管線、相鄰設(shè)備的最小凈距不足時(shí),易對(duì)燃?xì)夤艿喇a(chǎn)生影響而引發(fā)事故。

⑤ 施工質(zhì)量

提出可能引發(fā)管道失效的二級(jí)指標(biāo),包括安裝質(zhì)量、整體竣工資料。

a.安裝質(zhì)量

指立管與表前管件的安裝質(zhì)量。

b.整體竣工資料

竣工資料是否完整,可以反映管道質(zhì)量、安裝質(zhì)量。戶內(nèi)燃?xì)饬⒐芸⒐べY料主要包括設(shè)計(jì)圖紙、施工資質(zhì)證書、工程竣工報(bào)告、材料出廠的合格證明、材質(zhì)書或檢驗(yàn)報(bào)告、施工記錄、竣工圖紙、測(cè)量記錄、強(qiáng)度和嚴(yán)密性試驗(yàn)合格記錄等。

4.2 失效后果指標(biāo)

失效后果指標(biāo)見表2,包括3個(gè)一級(jí)指標(biāo)和10個(gè)二級(jí)指標(biāo)。

表2 失效后果指標(biāo)

失效后果指標(biāo)說明如下。

① 人員傷害

提出影響管道失效后果的二級(jí)指標(biāo),包括最高工作壓力、附屬安全設(shè)備設(shè)施。

a.最高工作壓力

燃?xì)庵苯有孤┲链髿庵械姆治瞿Ｐ屯ǔ２捎霉艿滥Ｐ?、管孔模型和小孔模型?類模型泄漏量與燃?xì)夤艿赖墓ぷ鲏毫Τ释蜈厔?shì),工作壓力越大,泄漏量越大,造成事故后果越嚴(yán)重。

b.附屬安全設(shè)備設(shè)施

居民用戶的主要安全設(shè)備設(shè)施包括可燃?xì)怏w報(bào)警器、自動(dòng)切斷閥門、泄漏報(bào)警裝置、事故通風(fēng)裝置等。附屬安全設(shè)備設(shè)施的使用可以使用戶盡早發(fā)現(xiàn)管道失效,及時(shí)采取措施減輕管道失效后果。

② 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響

提出影響管道失效后果的二級(jí)指標(biāo),包括城市影響力、區(qū)域等級(jí)、停氣影響、次生災(zāi)害。

a.城市影響力

城市影響力主要從政治、經(jīng)濟(jì)、文化、旅游、人口等方面分析。

b.區(qū)域等級(jí)

根據(jù)GB 50028—2006(2020年版),根據(jù)地區(qū)分級(jí)單元內(nèi)房屋建筑密集程度劃分為4個(gè)等級(jí)。房屋建筑密集程度不同、人口密度不同,事故發(fā)生后造成的事故后果不同。

c.停氣影響

停氣影響是管道發(fā)生泄漏后導(dǎo)致供氣停止的影響程度,主要從影響用戶數(shù)量和影響時(shí)間考慮。

d.次生災(zāi)害

事故發(fā)生后可能引起爆炸導(dǎo)致的樓房坍塌、其他房屋設(shè)施損壞等次生災(zāi)害。

③ 運(yùn)行、維護(hù)、應(yīng)急管理

提出影響管道失效后果的二級(jí)指標(biāo),包括安全措施及裝備、隊(duì)伍建設(shè)、管理制度、管理智慧化現(xiàn)狀。

a.安全措施及裝備

采取的各類安全措施合理合規(guī)、確保有效,使用技術(shù)裝備配備合理,裝備有合格證明、定期維護(hù)和校驗(yàn)且處于良好狀態(tài)。在燃?xì)夤艿朗鹿蕬?yīng)急搶險(xiǎn)或維修時(shí),合理的安全措施和良好的裝備可以最大限度地降低事故后果的嚴(yán)重程度。

b.隊(duì)伍建設(shè)

隊(duì)伍建設(shè)主要是運(yùn)維搶修隊(duì)伍人員配備、應(yīng)急隊(duì)伍人員配備、人員素質(zhì)教育、操作技能、定期培訓(xùn)、持證上崗等。隊(duì)伍建設(shè)決定事故處置效率。

c.管理制度

管理機(jī)構(gòu)設(shè)置、管理機(jī)構(gòu)安全生產(chǎn)職責(zé)、各類人員管理職責(zé)、安全管理制度、安全檢查制度、安全操作規(guī)程、教育培訓(xùn)等管理制度的落實(shí),可以加強(qiáng)用氣安全管理和排除隱患,預(yù)防事故發(fā)生。

d.管理智慧化現(xiàn)狀

了解管理智慧化現(xiàn)狀可以一定程度早期預(yù)警、增強(qiáng)響應(yīng)、快速處置、防止事故擴(kuò)大、減輕事故危害。

4.3 一票否決制指標(biāo)

經(jīng)過對(duì)該城市戶內(nèi)立管的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、用戶訪談、資料分析、宏觀檢查、管道檢測(cè),并依據(jù)國(guó)辦發(fā)〔2022〕22號(hào)文和建辦城函〔2022〕225號(hào)文等相關(guān)要求,結(jié)合立管實(shí)際情況,引入一票否決制指標(biāo),即滿足一票否決制指標(biāo)之一的某根立管,要立即改造。該立管在改造前采取增加安檢頻率、增設(shè)泄漏報(bào)警器等重點(diǎn)監(jiān)護(hù)措施。

一票否決制指標(biāo)包括安裝質(zhì)量、運(yùn)行環(huán)境、穿越位置、管道銹蝕。

① 安裝質(zhì)量

3 a內(nèi)立管由于安裝原因(接口錯(cuò)位、立管不垂直、支架脫落等)引發(fā)的維修搶修記錄大于等于2次,該立管立即改造。

② 運(yùn)行環(huán)境

燃?xì)饬⒐芊笤O(shè)位置與用戶洗菜盆在同一櫥柜內(nèi)的供氣戶數(shù),占該立管總供氣戶數(shù)比例大于等于20%,該立管立即改造。

③ 穿越位置

a.立管敷設(shè)穿越樓板位置無套管數(shù)量占該立管穿越位置總數(shù)量的比例大于等于10%,該立管立即改造。

b.3 a內(nèi)立管穿越樓板、廚房臺(tái)板等位置漏氣引發(fā)的維修記錄占該立管總穿越位置數(shù)量的比例大于等于20%,該立管立即改造。

④ 管道銹蝕

3 a內(nèi)立管因銹蝕引發(fā)的維修次數(shù)大于等于2次的,該立管立即改造。

5 應(yīng)用效果

安全評(píng)估指標(biāo)體系的應(yīng)用滿足國(guó)辦發(fā)〔2022〕22號(hào)文和建辦城函〔2022〕225號(hào)文中立管評(píng)估的相關(guān)要求,劃分評(píng)估單元后,采用失效可能性指標(biāo)和失效后果指標(biāo),應(yīng)用安全檢查表法、層次分析法、組合賦權(quán)法、專家評(píng)分法等建立立管安全評(píng)估模型,計(jì)算每個(gè)評(píng)估單元的風(fēng)險(xiǎn),結(jié)合一票否決制指標(biāo),按照現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,確定評(píng)估結(jié)果。

立管安全評(píng)估模型已經(jīng)應(yīng)用于該市第一批3 480根立管評(píng)估中,效果良好,為燃?xì)夤咎峁┝肆⒐馨踩芾砗椭贫ǜ脑煊?jì)劃的依據(jù)。

6 結(jié)論及展望

以某沿海城市居民用戶老舊立管為評(píng)估對(duì)象,以燃?xì)饬⒐艿脑O(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、維護(hù)、搶修、應(yīng)急、管理等為出發(fā)點(diǎn),從失效可能性指標(biāo)、失效后果指標(biāo)、一票否決制指標(biāo)3個(gè)維度,建立居民用戶室內(nèi)老舊燃?xì)饬⒐馨踩u(píng)估指標(biāo)體系。

下一步,建立以風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控為手段,以智慧燃?xì)鉃榭傮w目標(biāo),全面提升戶內(nèi)管道的安全評(píng)估指標(biāo)的應(yīng)用管理,選取更加科學(xué)實(shí)用的評(píng)估算法,完善戶內(nèi)立管的安全評(píng)估模型。