帥健

中國石油大學（北京）

近期發(fā)生多起燃氣管道事故，6月13日，湖北省十堰市燃氣爆炸重大事故造成26人死亡，138人受傷，其中重傷37人；10月21日，遼寧省沈陽市發(fā)生燃氣爆炸事故；10月24日，遼寧省瓦房店市一居民樓發(fā)生燃氣閃爆事故，后果和教訓極為慘痛。

根據(jù)十堰“6·13”燃氣爆炸重大事故調查報告分析，事故直接原因為天然氣中壓管道嚴重銹蝕導致破裂，泄漏的天然氣在涉事故建筑物下方河道內密閉空間聚集，遇商戶排油煙管道排出的火星發(fā)生爆炸。事故間接原因一是違規(guī)建設造成事故隱患，涉事故管道為改造后穿越涉事故建筑物下方的密閉空間，形成安全隱患，但該管道最初建設和后來改造，均未取得主管部門的審批同意。二是隱患排查整改長期不落實，涉事故管道的安全隱患多年來未能消除，運營單位從未下河道對涉事故管道進行巡查。三是企業(yè)應急處置嚴重錯誤，未按應急預案要求采取設立警戒、禁絕火源、疏散人員、有效防護等應急措施，在燃爆危險未消除的情況下，向公安、消防救援人員提出結束處置、撤離現(xiàn)場的錯誤建議，嚴重誤導現(xiàn)場應急處置工作等。

燃氣管道與長輸天然氣管道相比具有明顯不同的特點。其一，壓力低、管徑小、分支多且部分采用非金屬管材。其二，基本位于人口密集地區(qū)，管道周邊人員活動較多，第三方損傷往往是管道失效的主要原因。其三，低壓力導致泄漏量相對較少難以被管道自身的監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)而持續(xù)泄漏，泄漏的天然氣極易充滿周邊的密閉空間，泄漏時間越長，在密閉空間積聚的氣體量就越大，遇火源導致的后果就越嚴重。由于這些不同特點，燃氣管道完整性管理不能簡單照搬長輸管道完整性管理的做法。

1  國外燃氣管道完整性管理狀況

在國外，由燃氣管道引發(fā)的事故不在少數(shù)。2014年3月12日，美國紐約Manhattan鬧市區(qū)發(fā)生燃氣管道泄漏，泄漏的天然氣進入兩棟多用途五層建筑內部，爆燃造成這兩棟建筑及周邊建筑物嚴重受損，5人死亡。2018年9月13日，美國馬薩諸塞州3個城鎮(zhèn)發(fā)生一系列燃氣泄漏，導致發(fā)生多起火災，70多幢房屋被毀得面目全非。據(jù)行業(yè)人士分析，該州的燃氣管道系統(tǒng)“老舊程度在全美各地排名靠前”，其中一些管道“超過百歲高齡”。

美國油氣管道總里程超過400萬千米，燃氣管道占管道總里程的比例達80%以上。據(jù)美國運輸部（DOT）管道和危險物品安全管理局（PHMSA）統(tǒng)計，2010—2018年間發(fā)生燃氣管道本體和焊縫事故共404起，超過一半（52.97%）事故由挖掘損傷造成（圖 1）。相比之下，因腐蝕導致的燃氣管道事故所占比例（2.72%）低的多，這是因為燃氣管道輸送的介質雜質含量少，受內腐蝕影響小，另外，相當一部分燃氣管道材質為PE管，耐腐蝕性較強。

建設年代較早的燃氣管道事故數(shù)量略高于建設年代較晚的燃氣管道（圖 2），但總體上不同年代建設的管道其事故所占比例相差不大，說明燃氣事故發(fā)生數(shù)量與管道新舊程度沒有太大關系。

美國于2004年開始燃氣管道完整性管理的研究，2006年出臺了《管道檢驗、保護、強制執(zhí)行和安全法案》，該法案將防止第三方挖掘損傷程序提升到聯(lián)邦一級水平。PHMSA歷經5年完成了燃氣管道完整性管理法規(guī)的編制與修改工作，于2009年頒布美國聯(lián)邦法規(guī)《49 CFR Part192  Sub Part P》（《燃氣管網完整性管理》）。此后該法規(guī)成為燃氣管道完整性管理的綱領性文件，并于2011年在各大燃氣運營商中實施。

在此基礎之上，美國政府機構、行業(yè)協(xié)會相繼推出燃氣管道完整性管理標準、指南及體系文件，規(guī)范了燃氣管道完整性管理流程及工作內容，推進燃氣管道完整性管理的實施。其中，以《燃氣管網完整性管理》為基礎， PHMSA制定了燃氣管網完整性管理實施導則、小型液化石油氣完整性管理指南和燃氣管網完整性管理檢查手冊，美國燃氣協(xié)會(AGA)制定了《燃氣管網完整性管理指南》等，基本構建了燃氣管網完整性管理標準體系。

為了引起全社會對第三方挖掘損傷管道的重視，提高公眾參與度，美國專門立法成立了“811”統(tǒng)一呼叫中心，任何單位和個人在開挖土地之前都需要打電話進行確認，有效減少了挖掘損傷管道事件的發(fā)生。

2  國內燃氣管道完整性管理狀況

我國從2010年開始，逐步開展了燃氣管道完整性管理的研究與實踐工作，尤其是以深圳燃氣集團股份有限公司（深燃集團）、北京燃氣集團公司（北燃集團）以及中石油昆侖燃氣有限公司（昆侖燃氣公司）為代表的燃氣企業(yè)，在燃氣管道完整性管理方面均進行了有益的探索。

深燃集團經過十多年的努力，建立起了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集標準，發(fā)布了技術標準文件，開發(fā)了燃氣管道完整性管理系統(tǒng)，涵蓋數(shù)據(jù)采集、風險評價、完整性評價、維修維護及效能評價等流程，實現(xiàn)了閉環(huán)管理。北燃集團以建設信息化平臺為基礎，建立了完整性管理數(shù)據(jù)庫，開發(fā)風險評價軟件，制定風險評價規(guī)程，開展檢測與風險評價工作，積極推進燃氣管道完整性管理工作。昆侖燃氣公司編制了中石油企業(yè)標準Q/SY 05015―2016《城鎮(zhèn)燃氣管網完整性管理導則》、Q/SY 05014―2016《城鎮(zhèn)燃氣管網泄漏檢測技術規(guī)范》、Q/SY 05018―2017《城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質管道外防腐層檢測技術規(guī)范》等多項燃氣管道標準。

住房與城鄉(xiāng)建設部先后發(fā)布了GB/T 50811―2012《燃氣系統(tǒng)運行安全評價標準》、CJJ/T 215―2014《城鎮(zhèn)燃氣管網泄漏檢測技術規(guī)程》、CJJ/T 51―2016《城鎮(zhèn)燃氣設施運行維護和搶修安全技術規(guī)程》等燃氣管道完整性管理相關標準，有力推動了燃氣管道完整性管理的標準化建設。

3  推進燃氣管道完整性管理的建議

基于國內外燃氣管道事故教訓，對推進燃氣管道完整性管理建議如下。

（1）強化燃氣管道完整性管理體系化建設

有效地開展完整性管理的各項工作，必須建立相應的管理體系。一是燃氣管道系統(tǒng)十分龐雜，涉及各類管道、各類附件及設施，如果沒有系統(tǒng)化的思維，很難實施統(tǒng)一管理。二是城鎮(zhèn)建設活動會使燃氣管道周邊環(huán)境發(fā)生改變，致使外部安全條件不斷變化并可能滋生新的影響因素，這就要求安全管理要與時俱進，以適應各類新出現(xiàn)的問題。三是燃氣資產非常復雜，在其全生命周期中，可能有多次權屬變更，易存在隱患識別死角。解決這些復雜問題，需要建立強有力的組織保障，完善企業(yè)安全管理體系，強化其完整性管理功能，有效化解燃氣安全面臨的各種問題。

（2）研發(fā)燃氣管道完整性管理關鍵技術

事故調查報告顯示，燃氣泄漏后管理單位并未第一時間發(fā)現(xiàn)并處理，在大量泄漏聚集后，才進行應急處置，此時的燃氣泄漏量已經達到600 m3，爆炸當量達到了225 kg TNT。目前長輸管道完整性管理的關鍵技術，如管道內檢測、管道泄漏監(jiān)測與預警、管道缺陷評價等，不能完全照搬用于燃氣管道，需要進一步研發(fā)新技術、新裝備，實現(xiàn)對燃氣管道的隱患查找、狀態(tài)監(jiān)測、風險評價和安全預警。

（3） 提升燃氣管網智能化水平

事故管道在建設和運營過程中經歷了改線、管理單位變更等，諸多因素使得管道運行單位對該事故管道管理不到位，從未對事故管道進行巡檢，巡檢人員對管道閥門位置不清楚，燃氣管道基礎信息不完整，從而造成事故的發(fā)生。因此，要將燃氣管道乃至所有地下管道數(shù)據(jù)資源進行有效整合、統(tǒng)一管理，提升燃氣管網的信息化、智能化水平，實現(xiàn)對整個燃氣管網統(tǒng)一、整體、綜合性的管理。

（4）實施老舊燃氣管道升級改造

事故管道運行年限超過了15年，外加河道潮濕氣體對管道的腐蝕，造成銹蝕破裂。對于腐蝕較為嚴重的管段，應考慮將鋼制管升級改造為PE管，降低因腐蝕導致泄漏失效的概率。同時，對于不便實施開挖換管的管段，或一些仍然有使用價值的管道，可以采用翻轉內襯等非開挖方法進行修復。如何升級改造老舊管道，保障改造后的管道安全運行，老舊管道實施報廢處置等，需要充分論證與不斷實踐。

（5）加強燃氣安全教育

當前，我國城鎮(zhèn)天然氣的應用非常普及，燃氣已進入千家萬戶，但是燃氣安全教育并未跟上燃氣發(fā)展的步伐。燃氣運營單位在燃爆危險未消除的情況下，提出結束處置、撤離現(xiàn)場的錯誤建議，居民用戶在泄漏發(fā)生時對危險毫無意識，致使事故傷亡慘重。因此，加強燃氣安全教育，樹立安全用氣意識，是預防事故發(fā)生的首要任務。建議從社區(qū)和學校普及燃氣安全教育，樹立安全用氣意識。燃氣管理和運營單位，應完善規(guī)章制度，定期入戶檢查，加強安全管理。

總之，完整性管理是保障燃氣管道安全運行的重要舉措，涉及管理體系、關鍵技術和教育培訓等多個層面。燃氣管道完整性管理的實施，需從體系建設、本質安全設計、關鍵技術研發(fā)、數(shù)據(jù)管理以及安全監(jiān)管等多個方面全力推進。

作者簡介：帥健，中國石油大學（北京）安全與海洋工程學院教授/博導，主要從事油氣儲運安全、管線力學、完整性管理的教學與科研工作。聯(lián)系方式：010-89733772，shuaij@cup.edu.cn。