設計對地質(zhì)勘測資料準確性、載荷的性質(zhì)、有否動(dòng)載荷以及各部位的應力的分析也關(guān)系到管道或設備疲勞程度，土體位移也往往是燃氣管道發(fā)生事故的原因，不合理的線(xiàn)位或對管道可能存在位移的情況處理欠妥，可能導致管道因水土流失、沖刷等原因發(fā)生斷裂或穿孔。這種情況在野外更容易發(fā)生，通常是在設計過(guò)程中對管體周?chē)骋晃恢玫牡耐寥佬再|(zhì)缺乏了解，虛土、填土、滑坡、陡坡等，都可在一定的時(shí)候對管道的疲勞發(fā)生較大影響，留下事故隱患。
    2.1.4 建議
    盡快在眾多影響管道安全運行的因素中，設計因素的權重要小于第三方破壞，但微小的設計瑕疵，只要它出現在某個(gè)適合的位置，它也將釀成事故。在國內大多數地區，施工圖審查僅僅是流于形式，并未真正將設計和安全接合起來(lái)更深層次地探討方案的安全性，材料的適用性、處理關(guān)鍵部位的科學(xué)性。為此，有以下建議：
    ·設計單位要建立不同壓力等級管道系統、裝置系統的風(fēng)險評價(jià)模型，建全設計安全管理體系，接合設計規范和歷年因設計原因發(fā)生的事故案例，提出新的干預點(diǎn)和預防解決措施。前瞻性的設計設計雖然不能完全消滅危害，但也可大大降低上述危害[3]。
    ·設置合理的電動(dòng)截斷閥以應對突發(fā)事故，電動(dòng)截斷閥的設置不應機械按照規范進(jìn)行，而應根據各地網(wǎng)部布置以及安全風(fēng)險評估中突發(fā)事故大小、幾率和破壞程度科學(xué)設置。與電動(dòng)閥相關(guān)的電纜、執行機構應充分考慮突發(fā)事故對其的影響，不可因為火災、爆炸導致需要關(guān)閉的閥門(mén)遠程控制失效。對于城市調壓站、門(mén)站等裝置，要考慮突發(fā)時(shí)間發(fā)生時(shí)，天然氣是否可以安全地越站通過(guò)，截斷是否可以關(guān)閉，放空閥門(mén)是否可以開(kāi)啟，站內配備的消防設施是否滿(mǎn)足要求。
    ·對管材設備的選型要進(jìn)行嚴格對比和檢測，特別是對將要作高壓系統的材料更要嚴格篩選。新材料新工藝的選用要謹慎，必須經(jīng)過(guò)嚴格的論證、試驗確定萬(wàn)無(wú)一失方可選用。
    2.2 制造階段
    2.2.1 案例
    1999年2月26日，重慶蔣治輸氣站ф406管線(xiàn)進(jìn)管道清管裝置--法蘭連接處發(fā)生爆炸，造成站內多處閥門(mén)設備被損壞，此后，線(xiàn)路也發(fā)生3次局部爆管，供氣中斷數天。經(jīng)事后調查發(fā)現，站內爆炸是法蘭由于材質(zhì)問(wèn)題有內裂引起。線(xiàn)路方面，按照設計要求應為×52管材，焊接工藝為E6010纖維素焊條打底，E8018手工焊填蓋。由于從日本進(jìn)口的管材當時(shí)沒(méi)有復檢，焊接時(shí)按照設計工藝要求進(jìn)行，為日后爆管留下隱患。事后檢驗發(fā)現，管材各組份含量達到了×70水平，但×52的焊接工藝用于×70的焊接無(wú)法達到其最佳力學(xué)水平，所以在8MPa的運行壓力下，線(xiàn)路也先后幾次發(fā)生爆管。出于經(jīng)濟性和停氣損失考慮，主管單位沒(méi)有將該段管道全線(xiàn)更換，經(jīng)安全評估和論證后，最后采取降壓使用方案。
    2.2.2 制造商水平低
    由于制造商自身的資質(zhì)范圍、生產(chǎn)線(xiàn)裝備能力、工藝技術(shù)水平，檢測手段的缺乏、檢驗設備不精確、檢驗數據不準確等原因，可能導致其對某一設備的制造先天“營(yíng)養不良”，生產(chǎn)的產(chǎn)品不合格，一旦漏過(guò)檢驗這一關(guān)，安裝使用后，無(wú)疑埋下“重磅炸彈”。
    2.2.3 制造監管不力
    盡管?chē)屹|(zhì)量監督檢驗檢疫總局2002年7月12日發(fā)布了第22號令，確定《鍋爐壓力容器制造監督管理辦法》的施行，是監督和規范壓力容器制造業(yè)的根本性文件，但各級執行力度的程度直接關(guān)系到設備制造的優(yōu)劣。監造是設備生產(chǎn)一個(gè)非常重要的環(huán)節，監管不力或不作為都可能給某些制造商有可乘之機，不按照技術(shù)規范把關(guān)，不嚴格執行設計圖紙意圖，壓力容器制造過(guò)程中安全性能監督檢驗不到位，致使質(zhì)量得不到保證。
    2.2.4 制造商偷工減料
    為降低成本，贏(yíng)取高額利潤，某些制不法造商不惜采取偷工減料或采用不合格原材料，以次充好、偷梁換柱進(jìn)行生產(chǎn)，弄虛作假偽造檢驗報告，為事故的發(fā)生埋下隱患。
    2.2.5 建議
    嚴把資質(zhì)審查關(guān)，選擇企業(yè)資質(zhì)等級高，信譽(yù)好的制造商；評標時(shí)盡量不要采用低價(jià)中標法，避免部分潛在的低水平制造商以低報價(jià)乘虛而入；強化監督管理機制，派駐的責任心強的第三方監造人員，確保制造全過(guò)程高質(zhì)量進(jìn)行；引入第三方檢測，保證檢測結果公正；制造商應建立設備各部位完整的工藝參數數據庫，配備詳細的使用操作和檢修手冊、安全應急指導書(shū)等提供給使用單位。
    2.3 施工階段
    2.3.1 案例
    1、2006年1月5日，北京通州區馬駒橋鎮大周易村的超高壓2MPa的ф1016輸氣管天然氣發(fā)生泄漏，事故原因是地下管道焊接點(diǎn)開(kāi)裂導致泄漏，所幸本次事故未造成人員傷亡。
    2 1969年9月14日，四川瀘威輸氣管道二龍口清管站在嚴密性試壓，試壓至4.0MDa,穩壓后泄壓放空過(guò)程中發(fā)生振動(dòng)，導致收發(fā)球筒快開(kāi)盲板產(chǎn)生旋轉，松動(dòng)飛出，當場(chǎng)造成死亡3人，傷6人的重大傷亡事故。事故主要原因是盲板為牙嵌式,無(wú)自鎖裝置和操作人員違反安全規程。

  2.3.2 施工質(zhì)量
    良好的施工質(zhì)量是燃氣系統安全穩定運行重要保障，2.2.1中案例1就是典型的施工質(zhì)量問(wèn)題導致的事故，管線(xiàn)焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān)，存在砂眼或裂縫，運行一段時(shí)間后，缺陷擴大，產(chǎn)生泄漏。盡管在施工過(guò)程階段，施工前有設計要求和技術(shù)規范可以遵循，施工中也有監理對施工質(zhì)量的檢查，施工完成后管道壓力試壓來(lái)檢驗系統強度，但是，不良的施工技術(shù)可能會(huì )造成問(wèn)題，會(huì )給日后的運行埋下事故的隱患。在實(shí)際施工中，可能會(huì )有以下方面的原因：
    ·焊接質(zhì)量缺陷
    ·殘余壓力
    ·對腐蝕防護系統的損害
    ·不適當的管道支撐結構
    ·溝底不平整
    ·造成應力升高的凹痕或刮痕
    ·覆土厚度不足及不按要求標識管道
    這些都是施工缺陷的一些范例，這些遺留問(wèn)題可能會(huì )通過(guò)最初的壓力試驗，但是會(huì )成為以后的事故的導火線(xiàn)[3]。
    目前,國內燃氣施工隊伍良莠不齊，某些業(yè)主為省投資，在施工隊伍選擇時(shí)會(huì )降低資質(zhì)要求這一門(mén)檻，這給許多游擊隊有了可乘之機，據調查，有相當一部分燃氣施工隊伍采取掛靠資質(zhì)承攬工程,外聘施工人員、偷工減料、忽視質(zhì)量，給工程建成投運后留下安全隱患。
    2.3.2 施工技術(shù)
    先進(jìn)科學(xué)的施工技術(shù)是管道系統安全運行的主要保證，城市燃氣施工中，常規的明溝敷管在應對復雜的地下構筑物和縱橫交錯的道路時(shí)比較麻煩，特別是用于次高壓、高壓等的大口徑鋼質(zhì)管道敷設更是無(wú)能為力。所以，采用一些先進(jìn)的施工技術(shù)，可以較好地解決這一難題,同時(shí)又可以大幅地提高施工質(zhì)量。
    ·穿越方面，采用非開(kāi)挖技術(shù)，雖然非常開(kāi)挖較開(kāi)挖成本高，但其不影響交通、不受季節影響、無(wú)需賠償附作物、工效高、鋪管質(zhì)量好。常見(jiàn)的有手掘式頂管、氣動(dòng)矛鋪管、水平定向鉆(HDD)、泥水平衡式頂管。

 

 

 

    ·焊接方面，管線(xiàn)采取成熟的半自動(dòng)焊技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)是連續送絲、不用氣體保護、抗風(fēng)性能較強、焊工易操作等；站場(chǎng)采用氬弧焊，成型好，效率高，無(wú)渣。
    ·防腐方面，主管采用3PE防腐，技術(shù)成熟，防腐質(zhì)量?jì)?yōu)良；彎頭和焊口采用可國外比較流行的3PE管道無(wú)溶劑液體環(huán)氧涂料防腐，成本低、操作方便，防腐效果好。
    ·管件方面：城區地下障礙物復雜，現有的彎頭有時(shí)往往不能滿(mǎn)足現場(chǎng)需要，采用冷彎管技術(shù)定制冷彎管或冷彎管加熱煨彎頭組合，可以很好地解決小角度熱煨問(wèn)題，降低投資成本、提高施工靈活性。

    2.3.3 建議
    預防施工為后期運行埋下的隱患的措施應從施工承包商選擇、技術(shù)規范標準的提高、施工新技術(shù)的運用、投產(chǎn)前期輔助檢測手段的運用等方面予以考慮。
    ·施工承包商的素質(zhì)直接關(guān)系到施工質(zhì)量水平，選擇施工資質(zhì)等級高，業(yè)績(jì)佳信譽(yù)好的施工企業(yè)尤為重要。燃氣行業(yè)目前施工隊伍的比較混亂，大多數掛靠資質(zhì)的壓力管道和容器施工單位往往在競標中不惜采取壓價(jià)策略來(lái)贏(yíng)取中標，這種現象在二級及其以下的施工企業(yè)中較為突出。
    ·提高施工技術(shù)新標準，通過(guò)近幾十年的管道建設，施工驗收標準不斷提高，使施工質(zhì)量水平大幅提高，焊接方面如探傷標準從過(guò)去的單純的超聲波抽查到×射線(xiàn)抽查在到現在的超聲波和×射線(xiàn)的雙百復驗，使焊接質(zhì)量飛速提高；防腐方面，從過(guò)去目測錘敲到現在的拉力、剝離試驗檢測，標準不斷提高，防腐質(zhì)量也發(fā)生質(zhì)的飛躍。
    ·采用較為先進(jìn)的施工技術(shù)，比如采用非開(kāi)挖穿越公路、鐵路、河流、立交橋等；采取先進(jìn)的焊接施工工藝，保證焊口具有更高的焊接質(zhì)量等。
    ·施工完成后，采取輔助檢測手段來(lái)檢查管道系統，盡早發(fā)現問(wèn)題并得以解決，清管完成后，用智能清管測徑器檢測管道的變形程度及準確定位?；靥詈?，采用雷地PCM防腐檢漏系統進(jìn)行防腐層的檢查，發(fā)現漏點(diǎn)及時(shí)予以修復。清管完成后，采用干燥機組對系統進(jìn)行干燥處理后注氮保護，防止系統銹蝕，同時(shí)還可作為置換氣體。
    2.4 運行維護階段
    2.4.1 案例
    1.2006年8月30日上午，重慶市南岸區在進(jìn)行道路改造施工時(shí)，挖掘機不慎將天然氣主管道挖破，導致天然氣猛烈外噴，氣柱高達近十米。事故發(fā)生后，上千戶(hù)居民被緊急疏散，未造成人員傷亡，當地居民的日常生活受到停氣影響。
    2、2004年5月29日19時(shí)45分，瀘州市納溪區炳靈路15號居民樓人行道下，突然發(fā)生劇烈的天然氣爆炸事故，造成5人死亡，35人不同程度受傷，附近一樓10余居民的家園被毀，臨街一樓12間門(mén)面受損，近50米長(cháng)范圍內的街道被震得一片狼藉。事故的原因是：管道局部的防腐層受到外力破壞，導致腐蝕穿孔，該位置正好位于民樓附一層與道路堡坎形成的窄縫中，地勢較低，聚集大量天然氣，因氣候變化因素發(fā)生膨脹而釋放至窄縫外，與空氣形成爆炸性氣體，遇人行道上不明火源而引發(fā)爆炸。
    3、2006年1月20日12時(shí)07分左右，四川威遠---青白江輸氣管線(xiàn)富加站連續發(fā)生兩次爆管著(zhù)火事故。共造成9人死亡(其中職工3人、家屬5人、當地居民1人)，37人受傷(其中重傷4人、輕傷33人)。事故調查結果顯示，該站在進(jìn)行站間清管置換時(shí)升壓速度過(guò)快，導致天然氣在管內遇硫化鐵粉塵燃燒，引發(fā)爆炸事故。

 

    2.4.2 第三方破壞
    美國運輸部(DOT)的管線(xiàn)事故統計資料顯示，導致管線(xiàn)事故的主要原因來(lái)自第三方損害，1971~1986年間發(fā)生的管道事故中40％左右源于第三方損壞[3]。在我國，第三方損壞管道導致的天然氣泄漏占燃氣事故的50％以上，由于城鎮建設的特殊性質(zhì)，各類(lèi)工程、個(gè)別單位協(xié)調的復雜性，加上相當部分施工單位的不負責任，導致因挖掘、拆遷、占壓、打樁等致使燃氣管道破裂，發(fā)生泄漏和中毒事故。第三方破壞的原因有：
    ·地面沒(méi)有燃氣管道標志或被破壞
    ·施工單位的素質(zhì)低
    ·在建施工圖提供燃氣管道數據有誤
    ·管道覆土厚度過(guò)小
    ·巡線(xiàn)頻度小
    ·違法建設或占壓

  2.4.3 維護不力
    不正確的維護也是運行過(guò)程中可能發(fā)生的一類(lèi)失誤。管理部門(mén)對維護不重視；錯誤的維護要求或維修規程；還有在實(shí)際維修過(guò)程中的重重失誤可能直接地，或間接地導致系統故障或事故。燃氣系統的日常維護包括：
    ·管線(xiàn)標識的檢查和增補
    ·內外防腐程度檢查和處理
    ·裸露管線(xiàn)的保護和處理
    ·閥門(mén)的啟閉檢查調試
    ·閥門(mén)設備的維修和更換
    ·儲罐及設備的檢查和維修
    管線(xiàn)系統隨著(zhù)時(shí)間推移，系統也在不斷的老化，防腐體系也日漸薄若，內蝕外腐加速，體現在防腐層老化，管內壁腐蝕，漏點(diǎn)逐漸增多。儲配裝置如氣罐屬重復使用的設備，其上的閥門(mén)等部件很容易老化。如檢查不夠徹底即會(huì )發(fā)生泄漏事故，最終導致爆炸事故。
    2.4.4 操作失誤和違章操作
    部分工作人員素質(zhì)低或對安全認識不夠，未能按規章制度進(jìn)行操作。操作失誤和違章操作可能有以下原因：
    ·思想不集中，開(kāi)小差
    ·重視程度不夠
    ·串崗亂崗，對崗外操作流程不熟悉
    ·不聽(tīng)指揮，自作主張
    ·采用危險氣體進(jìn)行置換或升壓速度過(guò)快
    從人為失誤的角度看，運行是最為危險的一個(gè)階段，它的失誤可能會(huì )導致整個(gè)系統的失效，同時(shí)可能會(huì )帶來(lái)巨大的安全事故。燃氣行業(yè)是個(gè)高危行業(yè)，氣體易燃、易爆、劇毒，任何一步違章操作都可能導致事故的發(fā)生。操作者素質(zhì)的高低、操作中的重視程度、應對突發(fā)事故的方法等，都對事故的根源產(chǎn)生重要影響。
    2.4.5 操作規程不合理
    設備更新和新裝置的使用后，操作規程沒(méi)有及時(shí)制訂或更改，或因擴建、大修后裝置流程發(fā)生變化后操作規程沒(méi)有更新，也是引起事故的原因。
    2.4.6 建議
    運行階段具有最大程度的可觀(guān)察性和可操作性，應建立干預點(diǎn)，這是介入過(guò)通過(guò)一些有效手段，在干預點(diǎn)上，改變這些措施，使系統返回到原先的安全狀況。這些措施包括：
    ·工藝規程完善：各類(lèi)工藝規程是維護系統正常運行的保證，這些規程包括安全裝置檢查及維修、閥門(mén)及設備的檢查及維修、停氣置換及投運規程、防腐系統檢查及處理規程、設備及閥門(mén)操作規程，設備及儀表技術(shù)維護規程。
    ·SCADA/通信系統維護：確保自控系統工作正常，保證傳輸調度控制中心發(fā)給沿線(xiàn)各遠程監控閥門(mén)、設備指令暢通，該系統可以從全方位角度掌握全線(xiàn)各方面情況，可以做到系統診斷、泄漏檢測、瞬變特性分析，提高系統運行的協(xié)同性。在避免人為失誤方面提供了另一個(gè)視窗，以及時(shí)核對和糾正。更為重要的是，一旦突發(fā)事故的發(fā)生，可以在最短的實(shí)踐內實(shí)現遠程關(guān)閉控制。
    ·日常檢查和檢測：日常檢查內容包括：安全閥門(mén)起跳級回座檢查、管道腐蝕程度檢查、在線(xiàn)巡視、scADA系統檢查、燃氣泄漏檢查、電動(dòng)閥開(kāi)啟及關(guān)閉檢查等。診斷新建管道和現役管道系統的完好性有很多方法和工具，常見(jiàn)的在線(xiàn)檢驗工具--智能清管器，采用傳統的或高分辨率漏磁通或超聲波原理檢查并定位管道中的結構異常位置。確定管道完好的方法有：水壓試驗、防腐層檢查、磁粉檢測、目視檢查等。幾何測量工具也可用于探測是否存在凹坑、橢圓度和其它系統完好性和阻礙檢驗工具通過(guò)的直徑上的妨礙。
    ·定期培訓和演練：培訓內容內包擴日常工作培訓和應急演練。通過(guò)培訓，使操作工人提高自身素質(zhì)和技能，將失誤降至最低。同時(shí)，通過(guò)應急演練，是必須進(jìn)行的提高搶險隊員實(shí)戰能力。
    ·修復和更換：對檢測出的問(wèn)題管線(xiàn)部分必須及時(shí)修復或更換，內容包括防腐層修補、套管修補和切除修補。
    防腐層修補：當腐蝕破壞的性質(zhì)不大時(shí)，可采取修補覆蓋層的方法來(lái)阻止腐蝕的發(fā)展，通過(guò)PCM系統檢查定位，將老化的防腐層去除干凈后將于現有防腐層相匹配的新防腐層加上去，保證其腐蝕不再進(jìn)行下去。
    套管修補：采用在管子全周加套的方法進(jìn)行修理，加上去的管道制作時(shí)分成兩半，然后在管子上相互對好，再沿焊縫焊接起來(lái)。在加套之前，將被加部位防腐層清理干凈，用環(huán)氧樹(shù)脂填充在期間空隙處。焊接工藝須經(jīng)過(guò)評定，以保證在角焊縫上不出現燒穿或氫致裂紋。
    切除：對大于管壁厚8O％的腐蝕，或不能滿(mǎn)足有關(guān)規范的腐蝕及含有分層、裂紋等缺陷的管節要求將其切除，采用另一個(gè)新的管節與管道焊接起來(lái)。

    ·建立燃氣管線(xiàn)地理信息數據庫，制定地下管線(xiàn)數字化信息交流和共享機制，為城市建設提供地下管線(xiàn)檔案資料的檢索、查詢(xún)和應用功能。建立嚴格的信息更新和檔案歸檔制度，實(shí)現地下管線(xiàn)動(dòng)態(tài)管理。通過(guò)收集、整理、標準化，以及地下管線(xiàn)檔案的入庫、查詢(xún)、應用和動(dòng)態(tài)更新，實(shí)現綜合管線(xiàn)信息集中管理和信息共享。
    ·加強對有關(guān)法律法規、標準規范和工作制度的學(xué)習，提高對燃氣高危行業(yè)認識，克服重使用、輕管理的麻痹思想，增強安全意識。建立科學(xué)可行的管理體系和工作程序，落實(shí)崗位責任制。制定完善有關(guān)燃氣管道的設計、安裝、使用、檢驗、改造等各項管理制度。
    ·加強宣傳教育，由于宣傳力度很不夠，有很多民眾不知道天然氣的危險性。因此必須做好天然氣的安全教育工作，可以采取印制宣傳圖片和手冊、播放電視短片、舉辦民眾參與的應急演練等多種形式，使民眾在使用燃氣的同時(shí)提高安全意識。
3、結束語(yǔ)
    燃氣行業(yè)是一個(gè)高危行業(yè)，系統網(wǎng)絡(luò )規模的擴大和用戶(hù)群體的增長(cháng)使安全風(fēng)險不斷變大，解決好安全問(wèn)題，需要政府、管理單位及社會(huì )各界的共同參與，在設計規劃、制造施工、管理維護、協(xié)調處理等各環(huán)節狠下功夫，制定出切實(shí)可行的約束和監督管理機制，維持輸配系統安全有序地運行，減小事故發(fā)生率，才能更加有力地推動(dòng)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展。