天然气管道泄漏原因分析及防范处置对策

2016-05-11肖子云中国石油西气东输管道公司厦门管理处福建厦门361000

河北公安警察职业学院学报 2016年1期

肖子云（中国石油西气东输管道公司厦门管理处，福建　厦门　361000）

天然气管道泄漏原因分析及防范处置对策

肖子云
（中国石油西气东输管道公司厦门管理处，福建厦门361000）

摘要：随着天然气消费比例的不断提高，必须更加重视天然气利用过程中的泄漏安全管理。因此，针对现代社会造成天然气管道泄漏的原因及其所产生的危害，应积极探究天然气管道泄漏事故的防范措施和处置对策，为防止天然气管道泄漏，消除或减小天然气泄漏造成的危害提供参考。

关键词：天然气；泄漏；防范措施；处置对策

进入二十一世纪以来，随着能源结构低碳化的发展，我国天然气利用在能源消费结构中的比例迅速增长。2003年我国天然气在一次能源结构中占比还只有2.5%，到2014年已经上升到6.3%。根据国家发布的《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》，到2020年，我国天然气主干管道里程达到12万公里以上，实施气化城市民生工程，城镇居民基本用上天然气，天然气在一次能源消费中的比重提高到10%以上。因此，必须更加重视天然气开采、运输、供应和利用过程中的安全管理，特别是天然气泄漏事故的防范措施和处置对策。

一、天然气的特性

（一）易燃性

天然气的燃烧不需要像固体和液体那样经过熔化蒸发过程，燃烧速度很快。它的最小点火能量较低，为0.48MJ。即使在微弱的火源作用下，也易发生燃烧。与空气混合后，浓度达到15%以上，温度达到550℃就会燃烧。天然气燃烧时温度可达2020℃。

（二）易爆性

天然气泄漏与空气以一定比例混合后，形成燃烧或爆炸的混合气体，天然气爆炸的浓度极限在5%-15%之间。在有限空间内形成的混合气体气爆炸危害性更大。

（三）扩散性

天然气中的甲烷等比空气轻的气体逸散在空气中，容易与空气混合形成爆炸性混合体，并顺风漂移，遇火源即爆炸蔓延。而天然气中的丁烷、硫化氢等比空气重的气体，则漂流在地面沟渠等死角处，长时间集聚不散，遇火源即燃烧爆炸。

二、天然气泄漏产生的危害

（一）微毒损害人健康

未净化天然气中含高浓度的硫化氢，吸入后会出现头昏、头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，疾病过程中尚可出现精神症状、步态不稳、昏迷、运动性失语及偏瘫。已经脱硫处理的天然气如果长时间接触也会出现头痛、头昏、失眠等症状。

（二）缺氧易使人窒息

净化天然气主要成分为甲烷，在通风不良时燃烧，会产生一氧化碳致人伤亡。天然气大量泄漏在空气中燃烧爆炸过程中，吸收了周边空气中的氧气，易造成人、畜缺氧窒息伤亡事故。因此，一旦发现泄漏，首要任务是疏散人畜，远离泄漏点。

（三）爆炸使人伤亡

天然气爆炸下限低，一旦发生爆炸产生高温高压和冲击波，造成人员伤亡，财产损失巨大。

城市燃气管道泄漏灾害性事故共分5个阶段：[1]泄漏；早期处置失败；人员未被及时疏散；发生火灾、爆炸等次生灾害；控制、救援不得当。

三、天然气管道泄漏原因分析

根据文献[2]统计，造成燃气管道事故的主要原因有外力破坏、管道腐蚀、施工质量等（见下表）。

结合文献[3-6]以及作者工作经验，归纳总结具体原因如下：

燃气管道事故分类统计表

（一）城市管网建设缺乏统一规划

城市公共基础设施的建设，涉及到市政、电力、电信及自来水等，由于地下管线没有统一规划，管理涉及的部门较多，存在各自为政的局面。施工单位对地下管线情况不清楚，缺乏燃气管道安全保护意识，挖断、铲坏、压裂燃气管道及其辅助设施，致使燃气泄漏的事件多有发生。

（二）管道设施的质量不合格

一是管道的钢管或聚乙烯PE管等材料，未按照压力等级选用，以次充好，造成破坏隐患。二是管道的阀门、石棉垫片和放散球阀质量不合格，出现强度小、密封严密程度差、韧性差情况，其使用寿命大大缩短。这都能够导致漏气情况的发生。

（三）管道防腐措施不得力

防腐层起到隔离钢管与土壤的作用，防腐层质量的好坏直接影响管道的使用寿命。管道的防腐存在缺陷，导致管道在土壤的作用下出现腐蚀穿孔，是造成管道泄漏的重要因素。

（四）忽视施工质量

1.焊接质量

燃气管道的安装施工一般采用焊接方式进行钢管的连接，焊接过程中可能会出现焊缝的外部缺陷，这种缺陷一般处于钢管接头的外面，通过放大镜或者用肉眼都可以直观地看到，这些缺陷主要有焊缝的烧穿和咬边情况，甚至有些焊缝的尺寸不符合施工的标准要求，还有一些内部的缺陷比如存在气孔、未焊透和夹渣情况等。因此焊接的质量直接关系到燃气管道的质量，不过关的焊接极易导致燃气管道的泄漏问题。

2.不按施工图纸施工

燃气管道实际施工中，常常存在一些不按图纸施工现象，在一定程度上影响了施工质量和可靠性。诸如一些管沟深度不够，不符合管道深度要求，和地下电缆的安全距离太小，管道与地面马路、建筑及构筑物的垂直和水平静距过小等问题，这些都是施工过程中的施工质量较差导致的。

3.施工管理问题

如在管道安装过程中，部分施工人员的责任心不强，长期将管道露天存放，经过风吹日晒，管道的表层非常容易出现漏点；在施工期间，施工人员不负责，加之监理不能对施工过程进行严格的监督检查，验收过程也不能按照标准实现严格验收，最终导致施工质量不达标，从而留下泄漏隐患。

（五）自然因素

燃气管道泄漏的原因还包括不可抗力或未知因素，例如自然灾害、气候变化和土层沉降等。自然灾害有可能造成燃气管道悬空、变形、断裂、燃气设施损坏产生泄漏，气候变化也会带来应力突变，从而使燃气管道发生泄漏。

四、天然气管道泄漏防范措施

要实现燃气管道泄漏的防治，必须加强燃气管道的安全管理，采取严格防范措施。

（一）加强规划和管理部门间的协调

一是在建设规划上必须与市政、城建、电力、电信等部门加强协作，最好可以实现联合办公，这样就可以有效地防止各个部门的规划设计彼此冲突，通过多部门的协作，最终制定一套科学合理的规划方案。二是在施工、维修过程中，加强燃气管道与其他基础设施建设的协调，确保不相互冲突，避免造成管道设施的人为损坏。

（二）加强管道施工的质量管理

燃气管道的使用寿命必须按照标准从严要求，从管道材料的选型、设计、质检、招标、采购运输到施工过程，严格执行质量管理，确保整个施工工程的材料质量达标。

严格控制管道焊接的质量。管材在进行焊接前要进行温差消除，避免由此造成的焊接质量缺陷；在开展焊接时要及时将管材的接口表面处理好，完成焊接收工，要将管口封堵避免进入杂物；管道焊接完成后要进行复查，将质量隐患及时排除，再下沟填埋，严格按照施工要求进行填平夯实，确保管道填埋质量。

（三）建立健全管道防腐层记录

天然气管道防腐层由于埋地时间长久而出现老化、发脆、剥离和脱落，从而造成管道的腐蚀和穿孔，引起泄漏。因此要定期对城市燃气管道防腐层进行全方位的检测和评价，检测腐蚀引起的管道壁厚减薄程度，对出现问题的部位要及时进行维修或更换。建立健全防腐层历史数据记录，包括施工建设记录、运行和维修记录、腐蚀测量记录、环境土壤记录等，为管道安全运行和技术改造提供准确可靠的依据。

（四）加强燃气管道运行的安全管理

天然气管道企业应该不断完善安全管理制度，严格遵守各项安全操作规程；严格控制天然气管道天然气质量，确保达到输送质量标准；定期检查管道的安全保护设施，定期进行清管排除管内积水和污物；定期检查厂房、仪表间、线路阀室等处的天然气浓度；加强对管道安全宣传力度，加强专业知识和技能方面的培训，提高员工的安全意识和安全作业水平，建立管道事故安全预案。

五、天然气泄漏事故处置对策

（一）准备充足，未雨绸缪

1.统一思想，提高认识

认真学习《燃气管理条例》、《天然气管理使用办法》、《石油天然气管道系统治安风险等级和安全防范要求》等法律法规，提高思想认识，增强防范意识，落实人防、物防、技防等有关制度、措施。

2.周密制定处置预案

由省、市、县政府分别制定天然气泄漏处置预案，成立由地方政府主要领导为组长，公安、安监、消防、交通、劳动、卫生、石油、燃气等相关部门和有关企业领导为成员的领导小组，明确各自责任。要定期召开联系会，组织开展安全检查，防微杜渐，堵塞漏洞，确保安全。

3.定期组织开展演练

根据天然气处置预案，由政府牵头，每年组织相关部门开展一、二次的演练。

（二）全面了解事故详情

1.接报准确，出动迅速

接报告时，首先要问清事故发生的时间、详细地址、泄漏物质的载体、是否发生燃烧爆炸、有无人员伤亡等情况。按照事先预案确定1名总指挥，指挥调集各方力量，做到快速反应。在保证现场需要的情况下，出动人员尽量少而精，分批进入现场，防止一哄而上出现差错，造成不必要的牺牲；同时要及时调出救援所需的防化车、抢险救援车、医疗救护车等特种装备。

2.现场询问，掌握实情

到达现场周边后，要详细询问有无人员被困；泄漏的部位，是管道天然气体泄漏还是液化天然气泄漏，泄漏量大小；有没有采取堵漏措施，有无堵漏设备，是否能够实施堵漏；若是液化天然气储罐泄漏，应弄清总体布局，泄漏罐容量、实际储量、邻近罐储量，总储存量等情况，能否采取倒罐和注水排水等措施。

3.实地检测，有的放矢

查明泄漏扩散区域及周围有无火源；利用仪器检测事故现场气体浓度、扩散范围；测定现场及周围区域的风力和风向；搜寻遇险和被困人员，并迅速组织营救和疏散；确定进攻路线和进攻阵地。

（三）组织开展警戒营救

1.设立警戒，划定范围

根据询情和检测情况，划定危险区域，确定警戒范围，设立警戒标志，布置警戒人员，严格控制人员、车辆出入，并在整个处置过程中，实施动态检测，根据检测情况，随时调整警戒范围。

2.疏散人员，组织救生

疏散泄漏区域及扩散可能波及范围内一切无关人员；现场组织救生小组，携带救生器材迅速进入危险区域，采取正确的救助方式，将所有遇险人员救至安全区域；对救出人员进行登记和现场急救；将伤情较重者送交医疗急救部门救治。

3.加强防护，保障安全

进入现场或警戒区内的人员必须佩戴隔绝式呼吸器，穿着全封闭式防化服；外围人员可穿纯绵战斗服，扎紧裤口袖口，勒紧腰带裤带，必要时全身浇湿后进入扩散区；进入低温泄漏场所处置冷冻液化天然气的人员还要穿防寒服，要争取“快进快出”，减少滞留时间，防止发生冻伤。

（四）严密细致处置险情