???管道燃氣是優(yōu)質(zhì)、高效、便捷的氣體燃料,但同時(shí)具有易燃易爆、易擴散等危險性。近年來(lái),城市燃氣使用范圍逐步擴大,輸配工作壓力提高,管網(wǎng)運行時(shí)間延長(cháng),一些安全問(wèn)題逐漸顯現出來(lái)。
??? 2003年8月,湖南省衡陽(yáng)市一幢住宅樓的地上燃氣管線(xiàn)在置換過(guò)程中,一戶(hù)居民廚房窗外的三通接口絲堵被他人拆除,置換時(shí)放散出的燃氣未能及時(shí)發(fā)現,恰好廚房因裝修施焊,火花致使泄入廚房的燃氣迅猛燃燒,燒毀了廚房?jì)鹊乃性O施及墻壁,所幸沒(méi)有人員傷亡。2004年冬季,衡陽(yáng)市演武坪居民區一建筑單位在平整地面時(shí),挖斷了埋地聚乙烯(PE)中壓管,恰逢工地民工現場(chǎng)烤火引發(fā)火災,導致2名民工嚴重燒傷。2005年1月,衡陽(yáng)市解放大道中壓DN300燃氣干管地下閥井因法蘭密封墊喪失彈性,發(fā)生泄漏,維修員旋螺栓壓緊橡膠墊施力不當,使鑄鐵閥體法蘭頸部斷裂,燃氣大量泄放,滲入相鄰排污渠內,隨地下污流蔓延幾公里,并沿線(xiàn)竄入與污渠相連的庭院污水管內。由于正值春節,居民燃放的爆竹火花通過(guò)污溝蓋板縫隙鉆入,致使紅湘路段大污溝、小污溝內發(fā)生一連串爆炸,造成幾十米長(cháng)的主溝砼蓋板震裂、掀開(kāi),居民院墻倒塌。
??? 可見(jiàn),提高城市燃氣管道安全性,防范事故發(fā)生,是一項十分重要的工作。本文結合近年來(lái)城市燃氣安全事故實(shí)例,以及湖南省衡陽(yáng)市的有關(guān)實(shí)踐,對輸配管網(wǎng)的管材和設施選用、安裝質(zhì)量、鋼管防腐、第三方破壞等危險因素進(jìn)行分析,并提出提高工程標準、加強管網(wǎng)安全檢測和運行管理等切實(shí)可行的防范措施。
??? 城市燃氣管道安全隱患
??? 1.設備、管材、附件選用和操作不當產(chǎn)生泄漏
最早的民用燃氣普遍以煤氣為氣源,一般選用機械柔性承插式接口的灰口鑄鐵管材。轉輸天然氣后,由于燃氣中不含水蒸氣和芳香烴成分,橡膠密封圈容易因干燥而收縮、變形,加之管網(wǎng)壓力上升,管道接口經(jīng)常因松動(dòng)而發(fā)生漏氣。冬季地下環(huán)境溫度降低時(shí),膠圈老化、萎縮加劇,漏氣率上升。據統計,春、秋、夏季鑄鐵橡膠圈平均事故率達到每月2次,冬季每月可達20次。
??? 閥 門(mén)、墊片、螺栓失效產(chǎn)生泄漏。由于管材與設備法蘭連接處密封墊質(zhì)量不合格,恢復性能差,耐腐蝕性弱,有些才使用3年,便失去彈性、老化變質(zhì),喪失密封性;法蘭螺栓未進(jìn)行防腐,銹蝕嚴重,絲扣失效,會(huì )使閥門(mén)、法蘭連接不嚴,燃氣泄漏。如果閥門(mén)的閥體材質(zhì)為脆性的灰口鑄鐵,而不是鑄鋼,操作員壓緊法蘭密封面時(shí)不以圓中心對稱(chēng)施力,而單邊擰旋圓周螺栓壓墊片,使閥體法蘭頸部單邊受過(guò)大的軸向力而斷裂,就會(huì )發(fā)生類(lèi)似前文所述的第3起事故。
???? PE管作為一種新型燃氣管道,與鋼管和灰口鑄鐵管相比,較好地解決了腐蝕、斷裂、帶氣作業(yè)開(kāi)三通困難等現象。PE管比較耐腐蝕,壽命可達50年以上,有優(yōu)良的韌性和撓性,而且重量輕、工程進(jìn)度快、費用低,故而應用廣泛。衡陽(yáng)市近幾年來(lái),凡直徑在DN150以下的中低壓輸配管網(wǎng)大都采用PE管材。PE管的焊接熔合性能與管材本身一致,氣密性好,但是抗拉強度僅為鋼管的1/5,承壓力、耐剪切力、抗彎曲力都不如鋼管,惡劣環(huán)境下易遭破壞。衡陽(yáng)市地下PE管已經(jīng)多次被其他施工單位在不明地下管線(xiàn)走向的情況下機械或人工挖壞。此外,管溝如果采用垃圾、軟性物質(zhì)回填,不能保證管溝的密實(shí)度,或者PE管穿過(guò)下水溝未加套管,老鼠就會(huì )順空穴打地洞鉆入管溝,咬斷PE管,這類(lèi)事故在庭院地下管網(wǎng)中經(jīng)常發(fā)生。采用專(zhuān)用電熔機連接PE管,如果電壓、溫度、時(shí)間、冷卻過(guò)程未嚴格按工藝規范操作,或者電熔管件質(zhì)量不合格,連接部分未充分熔合而從外觀(guān)看不出來(lái),管網(wǎng)運行兩三年后仍會(huì )出現管件熔合處開(kāi)裂現象。衡陽(yáng)市已多次發(fā)生因PE管件質(zhì)量差引起的中低壓管漏氣事故??梢?jiàn),重要的燃氣管道應選用鋼管。
??? 2. 鋼管腐蝕穿孔產(chǎn)生泄漏
??? 埋地鋼管極易受電化學(xué)腐蝕,早期受技術(shù)限制,外防腐僅采用石油瀝青玻璃絲布防腐,這種防腐層吸水率高,老化快,與鋼管表面附著(zhù)力差,機械強度低,壽命一般只有5~15年。如果未采用陰極保護輔助手段,當涂層出現缺陷時(shí)無(wú)法提供電化學(xué)保護,運行數年后,鋼管的防腐層破損處會(huì )出現點(diǎn)腐蝕、穿孔漏氣現象,有些穿孔點(diǎn)的防腐層表面雖完整,但已與管道發(fā)生剝離,其間浸水。衡陽(yáng)市建設新村小區1996年敷設的庭院埋地鋼管,就只采用了石油瀝青玻璃絲布防腐,當時(shí)施工質(zhì)量不高,防腐層與管壁間有氣孔、皺褶,鋼管運輸施工過(guò)程中受到碰撞損傷,防腐層透水、導電。該管網(wǎng)某些部位已開(kāi)始進(jìn)入腐蝕期,應立即對其實(shí)施防腐層保護和陰極保護的“雙保護措施”,修補防腐層,追加犧牲陽(yáng)極法陰極保護(指利用金屬活性較埋地設備與管線(xiàn)的材質(zhì)要高的金屬材料作為陽(yáng)極,利用電化學(xué)腐蝕的原理,在腐蝕過(guò)程中首先腐蝕陽(yáng)極,從而達到保護陰極——設備與管線(xiàn)的目的)。
??? 對新建的埋地鋼質(zhì)管道工程,應采用3PE外防腐,以克服上述防腐層的缺點(diǎn),提高其電絕緣性能、抗剝離性能、防止和耐老化侵蝕性能。
??? 衡陽(yáng)市的多層、高層建筑綜合樓一般下部為商鋪,上部為住宅,不便于敷設地下樓前管,沿墻和砼柱七彎八拐安裝的地上管道不小于50km。初期管材選用無(wú)縫鋼管,安裝時(shí)按要求應在除銹后刷防銹漆兩遍,刷氯璜化聚乙烯漆兩遍;出地引入管法蘭上、下部要求刷環(huán)氧煤瀝青兩遍。但施工人員防腐前往往未完全清除管道上的鐵銹、污泥等污物,并且只涂上普通油漆,后期仍未認真除銹刷漆保養;出地法蘭距地面80~150mm,涂刷麻煩,常常施工不到位,使地上管道銹蝕嚴重,成為后期管網(wǎng)運行中最嚴重、且量最大的安全隱患。近年來(lái),室外地上管線(xiàn)改為采用鍍鋅鋼管,安裝采用焊接和法蘭連接,焊縫防腐工藝和前述一樣,這樣可以減少很多防腐工程量和銹蝕穿孔隱患。
