城镇燃气运行管网是现代城市重要的基础市政设施之一,是城市生命线之一。四通八达的城市燃气管网承担着输送燃气到千家万户和工商餐饮用户燃气的重要任务。城镇燃气运行管网是城燃企业的命脉,城镇燃气管网是否安全运行关系到城燃企业是否能安全、正常、持续给用户供应燃气,关系到燃气用户能否安全正常使用燃气。确保燃气管网安全正常运行,是城燃企业的职责和义务。
随着城镇燃气的高速发展,燃气管网已敷设到城市的各个角落,密布城市地下。从“西气东输”发端,城镇燃气快速发展20年,突飞猛进,城市气化率大大提高。城燃企业为城市的气化率和碳中和做出了很大贡献。同时,随着城燃企业的高速发展,早期投运的燃气管网因材质和工艺及环境因素影响已开始老化,逐步出现了“带病运行”的现象。燃气运行管道按设计要求,使用年限不得低于30年。有的城市运行燃气管网可能已超过设计使用年限。改造投运时间长,管网老化“带病运行”燃气管网,需要投入巨大资金、人力和物力,对城燃企业来说压力巨大。
燃气管网“带病运行”给城燃企业带来很大安全风险。据《全国城市燃气事故分析报告》指出,2023年全国发生燃气事故612起,其中天然气事故285起,造成16人死亡,167人受伤。管网事故211起,死亡4人,受伤5人,天然气事故类型中管网问题超七成,排在前两位的为第三方施工破坏和管道腐蚀泄漏,管网事故占突出位置。
目前,在运行的燃气管道材质主要有,铸铁管道(灰口铸铁和球墨铸铁管道),钢制管道和聚乙烯管道三种材质。铸铁管道投运时间最长,安全风险最高。灰口铸铁强度较低,无延伸性,不能承受较高的内压和外力,容易破裂。因此,逐步淘汰灰口铸铁管道,改为球墨铸铁管道。随着科学技术的进步,钢铁制造业的发展,开始大量使用钢制管道。钢制管道的缺陷是耐腐蚀性差,容易造成腐蚀破裂。随着新材料的出现,美国在1956年开始使用聚乙烯PE管,并在欧洲和北美迅速推广。我国进入二十一世纪才大量推广使用。
湖北十堰市张湾区盐湖社区“6.13”重大燃气事故,就是一起严重的违规施工导致燃气管道穿越建(构)筑物和密闭空间,发生的重大燃气事故。从燃气事故调查报告可以看出,事故直接原因是天然气中压钢管严重腐蚀导致破裂。泄漏的天然气在挤满市场涉事故建筑物下方的河道内密闭空间积聚,遇餐饮用户排油烟管道排出的火星发生爆炸。从事故直接原因可以看出,这次燃气事故是一起严重的违规施工造成运行燃气管网“带病运行”发生的燃气事故。导致燃气管网“带病运行”的原因,一是违规施工改造,造成燃气管道穿越建(构)筑物下方和密闭空间,形成高风险和安全隐患。建(构)筑物占压燃气管线和燃气管线穿越密闭空间,是严重的高风险和安全隐患。本身改造燃气运行管道,就是一个消除安全风险和安全隐患的过程,但是违规施工导致产生新的安全风险和安全隐患。二是燃气管道穿越河道恶劣环境,没有采取安全保护措施加强监护,恶劣的环境加速燃气管道腐蚀,长期忽视安全风险和安全隐患,未消除安全风险和安全隐患,导致燃气管道严重腐蚀破裂,最终酿成发生一起重大燃气事故。
同样,潍坊高密市交运天然气有限公司2023年8月13日发生的一般燃气事故(以下简称“8.13”一般燃气事故)调查报告指出,事故的直接原因是农商银行东岭支行北侧高密市交运天然气有限公司管道发生燃气泄漏,泄漏的天然气通过银行污水管道缝隙和周边土壤渗透蔓延至银行卫生间后,通过通风管道进入办公区域,集聚到爆炸极限遇银行工作人员在备餐间使用电热壶时,产生的电火花发生爆炸。
“8.13”一般燃气事故报告认为,泄露的燃气管道工程直径200mm,管道壁厚11.3mm不符合《燃气用埋地聚乙烯管材》的要求,应为工作压力0.2-0.4MPa,PE管的厚度应为18.2±2mm;电熔套厚11.3mm,不符合《燃气用聚乙烯管件》的要求,管件壁厚应不小于GB15558.1规定的同规格管材的壁厚;燃气管道与上方污水管道垂直距离不达标,经现场测量污水管道与下方燃气管道的垂直距离60mm,实际应为埋地燃气管道与排水管道垂直距离应为0.15m;燃气管道上方的树根(平均直径60mm)及污水管道挤压,引起燃气管道局部下沉,造成挤压点的电熔套中间部位破裂,导致天然气泄漏。
事故间接原因,未经设计施工。事故段及周边燃气管道未委托有资质的设计单位进行设计,在不具备施工条件的情况下,使用不达标燃气管道、管件材料违规进行燃气管道施工,导致燃气管道长期带病运行,从源头埋下事故隐患。
从“6.13”和“8.13”两起燃气事故调查报告可以看出,两起燃气事故有相似之处。均是违规施工造成燃气管道先天不足存在缺陷,埋下事故隐患,长期未消除安全风险和安全隐患,导致燃气管道长期“带病运行”;均是巡检不到位,未及时发现燃气管道泄漏,导致燃气事故发生。“6.13”燃气重大事故,违规施工造成燃气管道穿越建(构)筑物下方和密闭空间,“8.13”一般燃气事故,在未经有资质的设计单位设计,违规施工使用不达标的管材和管件与污水管道安全距离不符合要求,管道上方种树树根挤压燃气管道,致使电熔套破裂发生燃气泄漏。按照有关规定,在燃气管道保护范围内或燃气输配管道及附属设施控制范围内禁止种植深根植物或根系深达管道埋设部位可能损坏管道及防腐层的植物。这两起燃气事故燃气管道材质不同,一是钢制燃气管道,腐蚀破裂导致燃气泄漏。一是聚乙烯燃气管道,树根挤压聚乙烯电熔套破裂,导致燃气泄漏。
纵观“6.13”和“8.13”两起燃气事故调查报告,燃气管道存在安全风险和安全隐患均“带病运行”,严重危害燃气管网安全运行。防止燃气管网“带病运行”,安全风险转化为安全隐患,安全隐患转化为燃气安全事故,就要积极采取有效安全措施和管控措施,化解安全风险,消除安全风险,从源头上杜绝安全风险,预防防止安全风险转化为安全事故。
从“6.13”和“8.13”两起燃气事故也可以看出,制约影响燃气管道的生命周期的主要因素是燃气管道的材质、投运时间长短,燃气管道周边环境。针对不同材质,不同投运时间的燃气管道,采取不同的有效管控办法和安全措施。聚乙烯管道和设阴极保护的钢制管道,检测周期不应超过1年;铸铁管道和未设阴极保护的钢制管道,检测周期不应超过半年;管道运行时间超过设计年限1/2,检测周期应缩短至原周期的1/2。对“带病运行”的燃气管道,应加密巡检频次,加强监护和维护,防止燃气事故的发生。
宁夏银川富洋烧烤店“6.21”特别重大燃气事故发生之后,国务院安委会发布《全国城镇燃气安全专项整治工作方案》(以下简称方案)。《方案》指出,对发现燃气运行管网管道老化带病运行、违规占压燃气管道的“问题管网”,全面排查整治。纳入老旧小区改造,全面推进“问题管网”改造。鼓励选用新设备、新材料、新工艺,提高燃气管道本质安全与智能化,消除安全风险和安全隐患,坚决遏制燃气事故的发生。
城镇燃气管网改造是一项艰巨而复杂的工程,涉及面广,需多方面的配合和支持。国务院印发《城市燃气管道老化更新改造实施方案》(2022-2025年)规定,城市(含县城,下同)燃气管道老化更新改造是重要的民生工程和发展工程,加快城市燃气管道老化更新改造,对全部灰口铸铁和球墨铸铁管道全部更换,对钢制管道和聚乙烯管道,经评估存在安全隐患的进行改造。同步推进数字化。网络化、智能化建设,加强燃气管道和设施运行维护养护。2023年7月5日,住建部发布《住房城乡建设部扎实有序推进城市更新工作的通知》指出,坚持统筹发展安全,把安全发展理念贯穿城市更新工作各领域全过程,加大城镇燃气管道等老化更新改造力度,确保城市生命线安全,坚决守底线。同时,住建部部长倪红在两会期间表示,今年改造燃气等各类管道约10万公里。
近日,住建部印发《住房城乡建设系统安全生产治本攻坚三年行动方案》(2024-2026年)明确规定,对“问题管网”带病运行等风险隐患综合施策提升本质安全水平,加快推进城镇燃气老化管道等更新改造。
“3.13”燕郊发生燃气事故(事故原因正在调查)之后,陕西省、江西省、黑龙江省、浙江省等地方政府相继发布《城市燃气管道“带病运行”问题专项治理工作方案》,全面排查“带病运行”燃气管网,加快城市生命线建设,及时发现安全风险和安全隐患,加快老化城镇燃气管网“带病运行”管网改造,加强对城市燃气生命线周期管理,消除安全风险和安全隐患,确保城市燃气管网安全正常运行,坚决遏制燃气事故的发生,构建长效安全风险分级管控和事故隐患排查双重预防机制,建立适合城镇燃气发展的安全管理机制。
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