欧洲天然气管道失效事件统计分析（1970-2022）

摘要

EGIG统计了15万公里天然气管道1970-2022年间的失效数据，其中约2/3的管道运行了30年以上；高钢级高压力大口径管道越来越多，但X80极少；近5年来每1万公里管道每年意外泄漏约1次；近10年来，管道泄漏原因中腐蚀占比1/4，其次为第三方损坏和地质灾害；高压力大口径管道破裂后39.3%着火，6起肇事者死亡；一半管道泄漏事件为内部发现，其次为公众。

1数据来源与统计范围

本文数据来源于欧洲天然气管道事件数据组织（EGIG）的天然气管道失效事件报告第12版（2024年12月发布）。

1982年，六家欧洲天然气管道企业发起了收集和共享所辖管道意外泄漏事件数据的倡议，后来正式成立了EGIG组织。目前加入该组织的有19家天然气管道企业，管道里程共计15万公里，数据统计时间为1970-2022年，共收集到1463起管道事件。

事件统计范围如下：

--导致天然气意外泄漏的事件；

--管道统计范围限定为：陆上钢质管道、最大操作压力大于1.5MPa，非厂区/场区内管道；

--不包括集输管道，不统计设备或部件的失效。

2管道统计

2.1管道总里程统计

历年来EGIG组织统计的管道里程如下图，从图中可以看出，管道总里程从1970年的3万公里增加到2022年的15万公里。

图1 历年统计的管道里程

2.2管道管径分布统计

这些管道的管径分布统计如下图。从图中可以看出，占比最多的为5~11寸管径的管道，其次为11~17寸和35~41寸。同时也可以看出，大口径管道占比在不断增加，所以欧洲的天然气管道也在朝着大口径方向发展。

图2 历年统计的管道管径分布

2.3管道建成年份统计

下图是每年建成管道的统计图。从图中可以看出，占比最多的管道建成于1964~1973年，距今已经49~58年不等。其次为1974~1983年，距今已经39~48年不等。然后是1984~1973年，距今已经29~38年不等。

2014年以后建成的管道占比很少。比较历年各时期管道里程数据，可以看出无明显变化，这些管道应该仍在运行，因此可以确定欧洲绝大部分的天然气管道运行年限已经很长，2/3以上为老龄管道。

图3 历年建成的管道统计图

2.4管道钢级统计

下图是历年管道钢级统计图。从图中可以看出，占比排名前4的分别是Grade B、X52、X60和X70，我国目前高压力大口径管道普遍采用的X80钢占比很少。Grade A用在老旧管道上，从图中可以看出2010年集中退役了一批老管道。

图4 历年管道钢级统计图

2.5管道压力统计

下图是历年管道最大操作压力统计图。从图中可以看出大部分管道最大操作压力为6.5~7.5MPa，占比超过50%。此外高压管道占比逐年增加，所以欧洲天然气管道也有明显的朝着高压发展的趋势。

图5 历年管道最大操作压力统计图

3管道失效统计

3.1管道失效次数与失效频率统计

1970-2022年期间，发生的管道失效事件总数为1,463起。统计如下图。可以看出1985年次数最多，近10年来基本平稳，每年少于30次。

图6 历年管道失效事件数量

管道失效频率计算结果见下表和图。可以看出管道失效频率整体下降趋势明显。其中过于久远的计算结果可参考性不大，近10年来管道失效频率基本稳定在每1000公里管道每年失效约0.1次，即每1万公里管道每年失效约1次。

表1 管道失效频率

图7 历年管道失效频率

3.2管道失效原因统计

下图是近10年来管道失效原因统计图。从图中可以看出，腐蚀占比25.73%，约1/4；其次为外部干扰/第三方损坏，占比22.81%；然后是土体移动/地质灾害，占比19.3%；然后是施工缺陷/材料失效，占比17.54%；原因未知占比14.04%。

图8 近10年来管道失效原因统计图

各失效原因引起的管道失效频率历年变化如下图。可以看出第三方损坏引起的管道失效频率下降趋势明显，土体移动引发的管道失效频率也有下降的趋势，施工缺陷/材料失效引起的管道失效频率总体平稳，但腐蚀引起的管道失效频率近年来有增加的趋势（根本原因为管道老化）。

图9 各失效原因引起的管道失效频率历年变化

详细分析结果见下表：

表2 各失效原因引起的管道失效频率

3.3管道失效模式统计

历年管道失效模式统计图如下。从图中可以看出，管道绝大部分失效模式为小孔泄漏/渗漏，其次为中孔泄漏，然后是管道破裂。

图10 历年管道失效模式统计

各失效原因对应的管道失效模式如下图。可以看出腐蚀主要引起小孔泄漏，第三方损坏主要引起管道中孔泄漏，土体移动主要引起管道破裂。

图11 管道失效原因与失效模式对应图

3.4关联分析

腐蚀原因引起的管道失效频率与管道建成年份的对应关系如下图。可以看出老管道腐蚀问题明显，2004年后建成的管道基本没有腐蚀引起的管道失效。

图12 腐蚀原因引起的管道失效频率与管道建成年份的对应关系图

下图是腐蚀类型与腐蚀形貌统计。可以看出点蚀占比较大，外腐蚀占比较大。

图13 腐蚀类型与腐蚀形貌

下图是历年施工缺陷引起的管道失效频率统计图。从图中可以看出，早些年施工缺陷引发的管道失效下降明显，但近年来又开始增加。

图14 历年施工缺陷引起的管道失效频率统计图

土体移动引发的管道失效事件中，各二级原因占比分析如下图。可以看出68.46%为滑坡，其次为洪水，占比13.08%。没有因地震引发管道失效事件的上报。

图15 土体移动中二级原因占比图

下图为腐蚀引起的管道失效频率与管道失效时的运行年限对应图。从图中可以看出，管道运行20~25年时，腐蚀引起的管道失效频率最高。一般说来，管道运行年限越长，腐蚀引起的管道失效频率越高才是，下图这一结果可能与管道企业对不同运行年限管道采取的管道检测修复与腐蚀防护措施力度，及运行年限过长管道逐步退役等因素有关。

图16 腐蚀引起的管道失效频率与管道失效时的运行年限对应图

4管道失效后果统计分析

天然气管道失效后果方面，1970-2022期间5.2%的管道泄漏后着火，但17寸及以上管道发生破裂后，着火比例高达39.3%。

下图为管道失效造成死亡人员统计。管道失效引起的人员伤亡统计中，6起（0.41%）事件导致人员死亡，管道失效也是这些人员造成的。2起(0.14%)事件造成了公众死亡，还有2起造成承包商和消防人员死亡。

图17 管道失效造成死亡人员

5管道失效发现途径统计分析

管道失效发现途径统计如下表。可以看出，2013年以来，一半的管道失效都是管道企业自行发现的，其次为公众发现，然后是土地所有者发现。

表3 管道失效发现途径