帥健

中國石油大學（北京）

近期發生多起燃氣管道事故，6月13日，湖北省十堰市燃氣爆炸重大事故造成26人死亡，138人受傷，其中重傷37人；10月21日，遼寧省沈陽市發生燃氣爆炸事故；10月24日，遼寧省瓦房店市一居民樓發生燃氣閃爆事故，后果和教訓極為慘痛。

根據十堰“6·13”燃氣爆炸重大事故調查報告分析，事故直接原因為天然氣中壓管道嚴重銹蝕導致破裂，泄漏的天然氣在涉事故建筑物下方河道內密閉空間聚集，遇商戶排油煙管道排出的火星發生爆炸。事故間接原因一是違規建設造成事故隱患，涉事故管道為改造后穿越涉事故建筑物下方的密閉空間，形成安全隱患，但該管道最初建設和后來改造，均未取得主管部門的審批同意。二是隱患排查整改長期不落實，涉事故管道的安全隱患多年來未能消除，運營單位從未下河道對涉事故管道進行巡查。三是企業應急處置嚴重錯誤，未按應急預案要求采取設立警戒、禁絕火源、疏散人員、有效防護等應急措施，在燃爆危險未消除的情況下，向公安、消防救援人員提出結束處置、撤離現場的錯誤建議，嚴重誤導現場應急處置工作等。

燃氣管道與長輸天然氣管道相比具有明顯不同的特點。其一，壓力低、管徑小、分支多且部分采用非金屬管材。其二，基本位于人口密集地區，管道周邊人員活動較多，第三方損傷往往是管道失效的主要原因。其三，低壓力導致泄漏量相對較少難以被管道自身的監控系統發現而持續泄漏，泄漏的天然氣極易充滿周邊的密閉空間，泄漏時間越長，在密閉空間積聚的氣體量就越大，遇火源導致的后果就越嚴重。由于這些不同特點，燃氣管道完整性管理不能簡單照搬長輸管道完整性管理的做法。

1  國外燃氣管道完整性管理狀況

在國外，由燃氣管道引發的事故不在少數。2014年3月12日，美國紐約Manhattan鬧市區發生燃氣管道泄漏，泄漏的天然氣進入兩棟多用途五層建筑內部，爆燃造成這兩棟建筑及周邊建筑物嚴重受損，5人死亡。2018年9月13日，美國馬薩諸塞州3個城鎮發生一系列燃氣泄漏，導致發生多起火災，70多幢房屋被毀得面目全非。據行業人士分析，該州的燃氣管道系統“老舊程度在全美各地排名靠前”，其中一些管道“超過百歲高齡”。

美國油氣管道總里程超過400萬千米，燃氣管道占管道總里程的比例達80%以上。據美國運輸部（DOT）管道和危險物品安全管理局（PHMSA）統計，2010—2018年間發生燃氣管道本體和焊縫事故共404起，超過一半（52.97%）事故由挖掘損傷造成（圖 1）。相比之下，因腐蝕導致的燃氣管道事故所占比例（2.72%）低的多，這是因為燃氣管道輸送的介質雜質含量少，受內腐蝕影響小，另外，相當一部分燃氣管道材質為PE管，耐腐蝕性較強。

建設年代較早的燃氣管道事故數量略高于建設年代較晚的燃氣管道（圖 2），但總體上不同年代建設的管道其事故所占比例相差不大，說明燃氣事故發生數量與管道新舊程度沒有太大關系。

美國于2004年開始燃氣管道完整性管理的研究，2006年出臺了《管道檢驗、保護、強制執行和安全法案》，該法案將防止第三方挖掘損傷程序提升到聯邦一級水平。PHMSA歷經5年完成了燃氣管道完整性管理法規的編制與修改工作，于2009年頒布美國聯邦法規《49 CFR Part192  Sub Part P》（《燃氣管網完整性管理》）。此后該法規成為燃氣管道完整性管理的綱領性文件，并于2011年在各大燃氣運營商中實施。

在此基礎之上，美國政府機構、行業協會相繼推出燃氣管道完整性管理標準、指南及體系文件，規范了燃氣管道完整性管理流程及工作內容，推進燃氣管道完整性管理的實施。其中，以《燃氣管網完整性管理》為基礎， PHMSA制定了燃氣管網完整性管理實施導則、小型液化石油氣完整性管理指南和燃氣管網完整性管理檢查手冊，美國燃氣協會(AGA)制定了《燃氣管網完整性管理指南》等，基本構建了燃氣管網完整性管理標準體系。

為了引起全社會對第三方挖掘損傷管道的重視，提高公眾參與度，美國專門立法成立了“811”統一呼叫中心，任何單位和個人在開挖土地之前都需要打電話進行確認，有效減少了挖掘損傷管道事件的發生。

2  國內燃氣管道完整性管理狀況

我國從2010年開始，逐步開展了燃氣管道完整性管理的研究與實踐工作，尤其是以深圳燃氣集團股份有限公司（深燃集團）、北京燃氣集團公司（北燃集團）以及中石油昆侖燃氣有限公司（昆侖燃氣公司）為代表的燃氣企業，在燃氣管道完整性管理方面均進行了有益的探索。

深燃集團經過十多年的努力，建立起了統一的數據采集標準，發布了技術標準文件，開發了燃氣管道完整性管理系統，涵蓋數據采集、風險評價、完整性評價、維修維護及效能評價等流程，實現了閉環管理。北燃集團以建設信息化平臺為基礎，建立了完整性管理數據庫，開發風險評價軟件，制定風險評價規程，開展檢測與風險評價工作，積極推進燃氣管道完整性管理工作。昆侖燃氣公司編制了中石油企業標準Q/SY 05015―2016《城鎮燃氣管網完整性管理導則》、Q/SY 05014―2016《城鎮燃氣管網泄漏檢測技術規范》、Q/SY 05018―2017《城鎮燃氣埋地鋼質管道外防腐層檢測技術規范》等多項燃氣管道標準。

住房與城鄉建設部先后發布了GB/T 50811―2012《燃氣系統運行安全評價標準》、CJJ/T 215―2014《城鎮燃氣管網泄漏檢測技術規程》、CJJ/T 51―2016《城鎮燃氣設施運行維護和搶修安全技術規程》等燃氣管道完整性管理相關標準，有力推動了燃氣管道完整性管理的標準化建設。

3  推進燃氣管道完整性管理的建議

基于國內外燃氣管道事故教訓，對推進燃氣管道完整性管理建議如下。

（1）強化燃氣管道完整性管理體系化建設

有效地開展完整性管理的各項工作，必須建立相應的管理體系。一是燃氣管道系統十分龐雜，涉及各類管道、各類附件及設施，如果沒有系統化的思維，很難實施統一管理。二是城鎮建設活動會使燃氣管道周邊環境發生改變，致使外部安全條件不斷變化并可能滋生新的影響因素，這就要求安全管理要與時俱進，以適應各類新出現的問題。三是燃氣資產非常復雜，在其全生命周期中，可能有多次權屬變更，易存在隱患識別死角。解決這些復雜問題，需要建立強有力的組織保障，完善企業安全管理體系，強化其完整性管理功能，有效化解燃氣安全面臨的各種問題。

（2）研發燃氣管道完整性管理關鍵技術

事故調查報告顯示，燃氣泄漏后管理單位并未第一時間發現并處理，在大量泄漏聚集后，才進行應急處置，此時的燃氣泄漏量已經達到600 m3，爆炸當量達到了225 kg TNT。目前長輸管道完整性管理的關鍵技術，如管道內檢測、管道泄漏監測與預警、管道缺陷評價等，不能完全照搬用于燃氣管道，需要進一步研發新技術、新裝備，實現對燃氣管道的隱患查找、狀態監測、風險評價和安全預警。

（3） 提升燃氣管網智能化水平

事故管道在建設和運營過程中經歷了改線、管理單位變更等，諸多因素使得管道運行單位對該事故管道管理不到位，從未對事故管道進行巡檢，巡檢人員對管道閥門位置不清楚，燃氣管道基礎信息不完整，從而造成事故的發生。因此，要將燃氣管道乃至所有地下管道數據資源進行有效整合、統一管理，提升燃氣管網的信息化、智能化水平，實現對整個燃氣管網統一、整體、綜合性的管理。

（4）實施老舊燃氣管道升級改造

事故管道運行年限超過了15年，外加河道潮濕氣體對管道的腐蝕，造成銹蝕破裂。對于腐蝕較為嚴重的管段，應考慮將鋼制管升級改造為PE管，降低因腐蝕導致泄漏失效的概率。同時，對于不便實施開挖換管的管段，或一些仍然有使用價值的管道，可以采用翻轉內襯等非開挖方法進行修復。如何升級改造老舊管道，保障改造后的管道安全運行，老舊管道實施報廢處置等，需要充分論證與不斷實踐。

（5）加強燃氣安全教育

當前，我國城鎮天然氣的應用非常普及，燃氣已進入千家萬戶，但是燃氣安全教育并未跟上燃氣發展的步伐。燃氣運營單位在燃爆危險未消除的情況下，提出結束處置、撤離現場的錯誤建議，居民用戶在泄漏發生時對危險毫無意識，致使事故傷亡慘重。因此，加強燃氣安全教育，樹立安全用氣意識，是預防事故發生的首要任務。建議從社區和學校普及燃氣安全教育，樹立安全用氣意識。燃氣管理和運營單位，應完善規章制度，定期入戶檢查，加強安全管理。

總之，完整性管理是保障燃氣管道安全運行的重要舉措，涉及管理體系、關鍵技術和教育培訓等多個層面。燃氣管道完整性管理的實施，需從體系建設、本質安全設計、關鍵技術研發、數據管理以及安全監管等多個方面全力推進。

作者簡介：帥健，中國石油大學（北京）安全與海洋工程學院教授/博導，主要從事油氣儲運安全、管線力學、完整性管理的教學與科研工作。聯系方式：010-89733772，shuaij@cup.edu.cn。