曹嵐 楊連青 武偉

上海市燃氣設備計量檢測中心有限公司

依據原國家質檢總局頒布的特種設備目錄，截至2018年全國壓力管道總長度超過80萬公里，其中城鎮燃氣管道約40萬公里，直接關系人民群眾生產生活。但是，隨著燃氣管道使用年限增長，尤其是城市建設改變了管道沿線的敷設環境，引發的風險和隱患不斷增多，因腐蝕、第三方損壞等導致的泄漏爆炸事故時有發生，嚴重制約城市安全發展。

GB 32167―2015《油氣輸送管道完整性管理規范》適用于遵循GB 50251或GB 50253設計，用于輸送油氣介質的陸上鋼質管道。城鎮燃氣管道與油氣輸送管道有許多相同屬性，同時也有許多差異，急需研究城鎮燃氣管道完整性管理關鍵適用技術，制定科學合理的標準規范。

1 城鎮燃氣管道運行管理

1.1 安全監管現狀

目前，國家市場監督管理總局綜合管理特種設備安全監察、監督工作。《城鎮燃氣管理條例》規定國務院建設主管部門負責全國的燃氣管理工作，縣級以上地方人民政府燃氣管理部門負責本行政區域內的燃氣管理工作。兩者存在交叉監管現象，各行其是，缺乏有效協同，導致監管區域界限不清、監管職責不明，監管方式和程度各異，存在管理盲區。

1.2 標準體系現狀

最高工作壓力大于或者等于0.1 MPa且公稱直徑大于或者等于50 mm的城鎮燃氣管道屬于國家監管的壓力管道，其生產、經營、使用、檢驗檢測和監督管理應遵守《特種設備安全法》。城鎮燃氣發展規劃與應急保障、燃氣經營與服務、燃氣使用、燃氣設施保護、燃氣安全事故預防與處理及相關管理活動遵守《城鎮燃氣管理條例》，其規劃、設計、施工、運行等標準規范主要由住房及城鄉建設部頒布。法規標準由不同部門牽頭制定并實施，導致標準體系不完整、不系統，甚至部分內容不一致，如檢驗規程中涉及PE、鑄鐵等燃氣管道的內容較少且缺少技術更新，配套的檢測評價標準缺失，不具可操作性，急需建立完善的城鎮燃氣管道標準體系。

1.3檢測技術現狀

受限于城鎮燃氣管道分支多、口徑小、壓力低等特點，導致很多管道檢測評價技術并不適用，管道本體安全和關鍵位置無法得到有效控制，亟需研究燃氣管道的檢測、監測、評價等關鍵技術，實現對燃氣管道隱患排查、狀態檢測和安全預警的目的。

（1）低壓力、小口徑鋼質管道內檢測技術。

（2） PE管道定位、管體損傷非開挖檢測技術，非金屬管道可靠性評估技術。

（3）危險源識別和定量風險評估技術。

（4）強干擾鋼質管道非開挖檢測技術。

（5）占壓、穿越河流段管體損傷檢測技術。

（6）管體微泄漏檢測監測技術。

2 城鎮燃氣管道完整性管理體系

借鑒油氣輸送管道完整性管理經驗和發達國家城鎮燃氣管道完整性管理技術，結合運行管理現狀，城鎮燃氣管道完整性管理體系應包括數據采集與整合、危險因素單元識別、風險評估、檢測評價、維修與風險減緩和效能評價。 

2.1 數據采集與整合

新建燃氣管道的數據采集與整合應從設計階段開始，包含管道全生命周期不同階段、不同種類和各種屬性。管道建設期數據采集內容包含管道屬性數據、管道環境數據、施工過程中的重要過程及事件記錄、施工記錄及評價報告等，以施工管段為單元建立GIS系統平臺， PE管等非金屬管道應設置控制點和位置跟蹤點。

已投用燃氣管道應在城市地下管線普查基礎上，建立和完善綜合管理信息系統。信息應包括但不限于按照相關技術規程進行探測、補測數據，重點掌握地下管線的規模大小、位置關系、功能屬性、產權歸屬、運行年限等基本情況。

管道運行期間采集的數據包括管道屬性數據、管道環境數據、管道檢測維護管理數據，包括巡檢、維修、故障、運行等業務信息，以及日常運行狀況、第三方施工、違規占壓、泄漏檢測、隱患排查、維護維修管理、定期檢驗、風險消減等。

實時監測的數據應動態更新，周期性采集的數據應定期更新，其他變動的信息應及時更新，確保數據采集和整合及時有效。

2.2 危險因素單元識別

城鎮燃氣管道可在數據采集與整合的基礎上，開展危險因素單元識別。如全面排查地下管線的運行狀況，摸清地下管線存在的結構性隱患和危險源。易發生密封面泄漏的閥井、門站等關鍵位置單獨進行危險因素單元識別，辨別其危害性。

2.3 風險評估

城鎮燃氣管道風險評估程序見圖 1。

風險評估結果的準確性和有效性取決于數據采集的完備程度， GB/T 27512―2011《埋地鋼質管道風險評估方法》不適用于非金屬城鎮燃氣管道，且依據管道沿線人口密集程度、土壤腐蝕性、建筑物的密集程度和重要程度劃分管段也不盡合理。可將燃氣管道泄漏的故障樹模型與事件樹模型結合開展定量評價，通過最小割集計算得出導致管道泄漏的主要風險因素，利用三角模糊數表示燃氣管道泄漏后果的發生概率和后果的嚴重程度，采用專家評分法、模糊層次分析法、模糊綜合評價技術確定管道泄漏后果的風險等級，以實現燃氣管道的分級管理。最終建立風險矩陣圖（圖 2），實現動態風險評估并指導檢驗維修。

2.4 檢測評價

受限于城鎮燃氣管道檢測技術的局限性和開挖直接檢測難度，依據現有檢測數據顯示70%以上的缺陷由制造安裝過程產生，應加強元件制造和管道安裝質量控制，并建立管體基礎數據庫。

高風險管段位置可借助監測技術和無線遠傳技術，實時掌握其本體安全狀況，當預測管體損傷超出可接受范圍時，結合低頻導波等管體損傷局部開挖直接檢測技術進一步確定損傷程度。具備內檢測條件的管道優先選用內檢測技術，否則應在損傷模式識別和風險評估的基礎上開展直接檢測。

按照TSG D7004―2010《壓力管道定期檢驗規則—公用管道》要求，設計壓力介于1.6～4.0 MPa之間的高壓和次高壓燃氣管道在開展全面檢驗之后應進行合于使用評價工作。根據完整性評價結果確定是否采取進一步維修措施，可最大程度實現經濟性與安全性的統一。因此，當檢測出嚴重缺陷或超出標準范圍的缺陷應及時開展完整性評價。

2.5 維修與風險減緩

未能通過完整性評價的缺陷、處于失效后果不 可接受區域的嚴重缺陷，應及時采取維修措施，并在缺陷修復之前采取必要的監控和安全防護措施，制定科學的應急預案，避免事故發生。缺陷修復措施參考GB 32167―2015《油氣輸送管道完整性管理規范》推薦內容。采取修復措施后，應進行風險再評估，并確定下次風險評估周期。

2.6 效能評價

采用管理審核、指標評價和對標方法等定期開展效能評價，確定完整性管理開展的有效性和科學性，發現并改進管理中存在的問題，進一步提升安全管理水平。

針對發現危及管道安全的嚴重缺陷或已經發生失效的事件，應根據現場調查結果及收集到的相關資料，開展失效分析，找出失效原因，改進和完善管理措施。

3 管理建議

（1）明確各級地方政府相關部門和管道企業在城鎮燃氣管道完整性管理中的職責，便于推動完整性管理工作。

（2）及時開展城鎮燃氣管道標準體系研究，統一標準要求，修訂公用管道檢驗規程，制訂PE非金屬管道檢測評價標準。

（3）改進城鎮燃氣管道元件制造和安裝過程中的監管要求，加強本體安全的源頭治理工作。

（4）開展城鎮燃氣管道檢驗監測評價關鍵技術攻關，解決非開挖檢測技術難點和盲區，提升管道本體安全。

（5）宣傳和推廣城鎮燃氣管道完整性管理工作，構建全民參與的管理體系。

作者：曹嵐，女， 1980年生，碩士，上海市燃氣設備計量檢測中心有限公司工程師。