城镇煤气输配系统事故原因分析

2011-02-07上海宝江燃气有限公司刘戈兵

上海煤气 2011年5期

上海宝江燃气有限公司刘戈兵

1 城镇煤气输配系统简述

一般城镇煤气输配系统是指煤气管道输配系统。城镇煤气输配系统是一套复杂的综合设施，通常由低压、中压及高压等不同压力等级的燃气管网组成。我公司管辖的宝钢地区民用输配系统主要是由储气设备、输配管网、调压设施以及运行管理设备和监控系统共同组成。

输配管网将储气站的燃气输送各个调压室、燃气用户，并且保证沿途输气的安全可靠。城镇煤气输配管网通常采用地下敷设的方式，沿城市道路、人行便道敷设，有时根据需要也敷设在绿化带内；采用的管材主要有钢管、铸铁管，敷设时依据燃气性质、系统压力等级和施工要求综合选用。

为保证煤气管网的安全运行，并考虑到以后检修和接线的需要，在煤气管道的适当地点需设置一些必要的附属设备。通常这些设备包括补偿器、排水器、阀门、放散管等。

建筑物煤气供应系统一般由用户引入管、水平干管、立管、用户支管、燃气计量表、用具连接管和燃气灶具组成。

2 主要煤气事故的原因种类

我公司管辖区域的煤气输配系统是一个复杂的、可维修的、网络化的综合设施，管网的覆盖面广、管线长度较长，包括中、低压不同压力等级的燃气管线，各种类型的调压装置以及排水井、阀门、补偿器等众多的附属设施，这些设备大多埋在地下，环境情况多变，日常监测困难，整个系统的各环节都有不同程度风险性，影响煤气输配系统故障的原因众多并且相互之间内在影响关系极其复杂，其中任何一个部分出现问题，就有可能导致整个煤气输配系统瘫痪，在现实中只能对主要的一些故障原因进行研究分析。

本文综合考虑我公司管辖区域范围内煤气输配系统的实际情况，在确定主要故障原因时按照二级煤气输配系统各大主要部分的功能性将其划分为储配站、输配管网和煤气用户3个部分，在每个部分中分析各自的造成煤气事故的主要原因，结合公司的维修记录的统计数据及参考相关书刊文献，选取引起我公司区域内煤气输配系统事故的 73个主要原因，见表1、表2。

表1 造成煤气二级输配系统事故的主要因素(1)

表2 造成煤气二级输配系统事故的主要因素(2)

3 事故原因分析

3.1 事故因素网络构建

造成煤气输配系统事故的主要原因已经确定，在运用复杂网路相关知识对二级煤气输配系统事故原因进行分析之前首先要构建事故原因关系网络。

以73个引起煤气二级输配系统事故的主要原因为节点，以它们之间的相互影响关系为边建立网络。通过软件绘制出煤气二级输配系统主要事故原因网络图如图1所示：

图1 事故因素复杂网络

3.2 数据分析

运用网络的相关研究方法，并结合现实中的煤气事故统计资料，通过软件对主要的统计数据进行检索、分析、归类、排序，获得在整个事故因素复杂网络图中，煤气二级输配系统中最可能发生的事故原因。这对我公司管辖区域的煤气二级输配系统的安全运行有着重要的影响。

位于前3位的造成事故的因素见表3。

表3 可能造成事故的前3位的原因

3.3 关键原因分析

通过软件的统计、计算、排序，揭示了对煤气二级输配系统安全运行最容易产生事故的因素。某个节点的因素排列越靠前，说明该事故因素发生的概率越大，该因素也就越容易引起整个煤气二级输配系统的故障。

整个煤气二级输配系统事故因素网络中，概率最大的事故因素为管道泄漏。这主要是因为在整个煤气二级输配系统中煤气管道如蜘蛛网般遍布在马路、街道、小区、工厂等各个生活、生产和商业区域，在几百公里长度的管线上，煤气管道的施工质量、管道的材料质量、铺设环境、埋设深度、路面活动、人为破坏等因素都会造成煤气的泄漏，任何一处的泄漏都可能会产生中毒、燃烧、爆炸等事故，会对社会、公众造成人身和财产的损害。

概率同样较大的是管道附属设备故障，以及各种不同种类的阀门、补偿器、排水井、调压器和放散管等。这些附属设备型号各异、数量众多，其中的任何一个设备出现问题(尤其是阀门故障)都有可能会导致整个区域内煤气输配系统的瘫痪、失效。

煤气用户是煤气输配系统的最后环节，确保燃气用户设施安全、便捷的使用是整个煤气输配系统的最终目的。煤气用户缺乏煤气安全使用知识是产生事故很重要的原因，主要原因可以归纳为：煤气用户燃气灶具使用不当、私接私装煤气管道、气种与燃具不匹配、室内管道暗管铺设、热水器烟道安装不规范、煤气设备质量较差、操作方法出现失误等。例如，不经相关管理单位的允许，在技术条件达不到的情况下私自改装燃气管线；有的用户购买劣质三无产品灶具或使用超过使用年限的燃具；在燃气设备点火的情况下用户长时间的离开，甚至有的用户根本没有使用燃气设备后关闭燃气阀门的习惯，这就使管道燃气处于常开的状态，极易引发燃气事故。

气质差、管道施工质量差和违章占压等问题都会造成煤气管道内堵塞和积水，严重时就会影响到整个煤气输配系统的效率，对用户产生影响，使用户长时间无法正常用气。

第三方的影响破坏可以分为自然因素和人为因素两种，其中人为因素占主要部分。第三方的影响破坏主要与燃气输配管道的敷设环境、埋设深度、路面活动的状况、城市建设活动等有关。随着城市建设加快和扩容速度的增加，城市建设施工项目增多，市政拆迁、施工单位违章施工、违章建筑占压、大重型车辆碾压、地质自然沉降等原因造成管道破坏的燃气事故呈不断上升趋势。

由于管材本身的质量不合格或施工质量原因使燃气管道防腐层遭到破坏，随着燃气管网运行时间增长，易使设施老化，特别是在腐蚀性较强的环境下燃气管道往往更易造成腐蚀性破坏。

4 预防措施

总体来说我公司区域内的煤气二级输配系统的特点是输配线路较长、覆盖面积大、接头点位多，并且大多数管线敷设于地下，容易受到各种内、外因素的影响，埋地煤气管道进行日常检测困难。

如何及时地发现煤气输配系统中的薄弱环节，及时地进行维护，防患于未然，最大限度地降低事故发生的概率，确保煤气输配系统能够长期处于安全、稳定、高效的运行状态，对煤气输配系统进行事故风险评价是必不可少的方法。评价时重点要检测煤气事故统计中事故率高发的那些影响因素，例如：管道泄漏、管道附属设施、用户的安全使用煤气、管道堵塞、第三方的影响破坏等。同时，建立健全科学的安全管理制度，严格落实安全生产责任制度，确保做到分工明确、专人负责、责任落实，采取积极有效的防范管理措施也尤为重要。

加强我公司区域内煤气二级输配系统安全运行的预防措施：

4.1 合理设计，严把施工质量关

设计是否科学合理，是保证煤气输配系统安全运行的前提。在设计之初，进行科学合理的调研，认真勘察现场，制定准确的设计方案，使整个煤气输配系统的设计科学合理。在施工过程中进行严格的质量监督，严格地按照施工组织设计的标准执行，例如，选用什么样的管材、直径压力标准如何、管道埋深等必须一丝不苟地按照国家标准执行；严格控制各施工环节，确保工程质量，不留安全隐患。

4.2 使用新技术和新材料，解决管道防腐问题

我公司由于目前依旧输配宝钢焦炉煤气，所以只能有限制地在小范围内使用PE管(聚乙烯管)，一旦在不久的将来置换成天然气后，在满足设计标准的前提下，我公司将积极推广使用PE管，在管材上解决耐腐蚀性问题，增加煤气输配管线使用寿命和安全系数。对于埋地钢质燃气管道则应加强阴极保护技术的使用。

4.3 健全设备运行管理制度，加大管线巡查力度

随着使用年限的推移，一些煤气管线周围地质情况发生该变，管线腐蚀、老化，造成输配系统泄漏事故也呈上升趋势。这就要求对运行燃气管网加强巡查力度，例如，对重点地段，设置集水井地段重点布控排查。巡查时对野蛮施工等造成燃气设施损坏的行为要及时制止。

4.4 加大技术投入，采用科学先进的安全管理方法

完善SCADA系统，实现监测点流量、压力、温度等参数的实时动态监控、记录；建立GIS(地理信息系统)，快速、准确确定输配系统异常情况，实现区域内煤气输配系统科学化、信息化的管理。

4.5 加大安全用气宣传力度，强化用气安全管理

加强对煤气用户安全知识宣传普及的力度，提高煤气用户安全防患意识，减少煤气安全事故的发生。定期对煤气用户开展煤气器具安装使用情况安全检查，杜绝私自改装煤气管线，消除潜在安全隐患。随着燃具设备质量的不断提高，强排风热水器和带熄火保护装置的灶具的普及，燃气报警设备的安装，燃气事故防范安全知识的宣传、普及，用户安全意识的不断加强，由用户原因造成的煤气事故正在逐年降低。