聚乙烯燃气管道基于风险的检验与评价的应用

陈仲波

(福建省锅炉压力容器检验研究院，福建 福州 350008)

聚乙烯燃气管道基于风险的检验与评价的应用

陈仲波

(福建省锅炉压力容器检验研究院，福建 福州 350008)

文章系统阐述了聚乙烯燃气管道基于风险的检验与评价体系，将该体系应用到实际工程，检验出多处的安全隐患，为燃气管道的安全提供了保障，也得到了管道的风险等级，为燃气公司的风险管理提供依据。实践证明，该检验方法体系是可行的。

聚乙烯管道；基于风险的检验；评价

1 引言

近几年，聚乙烯燃气管道以优异的性能逐步取代钢管，在地下燃气管网中得到广泛应用，聚乙烯燃气管道系统的安全运行与其质量息息相关。

目前，聚乙烯燃气管道铺设、焊接、安装等的质量控制主要依赖规范的操作，但由于工程施工时无法避免的人为因素、设备因素及自然因素等原因，使管道质量难以得到可靠保证。另一方面，目前对聚乙烯燃气管道的无损检测技术还不成熟，导致一些存在危害性缺陷的管道投入使用，给燃气管道的使用带来了安全隐患。由于聚乙烯燃气管道输送的是易燃易爆介质，管线一旦失效将引发灾难性事故，对人民生命和财产造成巨大损失。因此，开展聚乙烯燃气管道检测与评价，保证聚乙烯燃气管道系统的安全运行势在必行。

文中针对聚乙烯燃气管道安装与运行中可能出现的安全质量问题，开展了聚乙烯燃气管道基于风险的检验与评价体系的研究工作，并将研究成果应用到实际检验中。

2 聚乙烯燃气管道基于风险的检验与评价体系

聚乙烯燃气管道基于风险的检验与评价体系分为四个部分，即资料审查、风险评估、现场检验检测、风险评价，其程序流程图见图1所示。

图1 基于风险的检验与评价程序流程图

2.1 资料审查

资料审查应根据TSG D7004-2010《压力管道定期检验规则——公用管道》[1]的规定进行，主要审查安全管理资料（包括使用登记证、安全管理规章制度与安全操作规则、作业人员上岗持证情况等）、技术档案资料（包括定期检验报告，必要时还包括设计资料和安装、改造、维修等施工、竣工验收资料等）、运行状况资料（包括日常运行维护记录、隐患排查治理记录、改造与维修资料、故障与事故记录等）。

2.2 风险评估

聚乙烯燃气管道的风险评估应包括风险预评估和风险再评估。风险预评估是对资料审查分析完成后，全面检验开展前，按照有关安全技术规范及其相应标准进行的风险评估。风险再评估是使用单位对管道采取相应的修复或采取降压措施后，重新对风险预评估结果进行的修正。

风险评估前应根据管道实际情况，对管道进行评估区段划分，辨识危害管道结构完整性的潜在危险，分别对管道的失效可能性因素和失效后果因素进行评估，最终得到管道风险等级，从而确定管道的检验方法和重点检验位置[2-3]。

2.3 现场检验检测

聚乙烯燃气管道的现场检验检测主要包括：宏观检查、开挖直接检验、穿（跨）越管道的检验、耐压（压力）试验[4-5]。

宏观检查重点应在于检查聚乙烯燃气管道的泄漏情况、位置与走向，以及检查管道与其他建（构）筑物或其他管道的净距、管道的埋深、管道裸露、占压状况、土壤扰动情况等。

开挖直接检验主要是针对管道敷设质量环境（管道埋深及间距、回填土壤性质、示踪线、警示带等）、管体特性（管道壁厚、槽痕、凿痕、凹痕、老化降解等迹象）、管道连接质量状况（热熔连接、电熔连接、法兰连接、钢塑转换接头等）等进行检验检测。

穿（跨）越管道应根据工业管道定期检验规则进行。

当直接检测不可实施时，可以采用耐压（压力）试验的方法进行检验。

2.4 风险评价

管道的风险评价分为参数前处理、过程求解与结果后处理三个步骤。通过对聚乙烯燃气管道失效影响因素和失效后果因素进行参数设置，利用模糊综合评价算法计算管道失效可能性和失效后果严重程度，结合风险矩阵法和安全预警理论确定管道的风险等级和警度[6]。

3 工程应用

文章将聚乙烯燃气管道基于风险的检验与评价体系应用到某市聚乙烯燃气管网的检验中。

3.1 管道情况

经资料审查，该管网共52条燃气管道，全长16193.85米，管道于2011年-2012年之间投入使用，安装过程经过检验检测机构的安装监督检验。管道敷设在县城的主要交通旁边，主要给周边企业与居民供气。

3.2 风险评估情况

根据管道的实际情况，将该52条管道划分为4个评估区段，对每个区段进行风险预评估。

该公司管道材料采购经过严格的审批手续，管道安装过程经过相关部门的安装监督检验，安装质量较好；公司管理较为完善，各项管理制度齐备，管理人员与操作人员均取得相应的资格证书，且公司对职工有定期的再教育培训，但管道未办理使用登记证，未经过定期检验，因此，管道存在一定的失效可能性。

管道敷设环境多为居民住宅区，周边居住人口、建筑物及车辆较多，流动人口也较多，根据GB50028-2006《城镇燃气设计规范》，4个评估区段地区均为四级地区，且管道位于县城主干道，一旦发生失效，造成的影响较大，因此管道的失效后果分值较高。

综合分析，4个评估区段的风险等级均定位中高风险。

3.3 检验情况

（1）对管道进行全线普查，该管道未发现占压情况及管道裸露情况，管道与相邻的建（构）筑物或其他管道的净距、管道埋深符合相关标准规范要求，但管道的标志桩丢失严重。

（2）对管道的阀门窨井进行检查，发现部分阀门窨井内积水严重、井内无预留的示踪线，井内垃圾堆放严重、窨井井盖破损严重等情况。

（3）利用SL-808燃气管道泄漏检测仪对管道阀门和开挖管段泄漏情况进行抽查，抽查的管道阀门和开挖管段未发现泄漏。

（4）对该管道2处跨越段进行检测，发现管道的防腐漆脱落较为严重。经壁厚测定，剩余壁厚在允许范围内。

（5）选取6处开挖点进行开挖检测，发现有1处开挖点存在多处划伤，划伤最大长度约3mm，宽约1mm，深约0.5mm（见图2），经壁厚测定，未发现异常。管道上方敷设有警示带，敷设环境符合相关规范要求。

图2 管段划伤图

3.4 风险评价

在实施评价之前，首先将管线普查和现场检测等与风险评价有关的资料整理分析，并从管道风险评价体系的自然环境因素、第三方破坏因素、设计因素、误操作因素和检测因素五个管道失效可能性因素以及管道失效后果因素进行整理，为后续评价提供便利；然后聘请10名相关专家，将管道有关资料、风险评价表单以及评价参考标准等发放给专家，每位专家对该管道的失效因素及失效后果因素两个方面进行模糊评价，并对各影响因素进行排序；最后将专家评价结果汇总输入自编的城市埋地燃气管道模糊风险评价软件中，通过模糊层次分析与模糊语言算法得到管线失效因素与失效后果因素的权重以及单因素评价向量，并逐级运算最终得到评价结果。

经评价，4个区段的风险评价结果见表1。

表1 4个区段的风险评价结果

3.5 结果分析与建议

造成区段1、区段2、区段3风险值较高的因素主要是：管道周边车辆活动水平较高、周围建筑密集、流动人口很多、管道标志警牌缺失，管道发生第三方破坏的可能性较大；区段内管道存在阀门积水、阀门盖缺陷、跨越段防腐层脱落、开挖处管体划伤等检测因素问题。而区段4虽也存在第三方破坏的可能性，但检测因素的问题较少，因此风险等级较低。

通过检验与评价结果，建议使用单位不仅应修复发现的缺陷，还应加大管道安全宣传力度，加强日常检查维护，提高巡检维护人员的专业技能，定期做好应急演习，提高抢险能力，将风险控制在可接受范围内。

4 结论

（1）具体阐述了聚乙烯燃气管道基于风险的检验与评价体系，包括资料审查、风险评估、现场检验检测、风险评价四大环节，明确开展聚乙烯燃气管道检验与评价工作的实施路径，为保障聚乙烯燃气管道安全运行奠定基础。

（2）通过某市聚乙烯燃气管网的工程应用实例表明，该管网四个区段的风险值分别为0.2711、0.2825、0.2581和0.1764，管道风险等级为中高风险和中风险，与管道现场实际情况基本吻合。聚乙烯燃气管道基于风险的检验与评价体系实用性较强，可为我国聚乙烯燃气管道检验与评价提供参考。

参考文献

[1] TSG D7004-2010，压力管道定期检验规则——公用管道[S].

[2] 张文艳,姚安林,李又绿,等.埋地燃气管道风险程度的多层次模糊评价方法[J].中国安全科学学报, 2006,16(8): 32-35.

[3] 汪涛,城市天然气管网运行模糊风险评价技术研究[D].成都:西南石油学院，2003.

[4] 北京市燃气集团技术培训中心.聚乙烯燃气管道施工技术教程[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2002: 1-125.

[5] 中华人民共和国行业标准CJJ63-2008, 聚乙烯燃气管道工程技术规程[S].

[6] 谢丽婉.基于模糊综合评价的聚乙烯（PE）管道安全预警程序[J].压力容器,2012.

The Application of Polyethylene Gas Pipeline Inspection and Evaluation Based on Risk

CHEN Zhong-Bo
(Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute, Fuzhou 350008, Fujian, China)

This paper describes the system of polyethylene gas pipeline inspection and evaluation based on risk,the system is applied to the actual project, finding some hidden trouble, which provide a guarantee forthe safety of gas pipeline, and the pipeline has been given the level of risk, that provide the basis for therisk management of Gas Co. Practice has proved that the system of the test method is feasible.

polyethylene gas pipeline; risk based on inspection; evaluation

2015-04-03

陈仲波，男，福建省锅炉压力容器检验研究院，高级工程师，硕士