《在用聚乙烯燃气埋地管道定期检验规则》的编制说明

李智 郑佩根 张胜军 丁金森

摘 要：聚乙烯是一种物理机械性能十分优异的热塑性工程材料，由其加工而成的PE管具有质轻价廉、耐腐蚀、绝缘、密封性和韧性好等特点。文章介绍了《在用聚乙烯燃气埋地管道定期检验规则》的编制背景及主要内容的说明。

关键词：聚乙烯；燃气埋地管道；定期检验

中图分类号：TU996 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）28-0057-02

Abstract： Polyethylene（PE） is a kind of thermoplastic engineering material with excellent physical and mechanical properties. The PE pipe processed with it has the characteristics of light weight and low cost， corrosion resistance， insulation， sealing and toughness. This paper introduces the compilation background and main contents of the rules for periodic inspection of buried polyethylene gas pipeline in use.

Keywords： polyethylene； buried gas pipeline； periodic inspection

前言

在國内，作为燃气用PE管出现于20世纪90年代中期。目前广东的天然气供应主要有西气东输二线、中海油的荔湾气田、沿海（大鹏、南海、珠海）的LNG项目，呈现出多元化供应的格局。广东省天然气管网一期、二期工程的建成，完善了我省的天然气输送干线，将天然气的供应终端延伸到了省内的大部分城市，极大地促进聚乙烯燃气埋地管道的建设和改造的热情，燃气管网渐渐深入到全省的千家万户和工厂企业。目前省内新安装的聚乙烯燃气埋地管道和旧管网改造绝大部分都采用燃气用聚乙烯管道。因此，燃气用聚乙烯管道的数量会逐年加大。随着使用时间的增加，PE管道本身缺陷导致的安全问题也开始暴露出来，尤其是PE管道的焊接质量不高导致的泄漏、埋深不够导致的管道变形、位置不清导致的第三方施工损坏等，实现在用PE燃气管道安全状况检验，成为人们关注的焦点。

1 本标准制定的必要性

聚乙烯燃气埋地管道是压力管道的一种，按照《中华人民共和国特种设备安全法》[1]，在用的聚乙烯燃气埋地管道要进行定期检验。

《压力管道定期检验规则-公用管道》（TSG D7004-2010）[2]对城镇PE燃气管道的年度检查、全面检验进行了一般的原则规定，但不全面，不具可操作性。也就是说，目前国内对PE燃气管道的定期检验还没有形成一套固定标准与方法体系，各检验结构都在摸索着进行PE燃气管道的定期检验工作[3]。针对PE管道可能出现的安全质量问题，非常迫切的需要开展PE燃气管道安全检验技术研究与应用工作，制定定期检验标准，解决PE管道检验问题，为城镇PE燃气管道的安全提供科学的检验方法体系，保障聚乙烯燃气埋地管道的安全运行。

2 本标准主要内容说明

2.1 管道位置、埋深及走向检查

推荐了多种检查管道位置、埋深及走向的检查方法：示踪线（带）电磁波探测法、地质雷达探测法、管道声学定位探测法、电子标识器定位法、静电力法。对管道存在的多种情形（如示踪线（带）电连续性能完好的、金属示踪线（带）已损坏或未敷设的、金属示踪线（带）完好但没有预留出露点的、随管敷设电子标识器的）均提出了相应的检验方法。这些检验方法在PE管道检测的相关文献中均有涉及，并在起草组所在单位的检验项目中已有应用实例。

2.2 开挖直接检验

明确了不开挖直接检验的比例和要求。根据TSG D7004-2010《压力管道定期检验规则-公用管道》[2]规定：

“聚乙烯管和钢骨架聚乙烯复合管的检查，应当通过阀井（室）的露管段或者开挖等方式进行直接检查。直接检查的抽查检测比例为0.3处/公里。”此处规定通过阀井（室）的露管段进行的不开挖直接检验的抽查比例为0.2处/公里，开挖直接检验的比例为0.1处/公里，两者相加的比例为0.3处/公里。

规定了开挖直接检验的相关内容和要求。根据正常运行条件下对管道构成危险的程度，将开挖点的类型分为两类，一类开挖点定义为“正常运行条件下可能对管道构成近期危险”；二类开挖点定义为“正常运行条件下管道发生泄漏的可能性极低，未被列入一类的点”。在广泛征求管道使用单位和检验单位的基础上，将开挖点比例确定为每个区段不少于0.1处/公里。为了能够准确判断缺陷的性质和范围，明确了开挖探坑的要求。为了防止因开挖检验造成对管道的衍生破坏，指出了开挖检验后土壤回填、示踪带或其他管道标识重新安装的要求。开挖处对管道敷设质量进行的检查，具体包括管道埋深、示踪线（带）、警示带的敷设质量、管基质量。地下敷设的环境温度对聚乙烯埋地管道的使用寿命有着重要的影响，因此，将地下敷设环境温度作为聚乙烯燃气埋地管道检验的内容之一。安装造成的管道表面的原始缺陷（如表面有无气泡、槽痕、凿痕或凹痕等）及使用后的性能劣化（如老化降解、如表面粉化）是聚乙烯埋地管道的主要损伤模式，因此对管道管道表面外观的质量状况检查是开挖检验的基本内容。本标准对壁厚的测量提出了两种方法，一种是超声波测厚的方法，并提出采用该方法时要注意声速的比对和校核；另一种方法是在开挖取样点的样品上进行测量。

2.3 管道性能试验

规定了管道性能试验的试验要求。取样和管道性能试验是检验在用阶段管道本体性能状况的有效方法，管道性能试验包括力学性能和物理性能检验。但考虑到有些燃气公司应管线系统不完善，取样会导致居民及企业用气中断等社会影响，因此本标准提出“有条件的使用单位应尽量安装10米左右的旁通管道，以便于对管段进行取样”的要求。针对聚乙烯埋地燃气管道在安装和使用过程中的失效机理（过程中可能存在原始缺陷，使用过程中会可能老化降解、表面粉化），本条款提出在开挖点进行取样时，优先选取符合下列条件之一的管道：有可能发生材质劣化、管道埋设环境温度超过40℃、压力管道元件未经制造监督检验的、使用年限已经超过10年、材料状况不明或者未进行安装监检的。上述条件是造成聚乙烯埋地燃气管道存在原始缺陷或管体老化的重要原因。

2.4 风险评估

常用的风险评估方法包括专家评估法、相对评估法、场景评估法和概率评估法。就其评价结果的准确性而言，定量法最好，其次是半定量法和定性法；就其评价成本而言，半定量法略高于定性法，定量法最高；而就现实情况而言，由于国内企业的管道数据库建设才刚刚起步，缺乏完整和准确的管道完整性数据支持。因此，半定量的风险评估方法是目前我国较为实用的风险评估方法。本标准即采用半定量的相对评估法对管道进行风险评估。

根据管道性能试验确定的管道性能等级和风险评估得到的风险等级两个维度来确定所检验管道的综合评级。风险评估可以得到管道的风险状况，管道的性能试验可以获得在用聚乙烯燃气埋地管道的管道性能状况。因此，由这两个维度所确定的综合评级能较好地反映管道的安全综合等级。

降低风险，保障管道的安全运行是进行风险评估的主要目的。针对不同的风险等级，应分析其风险的來源，并针对其风险的来源，提出相应的降低风险的措施。因此，本标准根据不同的风险等级，提出了不同的管理维护要求，也叫使用限制性条件。

检验周期的确定。本标准将管道的综合评级分为1～4级，在满足使用限制性条件的前提下分别对应不同的下次全面检验周期。在GB/T 30582-2014《基于风险的埋地钢质管道外损伤检验与评价》[4]中，综合评价等级1级的检验周期为6年、综合评价等级2级的检验周期为3～6年、综合评价等级3级的检验周期为1～3年、综合评价等级4级的管道不能安全运行，使用单位应该立即采取重大的维修措施。针对聚乙烯燃气管道低压力、耐腐蚀的特点，本标准在参考GB/T 30582-2014《基于风险的埋地钢质管道外损伤检验与评价》[4]的前提下，除综合评价等级4级外，综合评价等级1至3级的下次全面检验周期均依据钢管相同综合评级的下次全面检验周期的下限提高2年。

3 结束语

广东省已经安装并投用的聚乙烯燃气埋地管道基本都未进行定期检验，未来该数量还将继续增加，随着运行时间的增加等原因，其管道的安全运行风险也将大大增加。

随着国家对聚乙烯燃气埋地管道安全的重视，各地政府纷纷开展聚乙烯燃气埋地管道安全的治理及隐患排查工作。本标准的制定，对我省开展聚乙烯燃气埋地管道安全的治理工作具有较好的指导作用，因此建议本标准颁布后组织对广东省各地燃气单位、安装维修改造单位和检验检测机构进行宣贯和培训，全面规范聚乙烯燃气埋地管道的安全管理工作。

参考文献：

[1]中华人民共和国特种设备安全法[S].北京：中国质检出版社/中国标准出版社，2013.

[2]TSG D7004-2010.压力管道定期检验规则-公用管道[S].北京：新华出版社，2010.

[3]左延田，等.埋地PE燃气管道全面检验方法综述[J].化工装备技术，2016（37）：60.

[4]GB/T 30582-2014.基于风险的埋地钢质管道外损伤检验与评价[S].北京：中国标准出版社，2014.