关于燃气管道侵蚀防护技术的研究

莫亚平 李鹏

摘要：

白蚁是一种常见的木材破坏性昆虫，在自然界中起着重要的生态作用。然而，近年来白蚁对燃气管道的破坏现象引起了广泛关注。先进现代技术与装备的引入成为地下燃气管道白蚁防护的有效举措，本文基于白蚁对燃气管道的侵蚀，提出一些有效的控制技术来减少其对管道的破坏。

关键词：地下燃气管道；白蚁腐蚀；防护措施；电子驱蚁设备

引言

白蚁是一种社会性昆虫，其摧毁木材的能力已经广为人知。然而，最近的研究表明，白蚁也能够侵蚀燃气管道，导致管道破坏和泄漏。这不仅对燃气供应安全构成威胁，还可能引发严重的火灾和爆炸事故。因此，深入研究白蚁破坏燃气管道的现象以及控制方法对保障燃气供应安全至关重要。

一、广东某市白蚁破坏地下燃气管道情况统计分析

2014年至2022年，广东某市共发生白蚁破坏地下燃气管道导致泄漏事件48起，其中PE破坏管道47起，破坏钢质管道1起。以发生破坏位置分类：庭院地下燃气管道发生34起，市政地下燃气管道发生14起。以季度时间分类：一季度发生8起，二季度发生18起，三季度发生12起，四季度发生10起。

二、案例分析

（一）事件经过

2023年4月4日9∶08，广东某市燃气巡检人员在巡查过程中利用GM3检测仪发现辖区安托山四路与侨香五道交汇处东南角燃气直埋阀内有燃气浓度达（80000PPM），随即报告调度中心。

9∶10调度组派发抢修任务单，通知应急抢维修班组出警，抢维修值班人员接到信息后立即致电巡检人员了解现场基本情况及具体位置，并开大车带领2名同班人员赶往现场处置。

9∶23抢维修人员到达现场后与巡检人员确认疑似泄漏点位置（按要求，抢维修人员在接警后需25分钟内赶至报警点）[1]。

抢维修人员利用检测仪（XP—3110）首先对燃气井盖进行浓度检测，发现有燃气浓度（85%LEL），其次对周边雨污水井、电信井进行检测无浓度，最后沿燃气管线周边进行探孔检测有浓度。随即对现场进行接警，放置干粉灭火器，利用防爆鼓风机对泄漏点进行强制通风避免燃气集聚。

9∶30抢维修人员向调度中心汇报检测情况及前期处置情况，并通知土方队伍开挖检测。开挖过程中，抢维修人员持续对周边进行燃气浓度监测，确保开挖安全。

15∶00阀井开挖完毕，未找到泄漏点，现场用利用检测仪（XP—3110）继续进行检测发现放散阀井北面市政过路套管有燃气浓度，于是继续向北面开挖，同步做好开挖监护。

后经开挖发现放散阀北面市政过路管PED200管道因白蚁侵蚀导致管道泄漏，过路水泥套管有白蚁活动迹象[2]。

20∶00由抢维修部门经理及维修班组现场制定管道维修方案及白蚁消杀方案。

2023年4月5日10∶35经停气更换燃气管道，恢复管道安全运行。

影响范围：民用户350户，公用户3户。

（二）维修问题与难点

因泄漏管道上方为双向四车道新建市政马路，无法进行封路开挖，但不开挖就无法进行管道更换。根据白蚁生物习性，若不开挖对土壤进行彻底消杀工作，即使更换管道也会因白蚁返巢再次腐蚀管道。实施难点：在非开挖路面的情况下，对白蚁进行消杀，对泄漏燃气管道进行更换。

（三）分析与解决

因侨香五道为新市政双向四车道沥青路面，长约20米，全面封路开挖难度大。经现场专家组审定，泄漏过路管PED200供气用户为万科香蜜府民用户350户，公用户3户，PED110管道满足供气要求。在非开挖的情况下可以借用现有PED200管道作为套管（泄漏管道），利用PED110管道重新进行穿越连接，确保末端供气。

为了确保维修完成后白蚁不会继续破坏管道，采取双重防护措施：白蚁消杀公司利用PVC线管（内径4×外径6mm）在管上四周钻孔，利用高压泵喷雾器将白蚁药随水喷洒至水泥套管内壁、PED200泄漏管道内壁，起到消杀作用；新建PED110管道包覆聚乙烯防白蚁粘带，进行防护[3]。

三、案例启示

工程建设初期需对管道敷设周边生物（白蚁）情况进行实地勘察，经了解安托山四路与侨香五道原为山地，土质干燥且植物茂盛，燃气管道建设初期又采用水泥套管作保护，套管内空气干燥、温度又适宜白蚁生存导致管道投产后短期内白蚁腐蚀的情况发生。

针对非开挖燃气管道维修技术，除以往的更换管道外，也可根据周边供气情况，以受损管道为套管，减小新建管道管径，再通过穿越方式避免开挖情况，又能保证抢维修顺利开展，确保供气安全。

四、白蚁破坏地下燃气管道分析

（一）白蚁特点及习性

白蚁的生活环境主要与温度、湿度（水分）、空气、光线和土壤有关。温度：白蚁是喜温性昆虫，气温是影响白蚁分布的主要因素，最适气温为25-30℃，最低致死温度是-3℃；湿度：白蚁虫体含水量约79%，白蚁巢体含水量占30%-37%，平均33%；空气：白蚁是生活在半封闭巢穴系统中的群体生物，在黑暗的巢穴系统中自成一体；光线：白蚁长期在营巢内隐蔽生活，就多数个体而言是畏光的；土壤：除木栖性白蚁与土壤不直接发生任何关系外，土栖性白蚁对土壤有严格的选择；土壤是土木栖白蚁蚁巢、蚁路的主要成分[4]。

（二）地下燃气管道易遭白蚁破坏原因分析

地下燃气管道长期处于黑暗环境中，符合白蚁趋暗性的习性；受破坏燃气管道多敷设于庭院、绿化带，园林植被好，且经常人工浇灌，浅土层含水率高，土壤潮湿，符合白蚁趋湿性的生活习性；受损燃气管道外大多加装了套管，白蚁喜欢在缝隙、孔洞处筑巢群栖，套管与燃气管道的间隙正好为白蚁提供了筑巢的便利；白蚁分泌的蚁酸主要成分为甲酸。甲酸作为一种有机酸，对PE管道并不会产生腐蚀，而白蚁的食料主要是植物中的纤维素和半纤维素，白蚁在觅食过程中的咬食習性，导致其在寻找食物过程中或筑巢时，对处于巢穴的PE管道形成破坏；大部分受损燃气管道投入运行5年以上，说明白蚁对燃气管道的侵蚀是一个长期而缓慢的过程。

五、防控建议

（一）管材及管位选择

在管材选择上，目前各地埋地中低压燃气管道多以PE管材为主，在PE管道选材时适当考虑防白蚁需求，在PE管道材质中增加合适的防白蚁辅料，以便降低PE管材被白蚁啃食的几率；在管位选择上，工程建设初期需对燃气管道敷设周边生物（白蚁）情况进行实地勘察，前期进行必要的白蚁消杀。建议燃气管道路由上方不得有大型生根植物，减少原土回填，增加石粉渣的换填量，防止植根生长，同时碱性土壤不利于白蚁活动[5]。

（二）隔离防护

地下燃气管道因其特殊性，其防护措施必须既具有高效性，又需长久持续。白蚁对PE材料的侵蚀已成为地下燃气管道安全的主要威胁之一。为此，各种防护措施的实施显得尤为重要。首先，环绕燃气管道的防白蚁屏障是最基础的一步。这不仅包括化学屏障如防白蚁剂，还应考虑到物理屏障如防蚁墙。这种墙体可以使用不易被白蚁侵蚀的材料制成，如某些特殊处理的木材或混凝土。同时，确保其与地面的连接处密封良好，避免为白蚁提供任何进入的机会。其次，可以考虑在套管内部缠绕一层特殊的防白蚁粘带。这种粘带不仅可以物理阻隔白蚁，而且其表面涂有能够驱散或杀死白蚁的特殊化学物质，从而起到双重防护的效果。此外，为确保套管内部不成为白蚁的温床，必须确保其两端都进行了严密封堵。这可以通过使用特殊封堵材料或设计来实现，确保白蚁无法从套管的任何一端进入。最后，对已经安装的管道，可以考虑采用注射防白蚁剂。这种剂通过高压喷射，可以深入土壤，形成一个均匀的防护屏障，有效隔绝白蚁的入侵[6]。

（三）巡查保护

巡查保护是地下燃气管道白蚁防护工作中的一个核心环节。为了确保管道长期安全运行，维护团队必须采取一系列系统性和细致措施。首先，定期对管道进行检查至关重要。这不仅仅是对管道的物理检查，也包括使用先进的传感器和检测设备，如白蚁探测仪，对管道进行深度扫描。通过这些设备，可以及时发现白蚁的活动和侵蚀迹象，从而提前预防可能的破坏。而一旦发现白蚁活动，维护团队应迅速采取措施，如使用专业的白蚁消杀剂或其他物理障碍，切断白蚁的食物来源和活动路径，从而防止它们进一步侵蚀管道。除了直接的管道检查，对周围环境的观察也非常关键。例如，如果发现周围土壤中有大量的白蚁活动，或者附近有白蚁的巢穴，那么就需要特别警惕，因为这意味着管道有可能成为白蚁的下一个目标。另一方面，公众教育和宣传是防护工作中不可忽视的部分。大多数人可能并不知道白蚁对燃气管道的潜在威胁。因此，通过各种媒体和公共活动，加强公众对白蚁侵蚀燃气管道的认识和了解是很有必要的。此外，可以提供相关的防治知识手册或培训课程，教授居民如何在自己的家园中防范白蚁。这样，当他们在生活中发现白蚁活动时，就会更加警觉，并及时通知相关部门进行处理[7]。

（四）技术装备防护

随着科技的不断进步，地下燃气管道白蚁防护已不再仅限于传统的物理或化学方法，而是越来越依赖于先进的技术装备来提供持久、高效和环保的防护措施。一是电子驱蚁设备，这类设备通过发射特定频率的声波或电磁波，对白蚁产生干扰，从而有效防止其在管道周边活动或建立巢穴。这种方法的优点在于它不仅对环境无害，而且可以为特定区域提供长期的防护。二是白蚁探测仪，这些高精度的传感器和地下扫描设备可以对埋地燃气管道进行定期检查，确保及时发现白蚁的侵蚀迹象。通过与GIS系统结合，这些设备可以实时更新管道健康状态和白蚁活动的数据，为运营团队提供重要的决策支持。三是生态调控技术，它依赖于生物多样性来控制白蚁的数量。通过引入白蚁的天敌，如某些益虫或鸟类，可以有效维持白蚁数量在一个安全范围内。这种方法不仅环保，而且可以为长期防护提供持久效果。四是智能监控系统，系统通常由带有白蚁探测功能的摄像头和传感器组成，并与中央监控室相连接。这样一旦探测到白蚁活动，系统会自动发送警报，确保及时采取对策。综上，先进的技术装备在地下燃气管道的白蚁防护中发挥着越来越重要的作用。通过综合运用这些技术装备，可以大大提高管道的安全性和运营效率，确保燃气供应的稳定性和可靠性[8]。

结语

白蚁对燃气管道的破坏是一个严重的问题，可能导致火灾和爆炸等安全风险。为了保障燃气供应的安全，我们需要加强对白蚁侵蚀燃气管道现象的研究，并采取相应的控制措施，如选择抗白蚁侵蚀材料、设置防护措施、定期检查和维护等。此外，还需要通过教育和宣传，加强公众对白蚁侵蚀燃气管道的认识，提高公众的防护意识，共同促进燃气供应安全和可持续发展。

参考文献

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卢奇秀.数智化技术守护燃氣管网安全[N].中国能源报，2022-10-17（008）.

[2]吕达，宋家才.基于AI的燃气管道监控系统应用实践[J].城市燃气，2022（10）：32-35.

[3]谢丽婉.未经安装监督检验的公用燃气管道检验技术探讨[J].石油和化工设备，2022，25（10）：122-125.

[4]刘欢，邓楠.燃气管道面临的安全形势及隐患治理对策[J].城市管理与科技，2022，23（05）：44-45+48.

[5]王大庆，何为.关于城镇燃气管道中漏磁检测技术的应用研究[J].石化技术，2022，29（09）：58-60.

[6]龙军.埋地燃气聚乙烯管道白蚁蚁侵危害与防治[J].煤气与热力，2012，32（07）：43-45.

[7]刘文山.高压电力电缆白蚁防治的方法和措施[J].电线电缆，2009（05）：41-46.

[8]叶勇，戴自荣，高积省.煤气塑料管抗白蚁蛀蚀的试验研究[J].城市煤气，1994（06）：15-16.