摘要:管道运输具有运量大、可连续作业、不受气候和地面其他因素限制以及成本低等优点，已成为中国继铁路、公路、水路、航空运输之后迅速崛起的第五大运输行业。因此管道运营企业最关心的问题之一就是输气管道的安全。本文通过对国内外天然气长输管道第三方破坏的原因进行分析，提出了可行的预防措施，对保障天然气长输管道的安全、稳定和高效运营具有一定的借鉴意义。

关键词:长输管道;第三方破坏;原因分析;预防措施

广东大鹏液化天然气有限公司运营着400多km的天然气管线，管线设计压力9.2 MPa，管径有Φ914 mm-}-Φ323.9 mm不等，公司担负着为珠三角地区提供清洁可靠能源—天然气的重任，管道安全至关重要。然而这一地区的经济建设又十分活跃，人员分布非常复杂，给管道的安全运营带来了很大的压力。仅从2007年以来，深圳市内对燃气管道设施安全运行有影响的施工工地累计已超过1500个，因此总结和分析长输天然气管道第三方破坏原因和顶防措施对于保证天然气管道安全、平稳、高效运行有着十分重要的意义。

1天然气管道的失效概况及典型案例

1.1天然气管道失效概况

管道失效方式主要表现为:一是外力直接导致管道破裂，引起介质泄漏、着火爆炸事故，威胁广大人民群众的生命财产安全;二是在一定程度上破坏了管道防腐层或给管线造成刮痕、压坑等，继而引起管道腐蚀、疲劳或应力集中，最终导致管道破坏。

W. Kent Muhlhaue:指出管道失效的原因主要有设计原因、操作原因、腐蚀原因和第三方破坏。在管道失效的事故统计数据中，由于第三方破坏而造成的管道失效占有很大的比例。表1-1和表1-2为欧洲和美国天然气管道的事故统计分析。从表中可以看出，管道第三方破坏已成为管道失效的主要原因。

表1-3为深圳市第三方施工破坏天然气管道设施引起的抢维修事故和天然气泄漏事故数量统计。从中可以看出来，第三方施工对天然气管道的安全运营有很大的影响。第三方施工造成的天然气泄漏事故儿乎占到了施工总数的10%。

1.2天然气管道失效典型案例

在国内外，由于第三方施工破坏造成的管道失效的案例很多。如2004年夏季，在比利时首都布鲁塞尔西南32 km处的工业中心Ghislenghien Belgium，一管压力约8 MPa、管径为1000 mm的天然气管道泄漏造成爆炸火灾，致使24人死亡，132人受伤。事故主因与管道受第三方破坏有关。早在2005年由美国管道及危险材料安全管理局(PHMSA)的Allegr。能源委员会领导某研究小组的研究结论也表明:在研究期间总的天然气管道事故的38%是由挖掘和机械破坏引起的，其中的91%是由于第三方活动，可以看出第三方破坏所造成的管道失效事故率上升明显。

2011年3月16日，南京地铁一号线南延线江宁义乌商品城附近的高架轨道下，一工人在施工过程中挖断地下天然气管道，导致天然气大量泄漏，喷出的天然气呈圆柱状，超过高架轨道数米之高，事后共有三辆列车从气柱里穿过，所幸没有造成人员伤亡。2009年8月8日晚，重庆一条天然气管道被第三方施工队挖断，造成纂江城区27000户用户停气，占总用户的67.5%，对公司日常运营及用户构成重大影响。

2天然气管道第三方破坏的成因分析

第三方施工破坏是目前管道维护运营中遭遇最重要的问题，给管道安全可靠运行带来了最严峻的挑战。然而管道第三方施工破坏的形式是多样的、复杂的，具有随机性和不可控制性。引起第三方施工破坏的事故主要有以下原因。

2.1法律法规方面的原因

对于天然气管道保护，各地政府及国家均颁布了相应的法律、法规、管理条例。但是在实际操作和实施过程中，由于没有明确的管理部门和实施细则，往往没有足够的执行能力来保证管道的安全。另外，对法律的执行力度和实施强度不强，处罚力度不够。

此外，我国的土地的权利归属不明确也给管道的第三方破坏创造了条件。

对于施工过程中临时使用的土地(如铺设作业带、施工占道、设备堆放场地、取弃土场地等)，油气管道方只享有在施工期间为建设需要临时使用的权利;对于永久性用地(如阀室、首末站、增压站、清管站、分输站的用地等)，管道建成后为输送油气的需要，将继续对该部分土地进行使用，油气管道方对其拥有国有土地使用权;对于限制性用地，管道建成后，鉴于实际利用的难度及管理的成本，油气管道方并不直接使用，而是由原权利人继续使用，因此该部分的土地权利归属并不明确，不能禁止土地的权利人在管道的周围区域实施相关作业，对管道的运营安全造成危害。

2.2管道运营方面的原因

由于种种原因，造成天然气管道的走向及具体位置不准确，管道的标识的完整性程度不高，部分管道设施警示标志及管道标志桩不清、缺失或位置不准确等，第三方施工单位往往会错误地以为施工范围内没有铺设天然气管道设施，因此施工时容易造成第三方施工破坏输气管道设施事故。此外，管道失效监测精度不高，发生损害后，经过较长时间才能反馈至管道运营方，造成未能及时启动响应紧急措施，错过了抢维修的最仕时间，给管线运营带来实质的伤害和不必要的损失。

2.3第三方施工单位方面的原因

第三方施工单位与管道运营单位沟通不到位、不及时，甚至未经许可和未通知业主方强行施工的情况时有发生。未查明工作范围内地下管道设施状态就盲目施工，不理会管道附近标桩和警告牌，风险意识低，甚至存在为了赶工期、赶规划、存在侥幸心理，在管道设施附近偷偷施工的现象。

2.4其他原因

管道第三方破坏事故的发生除了与第三方外力的直接作用有关外，与油气管道自身的结构抗力的大小以及埋设深度也有一定的关系。管道的潜在风险高低与土壤覆盖层的最小深度密切相关。埋深越浅，遭受第三方破坏的失效概率越大较深的覆盖层可保护管道，使其免遭第三方破坏。

3预防天然气管道第三方破坏的相关措施

第三方施工破坏管道设施事故的成因相对复杂，针对其背后深层次的管理方面的问题，只有从事故顶防及事故应急处理全过程各个关键环节进行控制，才能遏制第三方施工破坏燃气管道设施。事故的发生，并最大限度地减轻事故危害后果。

3.1从法律法规方面

为了保障天然气管道及其附属设施的安全运行，维护公共安全，在管道工程与其他工程相遇时，双方都应严格遵从《石油天然气管道保护法》，同时还应借鉴国外做法，加大立法力度，建立管道方面的专门法律，将管道安全作为一项重要的公共安全工程来抓，以进一步加大对油气管道的安全管理。同时应该完善施工时的管道运营方和地方政府的管理沟通机制，建立施工方与管道运营方的施工许可制度和管理流程。

3.2在管道设施保护宣传教育方面

加大对第三方施工热点地段的管道设施保护的培训和宣传力度。提高施工单位的安全意识，增强各单位及I、一大公民对管道设施的保护意识。如可以通过在管道沿线放电影，发放印有《管道保护条例》的年画、扑克牌，走访村镇并与其制定联防协议，公布举报热线，重奖举报人等。同时建立和完善相关责任单位联动机制，加强与建设单位及施工单位的沟通联系，及时了解相关工程施工建设动向，积极配合，做好管道设施确认工作。

3.3完善管道沿线标志桩、标识牌

通过完善管道标志桩等地面警示标识进一步削减第三方破坏风险:首先要在易于发生第三方破坏的重点地段加密安装警示牌，对有清淤、疏浚风险的沟渠、河道、池塘、道路边沟和垃圾堆放点等部位加设警示盖板保护;其次要保障地面管道标志桩和警示牌位置的准确性、完整性和醒目性，定期对地面标识进行详细检查，保证三桩等地面标识的完好和准确，对于丢失、损坏以及位置不准确的标识，应及时进行维护和更换。

3.4高新技术措施的应用

在加强各种管理措施的同时，还需要依靠科学技术来提高油气管道抵抗第三方破坏的能力和强化第三方破坏事件的顶警措施。

3.4.1  GIS系统的应用

要立足现有的GIS系统，加以充分的完善，并利用和挖掘该系统的优点，使之能快速、准确地确定出第三方施工管道的地理特征和管道本体特征，输出该段管道的详细地图，包括三维立体图和剖面图，并快速地评估事故趋势和管道状况，以提供给管道运营公司和第三方施工单位进行查询。

3.4.2油气管道安全顶警技术及体系研究

该技术旨在通过综合应用多种信号采集、识别技术，实现对油气长输管道的有效安全防护，避免管道非法开挖、第三方破坏及其引发次生灾害事故的发生。如可以通过分布式光纤复合顶警系统、管道声波顶警系统、管道重点区域顶警系统等的应用来实现各种油气长输管道不同区域、不同环境下的多等级安全顶警及防护。其中，分布式光纤复合顶警系统通过光纤顶警技术与声音振动顶警技术的复合应用，已经成功解决了传统分布式光纤顶警技术信号无法分段处理、对振动感应灵敏度低、误报率较高等技术瓶颈，在顶警提前时间、信号识别准确率方面实现了突破。该系统单向保护距离可达60千米，双向可完成站间距120千米的区域安全保护，定位精度小于400米，报警准确率超过95 0lo，已在大港石化一济南一枣庄成品油管道工程等多条管道投人工业应用。

3.4.3管道泄漏诊断方法的研究开发

开发长输管道自动监测系统，提高在役管线安全控制水平，能及时根据管线压力波动等趋势，快速判断输油状况、管道泄漏情况，确定泄漏位置。在目前情况下，长输管道若发生泄漏，主要还是通过人工巡检方式查找泄漏位置，进行维护，工作效率低，准确性差。故管道运营公司应该组织力量加大对管道泄漏技术的研究力度，争取做到快速判断管道的泄漏情况，并快速进行反馈及响应。

3.4.4其他检测技术的开发研究

管线外壁敷设一种特殊的线缆以进行第三方破坏顶防，比如泄漏检测专用线缆、半渗透检测管等。该检测方法不受管道运行状态影响，灵敏度很高，能够检测出微小的泄漏。加拿大在输油管道建设时，曾将一种能与油气进行某种反应的电缆沿管道铺设，利用阻抗、电阻率和长度的关系确定泄漏的程度和泄漏的位置。当泄漏发生时泄漏油气使电缆的阻抗特性发生改变，并将此信号传回监测中心以供决策。日本也曾采用非透水而透油性好的绝缘材料(多孔PTFE树脂)做电缆的保护层，将这种电缆靠近输油管道铺设，当管道有泄漏发生时，油质通过多孔树脂电缆，使得该部分的阻抗降低，表明泄漏的发生

智能防腐层监控系统也有很好的应用前景:该防腐层具有一层双用(既能防腐又能防盗)的功能，且线路具有较强的隐蔽性，能抗外接电磁干扰和施工破坏;当第三方破坏触及防腐层时，将及时报警，断线后在2  min内即可定位，定位误差小于130 m。使用智能防腐层监控系统的临邑段和使用泄压检漏监控系统的济阳段的应用效果对比表明:临邑段在偷盗人员挖坑后10 min内就能赶到，使得发现的11次盗油活动均得到及时制止;而济阳段盗油次数40余次，但是由于定位时间是泄压后3-12 h，从而盗油事件全部发生。可见该系统在受控管段上，未发生一起误报和漏报，顶警前移时间≥20 min，报警准确率高达100 %

3.5改善巡线制度以及增强巡线系统的建设

要充分利用GPS等先进技术监督手段，强化对巡线员的管理，调动巡线员的积极性和责任心，做到优化巡线时段、优化巡线路径，杜绝个别巡线员敷衍、应付等情况，严格落实巡线员的责任制。如遇到第三方在管线附近施工，要第一时间阻止、汇报，并利用现有网络技术，上传现场情况照片、定位现场准确位置，并跟踪相关事件直至事件结束。

另外，可以考虑飞机巡线技术。可以利用飞机的空中实时摄像，拍摄第三方侵占快照，通过高分辨率的远程传感器和数据处理系统对传回的图像进行分析处理，再结合GIS系统，从而形成对管道的完整监控。

4结论

本文通过对国内外的天然气管道事故统计进行分析，研究和总结了产生天然气长输管道的第三方破坏的主要影响因素，并提出了相应的顶防措施，为减少和防范天然气长输管道第三方破坏的发生提供了重要参考。

《管道保护》2011年第1期（总第1期）