帅健

中国石油大学（北京）

近期发生多起燃气管道事故，6月13日，湖北省十堰市燃气爆炸重大事故造成26人死亡，138人受伤，其中重伤37人；10月21日，辽宁省沈阳市发生燃气爆炸事故；10月24日，辽宁省瓦房店市一居民楼发生燃气闪爆事故，后果和教训极为惨痛。

根据十堰“6·13”燃气爆炸重大事故调查报告分析，事故直接原因为天然气中压管道严重锈蚀导致破裂，泄漏的天然气在涉事故建筑物下方河道内密闭空间聚集，遇商户排油烟管道排出的火星发生爆炸。事故间接原因一是违规建设造成事故隐患，涉事故管道为改造后穿越涉事故建筑物下方的密闭空间，形成安全隐患，但该管道最初建设和后来改造，均未取得主管部门的审批同意。二是隐患排查整改长期不落实，涉事故管道的安全隐患多年来未能消除，运营单位从未下河道对涉事故管道进行巡查。三是企业应急处置严重错误，未按应急预案要求采取设立警戒、禁绝火源、疏散人员、有效防护等应急措施，在燃爆危险未消除的情况下，向公安、消防救援人员提出结束处置、撤离现场的错误建议，严重误导现场应急处置工作等。

燃气管道与长输天然气管道相比具有明显不同的特点。其一，压力低、管径小、分支多且部分采用非金属管材。其二，基本位于人口密集地区，管道周边人员活动较多，第三方损伤往往是管道失效的主要原因。其三，低压力导致泄漏量相对较少难以被管道自身的监控系统发现而持续泄漏，泄漏的天然气极易充满周边的密闭空间，泄漏时间越长，在密闭空间积聚的气体量就越大，遇火源导致的后果就越严重。由于这些不同特点，燃气管道完整性管理不能简单照搬长输管道完整性管理的做法。

1  国外燃气管道完整性管理状况

在国外，由燃气管道引发的事故不在少数。2014年3月12日，美国纽约Manhattan闹市区发生燃气管道泄漏，泄漏的天然气进入两栋多用途五层建筑内部，爆燃造成这两栋建筑及周边建筑物严重受损，5人死亡。2018年9月13日，美国马萨诸塞州3个城镇发生一系列燃气泄漏，导致发生多起火灾，70多幢房屋被毁得面目全非。据行业人士分析，该州的燃气管道系统“老旧程度在全美各地排名靠前”，其中一些管道“超过百岁高龄”。

美国油气管道总里程超过400万千米，燃气管道占管道总里程的比例达80%以上。据美国运输部（DOT）管道和危险物品安全管理局（PHMSA）统计，2010—2018年间发生燃气管道本体和焊缝事故共404起，超过一半（52.97%）事故由挖掘损伤造成（图 1）。相比之下，因腐蚀导致的燃气管道事故所占比例（2.72%）低的多，这是因为燃气管道输送的介质杂质含量少，受内腐蚀影响小，另外，相当一部分燃气管道材质为PE管，耐腐蚀性较强。

建设年代较早的燃气管道事故数量略高于建设年代较晚的燃气管道（图 2），但总体上不同年代建设的管道其事故所占比例相差不大，说明燃气事故发生数量与管道新旧程度没有太大关系。

美国于2004年开始燃气管道完整性管理的研究，2006年出台了《管道检验、保护、强制执行和安全法案》，该法案将防止第三方挖掘损伤程序提升到联邦一级水平。PHMSA历经5年完成了燃气管道完整性管理法规的编制与修改工作，于2009年颁布美国联邦法规《49 CFR Part192  Sub Part P》（《燃气管网完整性管理》）。此后该法规成为燃气管道完整性管理的纲领性文件，并于2011年在各大燃气运营商中实施。

在此基础之上，美国政府机构、行业协会相继推出燃气管道完整性管理标准、指南及体系文件，规范了燃气管道完整性管理流程及工作内容，推进燃气管道完整性管理的实施。其中，以《燃气管网完整性管理》为基础， PHMSA制定了燃气管网完整性管理实施导则、小型液化石油气完整性管理指南和燃气管网完整性管理检查手册，美国燃气协会(AGA)制定了《燃气管网完整性管理指南》等，基本构建了燃气管网完整性管理标准体系。

为了引起全社会对第三方挖掘损伤管道的重视，提高公众参与度，美国专门立法成立了“811”统一呼叫中心，任何单位和个人在开挖土地之前都需要打电话进行确认，有效减少了挖掘损伤管道事件的发生。

2  国内燃气管道完整性管理状况

我国从2010年开始，逐步开展了燃气管道完整性管理的研究与实践工作，尤其是以深圳燃气集团股份有限公司（深燃集团）、北京燃气集团公司（北燃集团）以及中石油昆仑燃气有限公司（昆仑燃气公司）为代表的燃气企业，在燃气管道完整性管理方面均进行了有益的探索。

深燃集团经过十多年的努力，建立起了统一的数据采集标准，发布了技术标准文件，开发了燃气管道完整性管理系统，涵盖数据采集、风险评价、完整性评价、维修维护及效能评价等流程，实现了闭环管理。北燃集团以建设信息化平台为基础，建立了完整性管理数据库，开发风险评价软件，制定风险评价规程，开展检测与风险评价工作，积极推进燃气管道完整性管理工作。昆仑燃气公司编制了中石油企业标准Q/SY 05015―2016《城镇燃气管网完整性管理导则》、Q/SY 05014―2016《城镇燃气管网泄漏检测技术规范》、Q/SY 05018―2017《城镇燃气埋地钢质管道外防腐层检测技术规范》等多项燃气管道标准。

住房与城乡建设部先后发布了GB/T 50811―2012《燃气系统运行安全评价标准》、CJJ/T 215―2014《城镇燃气管网泄漏检测技术规程》、CJJ/T 51―2016《城镇燃气设施运行维护和抢修安全技术规程》等燃气管道完整性管理相关标准，有力推动了燃气管道完整性管理的标准化建设。

3  推进燃气管道完整性管理的建议

基于国内外燃气管道事故教训，对推进燃气管道完整性管理建议如下。

（1）强化燃气管道完整性管理体系化建设

有效地开展完整性管理的各项工作，必须建立相应的管理体系。一是燃气管道系统十分庞杂，涉及各类管道、各类附件及设施，如果没有系统化的思维，很难实施统一管理。二是城镇建设活动会使燃气管道周边环境发生改变，致使外部安全条件不断变化并可能滋生新的影响因素，这就要求安全管理要与时俱进，以适应各类新出现的问题。三是燃气资产非常复杂，在其全生命周期中，可能有多次权属变更，易存在隐患识别死角。解决这些复杂问题，需要建立强有力的组织保障，完善企业安全管理体系，强化其完整性管理功能，有效化解燃气安全面临的各种问题。

（2）研发燃气管道完整性管理关键技术

事故调查报告显示，燃气泄漏后管理单位并未第一时间发现并处理，在大量泄漏聚集后，才进行应急处置，此时的燃气泄漏量已经达到600 m3，爆炸当量达到了225 kg TNT。目前长输管道完整性管理的关键技术，如管道内检测、管道泄漏监测与预警、管道缺陷评价等，不能完全照搬用于燃气管道，需要进一步研发新技术、新装备，实现对燃气管道的隐患查找、状态监测、风险评价和安全预警。

（3） 提升燃气管网智能化水平

事故管道在建设和运营过程中经历了改线、管理单位变更等，诸多因素使得管道运行单位对该事故管道管理不到位，从未对事故管道进行巡检，巡检人员对管道阀门位置不清楚，燃气管道基础信息不完整，从而造成事故的发生。因此，要将燃气管道乃至所有地下管道数据资源进行有效整合、统一管理，提升燃气管网的信息化、智能化水平，实现对整个燃气管网统一、整体、综合性的管理。

（4）实施老旧燃气管道升级改造

事故管道运行年限超过了15年，外加河道潮湿气体对管道的腐蚀，造成锈蚀破裂。对于腐蚀较为严重的管段，应考虑将钢制管升级改造为PE管，降低因腐蚀导致泄漏失效的概率。同时，对于不便实施开挖换管的管段，或一些仍然有使用价值的管道，可以采用翻转内衬等非开挖方法进行修复。如何升级改造老旧管道，保障改造后的管道安全运行，老旧管道实施报废处置等，需要充分论证与不断实践。

（5）加强燃气安全教育

当前，我国城镇天然气的应用非常普及，燃气已进入千家万户，但是燃气安全教育并未跟上燃气发展的步伐。燃气运营单位在燃爆危险未消除的情况下，提出结束处置、撤离现场的错误建议，居民用户在泄漏发生时对危险毫无意识，致使事故伤亡惨重。因此，加强燃气安全教育，树立安全用气意识，是预防事故发生的首要任务。建议从社区和学校普及燃气安全教育，树立安全用气意识。燃气管理和运营单位，应完善规章制度，定期入户检查，加强安全管理。

总之，完整性管理是保障燃气管道安全运行的重要举措，涉及管理体系、关键技术和教育培训等多个层面。燃气管道完整性管理的实施，需从体系建设、本质安全设计、关键技术研发、数据管理以及安全监管等多个方面全力推进。

作者简介：帅健，中国石油大学（北京）安全与海洋工程学院教授/博导，主要从事油气储运安全、管线力学、完整性管理的教学与科研工作。联系方式：010-89733772，shuaij@cup.edu.cn。