河南省城市燃气管网存在的问题与对策

河南省城市燃气管网存在的问题与对策建国以来，特别是国家提出建设“两个文明”社会以后，河南省的城市燃气事业发展很快，已成为河南省各市重要的基础设施之一。它为改善居民生活条件、方便人民生活、促进工业生产、提高城市环境质量发挥了重要作用。随着河南省各地社会经济的快速发展，城市规模逐渐变大，加之“西气东输”工程的实施，城市燃气事业将会迅速发展。但是，现有燃气设施已远远不能满足发展需要，燃气设施存在的种种问题，阻碍了燃气事业的发展，尤其是燃气管网设施存在的问题更为突出，直接导致了河南省各地安全事故的发生，造成了人民群众生命财产损失，严重影响了城市生产和生活秩序。1目前燃气管网存在的主要问题由于各地燃气发展历史不一，气源各异，管网材质和压力不同，存在的问题多少、大小也不一样，根据调查、统计、分析、归纳，燃气管网存在的主要问题有以下几种：1.1燃气管网敷设运行时间长，腐蚀严重这种情况突出表现在埋地时间久的钢质管道上。当时由于资金原因，仅对管道做了外防腐而没有配套建设其他行之有效的防腐设施，时间一久造成防腐层老化失效，导致管道腐蚀穿孔。如河南省的郑州、安阳等市20世纪80年代敷设的燃气管道以钢管为主，管道防腐采用石油沥青加玻璃丝布防腐涂层。这种防腐层本身具有吸水率高、老化快、在外部环境影响下易损坏失效，使用寿命一般在3年～15年，目前已到了老化失效期。另外还存在当时施工技术落后，施工质量得不到保证等原因，加上市区杂散电流干扰作用强，构成宏观腐蚀原电池作用明显，造成这些城市早期建设的燃气管网严重腐蚀泄漏。郑州市1997年对燃气管网防腐层探坑检查结果表明：防腐层老化失效现象相当严重，部分管道防腐层已经完全剥离、锈蚀、穿孔现象严重，在不同区域的67个探坑100m管道上的漏点高达21个。从严重腐蚀穿孔漏气抢修更换下来的97处管段分析，腐蚀速率高者可达0.7mm/a，蚀坑深度高者达到1.77mm。根据郑州市燃气集团有限公司同年对部分燃气管网进行的漏点普查结果，市政燃气管道平均漏点密度为32.91个/km，庭院燃气管道平均漏点密度为29.56个/km，均远远高于石油部标准SY/T008—95《钢质管道及储罐腐蚀与防腐调查标准》中0.8个/km的规定值。其他类似城市的情况也大致相同。随着这些城市燃气管网运行间的增加，同期建设的部分燃气管网在以后的运行过程中，腐蚀速率将不断加快，腐蚀程度将不断加深，终将造成部分管道因腐蚀穿孔、漏气。1.2原设计管道管材、输配压力及接口形式不适合输送天然气河南省平顶山、焦作、新乡等城市气源为煤制气，输配管道大多选用灰口铸铁管，接口形式为铅口、水泥口和机械柔性接口等几种形式。经过长期运行，加之气质、材质、施工质量等方面原因，目前已出现管网腐蚀老化、密封圈老化、接口松动泄漏等现象，而且已造成多起人员伤亡、财产损失事故。国家“西气东输”工程实施后，这些城市大多都已经引入了天然气。市区燃气输配管网设计压力一般都为0.4MPa,而市区原有的煤制气输配管网为中、低压两级管网，中压管网设计压力最高才为0.05MPa,远低于输送燃气0.4MPa的设计压力。由于天然气中几乎不含水份，属于干质气，改输天然气后，橡胶密封圈将会因天然气气质干燥而变形、收缩，使管道接口容易发生漏气；水泥接口输送干质天然气时间久后，会导致接口开裂漏气。1.3气源净化不达标，造成煤气中杂质堵塞管道，达不到设计能力由于气源厂的一些问题，使用焦炉煤气的城市煤气气质一般较脏，煤气中的焦油、灰尘和萘等杂质含量较大，在管道中沉积、堵塞，使管道实际通过面积减少。近几年，河南省平顶山等一些城市管网随着运行年限的增加，用户反映气量小，气压不足的现象常有发生。在对管道打开检修时，常常发现管内积聚了大量的杂质。堵塞严重的管道实际过流面积只有管道自力的三分之一，其实际输送能力已大大小于原来的设计能力。还需要指出的是，在管道中聚积的铁锈、管道施工期间存留的泥沙等杂质在冷凝水和芳香烃的作用下，粘附在管底，转输天然气后管道内逐渐变干，铁锈、泥土随燃气流动在管内飞扬，会造成下游管道的堵塞。且会影响阀门、调压器等，使之失灵，在发生事故时无法切断气源。1.4违章占压燃气管道现象严重由于市民对燃气易燃易爆等危险特性认识的缺乏，加之一些管理部门在宣传和执法力度上不够大，很多城市都存在着燃气管道被人为占压现象。一旦被占压的燃气管道发生泄漏，检测维修比较困难，泄漏的燃气极易聚集，并逐渐达到燃气爆炸浓度下限，遇明火而发生爆炸，这将对人民群众的生命、财产构成严重危胁。违章占压燃气管道主要有三种类型：一是在长输管线上方或要求的安全距离范围内开挖取土，修建建构筑物；二是在市区管网上方修建门面房、马路市场或临时建、构筑物；三是在庭院管网上方搭建车棚、修建传达室以及个别住户私自圈占建房等。据郑州市不完全统计，郑州市区违章占压燃气管线的单位和个人有800多个，占压多达1200多处，违章占压数量较大、现象严重，构成了严重的安全隐患。2解决方案及技术措施对以上燃气管网中存在的问题，应制定相应的技术措施及解决方案。2.1解决燃气管网腐蚀现状的方案及措施2.1.1防腐层漏点补修对防腐层局部失效出现漏点的燃气管道，进行安全评估后可保证通过防腐层补修后燃气管道在一定时间内能安全运行的，应采取防腐层漏点补修措施。2.1.2更新管道对于泄漏程度严重,已无法通过防腐层修补维持其安全运行的燃气管道，要采取更换管道的方法进行处理。更换管道时，在敷设环境许可、施工技术有保证并且满足其输送燃气介质要求时，要尽量采用聚乙烯燃气管、钢骨架塑料复合管或机械接口球墨铸铁管等耐腐蚀性能好的管道。具体采用哪种管材的燃气管道，要进行技术、经济、施工要求等各方面的比较后确定。对于特殊情况要求必须采用钢质管道时，要选用防腐性能好的防腐材料和技术，同时要做好防腐层施工质量的监督工作，避免防腐层过早失效。2.1.3采用衬管对城市繁华地段或一些开挖有困难的特殊地段，可采用衬管方法解决。该项技术是先对聚合物衬管采用冷压形成U型，使衬管的截面减少40％，同时在U型管外自动缠绕保护胶带，以保证内衬管存牵引就位时不受损伤。内衬管就位后，在压缩空气的作用下恢复成圆形，并与原管道的内壁紧密粘合在一起，使所形成的复合管道具有较高的承压能力。这项新技术为我国地下管道的非开挖修复提供了一种先进、可靠、实用的手段。2.1.4阴极保护建设阴极保护设施是减缓管道腐蚀、延长管道使用寿命的有效措施。河南省一些城市由于资金等方面原因，在当初建设燃气管网时，大都没有建设阴极保护装置，这也是造成现在钢管腐蚀泄漏的重要因素之一。目前，他们已经意识到建设阴极保护的必要性，许多城市都在努力做好这项工作，如郑州为现状燃气管网规划设置35座阴极保护站，而且要求阴极保护设施与新建燃气管道同期进行。可以肯定，阴极保护能改善燃气管网腐蚀问题，避免目前类似燃气管网严重腐蚀状况再度发生，达到使燃气管网长期安全运行的目的。阴极保护方案一般有强制电流阴极保护、深井阳极阴极保护和牺牲阳极阴极保护等，必要时可以几种方案并用。各个城市应根据燃气管网布局情况，地下土壤电阻率及杂散电流干扰作用强弱情况，通过技术经济比较，确定比较经济合理的阴极保护方案。2.1.5阀门及阀门井根据需要在燃气管网干管和支管上设置阀门。发生燃气泄漏事故时，及时关闭一些必要的阀门对减少人民群众生命财产损失起着重大作用。因此，保护好阀门不受损坏，需要时阀门关闭自如也是一项重要工作。但一些阀门及阀门井现状不尽人意，有的阀门井长期积水，阀门长期浸泡在水中，使法兰、螺栓、阀杆生锈严重；在车行道上的一些阀门井，长期受载荷、温度等交替影响，导致土建结构降低。对这些严重影响阀门使用的现象，要采取有力措施尽快解决。对积水的阀门井，要用专门设备及时排除井内积水；对土建结构降低的阀门片要进行土建加固加强；对阀体与管道连接的法兰焊缝处腐蚀严重的进行修补；对老化失效严重的密封垫片、锈蚀严重的螺栓、螺母、内漏或锈蚀严重的阀门进行及时更换。2.2国家“西气东输”工程实施后，河南省原有使用煤制气的城市基本上都要改用天然气，原城市煤气输配系统马上就面临所用管材、设计压力低、铸铁管接口形式不符合输送质等问题。解决这些问题的办法只有按新的设计要求逐步更换原来的管道，才能保证安全供气。2.3对于由煤气中杂质堵塞的管道，要及时进行清理疏通；管道运行时间长而堵塞严重的要进行管道更新。同时要提高气源厂的净化能力，供应符合国家标准的气源，避免或减轻管道的堵塞。2.4违章占压燃气管道的解决办法及措施违章占压燃气管道是一个十分普遍的问题，解决这个问题牵涉部门多，处理过程复杂，甚至有些问题长期得不到解决，直接影响着安全供气。解决这个问题应从以下几方面的考虑：(1)加大违章占压危害的宣传力度,普及市民燃气方面的知识，提高其安全用气意识，争取从源头上杜绝违章占压现象。(2)建立违章占压有奖举报制度,动员全社会参与，把违章占压现象消灭在萌芽状态。(3)燃气经营单位建立完善有关机构，加强巡检、查处工作。(4)争取政府及相关职能部门的支持,出台相应的政策和地方性法规,为处理解决违章占压问题提供有力保障。3结论与建议(1)调查发现河南省城市燃气管网设施普遍存在上述多种安全隐患和问题,有的已引发了安全事故。燃气经营单位和相关管理部门应当引起高度重视，本着对人民群众生命财产高度负责的态度，积极采取有力措施，消除安全隐患。(2)科学制定计划，本着节约及轻重缓急、远近结合原则，合理安排，逐步解决各种问题。(3)要解决上述问题需要大量资金支持,但是目前燃气企业大多是微利或保本经营,有的是亏损经营,许多企业自身在资金上负担不起,建议国家及有关部门提供专项资金或低息、无息贷款予以支持。(4)解决上述中的一些问题可能要开挖城市道路,涉及的职能管理部门较多，行政审批手续繁琐,建议政府部门成立相应机构统一组织、协调，保证工作顺利进行。