埋地燃气管道失效原因统计分析.docx
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埋地燃气管道失效原因统计分析目前,在城市埋地燃气管道失效中,管道失效原因的产生主要受五大方面的影响,即材料方面、第三方破坏方面、腐蚀方面、施工缺陷方面、误操作方面。
据调查。
20XX年,我国室内发生的540起燃气爆炸事故中,有425起不明泄漏原因,只有115起明确泄漏原因。
室外燃气管道泄漏及爆燃事件274起。
共造成5人死亡,185人受伤。
274起事故中有227起明确引发泄漏的原因,其中182起为由于施工引发的外力损坏燃气管道,第三方施工破坏事故仍处于高发。
其中不明原因的燃气爆炸事故最多,事故的跟踪报道很少。
可见我国在燃气安全事故的统计、事故原因分析和披露环节仍需加强。
1我国目前天然气管道发展
在我国能源消费结构转型升级背景下,我国天然气需求保持快速增长势头。
20XX年,我国天然气需求达到2833亿m3,同比增长18.3%,如图1。
近几年来,随着天然气的不断普及,管道的建设量也不断的加多,随着管道的建设一些新旧问题也随之出现。
“十一五”末,国内已建成的输气管线超过6万km,可绕地球赤道1周半,其中天然气管道3.6万km,到20XX年末达到10万km,如图2。
我国部分管道服役已超过30多年,接近设计使用寿命,进入事故多发期,如部分管线硫化物含量偏高,高频率发生管材破裂事故,石油沥青防腐涂层管材到达使用寿命,从而加大管材泄漏概率,此外,中国经济高速发展带来对能源的强劲需求,带动油气管道建设突飞猛进,大量的油气长输管道、海底管道、城镇输配管道投入使用,管理难度不断增加。
我国天然气的发展状况如图1所示,由图可以看出,随着社会发展水平的不断提高,人们对天然气的消费量在不断的提高,特别是近几年来天然气的消费增速更是大幅度上升。
特别是近期,我国在天然气的勘探上获得了重大的突破。
我国渤海海域渤中凹陷的渤中19-6气田,测获得优质高产油气流,确定天然气探明地质储量超过千亿立方米,可供百万人口城市居民使用上百年。
天然气的大量发现无疑会让天然气的发展进入一个飞速发展的时期,同时天然气具有的价格低廉、热值高、燃烧无污染、环保高效、安全性能好、易挥发且不易聚集等优势的存在,会使天然气在很大程度上代替煤炭、石油等高污染性传统能源,天然气将逐渐深入到人们的各行各业中,为此,天然气管道的建设也会越来越紧迫。
国内燃气管道发展状况如图2所示,由图可知,随着天然气的不断发现与开采,燃气管道的建设也在不断的增长。
在燃气管道建设的同时,燃气管道失效的情况和安全问题更加深入人心。
目前,常见的燃气管道失效原因有腐蚀、第三方破坏、施工缺陷、误操作、材料方面等,这些管道失效问题和人们的生活息息相关,基于这些问题,我们利用问卷调查的形式对XX市埋地燃气管道失效情况进行了统计。
2燃气管道失效
根据统计燃气管道失效原因可以分为五大类:材料方面、第三方破坏方面、腐蚀方面、误操作方面、施工缺陷方面。
2.1材料
1)连接接头失效。
铸铁管的机械连接、管道与附属设备之间的
连接件、接头处的垫圈填料老化导致漏气。
2)用户引入管失效。
用户引入管暴露地面部分、活接头(主要由螺母、云头、平接3部分组成)失效、土壤应力作用。
3)管道方面失效。
管道内涂层脱落、管道被破坏、管道穿孔、管道中有杂质。
4)弯头失效。
弯头内部受腐蚀、弯头表面不光滑、弯头表面有裂纹。
5)材料选择错误。
用低级材料代替高级材料(如用低硬度抗腐蚀性差的材料代替高硬度高抗腐蚀性的材料)、管道壁厚设计余量过小、管道壁存在机械划痕。
6)焊接材料不合格。
材料焊接不实、材料因熔点而变性。
7)管道接口处失效。
管道接口不牢固、接头对齐不牢固、管道接口处未除锈。
2.2第三方破坏
1)施工过程引起的破坏[1]。
施工人员的盲目施工、施工人员责任意识的缺乏、施工设施的不合理停置。
2)施工路线的不合理。
其他管路的非法占压、施工单位在燃气公司不知情的情况下进行施工。
3)施工方管理机制的不完善。
施工方监督意识薄弱、施工方对燃气了解不足。
4)燃气公司检查机制不完善。
燃气相关人员巡查力度不足、监督部门责任意识不足。
5)燃气管网设计因素。
初期设计路线不合理、未按原始设计方案施工。
6)燃气公司宣传力度不足。
燃气公司未提供完整准确的图纸给施工方、燃气公司向用户宣传燃气知识的力度不足。
7)人为因素引起的破坏。
部分人员非法钻孔,盗取天然气、人为破坏燃气相关设施、公共教育程度不够。
2.3腐蚀
腐蚀方面的失效情况发生的原因可以大致分为外腐蚀和内腐蚀
两大类。
其中外腐蚀方面失效的原因有:1)直流杂散电流[2]。
其他管道的外加电流阴极保护系统、高压直流输电系统、直流电焊接、大地磁场的扰动。
2)交流杂散电流。
高压输电线路、交流电气化铁路供电线路、人地雷电电流、故障强电流。
3)土壤环境因素[3]。
①物理因素:水率、容重、土粒密度、孔隙度、质地;②化学因素:酸碱度(pH值)、可溶盐总量和种类;③电化学因素:氧化还原电位、电阻率、电位梯度。
4)微生物性质(细菌腐蚀):硫酸还原菌、真菌。
5)外腐蚀层破坏[4]。
①初始缺陷:防腐层绝缘层过薄、下部积水;
②运行变差:防腐涂层粘接力低、防腐涂层脆性过大、防腐涂层老化剥离。
6)市政管线管网方面。
对管道所处土壤环境的影响、埋地电网影响土壤中杂散电流及动态电位。
7)应力的腐蚀。
管道本身结构不均匀、流通介质压力变化。
8)其他因素引起的腐蚀。
保护涂层欠缺、涂层厚度不足、回填土中混有大量石头。
内腐蚀方面的失效原因有:1)电化学腐蚀。
主要是因阴极保护失效所引起的腐蚀,包括管道设计不合格、使用时失效、维护不当。
2)输送介质的腐蚀。
燃气中的硫化氢腐蚀、酸性氧化物的腐蚀。
2.4施工缺陷
施工缺陷方面的失效原因有:1)管材原始质量缺陷。
制造缺陷、运输过程中的损伤。
2)焊接或熔接缺陷。
施工质量控制不严、焊工无证上岗、盲目赶工的防腐层补口质量远不如管体的防腐层。
3)管道施工缺陷。
管道铺设过程中环向焊接导致的缺陷弯曲,折皱、铺设时造成的刮伤、施工时将其他管道挖断、沟槽深度与回填沙量不足、。