城市天然气管道泄露危害及预防措施
张俊卿
摘? 要：随着城镇化水平的提高，市政设施不断完善，地下燃气管道长度也在高速增长，而不完善、不规范的城市地下管线建设与管理与城市建设较高的总体水平存在差距。该文通过对地下天然气管道事故发生的危害进行分析和整理，结合笔者十几年来的地下管道施工的现场经验，详细分析了直埋式和非开挖式天然气管道发生泄漏的主要原因，从政策法规、规范标准以及智慧管理等方面提出了基于智慧管网的事故预防的可行性建议，为天然气管道安全运营提供保障。
关键词：管道事故;预防措施;智慧管道
中图分类号：TU996? ? ? 文献标志码：A
城市地下管线是实现经济发展、社会健康及可持续发展的重要基础之一[1]。根据2018年初步統计，城市管道包括城市供水110万km、排水90万km、燃气83万km、供热28万km四类主要城市市政管线长度可能超过311万km，是2000年管线总长的4.5倍，并以每年约13.17%增长率增加。其中，城市人民生活生产不可或缺的清洁能源—天然气输送管道建设尤为突出。天然气输送地下管线的安全、平稳、高效运行成为城市安全运行的重要基础[2]。由于诸多因素，天然气管道的安全运行受到严重的制约，也让人民的生命财产与社会经济蒙受着无法挽回的重大损失。详细了解引起城市天然气管道泄漏事故的危害和成因，科学判断对城市天然气管道泄漏事故的发生的预防手段是天然气输送管道安全运营的关键。
1 城市天然气管道泄漏事故所带来的危害
天然气就是一种比空气容易挥发的无色易燃易爆的有毒气体。一旦发生天然气管道泄漏就会造成诸多危害。1）会影响居民的日常生活：由于天然气作为城市居民的主要热源，一旦发生泄漏对居民的生活势必会造成影响。2）可能会造成人身伤亡事故：由于天然气会在空气中的含量达到10%以上时，会对人体产生伤害，造成呼吸困难、昏迷甚至失去生命。3）可能会造成安全事故：在空气中，天然气管道一旦发生泄漏且浓度达到5%以上并且遇到明火时就会引起爆炸、火灾等恶性事件，给人民的生命财产以及社会经济等都会带来无法估量的损失。4）关系到国计民生问题：一旦发生天然气管道泄漏势必会影响国计民生部门或者重要线路，对交通、电力等造成中断，由此间接引发的社会问题就会凸显。
2 引起城市天然气管道泄漏事故的主要成因
引起天然气管道泄漏的因素很多，有自然方面的不可抗拒因素，也有人为方面的可预防因素。以下内容将按天然气管道的敷设方式进行归纳总结。
2.1 直埋敷设管道天然气的泄漏
通常情况下，城市天然气管道的施工都采用开挖敷管方式。该方式施工管理比较严格，工程质量可以控制，且有国家地方各级标准法规指导规范验收，也具有较完善的测量检测技术手段保障。
自然因素方面：自然灾害和土壤内复杂的不同物质对破损管线的腐蚀都是造成天然气泄漏的主要因素。
人为因素方面：管道施工过程中的各种违章操作、缺乏定期的检测和维护、运输过程中的机械破坏和吊装过程中的大角度弯折等因素，造成管道损坏以致天然气泄漏。
外部因素方面：管道在建筑荷载、车辆荷载等压力下造成管道变形，从而引起管道破损发生泄漏。
2.2 非开挖敷设管道天然气的泄漏
在保证城市交通的正常运转和需要穿越过河及构筑物等情况下，天然气管道的敷设可采取水平定向钻进法，即非开挖管道敷设。由于缺乏强制性的各级指导规范、完备适用的工程施工验收标准和有效的工后技术检测测量手段，造成近些年水平定向钻施工行业无序的竞争情况。部分施工方利用非开发敷设管道技术具有隐蔽性强、技术性高的特点，出现了制造虚假导向记录的情况，极容易造成弹性敷设天然气管道焊口应力腐蚀断裂等安全隐患，如图1所示。这也是非开挖敷设管道法相对传统直埋管道敷设法造成的隐蔽性安全隐患。错误的管道施工数据会给未来天然气管道运行管理造成误导，进而使得其他管线施工勘察错误，可能会进一步造成地下天然气管道的外力破坏泄漏等，不利于智慧城市的发展和建设。
图1以DN500钢管定向钻穿越为例：拉管管头埋深2 m，在满足弹性敷设曲率半径不小于1 200 D，出钻角度4°的情况下，穿越埋深12 m时，使用传统的两段弧设计计算法施工最小极限穿越距离277 m，在定向钻法穿越较大管径和较大埋深及较复杂地下管线和构筑物时的某些特定情况下，使用传统的两段弧设计路由曲线更是没法保证出土角度，进而更不能确保管线敷设施工质量。
3 预防城市天然气管道泄漏事故的措施
尽管水平定向钻施工日趋成熟，但由于缺乏施工管理和工后检测技术手段缺失，施工质量无法得到有效管控，进而形成了管线泄漏、爆炸等灾难性隐患。在预防手段的论述上，从国家战略角度提出“以高标准推动建筑工程高质量”和“建立健全智慧城市标准体系”的观点，探索解决“建设”与“规范”必然性矛盾的正确方法，以实现预防城市天然气管道泄漏事故的发生，人民安居乐业和社会稳定发展的目的。
3.1 推进相关政策的制定
政策和策略是一切社会实践的生命线，制定正确的政策和策略做导向，是城市社会管理的有力保障。2014年，国务院办公厅发文（国办发〔2014〕27号），在具体工艺、处罚方式和长远规划上都做出了具体规定。国家住建部等国家五部局联合发文（建城[2014]179号），具体布置全国城市地下管线普查工作。
在事故隐患排查，制定相关的标准等方面都做出了明确规定;在未来要全面"建立地下管线综合管理信息系统"，最终实现实现数据信息及时交换、共建共享、动态更新，并与数字化城市管理系统、智慧城市相融合。
2019年初，河北省政府办公厅日前印发《关于加快推进新型智慧城市建设的指导意见》和《河北省房屋建筑和市政基础设施工程标准管理办法》，要加强和完善政府引导，增强创新意识和社会协同意识，推动新一代信息技术与我省城市规划、建设、管理、服务和产业发展的全面深度融合，完善建筑工程勘察、设计、施工、验收等标准，建立健全建筑工程标准体系，以高“标准”推动建筑工程高“质量”。编制《水平定向钻管线敷设工程技术规程（征求意见稿）》，并对全社会公示广泛征求意见，于2020年颁布实施。地方标准的推行就是要将全省建设工程中采用高依赖性、高隐蔽性、高技术工艺施工管道纳入高技术工程检测及测量。一改过去因没有有效技术检测、测量手段和法规规范而屡屡出现的工程造假给社会带来的工程事故，人民财产重大损失及事故隐患。
3.2 多角度保证政策法规的顺利执行
切实落实管道巡检制度，运用多种一起分班组定期进行管道的检测，如遇特殊情况或周围有其他类型项目施工，相关单位和人员需及时上报，各个部门协调合作及时沟通。在遇到恶劣天气和发生自然灾害时，应加大巡检力度，保证管道的工作安全。
认真贯彻执行政策法规，积极推进政府购买服务，完善特许经营制度，提高科技创新能力。加大城市地下管线科技研发和创新力度，用高科技技术手段配合政策法规，有效地规范建筑施工企业，尤其是高技术建筑施工企业，营造一个全社会对政策法规的“不敢违、不能违、不想违的”良好氛围，进一步提升高技术建筑施工企业的社会责任感和技术水平。
將良好的政策法规与高技术检测手段相结合并付之实践，同时加大相关各单位的检查力度。水平定向钻进法管线敷工程技术规程的颁布实施，它将会起到良好的制度约束作用，确保工程测量数据的真实准确性，并杜绝不合格工程的盲目使用。同时加强关键技术岗位和施工方负责人的培训，在工程质量的关键节点上和施工全过程上杜绝地下管道工程质量问题的萌芽。
3.3 积极推进智慧城市和智慧管道管理
建立地下管线综合管理信息系统来满足城市规划、建设、运行和应急等工作需要。对城市原有地下管线进行全面普查和隐患排查，提出整改方案。新建改建的城市地下管线工程覆土前的竣工测量成果等全部各专业管线信息系统要求按统一的数据标准，实现信息及时交换、共建共享、动态更新。鼓励推进在地下管线建设、运行维护及应急防灾等工作中，广泛应用精确测控、示踪标识、无损探测与修复、非开挖、互联网平台管理、物联网检测和隐患事故预警等先进技术，实现数字化城市管理系统、智慧城市相融合。
4 结语
理清天然气管道泄漏造成的日常、人身、安全、国计民生等危害，把握好天然气管道在自然因素、人为因素、外界影响等情况下对管道泄漏影响方式，规范天然气管道设计施工、运营管理、检测检修等方面，将天然气泄露的风险降到最低，需要各部门和每一个从业者都付出努力，只有提高整个行业的政府监管和施工方的作业水平，才能为"智慧城市"中的重要组成"智慧管道"的建设保驾护航。
参考文献
[1]张鹏程， 丘广新， 张秀英，等.广州市城市地下管线管理平台建设思路及探讨[J].城市勘测， 2014（6）：105-109.
[2]陶然.天然气长输管道安全防范与平稳运行的策略研究[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（10）：33-34.
