摘要：城市燃气管网是现代城市基础设施，也是燃气系统的重要构成部分。随着城市建设的逐渐发展和燃气管网的不断延伸，各种威胁管网设施和燃气安全的因素越来越严多，因此加强城市燃气安全管理，预防事故发生是输配管网管理者的首要任务。这篇文章主要是对地震灾害给城市燃气管网安全运行带来的影响加以研究并对存在的问题提出减灾策略。
关键词：城市燃气管网；震害分析；减灾策略；
引言
近年来,天然气工业发展迅速,城市天然气管道作为国家资源和能源的主要动脉，并且天然气作为我国的第二大能源扣住了我国的经济命脉。随着我国的城市区域不断扩张，人口的密度稳步提升,城市的燃气管网的分布也逐渐变得复杂密集,一旦遭受地震灾害,容易导致管道气体泄漏，造成火灾、爆炸等灾害,同时天然气是有毒气体将对人们的生命财产造成严重的威胁,而我国对地震灾害带给城市燃气管网的震害破坏分析和风险评估尚有不足。
１城市燃气管网震害破坏带来的危害
当大规模地震灾害发生时，城市燃气管网系统会遭受严重打击，导致城市燃气管网的供输系统瘫痪，难以维持城市的正常的燃气供应，对居民生活产生影响，还会发生燃气泄漏。当气体泄漏发生时，火灾、爆炸等次生灾害发生的可能性也大幅度地提高。在2008年汶川地震中，崇州、绵阳等城市的天然气供应曾一度中断，许多输气管道受损，成都和宝鸡的部分用户的燃气供应也被切断。都江堰的地下燃气管网已经破裂10多处，该市将面临要重建的地下燃气管道长约50公里，庭院燃气管道长约100公里的重大工程。而江油市燃气管道设施、办公设备等损失多达1亿元。
２城市燃气管网震害破坏的原因
基于对各种关于地震灾害和城市燃气管道调研报告，城市燃气管道受到破坏的原因多种多样，大致有地震烈度超出设防烈度、场地条件较差、管道建设使用的钢管抗震性能差、地震造成的建筑物的倒塌、地基沉陷破坏燃气管道等原因。因此，要加强城市燃气管道的建设需要社会各方面共同参与。
３城市燃气管网的震害破坏机理特点与影响因素
3.1城市燃气管网震害破坏的原因
天然气管道受地震破坏主要具有以下几种原因。一是自然因素，由于地壳运动引发的永久性地面变形，例如地面升降、断层错动，地面运动引起的砂土液化、山体滑坡、不均匀地面沉降等造成场地破坏。其次是管道本身质构因素。地震后，管道本身强度难以抗衡地震所具有的强大破坏性，而产生燃气管网的损坏，其中损坏的形式主要包括管道接口处损坏、管网本体损坏、管道附件损坏及管道与其他地下结构的接处不可见处损坏。
3.2城市燃气管网受到震害破坏的影响因素
通过对以往震害处理情况 、数据统计和灾后损失情况的研究报告进行分析总结。科研人员地震对城市燃气管网的破坏程度有诸多原因，其中包括 ：
（１）管道的接口方式。同样条件下，橡胶圈接头具有柔性的抗震性能比刚性强。螺纹接口和机械接口相比，螺纹接口更易被破坏。
（２）管道材料。由延展性强、强度高的材料构成的管道具有较强的抗震灾害特性。而钢质管道的抗震性强于铸铁管道。选择良好的管道材料有助于提高城市燃气管网的安全性能，延长使用时间。
（3）管道服役时长和腐蚀情况。管道服役时间越长，抗震性能越弱。管道腐蚀严重时，由于管壁厚度减小，其适应性减弱，整体性能降低。当地震发生时容易导致管体发生折断。
3.3人为影响因素
城市规划局和道路施工单位没有事先和燃气公司进行全面沟通，导致施工方对地下管网分布情况不了解，就开始施工作业，并最终发生故障导致煤气管道破裂，发生了事故。近年来,我国越来越多的城市建设工作是基于当时的城市环境，而随着时间的推移，许多城市规划变化相对较大,施工方没有充分考虑天然气管道的隐藏。城市燃气管网的存在具有危险性和长期性，对城市建设和居民安全造成了极大的威胁。
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４城市燃气管网震害的减灾策略
4.2加强城市燃气管网的抗震设计
在建设城市燃气管网系统工程中，进行抗震设计是防止气网管道被地震破坏的重中之重。城市燃气管网的抗震设计中主要包括被动抗震设计和主动抗震设计。两者的区别在于主动抗震设计是为了让城市燃气管网能达到够预期所能承受的地震荷载(设计荷载)标准，而地震荷载的设定需要考虑各种的物理参数，如地震储备应力。被动抗震的设计是为了尽量减少地震对地下管道的破坏。燃气管网抗震设计需要考虑各种因素，包括采用延展性的管道、接口材料、柔性封头、桩基和回填土，确定合适的管壁厚度、管沟宽度、填埋深度等。同时，应考虑站房、控制中心和气网动力控制设备的抗震性能。在管道安装段，为了减少燃气管体和接触砂土的接触摩擦，可以考虑套在燃气管网表面加以润滑。在条件允许的地区，也可以使用公共沟槽。
4.2定时检测城市燃气管网的工作情况
就目前城市燃气管网的使用情况而言，有的燃气管网使用时间已长达数十年，而且一些老城区的燃气管网在架设时没有考虑使用抗震设计，管体老化程度高，当地震灾害发生时，难以抵御震害灾害带来的破坏。地震易发地区的中低压燃气管网，有关部门和建设单位应当制定切实可行的旧换旧改造方案。对老旧的燃气管网并采取防腐和抗震性能升级措施。 观察记录管道使用情况，对于达到使用年限的管道及时更换上抗震性、抗腐蚀性良好的聚乙烯管。及时更换掉腐蚀严重和已有泄漏迹象发生的铸铁管道。腐蚀程度的增加将降低管道结构刚性和对周围土壤的适应性。
4.3受损管道及时切断供应
震后应加强对城市燃气管网的监测，设备的检查，密切跟踪管网压力变化值，及时、全面掌握供气系统的故障、损坏、泄漏情况。对存在安全隐患的供气区域，应采取减压、投放除臭剂等措施，最大限度地保证供气安全。压降明显的管道，应根据各管段的优先级、用户的重要性、恢复重建的速度和成本等综合情况，安排专业的抢修人员和必要的检测、抢修设备，对受损管段进行筛选和维修。特别是对表面永久变形的区域和有群众反馈的区域，应重点检查。
4.4对于震后受损情况实时检测并分析反馈信息
由于城市燃气管网的建设是由在很多部门的共同参与下进行的，再加上作业开展时间不统一，当地震发生后，震害处理和受损评估部门很难及时了解到受损情况。应急指挥员应及时赶往现场，并在尽可能短的时间内对地震灾害的地理分布和严重程度以及城市燃气管网的受损情况进行了解，有效统筹各方资源进行抗震救灾工作。如果震害受灾情况严重，就很难知道城市燃气管网的具体受损情况，给抗震救灾工作加大困难。因此,有关部门应联系新闻媒体公司快速发布灾难报道,指挥中心对地震造成的破坏进行评估和预测和辅助决策系统。在没有地震灾情速报系统的情况下,工作人员应迅速赶往现场，对灾害现场进行受损评估，安排处理小组对现场进行处理。并将处理信息反馈给紧急指挥中心,并导入数据管理系统,为及时决策提供有价值的信息。地震后，城市燃气管网的低压管道段和用户燃气设备受到破坏概率相对较高并且分布区域广,依靠抗震救灾出勤人员，很难及时了解到一线的受灾情况，这时需要依靠新闻媒体和网络平台等及时传播灾害情况，和受灾群众取得联系，及时开展救援。
结束语
城市燃气管网架设和运行复杂，涉及多个方面的。以上内容中，分析了城市燃气管网的震害破坏特征，提出了城市燃气管网抗震减灾的策略。对本篇文章总结分析可知，城市燃气管网受到震害破坏程度受到多种因素影响，而其中的主要因素是地面变形、场地破坏和土层波动变形。而燃气管网中的管道段的接头是一个脆弱的环节，当地震发生时，对其产生的破坏尤为严重。为此，有关部门需要加强对燃气工程设施抗震设计研究，提高燃气管网的抗震性能，以应对今后可能发生的地震灾害。
参考文献
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论文作者:戴迪飞
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第12期
论文发表时间:2019/8/27
标签：管网论文; 燃气论文; 管道论文; 城市论文; 灾害论文; 情况论文; 发生论文; 《工程管理前沿》2019年第12期论文;