关键词：长输天然气管道；安全保护距离；管道；自身防护
引言
天然气是极其典型的高热能、环保型优质燃料，运输过程中具有易燃易爆的特点，这一特性增加了天然气管道安全管理的难度，由于管道长期运行亦伴随着管道腐蚀以及管道穿孔等诸多现象，从而造成天然气泄漏，易引起火灾，所造成的社会影响力相对严重。本文针对天然气管道安全管理过程中的常见隐患进行总结，详见下述。
1、安全距离在管道运行中发挥的作用
在天然气管道使用过程中，其管道的建设距离有着非常重要的作用。其影响这天然气管道后续的维护和检修工作，距离越远对检修维护工作就越方便。若管道的建设挨近铁路线路，会导致铁路行驶过程中产生震动，将会影响管道的安全，焊缝非常容易造成管道的撕裂现象。另外，在有绿色植物的地方，也要和天然气管道保持相应的距离，若是距离植物太近，植物的根部会对天然气管道造成腐蚀，腐蚀严重的状况下，天然气管道会发生穿孔泄露的状况。
2、与铁路、公路之间的安全保护距离近几年来管道建设与道路建设发展都很快，不可避免的要发生并行或交叉，使管道与道路之间的间距成为近年关注的热点和难点，如果间距确定太大，无论谁先建都将制约后建的项目规划建设。参照TB 10063-2007第3.1.5条“输送甲、乙、丙类液体的管道和可燃气体管道与铁路平行理设或架设时，与邻近铁路线路的防火间距分别不应小于25m和50m，且距铁路用地界不小于3.0m。直接为铁路运输服务的乙、丙类液体和低压可燃气体管道与邻近铁路线路的防火间距不应小于5m。”该规范不适用于工作压力大于1.6MPa的甲、乙、丙类液体和气体管道穿越铁路的防火设计，该规范防火间距的起算点是铁路线路中心线、管道中心线(指明者除外)。参照[78]交公路字698号规章的规定:现有油、气管道附近新(改)建公路时，油、气管道的中心线与公路用地范围边线之间应保持一定的安全距离。对于天然气管道，安全距离不应小于20m。依据《输气管道工程设计规范》GB 50251-2015第4.1.1章节第6条规定:“与公路并行的管道路由宜在公路用地界3m以外，与铁路并行的管道路由宜在铁路用地3m以外，如地形受限或其他条件限制的局部地段不满足要求时，应征得道路管理部门的同意。”
根据《输气管道工程设计规范》【GB 50251-2015】的规定，在一般的情况下，两个管道之间的距离应该保持在6m以上，与其他管道的安全保护距离长输天然气管道与其他管道平行时，为节约用地、便于土地总体规划和利用、便于运行维护和节省投资，管道可采取并行敷设方式。依据《输气管道工程设计规范》GB 50251-2015第4.4.2条、第4.4.3条、第4.4.4条、第4.4.5条和第4.4.6条规定:“不受地形、地物或规划限制地段的并行管道，最小净距不应小于6m;受地形、地物或规划限制地段的并行管道，采取安全措施后净距可小于6m,同期建设时可同沟敷设，同沟敷设的并行管道，间距应满足施工及维护需求且最小净距不应小于0.5m;穿越段的并行管道，应根据建设时机和影响因素综合分析确定距离共用隧道、跨越管桥及涵洞设施的并行管道，净距不应小于0.5m;石方地段不同期建设的并行管道，后建管道采用爆破开挖管沟时，并行净距宜大于20m且应控制爆破参数;穿越全新世活动断层的并行管道不宜同沟敷设。”长输天然气管道与其他管道交叉时，依据《输气管道工程设计规范》GB 50251-2015第4.3.11中第1条规定:“输气管道与其他管道交叉时，垂直净距不应小于0.3m,当小于0.3m时，两管间交叉处应设置坚固的绝缘隔离物，交叉点两侧各延伸10m以上的管段，应确保管道防腐层无缺陷。”
埋地输气管道与高压交流输电线路杆（塔）和接地体之间的距离宜符合下列规定：
1）、在开阔地区，埋地管道与高压交流输电线路杆（塔）基脚间的最小距离不宜小于杆（塔）高；
2）、在路由受限地区，埋地输气管道与交流输电系统的各种接地装置之间的最小水平距离不宜小于在下表规定。在采取故障屏蔽、接地、隔离等防护措施后，在下表规定的距离可适当减小。
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3、管道自身防护措施
3.1、合理确定管道强度设计系数
输气管道通过的地区，应按沿线居民户数和(或)建筑物的密集程度，划分地区等级，并依据地区等级做出相应的管道设计。参照《输气管道工程设计规范》GB 50251-2015第4.2.3条和第4.2.4条规定:“输气管道的强度设计系数应符合表3的规定;穿越道路的管段以及输气站和阀室内管道的强度设计系数，应符合表4的规定。”依据《输气管道工程设计导则》第5.3.7规定:“考虑到城镇的快速发展和城镇规划的调整，在乡镇规划区边界处附近通过的管道设计系数宜取0.5;在县级市及以上城市规划区边界外通过的管道设计系数宜取0.4。”
3.2、依据地区等级选择线路用管材
依据《输气管道工程设计导则》第5.3.2条规定:a.输气管道宜采用螺旋理弧焊钢管或直缝理弧焊钢管，选型原则包括:(1)线路一、二级地区宜采用螺旋缝理弧焊钢管;(2)线路一级地区可采用螺旋缝理弧焊钢管或直缝理弧焊钢管;(3)线路四级地区宜采用直缝理弧焊钢管;(4)一、二级公路，高速公路、铁路穿越宜采用直缝理弧焊钢管，并设套管;(5)人型穿跨越等特殊地段宜采用直缝理弧焊钢管;(6)线路热煨弯管宜采用直缝理弧焊钢管。b.钢材等级选择原则:管径＜φ508mm，设计压力≤6.3MPa时，宜良采用L360及以下钢级的碳素镇静钢;管径φ508~φ813mm，设计压力≤8MPa时，宜采用L415及以上钢级的低碳微合金控扎钢;管径＞φ813mm，设计压力≤10MPa时，宜采用L450及以上钢级的低碳微合金控扎钢。c.管线钢管的质量水平宜选择达到GB/T 9711中的PSL2级或API5L的质量水平。
3.3、长输管道的阴极保护措施的应用
长输管道首站入地点至末站出地点所有埋地部分的钢质管道、阀门、大型管道穿越部分等。长输管道一般采用外加电流保护，分设若干个阴极保护站，特殊地质条件需要牺牲阳极进行辅助保护。埋地钢质管道阴极保护主要分为二类：强制电流阴极保护、牺牲阳极阴极保护，个别管道采用强制电流和牺牲阳极交替保护。当阴极保护系统不能给管道提供足够的阴极保护电位时，管道外防腐层缺陷处会发生腐蚀；当阴极保护系统给管道提供的阴极保护电位过负时，管道外防腐层会发生析氢剥离。长输管道是应用阴极保护最早的项目，也是阴极保护应用技术最成熟的项目。腐蚀金属在周围介质的化学、电化学作用下所引起的一种破坏现象。按管道被腐蚀部位，可分为内壁腐蚀和外壁腐蚀；按管道腐蚀形态，可分为全面腐蚀和局部腐蚀；按管道腐蚀机理，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀等。管道内壁腐蚀：金属管道内壁因输送介质的作用而产生的腐蚀。主要有水腐蚀和介质腐蚀。
结语
天然气为易燃或易爆物质，其火灾危险为甲类火灾危险等级。发生泄漏时可能会引起火灾、爆炸事故，易造成人身及财产损失，因此应该重视其安全问题，加强安全保护距离和管道自身保护措施的研究力度。新版《输气管道工程设计规范》GB 50251-2015于2015年10月1日起实施，该规范明确规定了长输天然气管道与地上建构筑物、铁路、公路、电力电缆等的基本安全保护距离，为天然气管道管理企业在与有关部门协调沟通中提供了专项、科学、权威的依据。
参考文献
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[3] 薛光，黄明军 . 管道工程智能测试桩和阴极保护监测系统 [J]. 油气田地面工程，2011，30（6）：63-65.
论文作者:韩涛 韩德智 鲁志伟 杨震 魏松伟
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第18期
论文发表时间:2020/3/16
标签：管道论文; 天然气论文; 距离论文; 阴极论文; 输气论文; 铁路论文; 钢管论文; 《科学与技术》2019年第18期论文;