铸铁煤气管道泄漏原因分析

地下水
３．
９７
PO３－
SO２－
Ca２＋
C
l－
４
４
(
mg/ml) (
mg/ml) (
mg/ml) (
mg/ml)
＜０．
０１
＜０．
０１
０．
０８
１２．
５０
２．
３．
２ 金属腐蚀产物物相测定
对管道金属腐蚀产物取样进行 X 光衍射物相测定
(仪器型号:
Dmax
Ｇ
rA,试验条件:
４０kV/３０ mA).测定
结果表明:金属腐蚀产物仅含有 Fe、
定带来巨大威胁.造 成 铸 铁 管wenku.baidu.com道 泄 漏 的 原 因 很 多,研
究认为铸铁管道自 身 性 能 存 在 的 缺 陷 如 抗 拉 强 度 低、
抗弯曲能力差、连续 铸 管 时 易 造 成 管 材 沙 眼、层 皮、夹
杂等,管道承插式或柔性机械接口强度低、抗土壤挤压
变形能力差,管体表面尤其是外表面的腐蚀和坑蚀,管
由于运煤车时有路途 中 抛 洒,因 而 在 道 路 两 侧 土 壤 表
层经年累月便积累了厚厚一层煤粉.泄漏管段开挖后
显示:管沟覆土为含少量煤粉的杂土,表层为富含煤粉
的黑色黄土,如图 ４、图 ６ 右侧部分所示.
图 ３ 煤气管道外壁腐蚀状况 图 ４ 煤气管道压兰腐蚀状况
图 ５ 压兰连接螺栓腐蚀状况 图 ６ 煤气管道内壁状况
C,未见其他物质衍
射峰值,显然,这是管道金属电化学腐蚀的结果.
２．
３．
３ 元素化学成分分析
从管道金属腐蚀产物及其表面附着泥土中取样对
S、
Cl元素进行追踪 检 测,检 测 结 果 见 表 ３. 两 种 试 样
中 S 含量均异常,且 与 表 ２ 结 果 正 好 形 成 正 比 对 应 关
系.由此说明,是酸性 地 下 水 通 过 土 壤 渗 透 直 接 与 管
/
GB T６４８３—２００８(
A)级要求,壁厚δ＝１２mm,材质为
灰口铸铁,其 化 学 成 分 及 力 学 性 能 见 表 １. 管 道 直 埋
敷设,设计 压 力 为 ０
１５ MPa,工 作 压 力 为０
１２ MPa,
输送介质为 焦 炉 煤 气,已 投 入 使 用 ４ 年,泄 漏 发 生 在
２３３０m 处(由西向东),管道设计、安装 单 位 均 无 特 种
事故的几点建议.
关键词:铸铁管;煤气管道;泄漏
中图分类号:TU９９６
８ 文献标识码:B
０ 引言
灰口铸铁管由于成本低、安装简单、具有良好的耐
腐蚀性并且使用年限长一直是我国城市中低压煤气管
道广泛应用的材料之一,然而,这种管道在运行一定时
间后会时常发生泄漏,给 人 民 生 命 财 产 安 全 和 社 会 稳
腐蚀区域(涵盖柔性 接 口),腐 蚀 区 域 内 铸 铁 管 有 多 处
腐蚀穿孔(如图 ３ 所 示),并 且 压 兰 和 螺 栓 也 严 重 腐 蚀
(如图 ４、图 ５ 所 示),密 封 功 能 完 全 失 效,管 道 内 壁 未
见腐蚀现象,如图 ６ 所示.
图 ２ 管道柔性机械接口连接示意图
２．
２ 泄漏管段敷设环境调查
摘要:以一起埋地铸铁煤气管道泄漏事故为例,通过宏观检查、环境调查、水质分析、X 光衍 射 物 相 测 定 和
元素化学成分分析,认为电化学腐蚀是造成管道泄漏的直接原因,企业安全生产主体责任缺失、巡线管 理 制
度不健全且职责不到位、管道选材和防腐设计错误是导致管道泄漏的管理原因,在此基础上提出了防止 此 类
０．
２５
０．
０８
标准值 ≤０．
３０ ≤０．
１０
出厂值
≥２７４
３１２
≤２１０
１９３
２．
５
２．
５
≥０．
３
０．
３
２ 现场勘查与试验分析
２．
１ 管道宏观检查
铸铁煤气管道为 柔 性 机 械 接 口 连 接,内 垫 橡 胶 法
兰垫片密封,如图 ２ 所 示. 位 于 管 道 侧 下 方 ３ 点 钟 ~
７ 点钟位置有一面积约为 ４００mm×５００mm 的局部外
应用完整性管理理念对一起铸铁煤气管道泄漏事故进
行了分析,并提出了防止此类事故的几点建议.
１ 泄漏事故及管道概况
某焦化煤气有限公司位于 ３０７ 国道牛家寨段公路
旁一厂外中压埋地煤气管道发生泄漏(如图 １ 所示),事
故造成路边 汽 车 修 理 厂 东 房 值 班 过 夜 人 员 中 毒,一 死
一伤.
煤气管道全长 ２６９８m,规格为 DN４００,质量符合
第 ３ 期(总第 ２２０ 期)
２０２０ 年 ６ 月
No．
３
Jun．
机 械 工 程 与 自 动 化
MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION
文章编号:
１６７２
Ｇ６４１３(
２０２０)
０３
Ｇ０１９４
Ｇ０３
铸铁煤气管道泄漏原因分析
赵红标１,杨育红２
(
１． 山西省锅炉压力容器监督检验研究院,山西 太原 ０３００１２;２． 太原师范学院,山西 太原 ０３０６１９)
２．
３ 试验分析
２．
３．
１ 地下水水质分析
从管道腐蚀部位 周 围 地 下 水 取 样 进 行 水 质 分 析,
分析报 告 见 表 ２. 分 析 结 果 显 示:地 下 水 PH 值 为
含量为 １２
３
９７,
SO２－
５０mg/ml,均为异常,地下水呈
４
现酸性.
表 ２ 地下水水质分析报告
试样
PH 值
道埋深不足、违章占 压、基 础 下 沉 致 管 道 悬 空,管 道 附
近地面活动(如 重 车 碾 压)等 第 三 方 破 坏 [１Ｇ４]都 可 能 是
管道泄漏的原因.
上述研究多集中 于 追 踪 产 生 泄 漏 的 直 接 原 因,而
对于管道因设计问题、企业安全生产主体责任缺失、使
用管理不当等因素埋下的安全隐患却鲜有报道.本文
作者简介:赵红标 (
１９６３
Ｇ),男,山西襄汾人,高级工程师,硕士,主要从事锅炉压力容器压力管道检验工作.
２０２０ 年第 ３ 期 赵红标,等:铸铁煤气管道泄漏原因分析
该煤 气 管 道 从 焦 化 煤 气 有 限 公 司 出 厂 后,沿
３０７ 国道北侧由西向东敷设.３０７ 国道为运煤主干道,
设备生产许可资质,且未到质监部门办理过安装监检、
收稿日期:２０２０
Ｇ０２
Ｇ２５;修订日期:２０２０
Ｇ０５
Ｇ０６
定期检验及使用登记手续.
图 １ 煤气管道泄漏事故现场平面示意图
表 １ 灰口铸铁管材料化学成分(质量分数)及力学性能
项目
P
(％ )
管环抗弯 硬度 水压试验 气密性试验
S
(％ ) 强度(MPa) (HB) 压力(MPa) 压力(MPa)