美国燃气输配运营监管、管道更新改造和对我国的启示 第三部分管道更新改造实践和成果

专家论坛Specialist F o ru m
doi:10.3969/j.issn.1671-5152.2020.12.003
*美国燃气输配运营监管、
管道更新改造和对我国的启示
第三部分：管道更新改造实践和成果
□美国环保协会（100007 )解东来
摘 要：随着美国持续发展并对能源输送提出更多要求，有必要投资更新包括老旧管道在内的基础设施。

汇总了2010年〜2019年10年间美国燃气输配系统的管道长度、运营商数量、管道材
质、燃气种类、建设年代等情况。

回顾了输配系统中铸铁管道和裸钢管道的使用情况。

在
政府和运营商的共同努力下，美国在役铸铁和裸钢管道的数量持续减少。

截止到2019年，全
国输配系统尚有铸铁主干管道34 235.06k m,庭院管道6 635条，裸钢主干管道6.8万k m,庭
院管道170万条，已经有22个州和1个地区完全消除了输配系统中的铸铁管。

汇总了2000年
以来美国输配系统的重大事故、严重事故，以及泄漏维修情况。

关键词：燃气输配管道更新铸铁管裸钢管管道事故泄漏
缩略语
英文缩写英文全称中文翻译
DIMP Distribution Integrity Management Program输配管道完整性管理计划DOT Department of Transportation美国交通部
NTSB National Transportation Safety Board美国国家交通安全委员会OPS Office of Pipeline Safety管道安全办公室
PHMSA Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration管道与危险品安全管理局
管道是天然气和危险液体产品运输的最安全、最 具成本效益的方法之一。

随着美国持续发展并对能源 输送提出更多要求，有必要升级、更新包括老旧管道 在内的基础设施。

2011年，在发生一系列重大天然气 管道事故后，美国交通部（DOT)管道与危险品安全 管理局（PHMSA)发出了行动呼吁，要求利益相关方加快高风险管道基础设施的维修、修复和更换。

通 常情况下，管道使用年限和材料是重要的风险指标，由铸铁和锻铁以及裸钢构成的管道属于最高风险的管 道。

为了跟踪管道运营商在更换老旧天然气管道方面 取得的进展，PHMSA开通了显示各州每年更新的高 风险管道在线清单的网站，突出显示更新铸铁和裸钢
本文第一部分：燃气输配运营监管要求（详见本刊10期专家论坛栏目9页-16页）
本文第二部分：燃气管道更新改造的驱动力及障碍（详见本刊11期专家论坛栏目9页-14页）4丨城市燃气2020 /12总第550期
解东来•美国燃气输配运营监管、管道更新改造和对我国的启示第三部分：管道更新改造实践和成果
丨主干管道长度》庭院管道长度—
主干管道运営商数量
庭院管道运葚数量
1 400
1 380
1 360
1 340
炬
m
1 320
1 300
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
年度
燃气输配管道的努力叭
1 美国燃气输配系统历年管道发展情况
美国燃气输配系统的管道分为主干管道（m ain s ) 和庭院管道（service lines )。

主干管道将燃气从城市
门站以及储配站等气源点输送到消费区域。

庭院管 道则将燃气从主干管道供应给终端用户。

如本文第1 部分所述，根据PHMSA 管道安全法规的第191部分和 第195部分的要求，管道运营商每年需要向PHMSA 报
告相关运营数据，包括主干管道、庭院管道的材质、 直径、里程、年度更换或修复的漏点数量，开挖造成 的破坏等[\ PHMSA 的管道安全办公室（0PS )管理 有关联邦监管和州监管的天然气管道，危险液体管道 和液化天然气（LNG )工厂的各种数据，并通过PHMSA 官方网站https ://w w w .phmsa .dot .gov 对公众公开|3】。

本 文的所有数据皆取自该网站。

1.1管道长度及运营商数量
图1及表1的数据显示了 2010年~2019年10年之 间美国输配系统管道长度及运营商数量。

虽然天然气
图1 2010年〜2019美国输配系统管道长度及运营商数量 表1 2010年~ 2019美国输配系统管道长度及运营商数量
年度主干管道
庭院管道
合计
长度（万km )
运营商数量
长度（万km )
运营商数量
长度（万km )
运营商数量
2019212.191 331151.171 340363.361 3522018210.441 354149.821 357360.251 3752017208.691 366149.191 370357.881 3862016207.101 357148.641 363355.741 3782015205.531 348146.861 359352.391 3712014203.821 363145.311 372349.131 3862013202.051 365143.941 372345.981 3892012200.811 352143.301 359344.121 3752011199.441 333141.951 335341.391 3512010
197.94
1 321
140.42
1 319
338.36
1 336
o
o
o
o 8 6 4 2
1
1
1
1
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半
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城市燃气2020 /12总第550期I
5
专家论坛Specialis丨F o ru m
输配系统已经发展成熟完善，10年间，美国城市燃气 输配系统的主干管道还是以1.2万km/a~ 1.8万km/a的 速度在增长，庭院管道的增长速度则为0.5万km/a~ 1.8万km/a。

从运营商数量的数据中可以看出，庭院 管道的运营商数量与主干管道的数量有个位数的差 别，说明个别城市的主干管道和庭院管道有不同的 运营商。

1.2管道材质
表2显示了2010年~ 2019年10年期间美国燃气输 配系统管道材质的变化情况。

从表中的数据可以看 出，输配系统目前存在着钢管、塑料管、铸铁管、铜管及其他管材。

10年间，铜管在主干管道、庭院管道 的存量都有稍微降低，塑料管的使用显著增加，铸铁 主干管道的数量从2010年的约5.7万km降到了 2019年 的3.5万km〇庭院铸铁管道贝丨】从2010年的约370km降 低到了20丨9年的130km。

铜制主干管道的数量很少，2010年约有50km,2019年降低到了约20kni。

铜制庭 院管道的数量则从2010年的约2.2万km降低到了 2019 年的1.4万km。

罔2显示了 2019年美国输配系统主干管道和庭院 管道的材质构成。

由图中数据可以看出，输配系统的 主要管道是钢管和塑料管，其他材质（铸铁管、铜管
表2 2010年~ 2019年美国输配系统管道材质统计
年度
主干管道庭院管道
总长度（万km )占比（％)总长度（万km )占比（％)数量（条）
201984.27439.7132.86521.7415 583 149 201884.96740.3734.01822.7016 172 044 201785.60741.0235.30623.6616 741 388 201686.46041.7536.63224.6417 279 323
钢管201587.03842.3537.04425.2217 629 342 201487.73243.0437.58525.8618 027 260 201388.12443.6138.26126.5818 427 976 201288.75844.2039.23927.3818 873 824 201189.15444.7039.96328.1519 421 647 201089.52445.2240.13628.5819 550 712 2019124.20358.53112.42174.3651 239 707 2018121.50257.73110.71973.9050 419 532 2017118.84456.94109.07973.1149 453 319 2016116.11856.07107.21172.1248 383 595
塑料管
2015113.73155.33104.74371.3247 535 830
2014111.11954.52102.58370.5946 763 887
2013108.68453.79100.42569.7746 163 655
2012106.57353.0798.68368.8645 181 126
2011104.60652.4596.32967.8644302 711
2010102.59951.8394.39567.2243 453 257
2019 3.508 1.650.0130.01 6 856
2018 3.768 1.790.0140.017 229
铸铁管2017 4.033 1.930.0150.017 902 2016 4.312 2.080.0200.019 605 2015 4.565 2.220.0210.0110310 2014 4.826 2.370.0250.0211 919
6I城市燃气2020/12总第550期
解东来•美国燃气输配运营监管、管道更新改造和对我国的启示第三部分：管道更新改造实践和成果
(续表）
年度
主千管道庭院管道
总长度（万km )占比（％)总长度（万km )占比（％)数量（条）
2013 5.082 2.520.0270.0212311
铸铁管2012 5.333 2.660.0300.0213 847 2011 5.540 2.780.0350.0216 134 2010 5.694 2.880.0370.0321 821 20190.0020.00 1.3960.92679 701 20180.0020.00 1.509 1.01731 192 20170.0020.00 1.642 1.10789 482 20160.0030.00 1.758 1.18847 766
铜管20150.0030.00 1.848 1.26895 398 20140.0030.00 1.948 1.34935 595 20130.0040.00 2.006 1.39973 107 20120.0040.00 2.073 1.451 009 288 20110.0050.00 2.176 1.531 056 628 20100.0050.00 2.222 1.581 078 384 20190.2120.10 4.484 2.97 2 328 379 20180.2110.10 3.565 2.38 2 020 317 20170.2160.10 3.156 2.121 650 970 20160.2190.11 3.025 2.041 494 390
其他20150.2080.10 3.211 2.191 561 511 20140.1500.07 3.179 2.191 559 926 20130.1650.08 3.225 2.241 582 652 20120.1640.08 3.290 2.301 613 453 20110.1500.08 3.456 2.431 677 903 20100.1310.07 3.640 2.591 820 071
图2 2019年美国输配系统主干管道和庭院管道的材质构成
城市燃气2020/12总第550期I7
专家论坛Specia丨is丨F o ru m
及其他）所占的比例已经很低c
1.3管道输送的燃气种类
表3列出了美国2015年~2019年输送各类气体 的管道长度。

从表中数据可以看出，城市燃气输配 系统中气源的主体是天然气，输送其他气体的管道 很短。

2019年丙烷主干管道2 400km左右，庭院管道 I 500km左右；人工煤气主干管道960km左右，庭院 管道550km左右；垃圾填埋气主干管道50km左右；氢 气主干管道只有1.6km3
表3美国2015年〜2019年输送各类气体
管道长度（万km )
气体种类年度主干管道庭院管道
天然气2019211.832150.965 2018210.097149.623 2017208.342148.992 2016206.753148.443 2015205.192146.648
丙烷20190.2420.149 20180.2400.142 20170.2550.142 20160.2260.123 20150.2250.141
人工煤气20190.0960.055
人工煤气20180.0840.050 20170.0780.055 20160.1020.070 20150.0980.068
垃圾填埋气20190.0050 20180.0050 20170.0050 20160.0050.001 20150.0040
氢气20180.000 160 20170.000 160 20160.000 160 20150.000 160
其他气体20190.0120.001
20180.0120
20170.0120
20160.0120
20150.0120
1.4管道建设年限
表4与图3显示了美国输配系统主干管道2005年~
2019年这15年期间不同建设年代的的管道存量。

由图
中数据可以看出，随着管道更新的进行，1960年之
前建设的老旧管道及建设年代不明的管道数量在逐
年减少。

表5与图4显示了美国输配系统庭院管道2005年〜
2019年这15年期间不同建设年代的的管道存量。

同主
干管道相似，随着管道更新的进行，1980年之前建设
的老旧管道及建设年代不明的管道数量在逐年减少。

2 输配系统铸铁管改造
铸铁管道是美国最古老的能源输送管道之一。

始
建于丨87〇年、丨880年代的铸铁和锻铁管道最初是用来
输送人工煤气的，到1900年代初铸铁管变得越来越流
行。

目前美国仍然在役的铸铁管道大多是在60年前安
装的，如今仍向家庭和企业输送天然气w。

在铸铁管的使用过程中，影响其安全运行的最大
威胁是土方运动。

）如果管道因挖掘、季节性冻胀或
地下水位变化而受到干扰，则可能会发生泄漏。

另一
个威胁是管道的石墨化，管道中的铁降解为较软的元
素，使铁管道更容易开裂。

石墨化的程度取决于许多
因素，但是如果发生石墨化，气体可能会从接头处泄
漏或通过管道中的裂缝泄漏。

用刚性接口的管道输送
天然气，也会因为接口的丝麻等密封填料干燥而引起
天然气泄漏|41。

如前所述，由于州和联邦安全举措的增多以及
管道运营商的更新工作，铸铁管道的使用量已大大减
少。

到2019年底，美国约有98%的天然气输配管道是
塑料管或钢管，铸铁管仅占1.7%。

尽管铸铁管道的数
量正在减少，但最近发生的许多事故都是由铸铁管道
的故障引起的，这引起了人们对铸铁管道相关风险的
关注。

近十年来美国发生的主要铸铁管事故如表6所
示。

美国PHMSA分析从2005年至2019年的输配事故
报告发现％
(1 )输配主干管道上发生的事故中有10%与铸铁
管有关。

但是铸铁管只占输配主干管道总长度的1.7%。

(2 ) 39%的铸铁事故导致死亡或受伤，而其他
管道事故仅有20%造成死伤。

8丨城市燃气2020/12总第550期
解东来•美国燃气输配运营监管、管道更新改造和对我国的启示第三部分：管道更新改造实践和成果
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
年度
200
250
建设年代
■未知
■ 1940之前 _ 1940-1949 1950-1959 ■ 1960-1969
■ 1970-1979 ■ 1980-1989 ■ 1990-1999 ■ 2000-2009 ■ 2010-2019
表4 2005〜2019年期间输配主干管道建设年代统计（万km )
年度未知1940之前1940-19491950 〜
19591960 〜 19691970 〜 19791980 〜 19891990 〜 19992000 〜 20092010 〜 2019
合计200519.9911.51 4.4217.3431.1120.6924.2636.7621.43187.50200619.6611.07 4.3817.3231.1320.7524.3537.0025.53191.20200714.7011.44 4.3317.4231.8321.4725.1437.6929.63193.66200814.2211.33 4.3217.5431.4321.4025.2737.4631.77194.74200913.8411.03 4.2717.4532.0221.3325.2437.6633.58196.43201012.2910.78 4.2617.7532.3021.6125.4138.1433.59 1.80197.94201116.0010.15 4.0916.9331.4421.0124.8938.0633.33 3.55199.45201215.149.68 4.0917.0931.4021.1925.0738.0733.35 5.70200.77201315.619.49 4.0616.5830.9221.2224.9637.8533.288.08202.05201414.709.13 3.9716.5431.0521.2225.0537.8933.2711.00203.82201516.568.75 3.7516.1630.4620.8124.5237.2333.2714.01205.53201614.759.24 3.6016.0930.2521.0824.8237.6433.0316.60207.10201713.698.65 3.5415.9830.1621.0125.1137.8133.1219.62208.69201813.137.94 3.5415.8930.0820.8825.0837.7933.2322.88210.442019
14.76
6.25
3.41
15.67
29.85
20.66
24.96
37.53
33.11
25.99212.19
图3 2005年〜2019年期间不同建设年代输配主干管道存量
o
o o 5 0 5
(E >l ^)
_*»i i t H -州
城市燃气2020 /12总第550期I
9
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管道建设年代■未知
■ 1940之前 ■ 1940-1949 1950-1959 ■ 1960-1969■ 1970-1979
■ 1980-1989
■ 1990-1999
■ 2000-2009
■ 2010-2019
7 000
6 000
5 000
4 000
3 000
2 000
1 000
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
年度
表5 2005年〜2019年期间输配系统庭院管道建设年代统计（条数）
图4 2005年〜2019年期间不同建设年代输配系统庭院管道存量
年度未知1940之前
1940 〜 1949
1950 〜 1959
1960 〜 1969
1970 〜 1979
1980 〜 1989
1990 〜 1999
2000 ~ 20092010 〜 2019
小计20058 796 749 2 226 8031 267 203 4 752 7177 913 8408 220 0769 615 67612 568 0617 643 95363 005 07820068 543 258 2 103 6021 254 899 4 706 1437 858 0738 252 8169 632 17912 696 1789 103 61664 150 ******** 368 330 2 059 6341 209 080 4 615 0207 849 7258 455 1239 784 11312 939 711
10 584 043
64 864 7792008 6 747 8071 959 9711 199 514 4 627 0547 812 1488 442 7649 848 17012 870 20311 881 87765 389 5082009 5 550 0541 942 9761 219 358 4 631 8837 809 2128 490 5629 982 03213 010 02912 951 69865 587 804
2010 5 821 7351 910 3901 219 165 4 601 8437 456 8848 385 1409 905 10312 926 22312 938 092759 67065 924 2452011 5 483 0821 825 5961 190 529 4 586 2187 470 7098 417 1509 965 09213 006 92912 952 4141 579 07166 476 7902012 5 282 251
1 767 8561 155 339 4 507 3927 374 8138 338 1329 926 5331
2 90
3 97412 883 862
2 55042866 690 580201
3 5 129 1981 689 5781 121 885
4 400 7227 18
5 1348 201 2189 847 59612 945 18612 982 954 3 65
6 2316
7 159 7022014 4 852 3731 315 9371 082 709 4 185 952 6 959 115
8 181 486
9 789 71912912 13112 919 580 5 099 58567 298 5872015 4 858 4301 522 9341 021 125 4 193 213 6 895 0608 064 4619 710 73312 824 79112 801 389
5 739 97967 632 115201
6 4 519 5631 70
7 687903 164 3 980 491 6 713 006
8 047 973
9 856 51512 951 20212 528 740 6 805 91968 014 2602017 4 904 4341 511 243813 501 3 815 914 6 417 5557 707 6059 800 83413 125 61612 444 0618 101 94068 642 7032018 5 689 309971 514789 315 3 695 084 6 254 9267 470 1069 671 98113 006 60212 362 8509 439 449
69 351 136
2019 4 883 601
985 996
817 036
3 698 019 6 186 4257 406 9469 626 05612 993 081
12 422 55010 818 50269 838 212
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毅傾10丨城市燃气2020/12总第550期
解东来•美国燃气输配运营监管、管道更新改造和对我国的启示第三部分：管道更新改造实践和成果
(3)输配主干管道事故中，39%的死亡和16% 的受伤来源于铸铁管道。

对于铸铁管的改造，美国政府历年的管理措施如 表7所示。

在政府和运营商的共同努力下，美国在役铸铁燃气管道的数量持续减少，如图5所示。

根据PHMSA 的统计，截止到2019年，美国共有铸铁燃气主干管道 34 235.06km，庭院管道6 635条，这些管道在美国各州 的分布如表8所示。

到目前为止，美国已经有22个州和 1个地区完全消除了输配系统中的铸铁管、锻铁管。

表6美国近十年燃气输配系统主要铸铁管事故
时间地点事故情况及后果事故原因
2020年1月10日新泽西州泽西市1家私人物业发生燃气爆炸，1
伤者住院治疗
一条安装于1952年的36英寸铸铁管接头泄漏。

燃
气漏通过一条4英寸的电缆沟进人房屋地下室
2019年12月19日宾夕法尼亚州费城3处房屋着火，2死。

60人疏散一条安装于1928年的6寸铸铁管周向裂口产生较大的地下空腔，由此引起的土壤运动进而导致管道断裂
2018年6月16日马里兰州巴尔的摩市1工人在使用火炬安装交通标志
时起火受伤
一条1903年安装的铸铁管接头泄漏
2018年1月20日纽约州布鲁克林1栋2层楼的居民楼发生煤气爆
炸，4人受伤，其中1人住院
一条1927年安装的6英寸铸铁因冻胀泄漏
2016年7月31日加州什里夫波特市1居民住宅燃气外泄，1死1伤一条1911年安装的4英寸铸铁管道泄漏。

泄漏原因 未明确，可能是管道腐蚀/冲刷以及回填不当导致管道过载等
2015年3月5日-密歇根州底特律1住宅燃气泄漏，1死1伤一条1923年安装的6英寸铸铁管因冰冻出现破裂
2015年1月27曰阿拉巴马州科尔多瓦1房屋在燃气公司处理泄漏时爆
炸，1死3伤
一条安装于1952年的铸铁管附近的土方运动导致
管道破裂
2012年1月9日德克萨斯州奥斯汀1所房屋爆炸，1死1伤长期干旱之后的下雨所引起的土壤变化，引起一条1950年安装的4英寸铸铁管断裂
2011年2月9日宾夕法尼亚州阿伦敦北13街的8所房屋爆炸起火被
毁，5人丧生，3人需要住院
一条1928年安装的12英寸铸铁管出现裂缝
2011年1月18日宾夕法尼亚州费城
燃气公司处理泄漏时发生爆炸
和大火，1名燃气公司员工死
亡，数人受伤
安装于1942年的一条12英寸铸铁管断裂表7美国政府历年铸铁管改造的管理措施
时间管理措施
1970年PHMSA开始收集有关按管道材料类型分类的天然气管道行驶里程的数据。

1991 年国家交通安全委员会（NTSB)建议PHMSA要求管道运营商制定和实施计划，识别和更换可能威胁公共安全的铸铁管道。

1991 年PHMSA发布91-02号通知，鼓励运营商制定计划以识别可能需要更换的铸铁管道。

提醒运营商，管道安全法规通常要求更换石墨化铸铁管，并保护铸铁管在挖掘过程中不受损坏。

1992年PHMSA发布92-02号通知，提醒运营商管道安全法规要求运营商应持续监视管道设施，以发现问题并针对故障、泄漏历史、腐蚀以及其他异常操作和维护条件采取适当的措施。

对铸铁管应并采取有关应对石墨化的适当措施。

2009 年PHMSA实施了管道安全法规，以管理天然气配送管道的完整性。

要求运营商在2011年8月之前制定和实施配电完整 性管理计划（DIMP)。

要求运营商了解其系统和操作环境的特定特征，以识别威胁，评估风险并采取措施降低风险。

2011 年
《管道安全法规确定性和创造就业法案》要求DOT对铸铁管道的更换进度进行逐州调查。

特别是对于铸铁/锻铁，运营商必须了解管道的特殊特性以及可能严重石墨化的环境。

在开挖期间评估过去的泄漏历史并监控铸铁/锻铁管 也是保持完整性的关键组成部分。

2012年PHMSA发布2012-05公告，要求运营商和各州管道安全代表跟踪铸铁管更新计划，建立加速泄漏调查，将安全工作重点放在高风险管道上，激励管道修复，维修和更换计划，加强检查、事故调查和执法行动，并安装家用甲烷报警器。

城市燃气2020/12总第550期I11
专家论坛Specialis丨F o ru m
毅
70 000
60 000
50 000
40 000
30 000
20 000
丨主干管道（km)□庭院管道（条）
2005 2006 2007 2008 2009 2010 20112012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
年度
图5美国城市燃气输配系统历年铸铁管在役管道数量
表8 2019年美国各州铸铁管道在役数量
州
主干管道长度
(km)
占本州主干管道比例
(%)
庭院管道数量
(条）
占本州庭院管道比例
(%)新泽西 5 765.660.10200.000
纽约 4 742.420.060 3 6380.001马萨诸塞 4 520.170.1291 3440.001
宾夕法尼亚 3 867.140.049730.000密歇根 3 579.980.037100.000康涅狄格1 887.620.142160.000马里兰1 788.740.072230.000伊利诺伊1 782.210.018550.000罗德岛1 110.090.216220.000阿拉巴马1 076.410.0212140.000米苏里1 013.680.02200.000
哥伦比亚特区651.660.33100.000德克萨斯624.850.00400.000
内布拉斯加393.160.01820.000俄亥俄280.600.003120.000弗吉尼亚276.740.008750.000
路易斯安那223.910.0059450.001印第安纳177.390.003230.000
新罕布什尔102.590.032120.000特拉华90.820.01700.000
加利福尼亚89.530.001290.000
12I城市燃气2020 n2总第550期
解东来•美国燃气输配运营监管、管道更新改造和对我国的启示第三部分：管道更新改造实践和成果
(续表）
州
主干管道长度
占本州主干管道比例
庭院管道数量
占本州庭院管道比例
(km )
(%)(条）
(%)密西西比51.050.00210.000缅因48.460.022220.001佛罗里达37.080.00100.000西弗吉尼亚18.030.001230.000肯塔基15.450.001920.000田纳西11.740.00040.000堪萨斯 6.440.00000.000乔治亚 1.430.000
00.000
合计
34 235.06
6 635.00
3 输配系统裸钢管改造
裸钢管指未涂覆防腐层的天然气管道。

在1960年 之前，这类管道应用较为广泛。

1971年美国立法要求 钢管必须防腐之前，一些运营商一直在使用裸钢管， 尤其是在一些气候比较干燥的州。

目前大部分管道都 有除役，但仍有小部分在使用。

在运营商的完整性管 理计划中，裸钢管是更换和修复的重点。

在无法通过 开挖更换管道的区域（例如某些市区），裸钢管通常 会采取插入新的管道（通常是塑料管道）的方式进 行改造151。

美国全国2005年~ 2019年这15年期间裸钢 管的数量变化如图6所示。

截止到2019年，美国仍有 6.8万km 裸钢主干管道，170万条裸钢庭院管道在役， 这些管道在各州的分布如表9所示。

4 管道事故及泄漏情况
自1970年以来，PHMSA —直收集管道事故报告。

这些年来，报告规定和事故报告格式已经发生了数 次变化。

PHMSA 合并了各种报告格式，创建了可追 溯20年的管道事故数据库。

PHMSA 将事故分为重大 (significant )事故和严重（serious )事故两个级别|61。

重 大事故包括以下几种情况，但不包括因附近火灾或爆 炸影响管道系统而引起的输配事件：
(丨）有人员死亡或受伤需要住院治疗；(2) 事故损失5000(庚元以上(以1984年美元计算)；(3)
有5桶或以上的高挥发性液体泄漏或50桶以上的其他液体泄漏；
(4)有液体释放导致意外着火或爆炸。

严重事故则只包括死亡或受伤，需要住院治疗的 情况。

从2004年开始，严重事故不包括因附近火灾或 爆炸而影响管道系统的输配事件。

PHMSA 同时也收集输配系统管道泄漏的维修情
况，并于2010年开始收集年度已消除的危险泄漏的数 量。

危险泄漏指的是对人或财产的有及时或可能的危 险，需要持续采取行动，直到情况不再危险为止的泄 漏情况。

4.1重大事故情况
表10显示了 2000年以来美国输配系统的重大事故 的数量和后果。

从表中数据可以看出，输配系统重大事 故每年介于50起~ 100起之间，死亡人数22人以内，受伤 人数20起~100起之间。

总损失方面，2005年和2018年 的损失比较大，分别是6.29亿美元和和16.6亿美元，其 余年份的损失介于2 000万美元~ 8 000万美元之间。

2005年的事故损失主要来自于新奥尔良的燃气 电力公司新奥尔良能源。

2005年8月29日卡特里娜飓 风引起的海浪冲了破防波堤并淹没了城市，该公司 1 500英里长的输配系统中超过一半受到了破坏，燃 气管道受到海水的严重腐蚀，该公式报告的损失接近 6亿美元,灾难之后的管道恢复工作持续了十年之久I '
2018年16.6亿美元损失中的16.2亿美元来自马 塞诸萨州哥伦比亚燃气公司的梅里马克山谷天然气
爆炸。

这次爆炸是由操作失误引起的。

2018年9月 13日，燃气公司工人在更换低压管道时，忘记把高低
城市燃气2020/12总第550期丨13
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
年度
图6 2005年〜2019年间美国城市燃气输配系统裸钢管在役管道数量
表9 2019年美国各州裸钢管道在役数量
州
主干管道（km >
占本州主干管道比例（％}
庭院管道（条）
占本州庭院管道比例（％)
俄亥俄9 944.3010.4478 995 2.22宾夕法尼亚
9 821.8212.56217 2537.57纽约7 810.249.81204 117 6.24得克萨斯7 196.78 4.09221 788 4.03堪萨斯 6 107.4416.2461 347 6.33加利福尼亚 5 658.16 3.271 2350.01西弗吉尼亚 4 274.0224.1363 83516.43马萨诸塞1 959.79 5.60140 59210.39俄克拉荷马1 865.01 4.3055 928 4.50密歇根1 641.84 1.7026 4450.80米苏里1 321.56 2.909 0430.59阿肯色880.91 2.6318 538 2.68阿拉巴马844.50 1.62142 32312.92肯塔基838.69 2.7411 756 1.36密西西比828.78 2.9913 396 2.21佛罗里达792.00 1.6316 631 1.77内布拉斯加788.36 3.68 5 9360.99印第安纳701.21 1.047 6370.38路易斯安那684.65 1.548 9390.77新泽西681.40 1.20161 138 6.87亚利桑那652.94 1.60 5 7060.42弗吉尼亚621.62 1.7610 0060.76罗德岛308.44 6.0038 38219.73明尼苏达268.680.507800.05马里兰267.11 1.0865 732 6.18伊利诺伊266.110.2713 9510.38爱荷华221.340.73 6 4090.66康涅狄格209.93 1.5734 8697.61科罗拉多
169.56
0.28
18 479
1.12
(
枨k ) _^wl
ill
跶脚00500050005000
4
3322115
8
6 4 2
(续表）
州主干管道（km )占本州主干管道比例（％)庭院管道（条）占本州庭院管道比例（％)夏威夷148.5414.94 6 33018.44
新墨西哥117.980.519 593 1.45
田纳西53.350.084940.03
华盛顿48.280.13430.00
乔治亚46.570.0685120.40
南达科他43.140.541 7170.80
哥伦比亚特区36.23 1.84 6 208 4.96阿拉斯加12.910.2300.00
北达科他11.840.19670.04
新罕布什尔9.430.29 4 942 5.19特拉华9.280.174910.24
怀俄明 6.080.07830.04
蒙大拿 2.880.0260.00
爱达荷 2.250.0200.00
南卡罗来纳 1.610.001570.02俄勒冈 1.130.00200.00
缅因0.140.01900.24
佛蒙特00.0010.00
威斯康星00.0010.00
表10 2000年~ 2019年美国输配系统重大事故情况
年度事故数死亡受伤总损失
2000982259$31 243 867
200169546$17 223 435
2002651044$31 174 748
20031021158S26 859 499
20041011837$39 021 149
2005781437$629 429 759
2006601628$21 170 745
200770929S20 357 390
200866647S20 756 106
200980947$27 814 106
201055839121 328 717
2011561148S24 374 736
201252743$25 939 217
201360734$38 401 577
2014601892S75 825 702
201566232$31 614 171
2016741074$57 037 027
201763326$76 031 008
201874572S1 663 624 815 2019871126$60 223 785
合计1 436202918S2 939 451 560
压调压器的低压侧压力传感器从废弃的低压管道上转 移到新的低压管道上，调压器探测到的低压侧压力一 直为零，阀口全开，从而导致低压管道快速超压，发生 多起爆炸和火灾，事故造成1人死亡，3万余人撤离w。

两年后该公司被当地法院被罚款5 300万美元
表11列出了2005年~ 2019年期间重大事故的原因 统计。

从表中数据可以看出，开挖破坏、自然破坏和 其他外力破坏是事故发生的主要肇因。

4.2严重事故情况
表12列出2000年以来美国输配系统的严重事故的 数量和死伤人数。

严重事故是重大事故的一个子集。

造成人员伤亡的重大事故即为严重事故，因此表12中的死亡和受伤人数与表10相同。

表13列出了2005年~ 2019年期间严重事故的原因 统计。

从表中数据可以看出，开挖破坏、自然破坏也 是严重事故发生的主要肇因。

4.3管道泄漏维修
表14列出了美国输配系统2005年~2019年间每一千英里管道的年度泄漏维修情况。

如本文第2部分指 出的I'燃气公司根据管道完整性管理计划（DIMP)中的泄漏分类来确定泄漏维修的优先级，并跟踪维修结 果。

一级泄漏立即修复，二级泄漏的维修处于第二优 先级。

当维修资源足够时维修三级泄漏，或者在三级 泄漏达到一级或二级状态时，按一级或二级的标准予 以维修，所以表14中存在年底前待维修的泄漏数量。

自2005年以来，年度已消除的泄漏事故有轻微下降的 趋势，而年底前待维修的泄漏量有轻微上升的趋势。

表12 2000年~ 2019年美国输配系统严重事故情况年度事故数死亡受伤
2000512259
200130546
2002301044
2003511158
2004381837
2005281437
2006241628
200729929
200828647
200937947
201025839
2011291148
201223743
201319734
2014241892
201522232
2016311074
201719326
201833572
2019231126
合计594202918
PHMSA的燃气输配完整性管理法规的生效日期为2011年，自2010年以来，消除的危险泄漏的每1 000英 里比率略有增加。

PHMSA预期，随着DIMP的进行，管 道运营商发现影响其输配管道完整性的威胁并采取措 施降低运营风险，管道的泄漏率最终将下降〜。

表11美国2005年~ 2019年输配系统重大事故原因统计
事故类型200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019
腐蚀23131323021041设备故障303342321213411开挖破坏242231151913191222202323172831操作失误631659753537889
管道材料或
焊接失效
5165645384488106自然破坏115771243534105354其他外力破坏171410162112121618181822201327其他原因10121111128565575367合计786070668055565260606674637586
表13美国2005年〜2019年输配系统严重事故原因统计
事故原因200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019腐蚀12120222001020设备失效001120210010110开挖破坏71010864868555184误操作421457*********材料或
焊接失效
102213221116445自然破坏212061*********其他外力破坏845511477611710586其他原因557664213234132合计282429283725292319242231193323表14 2005年~ 2019年美国每千英里管道泄漏维修率统计（起/1000英里）年度200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019年底前待维修泄漏534645445958555449545145475757已维修的泄漏263248240235265230226229224233245242237238243已维修的危险泄漏89908889959895929895
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