摘要

EGIG統(tǒng)計了15萬公里天然氣管道1970-2022年間的失效數(shù)據(jù)，其中約2/3的管道運行了30年以上；高鋼級高壓力大口徑管道越來越多，但X80極少；近5年來每1萬公里管道每年意外泄漏約1次；近10年來，管道泄漏原因中腐蝕占比1/4，其次為第三方損壞和地質災害；高壓力大口徑管道破裂后39.3%著火，6起肇事者死亡；一半管道泄漏事件為內部發(fā)現(xiàn)，其次為公眾。

1數(shù)據(jù)來源與統(tǒng)計范圍

本文數(shù)據(jù)來源于歐洲天然氣管道事件數(shù)據(jù)組織（EGIG）的天然氣管道失效事件報告第12版（2024年12月發(fā)布）。

1982年，六家歐洲天然氣管道企業(yè)發(fā)起了收集和共享所轄管道意外泄漏事件數(shù)據(jù)的倡議，后來正式成立了EGIG組織。目前加入該組織的有19家天然氣管道企業(yè)，管道里程共計15萬公里，數(shù)據(jù)統(tǒng)計時間為1970-2022年，共收集到1463起管道事件。

事件統(tǒng)計范圍如下：

--導致天然氣意外泄漏的事件；

--管道統(tǒng)計范圍限定為：陸上鋼質管道、最大操作壓力大于1.5MPa，非廠區(qū)/場區(qū)內管道；

--不包括集輸管道，不統(tǒng)計設備或部件的失效。

2管道統(tǒng)計

2.1管道總里程統(tǒng)計

歷年來EGIG組織統(tǒng)計的管道里程如下圖，從圖中可以看出，管道總里程從1970年的3萬公里增加到2022年的15萬公里。

圖1 歷年統(tǒng)計的管道里程

2.2管道管徑分布統(tǒng)計

這些管道的管徑分布統(tǒng)計如下圖。從圖中可以看出，占比最多的為5~11寸管徑的管道，其次為11~17寸和35~41寸。同時也可以看出，大口徑管道占比在不斷增加，所以歐洲的天然氣管道也在朝著大口徑方向發(fā)展。

圖2 歷年統(tǒng)計的管道管徑分布

2.3管道建成年份統(tǒng)計

下圖是每年建成管道的統(tǒng)計圖。從圖中可以看出，占比最多的管道建成于1964~1973年，距今已經(jīng)49~58年不等。其次為1974~1983年，距今已經(jīng)39~48年不等。然后是1984~1973年，距今已經(jīng)29~38年不等。

2014年以后建成的管道占比很少。比較歷年各時期管道里程數(shù)據(jù)，可以看出無明顯變化，這些管道應該仍在運行，因此可以確定歐洲絕大部分的天然氣管道運行年限已經(jīng)很長，2/3以上為老齡管道。

圖3 歷年建成的管道統(tǒng)計圖

2.4管道鋼級統(tǒng)計

下圖是歷年管道鋼級統(tǒng)計圖。從圖中可以看出，占比排名前4的分別是Grade B、X52、X60和X70，我國目前高壓力大口徑管道普遍采用的X80鋼占比很少。Grade A用在老舊管道上，從圖中可以看出2010年集中退役了一批老管道。

圖4 歷年管道鋼級統(tǒng)計圖

2.5管道壓力統(tǒng)計

下圖是歷年管道最大操作壓力統(tǒng)計圖。從圖中可以看出大部分管道最大操作壓力為6.5~7.5MPa，占比超過50%。此外高壓管道占比逐年增加，所以歐洲天然氣管道也有明顯的朝著高壓發(fā)展的趨勢。

圖5 歷年管道最大操作壓力統(tǒng)計圖

3管道失效統(tǒng)計

3.1管道失效次數(shù)與失效頻率統(tǒng)計

1970-2022年期間，發(fā)生的管道失效事件總數(shù)為1,463起。統(tǒng)計如下圖?？梢钥闯?/span>1985年次數(shù)最多，近10年來基本平穩(wěn)，每年少于30次。

圖6 歷年管道失效事件數(shù)量

管道失效頻率計算結果見下表和圖?？梢钥闯龉艿朗ьl率整體下降趨勢明顯。其中過于久遠的計算結果可參考性不大，近10年來管道失效頻率基本穩(wěn)定在每1000公里管道每年失效約0.1次，即每1萬公里管道每年失效約1次。

表1 管道失效頻率

圖7 歷年管道失效頻率

3.2管道失效原因統(tǒng)計

下圖是近10年來管道失效原因統(tǒng)計圖。從圖中可以看出，腐蝕占比25.73%，約1/4；其次為外部干擾/第三方損壞，占比22.81%；然后是土體移動/地質災害，占比19.3%；然后是施工缺陷/材料失效，占比17.54%；原因未知占比14.04%。

圖8 近10年來管道失效原因統(tǒng)計圖

各失效原因引起的管道失效頻率歷年變化如下圖。可以看出第三方損壞引起的管道失效頻率下降趨勢明顯，土體移動引發(fā)的管道失效頻率也有下降的趨勢，施工缺陷/材料失效引起的管道失效頻率總體平穩(wěn)，但腐蝕引起的管道失效頻率近年來有增加的趨勢（根本原因為管道老化）。

圖9 各失效原因引起的管道失效頻率歷年變化

詳細分析結果見下表：

表2 各失效原因引起的管道失效頻率

3.3管道失效模式統(tǒng)計

歷年管道失效模式統(tǒng)計圖如下。從圖中可以看出，管道絕大部分失效模式為小孔泄漏/滲漏，其次為中孔泄漏，然后是管道破裂。

圖10 歷年管道失效模式統(tǒng)計

各失效原因對應的管道失效模式如下圖?？梢钥闯龈g主要引起小孔泄漏，第三方損壞主要引起管道中孔泄漏，土體移動主要引起管道破裂。

圖11 管道失效原因與失效模式對應圖

3.4關聯(lián)分析

腐蝕原因引起的管道失效頻率與管道建成年份的對應關系如下圖?？梢钥闯隼瞎艿栏g問題明顯，2004年后建成的管道基本沒有腐蝕引起的管道失效。

圖12 腐蝕原因引起的管道失效頻率與管道建成年份的對應關系圖

下圖是腐蝕類型與腐蝕形貌統(tǒng)計?？梢钥闯鳇c蝕占比較大，外腐蝕占比較大。

圖13 腐蝕類型與腐蝕形貌

下圖是歷年施工缺陷引起的管道失效頻率統(tǒng)計圖。從圖中可以看出，早些年施工缺陷引發(fā)的管道失效下降明顯，但近年來又開始增加。

圖14 歷年施工缺陷引起的管道失效頻率統(tǒng)計圖

土體移動引發(fā)的管道失效事件中，各二級原因占比分析如下圖?？梢钥闯?/span>68.46%為滑坡，其次為洪水，占比13.08%。沒有因地震引發(fā)管道失效事件的上報。

圖15 土體移動中二級原因占比圖

下圖為腐蝕引起的管道失效頻率與管道失效時的運行年限對應圖。從圖中可以看出，管道運行20~25年時，腐蝕引起的管道失效頻率最高。一般說來，管道運行年限越長，腐蝕引起的管道失效頻率越高才是，下圖這一結果可能與管道企業(yè)對不同運行年限管道采取的管道檢測修復與腐蝕防護措施力度，及運行年限過長管道逐步退役等因素有關。

圖16 腐蝕引起的管道失效頻率與管道失效時的運行年限對應圖

4管道失效后果統(tǒng)計分析

天然氣管道失效后果方面，1970-2022期間5.2%的管道泄漏后著火，但17寸及以上管道發(fā)生破裂后，著火比例高達39.3%。

下圖為管道失效造成死亡人員統(tǒng)計。管道失效引起的人員傷亡統(tǒng)計中，6起（0.41%）事件導致人員死亡，管道失效也是這些人員造成的。2起(0.14%)事件造成了公眾死亡，還有2起造成承包商和消防人員死亡。

圖17 管道失效造成死亡人員

5管道失效發(fā)現(xiàn)途徑統(tǒng)計分析

管道失效發(fā)現(xiàn)途徑統(tǒng)計如下表?？梢钥闯?，2013年以來，一半的管道失效都是管道企業(yè)自行發(fā)現(xiàn)的，其次為公眾發(fā)現(xiàn)，然后是土地所有者發(fā)現(xiàn)。

表3 管道失效發(fā)現(xiàn)途徑