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【唐山大地震40周年】关于地震对燃气管网的威胁
作者:佚名    文章来源:博燃网    点击数:1649    更新时间:2016-8-1

1976728日凌晨34253秒,中国河北省唐山、丰南一带发生7.8级地震。强震产生的能量相当于400颗广岛原子弹爆炸。23秒内,百年唐山被夷为平地,242769人丧生,164851人伤残……40年里,昔日痉挛的大地创口渐渐愈合,那些亲历者则以舔舐伤口的方式不屈地活着。

地震预测是一个世界性的难题,尽管困难多、难度大,但我们国家在这方面的前沿性研究一直在进行,通过历次攻关研究的努力,到目前为止,我国有几十次地震在地震发生之前有所察觉。但是,从科技水平来说,准确的地震预报还是做不到的。

地震预警时间往往非常短,甚至只有几秒钟,但还是有一些作用的,比如应用到高铁、城市生命线工程等。目前,在河北唐山的几个社区已经装备燃气管道的地震紧急处置系统,就是接收到地震预警信息后,立即切断燃气管道,以减少燃气泄漏可能造成的危害。

地震对管道工程的危害

这些都能造成管道运输中断和油品或天然气漏失。漏失的油品或天然气,不仅会造成环境污染,而且还可能引起火灾。地震对易凝高粘油品输送管道的危害更为严重。如果损坏的管道不能在短期内修复,易凝高粘油品就可能凝固在管道内,使管道长期难以恢复运行。

震区的运输管道遭到破坏的现象,在中国、美国、苏联、日本等国都有记载。1976年中国唐山地区发生大地震,使秦皇岛至北京输油管道有四处遭受破坏而漏油,并有多处变形,造成管道停输。

在地震时,可能产生较大相对位移的地区,例如断层和滑坡地带,对于埋地管道的危害最大;砂土液化区也会给管道带来破坏性的后果。震害还常发生在管道本身刚度突变或与外界连接的部位(如接头处)、埋地管道与油罐等结构相连的部位,以及与软硬土交界处等。

唐山:小区燃气管网也能感应地震

20137月,河北唐山城市燃气管网地震安全监控和紧急处理系统正式投入使用。该系统填补了国内在地震发生时避免因燃气泄漏而发生火灾、爆炸等次生灾害的技术空白。历经两年的研发和试验,由河北省唐山市地震局联合中国地震局及工程力学研究所等单位共同研制的国内首套燃气地震应急自动处置系统在唐山投入使用。据了解,该系统可在不借助电源的情况下,在地震发生时按照设定的地震烈度值自动关闭燃气阀门,切断燃气的流动,还可实现远程监控,速报燃气管道紧急处置系统观测到的地震参数及阀门状态。燃气地震应急自动处置系统可有效提高燃气管网的安全性,防止地震中燃气泄漏引发的火灾、爆炸等次生灾害发生。

目前,唐山市防震减灾技术逐渐完善,作为全国地震监测网络的重要组成部分的唐山数字遥测地震台网技术系统,台网获取40个地震台站检测信号,可在震后8分钟分完成地震速报。

在唐山市某小区的一处燃气管道房内,一条粗管道上被安装上了多个组件,这些组件可以起到防震减灾的效果。正是有了这套设备在地震发生时,系统可以紧急处置设备自动响应判断,当达到系统设定的触发条件时,紧急处置设置会自动响应,切断燃气流动,起到防止或减少地震次生灾害的发生。不仅如此它还可以监控城市燃气管道,在地震发生时能够迅速判断地震破坏情况,为震后救灾提供科学准确的判断依据。

日本:预防大地震 拟建连接3大都圈燃气管网

20年前,日本各个城市的燃气公司在向居民供气的终端低压管道上,使用能承受曲伸压力的具有抗震性能的聚乙烯管(简称PE)的普及率就已很高。

20159月,日本经济产业省就已开始探讨建设连接该国东京、名古屋和大阪3大都市圈的燃气管道网。此举旨在防备发生大规模灾害,便于跨地区供应燃气。考虑到可能发生的首都直下型地震及南海海槽大地震,设想建设经由太平洋一侧或日本海一侧的管道网。

据了解,自日本大地震发生后,仙台市的液化天然气基地遭到海啸大规模破坏,当时因仙台市与新潟县有燃气管道相连,供气在1个多月后得到恢复。

燃气管道(防震)的规划设计措施

1、规划设计应严格控制燃气输气管线与燃气厂站设施与建筑物、构筑物及其它管道之间的安全距离(或防火间距),必须符合相关规范要求;地下燃气管道不得从建筑物和大型构筑物(架空建、构筑物除外)的下方穿过。

2、规划设计应重视燃气设施自身的防火性能。按现行规范需要重点设防的燃气设施,主体结构构件耐火极限,应符合甲类厂房的相关要求;建筑内部装修材料的燃烧性能等级均应为A级。

3、对于燃气设施在地震中的易损部位,设计文件应明确提出切实可行的抗震处理措施,以满足工程抗震要求。

4、首站、门站、调压站增加进站电动截断阀门、各压力级制的手动放空阀。在仪表值班室便捷处应设电动截断阀门急关断按钮。

5、储气设备及大型管道应采用自动切断和自动放散装置。

6、燃气厂站的厂房宜采用轻质屋顶,提高结构抗震性能。

多专业协同,共同提高燃气系统整体抗震水平

工程抗震是一个多专业协同的系统工程,特别是在燃气系统工程中,不锈钢弯头管道与设备是工程抗震设计的主体。目前在国内,建筑结构抗震的技术研究与标准规范己经较为完善,但对管道与设备专业抗震的重视程度还远远不够,造成管网系统抗震设计存在局部漏洞和缺陷,在此方面建议做好以下几点工作:

 (1)加强管道与设备专业技术人员的抗震技术培训,首先在高等院校相关专业课程设置中,增加工程抗震作为必修课程。(2)在管道与设备产品研发、工程设计和施工安装各环节的技术标准中,补充完善管道与设备抗震的相关章节条文,全方位采取对策,提高燃气系统整体抗震水平。(3)加强包括管道与设备专业在内的工程设计文件抗震审查。

1、补充完善现行规范标准中的杭震内容

 (1)出入地面处管道、管道补偿器、设备与管道接口、不锈钢三通、不锈钢变径、不锈钢弯头、设备基础连接处固定件、设备支撑件等地震易损部位,目前相关规范对此仅针对个别部位,提出了原则性的处理措施,缺乏可操作性。建议通过专项研究,提出规范性的具体可行的抗震措施,以满足工程抗震需要。(2)管道三通、管道变径、管道弯头等局部应力集中部位的工程标准做法,应通过地震作用下管件的应力分析、验算。(3)在穿越地震断裂带的场地条件下,提倡采用抗震性能较好的管沟敷设、架空敷设等形式。(4)技术标准的编制与修订,应及时推广使用抗震新技术、新设备,提高工程抗震水平。

2、建立燃气系统安全防灾体系

该体系主要包括对震时(强余震)燃气系统紧急控制技术措施、燃气系统震后快速修复应急供气、燃气系统修复重建基木技术、用户端灾后供气、燃气系统地震灾害的主要预防措施和修复重建工程遵循的规范标准等。阪神、洛杉矶市等的抗震救灾经验证明,建立燃气系统安全防灾体系,对减少地震灾害损失、预防地震次生灾害及高效的救灾重建十分重要,值得各地推广实施。

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