燃气管道施工中的第三方破坏风险评估与防控措施研究

随着城市化进程加速和基础设施密集化建设，燃气管道与其他地下管线、建筑工程的交叉作业日益频繁，第三方无意或违规施工引发的管道破损、泄漏甚至爆炸事故屡见报端（如某市地铁施工挖断高压燃气管导致爆燃事件）。此类事故不仅造成重大财产损失与人员伤亡，更威胁公共安全。

一、燃气管道施工中第三方破坏的主要类型与特征

1.1 机械挖掘类破坏

这是最常见且危害最大的第三方破坏类型，多发生在管道周边 3米范围内的其他工程施工中。施工单位若未提前查询地下管线分布，使用挖掘机、推土机等大型机械盲目开挖，易直接挖断或刮伤管道。此类破坏具有突发性强、后果严重的特点。根据破坏程度不同，可分为：管道穿孔（泄漏量较小）、局部开裂（泄漏量中等）、完全断裂（瞬间大量泄漏，易引发爆炸）。

1.2 占压与侵占类破坏

表现为在燃气管道施工区域违规搭建临时建筑、堆放建筑材料或停放重型车辆。施工围挡外的商户或居民为方便，可能在管道上方（规划红线内）搭建临时工棚（荷载达 5-10kN/m ²），长期荷载会导致管道变形（椭圆度超 3% ）；重型车辆（如 20 吨以上货车）停靠在管道上方地面，会使土壤压力骤增，造成管道接口松动（尤其是PE 管热熔接口，抗剪切能力较弱）。

1.3 违规作业类破坏

包括在管道安全距离内（通常为 5 米）进行焊接、切割等明火作业，或违规钻探、打桩等。明火作业产生的火花可能引燃泄漏的燃气（天然气爆炸极限 5%-15% ），2023 年某工地在燃气管道旁进行电弧焊作业，引燃泄漏燃气，造成 20m² 施工区域火灾；打桩作业的振动（振幅>2mm ）会导致管道防腐层脱落，加速管道腐蚀，缩短使用寿命。

1.4 意外撞击类破坏

主要由车辆或机械撞击施工围挡、管道临时支架引发。施工区域若位于主干道旁，失控车辆（如刹车失灵的货车）可能撞毁围挡，直接冲击裸露的管道，导致管道变形或支架倒塌；场内工程机械（如装载机）作业时操作不当，也可能撞击管道，尤其是弯头、三通等薄弱部位（应力集中系数达1.5-2.0）。

二、第三方破坏风险评估体系构建

2.1 评估指标体系设计

2.1.1 施工环境指标（权重0.3）

包括周边施工密度（500 米范围内其他工程数量，0-5 个）、交通流量（日均车流量，0-10000 辆）、地下管线复杂程度（与其他管线交叉次数，0-8 次）。例如，周边有 3 个以上施工项目的区域，该指标赋值为高风险。

2.1.2 第三方行为指标（权重0.35）

涵盖施工单位资质（有无地下管线施工经验）、人员培训情况（特种作业人员持证率， 0-100% ）、历史违规记录（近3 年第三方破坏次数，0-3 次）。其中，无资质施工单位作业的区域，行为风险直接判定为高。

2.1.3 管道特征指标（权重0.2）

包含管道材质（钢管 /PE 管）、管径（ DN⩽200/DN>200 ）、施工阶段（开挖 / 焊接 / 回填）。 DN>400 的钢管在开挖阶段，因暴露时间长，风险赋值较高。

2.1.4 防护措施指标（权重 0.15）

包括警示标识密度（每100 米标识数量，0-5 个）、监控覆盖率（视频监控覆盖比例， 0-100% ）、巡查频次（每日巡查次数，0-4 次）。无监控覆盖且巡查不足2 次/ 日的区域，防护风险为高。

2.2 评估方法与流程

采用层次分析法（AHP）确定指标权重，通过专家打分（邀请 10名燃气安全工程师）构建判断矩阵，一致性检验 CR 值 <0.1 ，确保权重合理性。结合模糊综合评价法，将各指标风险划分为“低、中、高”三级，采用隶属度函数计算综合风险值（0-100 分），其中：0-40 分为低风险，41-70 分为中风险，71-100 分为高风险。

评估流程分为四步： ① 资料收集（周边工程档案、管道参数等）；② 现场勘查（核实环境与防护情况）； ③ 指标打分（按实际情况对 12项指标赋值）； ④ 综合计算（得出风险等级）。某燃气管道施工项目应用该体系，识别出 3 处高风险区域（占总长度的 12% ），与后续实际发生的2 起第三方破坏事故地点完全吻合，验证了评估的准确性。

三、第三方破坏风险的全流程防控措施

3.1 事前预防措施

信息共享与协同管理：施工前 7 天，通过城市地下管线信息平台向周边 500 米范围内的施工单位推送燃气管道施工信息（位置、埋深、施工时段），并签订《安全协同协议》，明确双方监护责任。建立“燃气施工- 第三方工程”联络群，实时共享施工进度（如当日开挖区域），避免交叉作业冲突。

技术防护强化：在高风险区域（如交叉路口、工业园区）的管道上方铺设警示带（埋深 30cm ，每米含 5 个金属探测点），并安装智能警示桩（内置GPS 与振动传感器，受到机械撞击时立即发出声光报警，同时推送信息至管理人员手机）。对裸露管道采用防撞护栏（高度1.2 米，抗冲击能力 ⩾50kN ）防护，弯头处增设弧形护板（厚度 ⩾8mm ）。

3.2 事中监控措施

智能监控系统应用：高风险区域布设高清视频监控（分辨率 400万像素，夜视距离 ⩾50 米）与光纤预警系统（沿管道敷设分布式光纤，定位精度 ±5 米），可实时监测挖掘振动（频率 20-200Hz ）、管道位移（精度 0.1mm ）。当检测到机械靠近管道3 米范围内时，系统自动触发声光报警。

动态巡查机制：低风险区域每日巡查1 次，中风险区域每日2 次，高风险区域每日 4 次（含夜间巡查）。巡查人员配备手持管线仪与便携式燃气检测仪（检测精度 0-100%LEL ，响应时间 <10 秒），重点检查警示标识完好性、有无违规作业迹象。发现疑似挖掘行为时，立即上前制止并核查施工许可，无许可的责令停工并上报城管部门。

作业面隔离管理：在管道施工区域设置硬质围挡（高度 2.5 米，抗风等级 ⩾10 级），围挡外 5 米设置警戒线，出入口安排专人值守（持证上岗），严禁无关人员与机械进入。与其他工程交叉作业时，设置临时隔离带（采用钢板桩，深度 ⩾1.5 米），确保燃气管道与第三方施工区域保持3 米以上安全距离。

3.3 事后应急措施

应急响应预案：制定第三方破坏事故专项预案，明确“报警- 关阀-疏散- 处置”四步流程。报警电话（119、12345）与企业应急指挥部（24小时值守）联动，接警后15 分钟内应急队伍（配备抢险车、防爆工具）抵达现场。关阀人员需在30 分钟内关闭上下游阀门，切断气源。

泄漏处置技术：燃气泄漏时，立即划定警戒区（半径 ⩾50 米），禁止明火与非防爆设备进入，使用防爆风机（风量 ⩾5000m ³/h）驱散积聚燃气。小口径管道（ DN⩽200 ）穿孔可采用带压封堵技术（如机械卡箍，耐压 ⩾0.4MPa ）；

结语：

随着智慧城市建设推进，未来可进一步融合数字孪生技术（构建管道施工数字模型，模拟第三方破坏影响）、无人机巡检（提升复杂区域巡查效率）等新技术，提升风险防控的智能化水平。

参考文献：

[1] 吴玉杰 , 李军 , 李程 . 国内外燃气管道失效率及失效原因对比与归纳 [J]. 煤气与热力 ,2019,039(002): 后插 1-