摘要：为了满足震后生命线工程灾害损失评估的需求，在收集整理供热系统震害资料的基础上，对供热管网，管网系统中的设备、管道及附件，管道支吊架及管沟结构进行破坏等级划分。

关键字：供热管网；  地震灾害损失评估；  地震破坏等级

Discussion on Grade Classification of Earthquake Damage to Heat-supply Network

Abstract: In order to meet the demand for disaster damage assessment of lifeline engineering after earthquake，based on the collection and collation of earthquake

damage information，the grade of earthquake damage to heat-supply network，devices，pipe and accessories，pipe hanger，support and pipe trench structure in the network is classified.

Key words: heat-supply network；earthquake disaster damage assessment；earthquake damage grade

1 概述

地震灾害损失评估是指地震发生后，对地震灾害损失进行科学地统计和估计。地震灾害损失评估结果是地震应急救援和决策的基础，在地震应急中发挥着非常重要的作用，也是地震灾区恢复重建的重要依据^[1]。

汶川8.0级地震中，由于缺乏生命线工程和工业企业震害损失调查评估的具体方法和统一标准，地震现场的地震损失调查评估费时费力，得到的结果说服力不强，各有关行业的调查结果十分混乱，概念和边界不清晰。这表明现行的大震生命线工程及工业企业灾害损失评估方法无法满足实际需求，亟需对现有的地震灾害损失评估模型和方法进行补充、修正和完善。

由中国地震局工程力学所牵头、国内多家科研设计单位参加的“大震生命线工程灾害损失评估新技术研究”课题，旨在建立实用的交通、电力、供水、供热、燃气、通信等行业以及工业企业大震灾害损失评估技术，预期研究成果对提升地震行业可持续发展能力，推进地震科技创新将起到积极的作用。

2 供热管网震害资料

地震发生后，在严寒及寒冷地区的供暖期间，即使供热系统仅有部分发生轻度或中等程度的破坏，供热系统的功能也会受到大幅削弱，对人民生活产生严重影响；对于采用工业蒸汽作为主要动力的工业企业，供热系统的破坏将严重影响企业的生产恢复。因此，供热系统的地震防灾具有重要意义。

目前可搜集到的供热管网震害资料较少，下面仅就汶川地震中蒸汽管网及唐山地震中加热输油管道的震害情况进行介绍。

①汶川地震中绵阳热电厂震害情况

在“5·12”汶川特大地震中，绵阳热电厂建筑物及设备均有不同程度损坏，众多蒸汽用户无法正常生产，直至6月14日全部恢复供热。供热管网的主要震害情况为：热电厂供热外网为DN 500 mm的直埋蒸汽管网，自1993年投运至此次震前的15年时间内，仅更换了6个补偿器，但震后l年内便更换了15个，其中震后恢复运行的第l天就更换了1个；直埋蒸汽管网保温层受地震影响，损坏较严重。

②唐山地震加热输油管道震害情况口^[2]

秦皇岛到北京的加热输油管道，全长350 km，管外径为529 mm，壁厚7 mm，输送高倾点原油，输送压力为6 MPa。管道除跨越外，全部采用直埋敷设，管顶覆土l.2 m左右，一般处于冻土层以下、地下水位以上。管材采用l6Mn钢，双面焊螺旋钢管。材料屈服极限为343 MPa，强度极限为510 MPa。全线采用沥青防腐绝缘，伴热保温，阴极保护。

管道经过唐山地震中7、8、9度地震烈度区的长度分别为l40、50、25 km。管道全线在唐山地震中共4处损坏(第1处位于8度震区，其余3处位于7度震区)：第l处位于距首站约95 km的管道跨越滦河处。此处的管道是支撑在滦河公路桥桥墩上，地震时，该桥倒塌23孔(共35孔)，桥面呈锯齿起伏，管道拉断，原油流出，污染了河流。第2处为第一加热站站内管道，该处直管段出现l处漏油。第3处为第二泵站与第三加热站之间的过渡段，此处产生了1条皱折，使管道直径减少了40％，并在皱折部位产生裂缝2处，长度分别为100、200 mm，裂缝最宽为40 mm。第4处位于第二泵站以西6 km，此处管道为l0°水平弯曲，曲率半径为500 m，地震后在内侧发现了4条皱折，间距30 mm，皱折最深处达80 mm，裂口长40 mm，宽度很小。

3 供热管网地震破坏等级划分

①供热管网

GB／T 24336-2009《生命线工程地震破坏等级划分》对于管道破坏等级的划分，基本是以平均每10 km管道内泄漏点的个数为划分标准，其中供水管道增加了供水量下降比例的规定。供热管道和供水管道在震害上有一些相似之处，当供热管道的失水率比较大时，管网的供热能力就会丧失；而且统计每10 km的供热管道内的泄漏点比较困难，统计管网小时失水率、管道、阀门、补偿器的泄漏情况相对简单。因此，在埋地供热管网破坏等级划分时，不建议采用泄漏点的划分方法，认为采用统计管网小时失水率、管道、阀门、补偿器泄漏情况的方法更加简便可行；对于架空敷设供热管网，虽然可以以平均每10 km管道内泄漏点的个数为划分标准，但考虑到一个整体的供热管网系统，往往会根据不同的工程条件采用不同的敷设方式，因此统一采用统计管网小时失水率、管道、阀门、补偿器泄漏情况的方法。

②管网系统中的设备、管道及附件

对于管网系统中的设备、管道及附件，考虑到其应力水平较高，从安全角度出发，认为一旦出现破坏就应该更换；同时考虑到维修难度及费用较高，建议按基本完好、毁坏两个破坏等级划分^[1]。基本完好的标准为管网系统中的设备、管道及附件无明显破损，无渗漏，不影响使用，可以正常供热；毁坏的标准为有明显的破损泄漏，管网失水率超过5％，需更换才能继续使用。

③管道支吊架及管沟结构

对于架空管道，管道支架(墩)结构开裂、倾斜、扭曲、移位、下沉或倾倒，导致管道变形过大或滑落损坏，是造成管网系统震害的主要原因之一。对于管沟敷设管道，管沟结构破坏(如管沟结构接口被拉断或沟身出现纵横向裂缝，大量泥沙或地下水涌入管沟)是导致管道损坏的主要原因。对于管道支吊架及管沟结构，按GB／T 24336-2009、GB／T24335-2009《建(构)筑物地震破坏等级划分》将震害划分为5个等级是适宜的，5个等级分别为：

Ⅰ级：基本完好，即不加修理继续使用。

Ⅱ级：轻微破坏，即基本使用功能不受影响，稍加修理可继续使用。

Ⅲ级：中等破坏，即10％～50％的结构出现明显裂缝，使用功能受到一定影响，修理后可使用。

Ⅳ级：严重破坏，即50％以上的结构有明显裂缝，裂缝宽度大于0.5 mm，表层脱落，钢筋外露。使用功能受到严重影响，难以修复。

V级：毁坏，即结构中各构件已失去承载能力，钢筋混凝土构件破坏处的混凝土已酥碎，钢筋严重弯曲，使用功能不复存在，已无修复可能。

4 结论与建议

① 目前供热系统的震害统计资料较少，无法准确了解不同地震烈度情况下的设备破坏情况，破坏等级的准确划分尚有一定难度。

②在供热管网破坏等级划分时，认为采用统计管网小时失水率、管道、阀门、补偿器泄漏情况的方法更加简便可行。

③对于管网系统中的设备、管道及附件，建议按基本完好、毁坏两个破坏等级进行震害划分；对于管道支吊架及管沟结构，按GB／T 24335-2009和GB／T 24336-2009，将震害划分为5个等级是适宜的。

参考文献：

[1] 冯谦，张袆，秦小军，等.汶川8.0级特大地震——德阳生命线工程灾害损失评估探讨[J].建筑结构，2010，40(增刊)：716-718.

[2] 宋波，黄世敏.图说地震灾害与减灾对策[M].北京：中国建筑工业出版社，2008：72-81.

本文作者：段洁仪刘芃 陆景慧