煤气管道是城市的生命线，在给人们的生活带来巨大利益的同时，也潜藏着很大危险。在地震等自然灾害的影响下，煤气管道破裂引发大火甚至爆炸，将会严重影响人民的生命安全。因而加强煤气管道的抗震工作尤为重要。
位于洛杉矶市区的、属于南加州煤气公司的天然气管道，就服务客户的数目来说，是美国最大的煤气系统，它的服务范围大概有470万户。该管网系统位于高地震活动区，这样一个巨大的、变化多样的抗震性能系统为我们提供了许多有价值的资料，包括：管线的最可靠类型，最具损坏的管型，影响管道抗震性能的因素等。
洛杉矶煤气管道经历了五次大的地震，分别是：1933年长岛（LongBeach）地震、1952年和1954年克恩县（Kern County）地震、1971年圣费尔南多（San
Fernando）地震和1994年的北岭（Northrige）地震。
1933年3月10日在长岛发生了震级为6.3级的地震，强地震动持续了5-10分钟。最大地震烈度Ⅶ-Ⅷ度，少数地区Ⅸ度。管道破坏数目最多的是位于高液化率地区和较高液化率地区的管道。在最大地震烈度区有500多根水管干管、煤气管和石油管道破裂。在高压分配管网发现的每一处破坏都出现在氧乙炔焊接处，有50-91处破坏发生在人工回填土地区。56处破裂发生在直径为450mm-500mm的大直径干管上，这个地区的人工回填土非常突出。原始焊接缺乏适当的渗透和恰当的连接。煤气管的其它损坏包括大约1650根供气立管在地下转弯处破裂，大约有1000根供气管在与主管连接处剪切破坏，90%以上的干管连接都位于松土、人工回填土的地方。
1952年7月21日在加州克恩县发生了震级为7.7级的地震，集中在Bakersfield附近大约10000km2地区的地震烈度大于等于Ⅷ度（1952年主震后一个月内就有10次余震，除1954年元月一次震级为5.9级的地震发生，该地区没有震级超过6.0的余震发生）。在焊接输气管的接头处共有10处破损，外管侵蚀的地方共有两处漏气，在4个焊接处管线被切断。在地表形成裂缝的地方，发现一条直径150mm的管线起皱。可见，地震时，管道不仅承受轴向力（管道纵轴变形明显），而且受扭，在管道隆起的部位土体变形很大且沿管道纵轴压力明显。
1971年2月9日在圣费尔南多发生震级为6.4级的地震，圣费尔南多地区附近烈度为Ⅷ至Ⅸ度。由塌方引起的液化砂土滑移地区有很大的永久性地面变形，该地区的地震烈度为Ⅹ度，在邻近砂土液化造成的永久地面变形的地区管道出现大量的断裂，主要的煤气干管有68处断裂，煤气配管有181处损坏，在干管与配管连接处有62处损坏。由于大量的管道断裂（主要是管道沿接头断裂），大约9.3km的煤气管段全部废弃。直径300mm，大约4.8km的管线上就有29处破裂。在管线穿过地面断裂附近有管壁弯曲现象。管线的破坏大部分在氧乙炔焊接的地方炸裂和漏气。总结起来，共有24处靠近地面断裂处的煤气管道破坏。由此推断，在引起破坏时，永久地面变形起到了极其重要的作用。但是，管道破坏和永久性地面位移之间的关系并不十分清楚，有42处管道破坏与地表断裂无关。
应该指出，地下钢管在焊接接口附近破坏或接口本身断裂是圣费尔南多地区管道系统破坏的一个特点。可见，接口部位管道强度低，比其他管段塑性小。在压力作用下与接口部位连接的管壁在多数情况下失稳，因此起皱。这些破坏可以说明焊接接口和管体基材强度不同。以及接口材料脆性大。在管道支架位移所引起的纵向压力作用下地上管道内壁出现了失稳的情况。
1994年1月17日北岭发生震级为6.8级的地震，地震烈度Ⅷ至Ⅸ度，在好几个震中地区地面最大加速度超过1g，震中地区强地震（加速度峰值超过0.1g）持续时间是8秒-10秒。通过对地震区煤气管网非常详细的调查，发现该地区有明显的永久地面变形和地面裂缝。在1932年前建的输气管系统内部有35处与腐蚀无关的破坏，其中25处是在氧乙炔环缝焊接处。地震最强烈地区的输气管有管道破裂、法兰漏气、垫圈渗漏、法兰折断等形式的破坏。一根掉下来的电线点燃了一根破裂的煤气管道。地震对储存煤气池设施的影响包括地面管道支座的变形、输入和输出管线的位移、冷却通风构件的结构破坏等。大部分的管道破坏是在氧乙炔焊接处断开和破裂，大约有一半的破裂位置与地面裂缝相吻合。该峡谷经厉了永久地面运动和强地震动，附近的一个强地面运动站记录的最大水平加速度是0.46g。在折断焊接处的横截面，可见到沿着内表面的劣质的焊接渗透，氧乙炔焊接低劣的焊接质量导致了较高的破坏率。一根直径550mm的钢管在地面受压变形处管道压缩折断破坏，在地面受拉变形处管道受拉破坏。另一根直径150mm的煤气分配管也出现类似的破坏。一根沿着Balboa
Blvd河东岸的直径150mm的煤气分配管，在受拉和受压变形地区分别因拉力和张力断裂，溢出的煤气引起火灾。以上地震中，所有的破坏都发生在1945年前的氧乙炔焊接管道和无屏蔽电弧焊管道上。在保证质量的现代电弧焊焊接的管道上无破裂或穿孔现象。
煤气输气管和供气管的抗震性能表明，几乎所有的管道破坏都发生在地震烈度大于Ⅷ的地区。与地震相关的破坏基本上都发生在氧乙炔焊接处，以破裂的形式出现。与氧乙炔焊接管道相比，1945年前建造的无屏蔽电弧焊接管在无永久性地面变形地区的工作情况要好些，其破坏量是总破坏量的2.8%，比同样地区氧乙炔焊接管道的破坏率低20倍。现代的屏蔽电弧焊接在地震中表现了很好的抗震性能，只是在非常大的、永久地面变形的地区对地震破坏敏感。地面断裂、砂土液化导致动力渗压、斜坡运动等相关的地面变形引起的管道破坏占破坏总数的31.2%，这个比例与地震中地面断层影响区域面积相对较小的情况有关。永久性地面位移引起的破坏是较严重的，一次地震可导致许多严重的破坏。
管道损失形式
由以上一系列的调查报告可以说明，沿管道纵轴作用的地震力是这些构筑物破坏的主要原因之一（其中包括管道穿过构造断裂层的情况）。最重要的损坏首先发生在可见地震位移通过的那些地段，在土中约束很好的地下管道对地震位移非常敏感。由于一系列的因素（地震作用力，管道随土介质共同发生地震变形时所产生的拉、压、剪切和下陷，地基特性和铺设管道部位土体位移的大小，管道口径及其在土中的约束程度等）可能发生各种类型的管道损坏。
纵向压应力常常引起阀门的损坏、管道与设备、机器等连接部位的破坏。纵向拉应力常常导致接口破坏，这种破坏可能发生在中破坏程度的地震时。
除了地震力，地下管道损坏的程度在很大程度上取决于管架结构和地基特性，管架上固定管道的结构，是否有减震器、伸缩器和伸缩段。地上管道最常见的损坏是混凝土支架损坏或破坏，出现管道从管架上滑落的情况。这类损坏一般是最严重的，修复需要很长时间。地下管线伸缩能力不足时和由管架相互位移引起的沿管轴方向的强震作用下发现管壁失稳的情况，甚至可能在大口径煤气管道的地下管道和地上支管中沿焊口发生断裂。管道的破坏和损坏一般与管周土变形有关。在地震作用下土变形明显和管道相对上体位移可能受限的情况下管道发生最严重的损坏，管道几乎与土体一起作为一个整体变形（土愈密实，共同变形的程度愈高）。地基密度小和竖向地震作用导致地基上明显沉降，这决定了管道事故率高。
管道对地震的反应及其破坏（非破坏）的特点取决于管道与地震行波传播方向的位置。在管线走向与地震作用方向吻合的情况下管道（首先是地下管道）损坏最大。在管线与地震作用方向平行的管道中发现因纵向力作用管子沿环向闸门大量断裂。如果地下管道（甚至大口径）纵轴与地震作用向量垂直，损坏是不明显的。在地上管系中，这种情况下管架上的管道可能有明显的移动，甚至破坏或从管架上滑落。
上海市煤气管网抗震对策
上海处平原，地震主要发生于临近的海洋和周边地区，受地震破坏的程度较低，但为了安全，我们建议：
（1）在确定管线时尽可能不穿过构造断层，避免敷设在可液化砂土地段，震后由于地裂、滑坡、喷水，冒沙将造成管道震害，总之，尽量回避复杂的区段。对于长的输气管如果不可避免时，则也要力求与断层斜交，以减少地震时管道的剪力，相交的一段要采用抗震性能较好的材料。在断层两侧设置阀门。以备万一受到地震时便于控制和抢修。在其他所有认为必要的地段和部位均可采用此方法。当管道不能避开可能发生液化和饱和砂土区时，可以采用枕基，个别地段亦可采用打基补强。
（2）一些重要的管道可以装入隧道内，管底铺以枕砂，这样不论隧道是横向移动还是垂直移动，管道均不动，从而保证管道畅通运行。
（3）管道与各种设备、其他走向的管道连接的各个接点，以及纵轴突然转弯的地下管段对地震作用非常敏感，因此，在干管中尽量不采用复杂的结点。管道和构筑物（或结构物）的闸门、消火栓、异形管道连接处，均为应力集中部位，采用柔性接口。在管道与其他走向的管道或与设备和构筑物的连接处必须设置曲线插入段或伸缩段。波纹管、油封管或其他伸缩节，其尺寸和伸缩能力应由计算确定，伸缩节承受由拉压力以及弯矩引起的管道位移。在管道通过软硬地基交界的地方，如岸坡、跨河段，均需设置柔性接口或采取允许相对位移的柔性措施。管线穿越公路、铁路时，应加设涵管或涵洞。
（4）焊接材料、焊条和焊接方式应确保焊接连接具有足够的塑性，并保证焊接的质量，保证接口的气密性。在可能发生明显变形的管段中应使用套管加固，套管可选用钢管、铸铁管或混凝上管。在上述地震破坏中，由于外管侵蚀的破坏也不少见。因此管道应经过严格的防腐处理。
（5）为了便于市政管理，在城市内也可以兴建综合管道，把所有管子综合在一起。
（6）一旦发生震害，抢救中应注意：
① 发生煤气中毒、着火、爆炸和大量泄露煤气事故时，应立即报告抗震指挥部调度室和煤气防护站。如发生煤气着火事故，应立即挂火警电话，发生煤气中毒事故应立即通知附近卫生所。发生事故后应迅速弄清事故现场情况，采取有效措施，严防冒险抢救，扩大事故。
② 事故现场应划分出危险区域，布置岗哨，严禁非抢救人员进入。进入煤气危险区的工作人员，必须佩带氧气呼吸器，严禁用纱布口罩或其他不符合防止煤气中毒器具。
③ 未查明事故原因和采取必要安全措施前，不得向煤气设施恢复送气。
④ 煤气设施着火时，应逐渐降低煤气压力，通入大量蒸汽或氮气，但设施内煤气压力最低不得小于100Pa。严禁突然关闭煤气阀门或水封，以防回火爆炸。
⑤ 直径小于或等于100mm的煤气管道起火，可直接关闭煤气阀门灭火。
⑥ 煤气隔断装置、压力表或蒸汽、氮气接头，应有专人控制操作。
资料来源：上海科技情报所信息咨询与研究中心