科学研究 - 燃气供应如何防范首都大地震——东京燃气网络的24小时监控系统，确保安全与安心

日本首都直下型地震在未来30年内发生的概率高达70%，估计会带来严重的损失。震级（M）7级左右的强烈地震，将毫不留情地冲击电力、燃气等重要社会基础设施。一旦大型燃气管道受损，发生大量燃气泄漏，极有可能引发火灾等重大次生灾害。因此，在大地震发生时，迅速停止燃气供应、防止二次灾害，对提升社会整体的灾害应对能力至关重要。

负责日本首都圈一都六县（东京都、茨城县、枥木县、群马县、埼玉县、千叶县、神奈川县）约1200万户居民燃气供应的东京燃气网络公司（总部位于东京都港区，社长泽田聪），还肩负着灾害时的安全保障与社会基础设施的快速恢复重任。该公司运行的24小时远程监控系统 “SUPREME”，被认为是世界上罕见的实时地震防灾系统。笔者来到东京燃气网络，采访了以SUPREME为核心的地震防灾体系及基础设施老化对策。

东京燃气网络所在的东京燃气总部大楼（东京都港区海岸1丁目，东京燃气网络供图）

地震防灾的中枢——“供气指令中心”

东京燃气网络依据政府方针，在管道业务实施法定分拆的背景下，于2022年4月从东京燃气公司独立出来，承接了其燃气管道业务。

泽田社长表示：“365天24小时持续稳定供应城市燃气是我们最大的使命。我们不仅负责包括设备的定期检查与维护管理、燃气泄漏时的迅速应急响应，还应对在经受了地震等自然灾害后尽早恢复供气，以及通过城市燃气的普及，实现更加舒适的生活环境等工作。”

为确保安全供气、让用户安心使用，公司正重点推进针对自然灾害加剧、基础设施老化等社会课题的对策强化工作。地震防灾的核心，是对城市燃气的生产与供应设备运行状况实施全天候监控与控制的“供气指令中心”。

该中心位于集团各公司入驻的东京燃气总部大楼内，宽阔的楼层安装着自主研发的地震防灾系统SUPREME的供气指令中心。笔者走访时，当日的值班人员正保持高度紧张状态持续监控。

东京燃气网络的供气指令中心（供图：东京燃气网络）

防止次生灾害与快速恢复的关键——燃气管网的“区块化”

城市燃气地震对策的两大核心是“防止二次灾害”与“尽早恢复供气”，其关键在于燃气管网的区块化。东京燃气早在1995年的阪神淡路大地震前的20世纪80年代就已开始导入。1983年，东京燃气被指定为《灾害对策基本法》中的国家级公共机构后，开始对连接各户的低压管网实施区块化。到1989年，庞大的供气区域已被细分为100个区块。

此后，受1995年阪神大地震的影响，该公司进一步强化了地震防灾对策。2001年，SUPREME系统正式投入运行，并在经历东日本大地震、熊本地震后，追加了应对土地液化、水灾等功能。

油轮进口的LNG（液化天然气）在LNG基地气化后，先在调压站中由高压降至中压，再通过地区调压器降为低压。输送燃气的管道是重要生命线，总长度达6.4万公里，其中约九成是与各家各户连接的低压管道。

目前，低压管网被划分为300多个区块，中压管网被划分为25个以上区块。发生灾害时，只需对受损严重、需要处理的区块停止供气，其余地区仍可继续供气。所有操作均可在供气指令中心远程执行。在系统导入前，需要工作人员前往现场操作，停止供气往往需要40小时，而如今仅需约10分钟。

该系统在供气区域内设置了约4000个地区调压器。其内部安装了东京燃气（当时）牵头与精密设备制造商共同开发的名为“SI传感器”的地震仪。该设备可测量反映建筑物实际摇晃程度的SI值：震度5强时的SI值为21～40；震度6强时的SI值为71～120。地震发生后，SI值数据将在5分钟内传送至供气指令中心。平均约1公里一个的高密度地震监测网络，被地震防灾专家评价为“世界上绝无仅有”的监视网络。

地震防灾系统“SUPREME”的概要图（供图：东京燃气网络）

提高抗震能力与设施老化对策密不可分

2025年1月，埼玉县八潮市一处十字路口附近道路突然塌陷，导致卡车司机不幸身亡。事故原因系老化下水道管道破裂所致。早在事故发生前，社会舆论就已指出必须对经济高速增长时期建造的已超过使用年限的基础设施老化问题采取对策，而此次事故使该问题进一步成为重大社会议题。

据东京燃气网络公司常务执行董事今井朋男介绍，最初塌陷发生后该公司的紧急响应车就立即出动，确认塌陷孔洞周边没有燃气泄漏。同时，为防止燃气泄漏，紧急安装新阀门缩小断气范围后，切断了130户的供气。通过确保燃气管道绕行路径以保障安全，事故发生两天半后恢复了供气。

城市燃气的设施老化对策与地震防灾对策是一体的，其核心在于强化以燃气管道为首的各类设备。例如，过去使用的低压管道多为含石墨的灰口铸铁管，在受到强力冲击时容易破裂。今井介绍说，截至1996年时仍有4000多公里此类管道残留，目前正逐步更换为耐腐蚀、不易断裂的聚乙烯管，预计将在2025年度内换掉全部的灰口铸铁管。

此外，高压管和中压管采用的是强度和柔韧性优异的焊接接合钢管，在阪神淡路大地震和东日本大地震中均证实了其卓越的抗震性能。球形储气罐的储气室也进行了抗震设计，并引入了减震装置等设备。今井指出，基础设施老化对策的三大支柱是“高质量管道建设、设备的妥善维护管理、紧急情况下的迅速处置”。

埼玉县八潮市的道路塌陷现场（供图：东京燃气网络）

灰口铸铁管和聚乙烯管（供图：东京燃气网络）

低圧输气管老化对策的进展情况（供图：东京燃气网络）

遭遇东日本大地震，各燃气企业团结合作实现快速恢复

在遭受东日本大地震的日本东北地区，东京燃气的供气区域也遭遇强烈摇晃。据东京燃气网络部门负责人介绍，SUPREME系统在地震发生后立即启动运行；此外，在震度达到5级以上的区域，各户安装的微电脑燃气表的安全装置自动切断供气，成功保障了该区域约300万户家庭的安全。

笔者当时在震后采访中也切身感受到了仙台市燃气恢复之迅速。据东京燃气网络公司介绍，东京燃气集团联合日本全国的城市燃气供应商在宫城县仙台市与石卷市、福岛县磐城市、茨城县土浦市等地全力开展了燃气供应恢复工作。其中，约36万户停气的仙台市，以该公司为核心，约50家企业组成了现场救援对策本部，在4月16日实现了全面恢复供气。

东京燃气网络公司的今井阐述了地震防灾的基本原则，指出其三大支柱是：通过设备抗震化实现的“预防”；利用SUPREME系统针对特定区域实施快速停气的“应急”；以及全国燃气企业相互协作配合的“恢复”。