城市燃氣分類范文
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篇1
關鍵詞:天然氣 現(xiàn)狀轉換
中圖分類號:P618.13 文獻標識碼:A 文章編號:
一.天然氣時代的到來
在世界天燃氣史上,中國是最早發(fā)現(xiàn)和使用天燃氣的國家,在相當長的時間內(nèi)我國油氣開采和利用技術在世界上都處于遙遙領先的地位。近20年來,中國經(jīng)濟進入高速發(fā)展期,天然氣工業(yè)也突飛猛進,形成了東部、中部、西部和海上4大天然氣勘探開發(fā)區(qū)。隨著中國加入WTO和“ 西 氣 東 輸 ”工程全面開工建設,我國迎來了城市利用天然氣的時代,城市燃氣的發(fā)展將步入世界發(fā)達國家燃氣發(fā)展的軌道。對城市燃氣的許多認識將發(fā)生很大的變化。
1.城市燃氣的發(fā)展將從數(shù)量的增加,轉變成為供氣水平的提
高;
2.城市燃氣從主要用于家庭炊事和少量熱水供應轉變成為以采
暖、工業(yè)、交通等用氣為主;
3.城市燃氣將廣泛采用新型管材、新型設備、新的施工技術和
新的燃燒設備,燃氣供應的安全性、可靠性將進一步提高;
4.城市燃氣對創(chuàng)造良好的人居環(huán)境,全面提高城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境質
量,改善城市大氣環(huán)境質量起到重要作用。
二.我國城市燃氣的現(xiàn)狀
(一)城市燃氣的分類
1.按燃氣氣源的種類,通??砂讶細夥譃樘烊粴?、人工燃氣、液
化石油氣和生物質氣等。
2.按燃燒特性分類, 通??砂讶細鉃槿斯?、天然氣、液化石油氣。
(二)各種氣源的性能參數(shù)
燃氣性能中影響燃燒特性的參數(shù)主要有燃氣的熱值H、相對密度s及火焰?zhèn)鞑ニ俣龋慈紵俣龋?。為此導出與熱值和相對密度有關
的綜合系數(shù),即華白指數(shù)W。在壓力不變的情況下,華白指數(shù)作為燃具相對熱負荷的一個度量,是設計或選用燃具的重要依據(jù)。很多國家按華白指數(shù)對燃氣進行分類,國際煤氣聯(lián)盟也制定了按華白指數(shù)對燃氣進行分類的標準。當燃氣的組分和性質變化較大,或者摻入的燃氣與原來的燃氣性質相差較遠時,燃氣的燃燒速度會發(fā)生較大的變化,僅用華白指數(shù)也不能滿足設計需求,因而又提出燃燒速度指數(shù)—燃燒勢。它反映了燃氣燃燒火焰所產(chǎn)生離焰、黃焰、回火和不完全燃燒的傾向性,是一項反映燃具燃燒穩(wěn)定狀況的綜合指標,能更全面地判斷燃氣的燃燒特性。
(三)各種燃氣的發(fā)展趨勢
我國天然氣事業(yè)有很好的發(fā)展前景。在資源方面,我國有豐富的
天然氣資源量。到2010年,規(guī)劃建設天然氣管道約7000km,向長江下游總供氣量達到每年190億m3。燃氣轉換事前必須做好計劃,按照嚴格的程序進行。管網(wǎng)情況的收集整理是整個轉換工程的基礎,只有通過對現(xiàn)狀資料的認真分析,才能科學合理的制定轉換方案,才能保證轉換工作的順利實施。管網(wǎng)資料主要包括以下內(nèi)容:
(1)各類管 道的分布、口徑、長度、材質、連接方式、密封填料
等;
(2)各類閥門的工作狀況。
管網(wǎng)轉換方向:天然氣站,輸出高壓管道,高中壓調(diào)壓站,中壓管網(wǎng),中低壓調(diào)高壓站(調(diào)壓柜、調(diào)壓箱)低壓管網(wǎng)和樓棟引入管的地上閥門。
三.轉換的依據(jù)
(一)資源條件:
隨著天然氣資源勘探開發(fā)規(guī)模的不斷擴大,天然氣逐步向城市
供應,原先使用人工煤氣的城市,逐步轉換為使用天然氣。80年代末90年代初, 北京、天津、沈陽等城市進行了小規(guī)模的天然氣轉換,并且不斷加大力度。1999年開始,濟南利用中原油田天然氣,并開始對原焦爐煤氣用戶進行轉換,上海利用東海天然氣,實現(xiàn)浦東地區(qū)的天然氣化,并逐步向浦西地區(qū)延伸。
(二)政策依據(jù):
1、能源的種類:城市民用和工業(yè)用燃氣一般都是混合氣體。其可燃組分可能有氫、一氧化碳、甲烷和碳氧化合物,不可燃組分可能有氮、二氧化碳等惰性氣體。此外,還有少量氧氣和微量雜質(硫化氫、焦油、萘)。按照其來源或生產(chǎn)方法可分成四類:天然氣、人工燃氣、液化石油氣和生物氣。
2.資金來源:天然氣轉換工程需要大量的資金。在已經(jīng)實施轉換
的城市,資金來源的渠道是不同的,如北京對用戶收費,而上海浦東居民家庭燃具轉換的費用由國家承擔。隨著公用事業(yè)領域市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展,國家勢必不再承擔轉換工程的費用。如果由用戶承擔,將使整個天然氣轉換工程的進度放慢,而且難度很大;如果由企業(yè)負擔,在整個燃氣行業(yè)政策性虧損的今天,也存在相當?shù)碾y度。如何解決天然氣轉換的資金問題,需要政府提供優(yōu)惠的價格、貸款年、稅收等政策。
3、環(huán)保因素:城鎮(zhèn)燃氣是由可燃氣體和惰性氣體組成的混合氣
體??扇細怏w的主要組分有碳氫化合物、氫和一氧化碳等;惰性氣體
有二氧化碳、氮等。在這些可燃氣體和惰性氣體及其燃燒產(chǎn)物中或多
或少有一些是屬于污染環(huán)境,具有一定毒性的成份,如硫化物、氮氧
化物、氨、一氧化碳、二氧化碳等,其中有些成份是聯(lián)合國于1992年召開的“環(huán)境與發(fā)展大會”中列為全球受控制的破壞臭氧層物質。
4、領導作用:天然氣轉換是一項復雜的工程,必須得到方方面面的支持配合,才能順利實施。在整個轉換過程中,必須得到各級政府部門及社區(qū)、街道的支持。否則單靠企業(yè)自身的力量難以實施。
5、理論依據(jù):(1)全面分析 現(xiàn)有 輸配系統(tǒng)中存在的問題,采用更新改造和加強巡查相結合的方法,消除事故隱患;(2)最大限度的利用現(xiàn)有管網(wǎng)、設備、燃具,既考慮轉換的安全性又嚴格控制轉換投資;
(3)盡量減少轉換對燃氣用戶的干擾,確保安全轉換、社會安
定。
結束語:據(jù)氣源平衡和資金狀況,制定年度轉換計劃,同時根據(jù)輸配系統(tǒng)和用戶分布情況確定轉換區(qū)域。按照年度計劃的要求,收集規(guī)劃轉換區(qū)域內(nèi)管網(wǎng)和用戶資料。根據(jù)年度轉換計劃和收集的資料,制定年度轉換分期計劃,編制各項工作的完成詳細時間表。全國各地的情況不同,在轉換實施過程中將會遇到不同的問題,各地應針對自己的實際情況,采取對應的措施。在調(diào)查研究的基礎上,制定合理的轉換方案,確保城市燃氣的安全、穩(wěn)定、可靠供應。為改變城市能源結構,促進城市燃氣事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展而做出應有的貢獻。
參考文獻:
[1]崔嘉,黃文俊,楊安益,張振,馬曉紅.長輸天然氣管道焊口帶磁的產(chǎn)生原因及消磁方法[J].《天然氣工業(yè)》2011年第7期,33-36
篇2
關鍵詞 城市;燃氣管道;優(yōu)化設計
中圖分類號 TU990.3 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)94-0043-02
天然氣作為一種環(huán)保、清潔、高效的能源,它是我國大中城市主要的能源之一,這是我國能源發(fā)展的趨勢所在,城市燃氣管道是城市燃氣正常運轉的一個重要保障,對城市經(jīng)濟建設具有十分重要的意義。城市燃氣管網(wǎng)工程的建設需要相關部門的總體規(guī)劃,在滿足消費者的同時,還需要保障燃氣管道的安全性,較低的工程投資和成本運行,這就需要采用科學的方法對燃氣管道管網(wǎng)進行優(yōu)化設計。
隨著城市規(guī)模的不大擴大,城市基礎設施建設需要不斷完善,當前我國城鎮(zhèn)需要新建或者改建的燃氣管道項目非常多,燃氣管道不合理設計導致新建或者擴建困難重重,特別是一些老城區(qū)燃氣管道的改造尤其麻煩,傳統(tǒng)的燃氣管道設計無論是在經(jīng)驗還是在設計思路上不能適應當前城市發(fā)展需求。
1城市燃氣管道優(yōu)化設計分析
城市燃氣管道是一個城市公共設施的重要組成部分,這也是一個城市發(fā)展水平的標志,對城市居民的生活有著很大的影響,關系到城市人們生活的質量,一個完整的城市燃氣管道主要由以下幾個部分組成,這幾部分主要由高、中、低壓三個不同檔次的燃氣管道網(wǎng)絡組成;燃氣分配中轉站、區(qū)域調(diào)壓室和調(diào)壓計量站;儲氣站;電訊與自動化設備及電子計算中心等幾部分組成。
隨著我國科技的發(fā)展,特別是燃氣管道技術的發(fā)展,在燃氣管道設計模式上已經(jīng)發(fā)生了一些改變,由傳統(tǒng)的低壓系統(tǒng)正在轉變?yōu)橹袎涸O計,同時在樓層調(diào)壓相結合的系統(tǒng)模式,在燃氣供給的效率及質量方面有了很大的提高,但是在城市燃氣管道設計方面還存在一些問題,這主要表現(xiàn)在規(guī)劃設計計算與管網(wǎng)優(yōu)化設計方面,在管網(wǎng)優(yōu)化設計方面何如能夠更好地讓燃氣管道在投資方面實現(xiàn)既能節(jié)省投資又可以獲得較好的工程質量,燃氣管道的投入主要集中在管網(wǎng)布設上,對管網(wǎng)規(guī)劃和選擇上,當前很多城市還是采取人工和計算機相結合的方式,這就給管道選擇上帶來一定的困難,不能更好地考慮經(jīng)濟因素,這就會出現(xiàn)質量能保障,但是投資比較大,經(jīng)濟效益不高,很難找到最佳的設計方案。在考慮到經(jīng)濟及質量因素方面,還要多考慮城市規(guī)模的擴大,能夠確保在城市不斷擴大的時候,能夠最大限度滿足城市擴大對管網(wǎng)的需求,更好地滿足城市發(fā)展的需求,降低城市燃氣管網(wǎng)的建設投入,提高管網(wǎng)的安全運行,這是城市建設發(fā)展方面應該重點考慮的問題。
針對當前我國城市燃氣管道設計優(yōu)化工作,國內(nèi)很多學者對其進行了研究,并付出了很大的努力,研究這些問題對城市建設燃氣管網(wǎng)建設具有極大的促進作用,通過以下優(yōu)化可以實現(xiàn)燃氣管道設計優(yōu)化的目標。
1)在設計管道的時候,應該把燃氣管道的管徑作為一個連續(xù)性的變量,通過求解管徑的方程組,通過這個方程組讓管徑參數(shù)能夠上下靠檔,這種方法在實際應用中能夠實現(xiàn)實際方案的優(yōu)化;
2)對各種設計方案進行對比評價,然后對這些方案進行更為全面的方案,這種方法僅僅局限在比較小的管網(wǎng)設計上,這主要是因為對于每一個管段中如果出現(xiàn)六種可選擇的情況,那么就會出現(xiàn)十個管段可選擇方案比較多,很難對其進行優(yōu)化方案選擇,這種可操作性不強。
針對上面兩種優(yōu)化方法,每種方法都有其局限性,相關人員在尋找更為優(yōu)化的設計中,總結發(fā)現(xiàn)了一種應用系統(tǒng)分析法,尤其是在解決城市燃氣管道設計方面的效果不錯。當前情況下,在遺傳算法中能夠更好地設計管網(wǎng)方法,其方法能夠更好地提高一種可以求解復雜系統(tǒng)優(yōu)化問題的通用框架,不限于問題存在的領域及特點,因此被廣泛應用于許多的學科。
2 現(xiàn)代城市燃氣管道設計常見問題
2.1 引入管的設計選材
燃氣管道系統(tǒng)中的安全性主要是取決于系統(tǒng)中的引入管和室內(nèi)、室外燃氣管道的連接關鍵部位,這就需要采取鋼骨架聚乙烯塑料復合管,在燃氣管道設計中應該嚴格按照國家相關規(guī)定來選材,鋼骨架聚乙烯塑料復合管主要優(yōu)點就是耐腐蝕性比較好,受外界環(huán)境影響比較小,這種材料在使用年限方面和房子的壽命基本保持一致,這種管材不需要考慮煤氣對管道的腐蝕問題,并且這種材料延展性比較好,當在地震或者地形發(fā)生變化的時候,能夠承受變形所帶來的延展,能夠防止燃氣管道的斷裂,能夠更好地實現(xiàn)管道的安全性,同時這種材料在施工過程中比較簡單,能夠根據(jù)施工條件進行彎曲處理,勞動強度比較低,對現(xiàn)場質量控制相對來說比較簡單,能夠滿足燃氣管道對施工的基本需求。
2.2 埋地燃氣管道的水平凈距不足
燃氣管道在埋地方面有著嚴格的要求,這種要求體現(xiàn)在與建筑物和其他相鄰管道的水平凈距離,但是在實際操作中會出現(xiàn)由于地形和實際條件無法滿足其要求,對于這種情況需要設計者和施工者應該根據(jù)實際情況進行調(diào)整,確保燃氣管道的安全。
3城市燃氣管網(wǎng)的分類及布局原則
3.1城市燃氣管網(wǎng)布的分類
對于燃氣管道來說,它不僅僅是城市居民日常生活供氣的主要任務,還是城市建設的重要組成部分,同時還是城市現(xiàn)代化程度的標志,城市的燃氣管道系統(tǒng)是一項復雜的工程系統(tǒng),它的組成部分非常多,主要有燃氣管網(wǎng)、儲氣站、分配站、調(diào)壓計量站、自動化設備、計算機監(jiān)控設備及其他輔助設備,在城市燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)主要分為四個等級,主要有一級系統(tǒng)、二級系統(tǒng)、三級系統(tǒng)和四級系統(tǒng)。
城市燃氣管網(wǎng)的規(guī)劃建設對一些因素的考慮比較多,這些因素主要包括了氣源、城市規(guī)模、用戶的分布及多少、用氣企業(yè)單位的基本情況、初期設備的基本類型、地質條件和地下構成要素等多個方面。對于中小城市的供氣通常采用一級系統(tǒng)低壓管網(wǎng),主要是針對小范圍的供氣,能夠滿足中小城鎮(zhèn)的基本需求。在二級系統(tǒng)中主要是由低壓中壓B或低壓、中壓 A兩級管網(wǎng)組成,二級供氣系統(tǒng)有著較為安全的供氣特點,但是也存在一些弊端,主要體現(xiàn)在維修比較困難,對市容的影響比較大。三級系統(tǒng)主要是由低壓、中壓和高壓管網(wǎng)組成,
在該系統(tǒng)中采用了長輸管線多個方向氣源,主要是為大中型城市提供燃氣,能夠更好地確保燃氣管道的可靠安全。多級系統(tǒng)主要是由多個壓力等級的燃氣管網(wǎng)構成,它主要是采用了地下儲氣庫、高壓儲氣庫和長輸管線的方式構建氣源,通過燃氣管道組成一個網(wǎng)絡,能夠為大型城市提供更為安全、可靠的燃氣。
3.2城市燃氣管網(wǎng)的布局原則
燃氣管道的鋪設主要是為了更好地服務于城市居民,對于燃氣管網(wǎng)來說,通常采用埋地鋪設的方法,這就需要燃氣管網(wǎng)設計充分考慮到低壓管網(wǎng)和中高壓管網(wǎng)及管道的縱斷面的考慮,同時要是考慮到管網(wǎng)再出現(xiàn)問題的情況下,局部情況不影響整個管網(wǎng)的運行,便于管網(wǎng)的維修和維護。
燃氣管道的鋪設為了方便維護,通常將其鋪設在城市道路、綠化帶等設施下面,這就需要在設計初期充分考慮到燃氣管道的壓力,充分考慮到其他地下管道的布置,充分考慮到道路結構與交通量,燃氣用戶量、圖紙情況及對事故檢修便利性,對于不同等級的管網(wǎng)需要針對其不同特點對其進行不同的設計,對高、中管網(wǎng)燃氣的輸出方面要進行更為嚴格的控制,對這些管道的鋪設還要充分考慮到埋管的安全距離,便于與低壓管網(wǎng)的對接,在供應大型燃氣用戶的時候,需要對燃氣管道的設計進行更為全面的考慮,盡量避免穿越大型障礙物,在管網(wǎng)鋪設的過程中盡量使用環(huán)網(wǎng)布置形式,用戶配氣管道體系通常情況是低壓管網(wǎng),其布置過程中應該考慮到管道的長度、與用戶相連、沿街道雙側敷設、按規(guī)劃道路布線、與地下其 他構造物保持距離。管道的縱斷面布置應考慮管道覆土深度、土壤冰凍線、管道坡度、最小凈距、防護措施等,如受地形限制時需要與有關部門協(xié)商,保證燃氣管道的安全。
4結論
根據(jù)上面的介紹,我們能夠看出燃氣管道的優(yōu)化主要是為了滿足城市居民的基本需求,在我國城市發(fā)展過程中,應該盡量做到管網(wǎng)設計更為全面、合理,讓燃氣管道能夠為廣大市民服務,本文在分析管網(wǎng)設計的構成方面,存在的常見問題及鋪設的基本原則方面進行了更為全面的闡述,這對我國燃氣管網(wǎng)的發(fā)展有著積極的促進作用。
參考文獻
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篇3
關鍵詞:成都; 燃氣; 規(guī)劃
Abstract: the current new chengdu urban gas supply the existing uneven distribution of gas supply, residents QiHuaLv low of gas storage, gas equipment don't match. In the new city of chengdu city gas planning, first to predict the gas demand planning, and combining with the new situation the air planning gas source in the planning period proposed gas supply scheme of gas transmission and distribution system planning, planning to take high pressure gas transmission pipeline of gas storage load way, reform, and use of existing gas network, pressure regulating facilities and gas facilities, to optimize the urban energy structure, improve the people's living quality to provide a reliable guarantee.
Keywords: chengdu; Gas; planning
中圖分類號:F110文獻標識碼:A 文章編號:
1. 燃氣現(xiàn)狀
(1) 氣源現(xiàn)狀
現(xiàn)狀天府新區(qū)天然氣氣源主要依靠中石油西南油氣田公司威青線、新威青線、北內(nèi)環(huán)支線、南干線西段復線供應,每年可供應116億m3(包括成都市域范圍),基本滿足天府新區(qū)范圍內(nèi)既有的用氣需求。
天府新區(qū)范圍內(nèi)現(xiàn)狀氣源點分布較多但規(guī)模較小,主要為川西北氣礦雙流作業(yè)區(qū)蘇碼頭,目前產(chǎn)量0.22×108m3/a。井站及管線分別分布在華陽鎮(zhèn)、新興鄉(xiāng)、正興鎮(zhèn)、萬安鄉(xiāng)、中和鎮(zhèn)及龍泉驛等地區(qū),生產(chǎn)天然氣分別集中輸往華陽天然氣公司的萬安配氣站、中和配氣站,龍泉天然氣公司的向陽配氣站,供氣至成都、華陽、龍泉等地區(qū)的天然氣用戶。
(2) 輸配管網(wǎng)現(xiàn)狀
天府新區(qū)內(nèi)的輸配管網(wǎng)以高壓輸氣管線為骨架,其余輸配氣管線均以此為依托,延伸至周邊各區(qū)、縣、鎮(zhèn)(鄉(xiāng))。
天府新區(qū)現(xiàn)有區(qū)域骨干輸氣管線4條,分別為威青線、新威青線、北內(nèi)環(huán)支線、南干線西段復線,輸氣能力達到3200萬m3/日。
圖1 成都市天府新區(qū)燃氣管網(wǎng)現(xiàn)狀圖
(3) 儲配設施現(xiàn)狀
天府新區(qū)內(nèi)現(xiàn)有籍田、煎茶、興隆3處輸氣站,配氣站有11處,分別位于新秦、萬安、公興、華陽、航空港、文星、牧馬山、龍燈山、二寺、南玻、向陽橋。
(4) 燃氣使用現(xiàn)狀
目前規(guī)劃區(qū)內(nèi)終端用戶為74.3萬戶,總用氣量為230~284萬標準m3/天,其中工業(yè)用戶用氣量110~130萬標準m3/天,城市燃氣、CNG用戶用氣量120~154萬標準m3/天。民用用氣量比例為41%,工業(yè)用氣比例為48%,CNG用氣比例為11%,現(xiàn)有的輸配氣管網(wǎng)遍布高新區(qū)、龍泉驛區(qū)、雙流縣、新津縣等區(qū)縣,在區(qū)域范圍內(nèi)覆蓋面積達到94.5%以上。
2. 燃氣供應存在的問題
(1) 輸配管網(wǎng)不適應城市發(fā)展的需要
由于行政區(qū)劃及市場化的原因,各區(qū)縣都有各自的天然氣供應企業(yè),經(jīng)營主體多樣化。各地天然氣輸配氣管網(wǎng)和供氣設施基本上處于各自為政、劃地為界、分散發(fā)展的狀態(tài),沒有形成統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)共享的管理體制,使得管網(wǎng)資源未能有效整合,缺乏系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。
(2) 燃氣設施建設不協(xié)調(diào)
燃氣設施建設城鄉(xiāng)發(fā)展不協(xié)調(diào),各區(qū)縣城鎮(zhèn)建成區(qū)天然氣管網(wǎng)設施較為完善,供氣可靠性和安全性較高,但在鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)輸配管網(wǎng)則不夠完善,且無調(diào)峰設施,導致供氣的穩(wěn)定性、可靠性不高。
3. 燃氣規(guī)劃
3.1 燃氣需求預測
(1) 燃氣用戶分類
規(guī)劃區(qū)天然氣主要用戶包括居民用戶、公商用戶、工業(yè)用戶和汽車用戶,用氣種類分為居民用氣、公商用氣、工業(yè)用氣和汽車用氣。
(2) 燃氣用氣標準
規(guī)劃區(qū)內(nèi)居民用戶、公商用戶、工業(yè)用戶和汽車用戶燃氣用氣量標準如下。
表1 成都市天府新區(qū)用氣標準
(3) 燃氣需求預測
根據(jù)天府新區(qū)用氣類別及用氣指標,同時結合規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的人口分布,對天府新區(qū)各組團規(guī)劃目標年限燃氣用氣量進行了預測。
表2 2030年成都市天府新區(qū)各功能片區(qū)天然氣用量
3.2 氣源規(guī)劃
結合天府新區(qū)氣源現(xiàn)狀情況,確定北內(nèi)環(huán)復線、威青線作為規(guī)劃氣源。
圖2 成都市天府新區(qū)氣源規(guī)劃圖
(1) 北內(nèi)環(huán)復線
北內(nèi)環(huán)復線輸氣管道聯(lián)接重慶銅梁輸氣站和簡陽玉成站輸氣站,引入中亞進口氣對規(guī)劃區(qū)供氣。北內(nèi)環(huán)復線設計壓力7.0MPa,管徑D711,設計輸氣能力1000萬標準m3/日。
(2) 威青線
現(xiàn)狀威青線起于龍泉驛區(qū)區(qū)平橋輸氣站,止于越溪輸氣站。 管線總長度59km,設計壓力為4.0MPa,設計管徑D720,設計輸氣能力400萬標準m3/日,已建成并投入使用。
3.3 燃氣輸配系統(tǒng)規(guī)劃
(1) 供氣方案
天府新區(qū)采用高、次高、中壓三級管網(wǎng)輸配系統(tǒng),高壓和次高壓管網(wǎng)系統(tǒng)為輸氣、儲氣管網(wǎng),中壓管網(wǎng)系統(tǒng)為配氣管網(wǎng)。規(guī)劃區(qū)內(nèi)高壓輸、儲氣管線接收門站天然氣后,經(jīng)調(diào)壓后分別向次高壓、城市中壓管網(wǎng)供氣。次高壓天然氣經(jīng)調(diào)壓后,向城市中壓骨架管網(wǎng)供氣,由中壓管道向各類用戶供氣。
(2) 輸配管網(wǎng)系統(tǒng)
高壓管道形成“一干三支”的骨干管網(wǎng)系統(tǒng),由骨干系統(tǒng)延伸構建各功能區(qū)燃氣網(wǎng)絡。一干為沿第二繞城高速公路修建高壓輸氣管道,保證沿線功能分區(qū)用氣。三支分別為空港高技術產(chǎn)業(yè)功能區(qū)供氣管道、成眉戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)功能區(qū)供氣管道、永興—龍泉供氣管道。
圖3 成都市天府新區(qū)“一干三支”輸配管網(wǎng)系統(tǒng)
在規(guī)劃區(qū)內(nèi)結合現(xiàn)狀次高壓天然氣管道條件,沿快速路沿線布置次高壓天然氣管道,次高壓天然氣管道設計壓力1.6Mpa。
在規(guī)劃區(qū)內(nèi)結合現(xiàn)狀中壓天然氣管道條件,沿城區(qū)內(nèi)道路沿線布置中壓天然氣管道,次高壓天然氣管道設計壓力0.2~0.8Mpa。
(3) 儲氣調(diào)峰方式
結合成都市天府新區(qū)燃氣輸配管網(wǎng)規(guī)劃情況,燃氣儲氣調(diào)峰系統(tǒng)規(guī)劃采用高壓管道儲氣調(diào)峰的方式。
3.4 燃氣設施的改造和利用
(1) 燃氣管網(wǎng)的改造和利用
保留適合天府新區(qū)未來城市發(fā)展的燃氣管網(wǎng),對現(xiàn)狀燃氣管網(wǎng)進行有效的改造和升級,淘汰一些不合格的現(xiàn)狀燃氣管網(wǎng),并對城市燃氣管網(wǎng)進行重新設計和規(guī)劃,提高資源的整合能力,使資源得到合理利用。
(2) 燃氣調(diào)壓站的改造和利用
目前,天府新區(qū)內(nèi)大部分調(diào)壓站實際運行壓力、配氣量均位于較低的水平,為了適應未來燃氣的輸配要求,需全面進行改造,提高現(xiàn)狀調(diào)壓站的設計壓力、配氣量。
4. 結語
成都市天府新區(qū)燃氣規(guī)劃的實施為優(yōu)化城市能源結構、改善生態(tài)環(huán)境和提高人民生活質量、完善城市基礎設施,提供了可靠保障。規(guī)劃充分考慮了項目實施的可行性,在利用現(xiàn)狀設施的基礎上結合城市的長遠發(fā)展,近遠期結合,具有較好的可操作性。
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作者:涂少華
畢業(yè)院校:哈爾濱工業(yè)大學專業(yè):市政工程學位:碩士
篇4
關鍵詞城市;天然氣;系統(tǒng);設計;規(guī)劃;原則;對策;
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
城市天然氣輸送管網(wǎng)作為一種高效、安全、環(huán)保以及清潔的能源系統(tǒng),其使用已成為現(xiàn)代化城市的關鍵標志。天然氣是一種無色、無味、無毒的氣體,其95%以上的成分是甲烷,同時含有少量的乙烷、丙烷、丁烷等。天然氣的爆炸極限較低,稍有泄漏很容易與空氣混合而形成易爆氣體,一旦遇到火源會發(fā)生爆炸及火宅。隨著城市規(guī)模的不斷擴大,天然氣管道的鋪設范圍以及長度不斷擴大,一旦發(fā)生事故所波及的范圍會很大,基于此,對天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)進行合理設計及規(guī)劃意義重大。
一、城市天然氣管道的類型
根據(jù)用途進行分類:第一,長距離的輸氣管線。它的支管和干管的最末端相接大型的工業(yè)企業(yè)或城市,作為那地方的氣源點。第二,城市的燃氣管道,它分為分配管道、用戶引入管和室內(nèi)燃氣管道。分配管道是在供應氣的地區(qū)把燃氣分給居民用戶、公共建筑用戶、工業(yè)企業(yè)用戶。分配管道涵蓋了庭院及街道的分配管道。而用戶引入管是把燃氣由分配管道引至到人們的室內(nèi)管道的引入口的閥門里。室內(nèi)燃氣管道是由人們的管道引入口的閥門把燃氣引至到室內(nèi),同時分給每個的燃氣用具。第三,工業(yè)企業(yè)的燃氣管道。爐前的燃氣管道,它通過支管把燃氣輸送到爐上的燃燒設備中。車間燃氣管道,它經(jīng)過車間的管道的入口把燃氣運送到車間內(nèi)。
根據(jù)敷設的方式進行分類:第一,地下的燃氣管道,地下敷設通常用在城市中。第二,架空的燃氣管道,在工廠區(qū)通常為了管理維修的方便或者在管道通過障礙時候會采用架空的敷設。
根據(jù)輸氣的壓力進行分類:第一,高壓的燃氣管道,它的壓力在1.6MPa到4.0MPa。第二,次高壓的燃氣管道,它的壓力在0.4MPa到1.6 MPa。第三,中壓的燃氣管道,它的壓力在0.01MPa到0.4MPa。第四,低壓的燃氣管道,它的壓力小于0.01MPa。
二、城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)設計原則
城市規(guī)模的不斷擴張使得天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的版圖也在不斷擴大,在對城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)進行設計時應綜合考慮各方面的因素,選擇最優(yōu)的技術經(jīng)濟計算方案。為了設計經(jīng)濟合理的城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng),需要考慮以下幾個方面的問題。
2.1天然氣氣源
在設計城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)時首先要考慮天然氣氣源的情況,主要包括天然氣的供氣壓力、供氣量以及天然氣的性質(天然氣的含濕量及天然氣的凈化程度)。對于人工的常壓制氣的氣源,應該盡可能采用中壓或者是低壓的二級管網(wǎng)系統(tǒng)或者是一級管網(wǎng)系統(tǒng);而對于加壓氣的化氣源及天然氣的氣源,可以考慮采取高中壓或者是高壓的一級管網(wǎng)系統(tǒng),以此節(jié)約投資成本。
2.2城市的發(fā)展規(guī)劃
在設計城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)時應充分考慮新開發(fā)地區(qū)所在地城市的遠景規(guī)劃情況、城市規(guī)模、道路和街道的現(xiàn)狀等。當城市規(guī)模較大,且人口密度較大時,應該采用比較高的輸氣壓力,在遠期負荷需要提高時,有利于壓力的靈活調(diào)整,以此滿足遠距離用戶的需求;而對于近期的管網(wǎng)系統(tǒng),可以靈活進行降壓處理。在選擇一、二級的混合管網(wǎng)的系統(tǒng)時,輸氣的壓力應該控制在 0.1 兆帕以下;對于人口密度較小的中、小城市應選擇一氣二級的混合系統(tǒng)。
2.3市政與居民住宅條件
在設計城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)時應根據(jù)新開發(fā)地區(qū)的市政情況、街道情況以及地理條件等進行設計。新開發(fā)地區(qū)的住宅區(qū)較多,街道較寬時,可以選擇一級管網(wǎng)系統(tǒng)。對于有很多河流穿行的城市,選用一級管網(wǎng)系統(tǒng)所跨越的工程量會比二級管網(wǎng)系統(tǒng)的工程量多,從技術經(jīng)濟方面而言,應選擇二級管網(wǎng)系統(tǒng)。
2.4其他條件
在綜合考慮上述情況后,還應充分考慮不同類型的用戶的氣化率、供氣方針和用戶們對燃氣的壓力的需求以及工業(yè)、企業(yè)的特征以及數(shù)量等。同時,還有考慮現(xiàn)有的儲氣設備,要發(fā)展天然氣事業(yè)必須要考慮生產(chǎn)以及供應的設備是否符合規(guī)劃系統(tǒng)的要求。
三、城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)布線標準
城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展情況決定著城市可持續(xù)發(fā)展的狀況,因此,在發(fā)展城市天然氣產(chǎn)業(yè)時必須要做好天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的布線工作。
在進行天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)布線時,首先要結合新開發(fā)地區(qū)所在城市的總體發(fā)展規(guī)劃、市政條件、地理條件以及城市道路規(guī)劃等,做好前期的準備和充分的勘察規(guī)劃。在對城市進行充分了解的前提下,進行科學、合理的城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)布線工作。
其次,根據(jù)規(guī)劃期內(nèi)的人口規(guī)模變化以及衛(wèi)生條件的發(fā)展數(shù)據(jù)對天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)進行輸送線路的計算工作,規(guī)劃布線工作必須要具有一定的前瞻性,可以適應未來城市的發(fā)展要求。
再后,要在布線過程中考慮城市街道、路面的情況,對輸送路線上的障礙物進行有效分析,盡量避免跨越河流、鐵路等的工程,以此降低管線鋪設成本。
最后,在線路規(guī)劃過程中要依照總體規(guī)劃、分期進行的標準進行設計,做好城市天然氣低壓管網(wǎng)的平面鋪設工作,確保管網(wǎng)系統(tǒng)的密度與城市的整體建筑結構相符合。同時在鋪設管網(wǎng)過程中,要做好輸氣壓力的調(diào)節(jié)工作,使管網(wǎng)能適應天然氣的壓力,滿足用戶的要求,提高用戶的滿意度,促進社會的發(fā)展。
四、加強城市天然氣管網(wǎng)規(guī)劃對策
加強城市天然氣管網(wǎng)規(guī)劃工作,可以有效減少天然氣管網(wǎng)鋪設過程中出現(xiàn)安全事故的幾率,同時還可以優(yōu)化城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng),有效減少城市天然氣管網(wǎng)的建設成本,方便群眾的生活,促進城市的發(fā)展。要加強城市天然氣管網(wǎng)規(guī)劃,需要做好以下幾個方面的工作。
(1)各級政府要加大對天然氣管道上違章建筑的危害性的重視,加大違章建筑的拆除力度,提高違法成本。
(2)強化天然氣管道工程施工質量的控制及管理,做好安全防范。抓好管道施工的質量重點,處理好管道開挖及安埋工作,控制溝槽的深度,并按要求處理路基。同時還應把好管道建設的材料關,天然氣管及焊件等必須要符合工程的標準及管道鋪設的實際需要,管道要進行電火花防腐檢測,保證絕緣防腐質量。
(3)選擇新技術、新工藝及新材料鋪設及改造城市天然氣管道,選用鋼骨架PF,采用新型、先進的連接方法對管道進行連接,防止天然氣的滲漏。對城市較老舊的天然氣管道,采用穿PF技術或者管道內(nèi)襯技術等,對有安全隱患的天然氣管道進行合理改造,延長天然氣管道的使用年限,降低建設成本。
(4)利用計算機地理信息系統(tǒng)加強天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)安全防范,實施動態(tài)監(jiān)控。對計算機地理信息系統(tǒng)所收集的信息進行匯總、分析,準確、及時地把握管道系統(tǒng)周圍的形勢指標,防范安全事故。
結束語
天然氣是城市居民生活必不可少的組成部分,城市天然氣管道系統(tǒng)的建設普及是現(xiàn)代化城市的一個重要標志。在對城市天然氣管道系統(tǒng)進行設計時要綜合考慮各方面的要求,包括城市的地理條件、未來規(guī)劃、人口密度、市政條件等,使天然氣管道系統(tǒng)能滿足城市居民的需求,提高城市居民的整體生活水平,促進社會的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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篇5
關鍵詞:管道燃氣、燃氣安全、事故發(fā)生和預防
中圖分類號:TU996.8文獻標識碼:A文章編號:
1、城市燃氣事故的特性及危害
城市燃氣一般包括天然氣、液化石油氣和人工煤氣,具有易燃、易爆、易中毒的物質危險性。常用的城市燃氣的最小點火能量都較低,大約為0.19〜0.35mJ之間。天然氣爆炸極限為5%〜15%,液化氣爆炸極限為2%〜10%,人工煤氣為6%〜70%,1kg液化氣的爆炸當量相當于4〜6kg的TNT炸藥。燃氣泄漏引起的爆炸事故,雖然都是發(fā)生在一瞬間,但造成的后果往往是災難性的。如果煤氣中一氧化碳含量較高的話,泄漏后還會引起中毒,一氧化碳濃度達到0.4%時,吸入1小時就可致人死亡。
城市燃氣安全事故除具有一般事故的特性外,還具有社會危害性、群體災害性和復雜性的特點。城市燃氣屬于市政公服行業(yè),向用戶長期、連續(xù)地供應,若發(fā)生事故,造成管網(wǎng)供氣中斷,將會影響居民正常生活,易引發(fā)社會不穩(wěn)定。天然氣密度是0.6〜0.8g/cm3,比空氣輕,具有很強的擴散性,可沿各類管道井、溝渠等竄氣,若發(fā)生持續(xù)大量的燃氣泄漏,將會形成更大范圍的爆炸性氣體空間,使事故的波及范圍擴大,在同一時間、同一區(qū)域會有更多人受傷害。燃氣事故發(fā)生火災、爆炸及中毒,往往還伴隨著機械傷害、高溫灼傷等,給救治傷員帶來困難。因事故引發(fā)的環(huán)境污染、現(xiàn)場補救、善后處理等費用更是難以估計。
2、管道燃氣事故原因分析
下面對各類公開的國內(nèi)城市燃氣事故進行統(tǒng)計,2011年國內(nèi)城市燃氣行業(yè)發(fā)生各類管道燃氣事故397起,其中用戶端事故194起,占48%;燃氣管網(wǎng)端事故180起,占45%??梢?,用戶端事故、燃氣管網(wǎng)端事故是城市管道燃氣安全防控的重點。
用戶端事故主要有爆燃、爆炸和中毒3種類型,因用戶使用不當、膠管原因、私自改裝及燃氣設施質量等問題所占比重較大,具體見附圖1。從火災三要素組成看,燃氣泄漏是事故發(fā)生的主要危害因素。戶內(nèi)燃氣泄漏原因有:
2.1燃氣設施的滲漏。包括管道、燃氣表、閥門和燃氣器具發(fā)生的自然泄漏,多數(shù)發(fā)生在燃氣設施運行時間較長、環(huán)境條件較差的老住宅區(qū)。
2.2燃氣灶具使用不當造成的泄漏。多發(fā)生在視力差、嗅覺遲鈍的老年用戶群體中。
2.3膠管原因造成的泄漏。多是膠管老化、老鼠咬斷、卡箍脫落等原因。
2.4其他因素。
燃氣管網(wǎng)多采取直埋方式,屬于隱蔽工程,受周邊環(huán)境干擾較大。從統(tǒng)計資料看,2011年發(fā)生的煤氣事故中因第三方施工破壞引起的事故所占比例最大,具體見附圖。影響燃氣管網(wǎng)安全的主要危害因素有:
2.4.1第三方施工破壞。隨著城市建設步伐的加快,城鎮(zhèn)道路及舊城改造建筑施工的頻繁,再加上電纜、通訊等市政工程改造的交叉施工,燃氣管線被挖斷及破損的現(xiàn)象時有發(fā)生。
2.4.2外界破壞。受新建、違章建筑和重車碾壓影響,長期在載荷作用下,受力緩慢沉降,可能引發(fā)斷裂。
2.4.3受電化學、化學、雜散電流等腐蝕影響,管道設備老化、腐蝕。
2.4.4季節(jié)變化引起土層的不均勻漲縮、升降,導致管道接口處受剪切力影響。
2.4.5建設期采購質量或建設施工質量監(jiān)管不嚴,留下隱患。
3、管道燃氣事故預防措施
3.1設計方案要切實可行。在施工前對所涉及的各類設備、設施、材料、配件進行認真嚴格的選購。有條件的進行檢測,尤其是高、中壓管線使用的材料更要嚴格篩選。設計、施工、驗收單位資質要齊備,施工中要按圖施工。加強過程驗收,對不符合要求的管線要堅決返工整改,以確保工程質量符合標準。
3.2 開展城市燃氣管道及燃氣設施的定期檢測。對于到達使用期限或腐蝕嚴重的管線及設施立即更換或維修,其他情況要按輕重緩急的原則和實際條件有計劃的改造。
3.3制定城市燃氣安全事故應急救援預案,并不斷完善。每年要定期組織模擬演習和消防演練,提高處理突發(fā)事故的能力。配齊搶修搶險人員,完善設備設施,做到專用設備固定位置擺放,專人管理,隨時可用,熟練操作。搶險人員要帶齊防護用品、檢漏儀器、通風設備等必備用品,分工明確,責任明確,搶修現(xiàn)場高效有序,搶險措施及時有效。
3.4 燃氣企業(yè)要建立健全安全管理的規(guī)章制度和安全操作規(guī)程,并嚴格貫徹落實。要層層實行燃氣安全責任制,做到專人負責、分工明確、責任落實。要通過培訓、演習等多種形式,提高全員安全素質。并將燃氣安全管理作為一個系統(tǒng)工程,實行橫向到邊??v向到底的原則,不放過任何一個死角。
3.5定期開展對管網(wǎng)安全檢查,排查事故隱患,特別是對機動車輛經(jīng)常通過地段:對管線上部土層較薄地段;對各類建筑物、構筑物、物料堆放占壓管線地段:對各種管溝與燃氣管線綜合交叉、距離較近地段:對一些易引發(fā)群死群傷的重點地段、重點區(qū)域、重要設施運行狀況等必須逐一排查。針對存在的問題采取設置專門標志、專人跟蹤管理等嚴格解決措施。對特別地段一時整改不了的,要派專人死看死守。對占壓管線問題,要加大違章占壓管線危害的宣傳力度,爭取從源頭上杜絕違章占壓現(xiàn)象,對已發(fā)生的違章占壓,要爭取政府和相關部門的支持,采取措施,杜絕由此引發(fā)安全事故。
3.6要加強燃氣安全的宣傳教育。充分利用報紙、廣播、電視等新聞媒體和網(wǎng)絡技術,積極開展用氣安全、防護、救護等知識的宣傳教育,要將燃氣安全知識宣傳到千家萬戶,做到家喻戶曉,要以社區(qū)、物業(yè)為依托,不斷推出新的宣傳管理方法,及時解決各種影響安全用氣的因素,使人們在使用燃氣的同時提高防范意識,確保安全。
3.7嚴格施工管理和工程監(jiān)督。對管道的設計、溝槽開挖、基礎、回填的要求、管道鋪設及驗收等嚴格遵守工程設計和施工的規(guī)范,層層嚴把制件、驗收關。結合經(jīng)驗、教訓,爭取做到相同事故不發(fā)生兩次。
4、 結束語
城市燃氣迅速發(fā)展是城市現(xiàn)代化的重要標志,城市燃氣的發(fā)展,改善了城市環(huán)境,方便了人民生活,促進了城市基礎設施建設和社會經(jīng)濟的發(fā)展。城市燃氣的安全運行是一個龐大而復雜系統(tǒng)工程,需要用法律的、行政的、經(jīng)濟的等多種手段,依靠政府、依靠全社會的關心和支持。更要依靠我們?nèi)細夤镜娜w員工,本著對社會、企業(yè)、對自己高度負責的精神,堅信投入感情無限,服務創(chuàng)新不斷,兢兢業(yè)業(yè)地做好各項工作,保證管網(wǎng)安全運行,市民、用戶放心。
參考文獻:
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篇6
關鍵詞:燃氣;安全事故;統(tǒng)計分析;對策
1 引言
隨著社會生產(chǎn)力的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,城市燃氣改變了傳統(tǒng)以煤為主的能源結構,得到越來越廣泛使用的同時,燃氣事故也愈加頻繁,由此引起的人民群眾生命財產(chǎn)損失也越來越大。如圖1所示,統(tǒng)計表明燃氣事故數(shù)與燃氣用戶和燃氣消耗量幾乎成正比。
國標GB/T13611-2006《城鎮(zhèn)燃氣分類和基本特征》,按照燃氣類別及其燃燒特性指標,將城市燃氣分為人工煤氣、天然氣和液化石油氣等幾種。其中,天然氣因燃燒產(chǎn)生的二氧化碳少于其他石化燃料,幾乎不含硫、粉塵和其他有害物質,其熱效率比煤炭高,高達75%,與其它燃氣相比其性價比高,且無毒綠色環(huán)保、經(jīng)濟方便,而成為最廣泛應用的燃氣。但也是一種易燃、易爆及其危險的氣體。尤其是在戶內(nèi)管道方面,如果管理不善或使用不當,一旦泄漏,將會給人們帶來災難性后果,造成人身財產(chǎn)損失。城市燃氣已經(jīng)成為僅次于交通、火災、建筑事故的城市事故主要高發(fā)點。文章對我國2011年城市燃氣事故進行了統(tǒng)計分析,揭示事故原因,從而幫助人們有針對性的制定預防措施,降低事故發(fā)生頻率,減少事故造成的損失,保護人民群眾生命財產(chǎn)安全。
2 城市燃氣事故案例與統(tǒng)計分析
2.1 事故案例與原因數(shù)據(jù)統(tǒng)計
近年來,隨著我國城市燃氣公共事業(yè)的快速發(fā)展,給人們的生產(chǎn)生活提供了極大的便利。同時,由于燃氣使用方法不當或管理不善引起的燃氣安全事故也時有發(fā)生。例如,2010年3月15日,武漢市武漢大道施工現(xiàn)場,一輛挖掘機不慎將一根直徑400mm的天然氣管道挖破,引發(fā)天然氣泄漏。2010年8月10日晚至11日上午,十幾個小時內(nèi),南京發(fā)生3起因挖掘機野蠻施工,挖斷地下煤氣管線所致的煤氣泄漏事故。2010年8月21日,哈爾濱市平房區(qū)建文街花園小區(qū)430樓6單元8樓住戶發(fā)生天燃氣爆炸。2013年2月26日,哈爾濱平房區(qū)某居民在煮方便面時睡著,導致天燃氣爆炸。2013年10月17日,黑龍江雞西市龍山國際小區(qū)3號樓2單元住宅樓發(fā)生爆炸起火,造成3人死亡、25人受傷,多間房屋受損。爆炸原因系天然氣泄漏引發(fā)。所有這些事故給國家和人民群眾的生命財產(chǎn)帶來巨大損失,也給燃氣企業(yè)以及社會帶來極大的負面影響。燃氣企業(yè)擔負著政治、經(jīng)濟和社會三大責任,因此不得不引起企業(yè)、政府管理部門和用戶自身對燃氣安全管理和使用的高度重視。
圖2所示為2011年城市燃氣事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)。從圖2可以觀察到,燃氣事故主要分為三類戶內(nèi)燃氣泄漏(戶內(nèi)管道泄漏、膠管老化、鼠咬、做飯溢滅灶火、操作不當、忘關閥門、液化氣(煤氣)罐泄漏(爆炸))、戶外管網(wǎng)類(戶外管道高壓器等設備故障、第三方違章施工破壞)和其他類(煤礦、工廠、氣站、單位事故、煤氣中毒)。其中戶內(nèi)燃氣泄漏造成的安全事故所占比例最大為51.61%,且戶內(nèi)燃氣管道泄漏事故發(fā)生的幾率最大,占總事故率的22.18%。其他類造成的安全事故所占比例為24.73% ,戶外燃氣管網(wǎng)類造成的安全事故所占比例為24.13%,其中第三方違章破壞施工是第二大引起事故的因素,占總事故率的16.73%。在發(fā)生燃氣安全事故的9個因素中,除了上述兩個發(fā)生概率最大的因素外,其余因素導致安全事故發(fā)生的概率由高到底依次為煤氣中毒、液化氣(煤氣)罐泄漏(爆炸)、煤礦、工廠、氣站、單位事故、戶外管道高壓器等設備故障、做飯溢滅灶火、操作不當、膠管老化、鼠咬、忘關閥門。由此可以看出,合理安全使用燃氣的關鍵在于用戶自身提高安全意識以及市政管理部門加強市政建設管理并應用高科技加快信息系統(tǒng)建設。
2.2 城市燃氣事故原因分析
按照城市燃氣事故發(fā)生的地理位置,分為戶外城市燃氣事故與戶內(nèi)城市燃氣事故兩種。
2.2.1 城市燃氣管網(wǎng)事故原因分析
(1)人為破壞。道路以及建筑施工等市政建設的無序和野蠻施工,沒有與燃氣企業(yè)進行有效溝通,在不清楚地下管網(wǎng)分布的情況下,突擊施工、野蠻施工造成燃氣管道斷裂、損壞,釀成事故。因為燃氣管道有廣泛性、隱蔽性、危險性和長期性的特點,而近年來我國城市發(fā)展迅速,城市規(guī)劃更改巨大,沒有考慮對市政管線的影響。如燃氣管網(wǎng)上方違章構筑建筑物、堆放重物、在燃氣管網(wǎng)附近建設各類井,這些都對燃氣管網(wǎng)的安全運行構成嚴重威脅,且也影響自身安全。
(2)燃氣管道原始資料不完善、丟失,查詢困難,技術狀況不明。在現(xiàn)實情況下,由于種種原因,例如:設計單位、建設單位和燃氣運營管理部門交接不徹底。燃氣管理部門出現(xiàn)人員調(diào)動情況,使得燃氣管道原始資料遺失,導致接替人員無法了解管線的具體情況,未能進行定期的安全檢查,也對市政其他部門在施工中了解管網(wǎng)情況造成了無法解決的困難。
(3)對燃氣管道管理認識不足。燃氣管理部門對制度落實不完善,落實不到位,協(xié)調(diào)功能只能沒有得到應用的發(fā)揮,對安全用氣的檢查、宣傳教育還不夠細致深入。缺乏成套的巡線、檢測、查漏制度和機制。
2.2.2 戶內(nèi)城市燃氣事故原因分析
(1)為了使用方便,用戶每次使用燃氣后,沒有隨手關閉燃氣單插閥門的現(xiàn)象普遍存在,導致燃氣系統(tǒng)沒有全部關閉,當發(fā)生膠管脫落、老化或者燃氣灶具使用不當?shù)纫馔馇闆r發(fā)生時,將導致燃氣泄漏,給用戶帶來危險。
(2)用戶在使用燃氣灶具時不夠專心,點火后忽略了對燃氣灶具工作情況的監(jiān)控,而水壺、粥鍋、奶鍋等器具內(nèi)的水、粥、乳之類的物品燒開后溢出器具外,把火焰澆滅,而使大量的燃氣放散到房間內(nèi)。所以要盡量推薦用戶購買使用帶有自動熄火保護裝置的灶具;
(3)使用質量不合格的燃氣灶具或在使用燃氣灶具過程中,缺乏應有的維護保養(yǎng),造成燃氣閥缺油、無油或鎖緊螺母松動,引起漏氣;
(4)用戶已發(fā)現(xiàn)漏氣事故,但處理不及時或處理方法不當,引發(fā)爆炸或火災;
(5)為了美觀,私改燃氣管道將燃氣管道埋設在墻壁里或者空間狹窄、密閉性好的壁柜里,造成燃氣泄漏察覺不敏感,遇到明火或者金屬部件撞擊發(fā)生危險;
3 城市燃氣事故防范對策
3.1 加強信息化建設及信息共享系統(tǒng)
建立GIS等地理信息化系統(tǒng),加大技術力量投入,提高市政管網(wǎng)、施工信息系統(tǒng)。燃氣管理系統(tǒng)應加強市政施工管理,對于野蠻施工、違章施工行為必須進行嚴厲的行政和經(jīng)濟處罰,對于情節(jié)特別嚴重的進行刑事處罰。在城市發(fā)展規(guī)劃早期燃氣企業(yè)、管理部門應介入城市規(guī)劃。不僅要確認燃氣管道位置,還要確認燃氣管道附近的其它市政管道、井的位置,防止三溝竄氣。
3.2 加強對燃氣工程的管理和控制
設計、施工隊伍應具有相應的技術能力,取得相應的資格。在燃氣工程的設計、施工、驗收、運行及維修工作中,嚴格執(zhí)行有關國家標準、規(guī)范及規(guī)程。投入運行后,各燃氣公司應確保各項防范措施,及時進行安全檢查,如發(fā)現(xiàn)問題應采取積極有效的措施進行維修,及時準確的向社會通報各種燃氣事故并積極宣傳安全用氣相關知識。
3.3 修改有關技術規(guī)范,提高城市防災能力
建議有關部門修改房屋建筑設計規(guī)范,新建房屋建議設有北陽臺,推廣使用戶外燃氣熱水器,廚房必須建有朝戶外的煙道,禁止將燃氣熱水器煙道直接排向房屋共用煙道和走廊。
3.4 強化用氣安全教育與管理,形成安全管理網(wǎng)絡
對燃氣用戶(主要是居民用氣)全面開展燃氣器具安裝使用情況的安全檢查;加強對燃氣具市場管理,堅決取締無證生產(chǎn)和無證銷售;膠管一般情況下不能超過2米,越長安全隱患越大,而且膠管不能穿墻;根據(jù)燃氣種類選擇帶有熄火保護功能的燃氣灶具;定期進行室內(nèi)安檢、進行系統(tǒng)打壓測試;臥室內(nèi)不能安裝燃氣設施,燃氣設施應安裝在干燥且通風良好的位置,室內(nèi)燃氣設備設施不允許暗埋。高層進戶應加裝補償器,防止樓體沉降,將管道崩裂。
普及正確使用燃氣設備設施的方式方法,引導用戶安裝燃氣報警器,使用燃氣專用膠管,在全社會大力宣傳安全用氣知識以及發(fā)生燃氣泄漏事故時如何在第一時間實施積極有效的自救手段。積極開展熱愛生命、珍惜家園的心理教育工作。居民安全意識的提高,認識城市燃氣的危險性,不可因為麻煩而不去關閉燃氣閥。
4 結束語
城市燃氣系統(tǒng)是城市基礎設施的重要組成部分,燃氣系統(tǒng)的安全運行,關系著人民生命財產(chǎn)安全,關系社會穩(wěn)定。杜絕燃氣系統(tǒng)的所有安全隱患是不可能的,因此只有充分分析城市燃氣安全事故原因和燃氣系統(tǒng)運行的薄弱環(huán)節(jié),完善燃氣企業(yè)管理機制、加強全社會安全用氣教育以及健全相應法律法規(guī),加強信息化建設,加強施工隊伍和用戶管理,才能切實保障城市燃氣系統(tǒng)的安全運行,將安全事故造成的損失降低在可接受的范圍內(nèi),使燃氣這種綠色能源更好地為社會生產(chǎn)、生活服務。
參考文獻
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篇7
關鍵詞:城市燃氣;輸配管網(wǎng);管網(wǎng)建設
中圖分類號:TU996.6 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2014)03-0-01
一、引言
燃氣作為一種新型的清潔能源,具有典型的使用方便、低排放等特點,并且在國家經(jīng)濟社會發(fā)展和改善人們生活質量方面發(fā)揮著巨大的作用,而且目前燃氣已經(jīng)發(fā)展成為了煤炭和石油等非可再生資源的有效替代品。近幾年來,隨著我國對于環(huán)境保護認識的提高和對能源資源重視程度的提高,燃氣在探明儲量和利用方面都取得了飛速發(fā)展。根據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),到2000年底我國的燃氣儲量已經(jīng)達到2.6億立方米,而且根據(jù)對我國天然氣儲量的分析發(fā)現(xiàn),我國的天然氣儲量高達38萬億立方米。隨著我國轉化經(jīng)濟發(fā)展方式指導方針的不斷推進,在建設生態(tài)經(jīng)濟的引導下將進一步提高天然氣在我國能源消耗中所占的比重,預計在未來的二十年間,我國的天然氣發(fā)展增速將保持在10%左右。而且我國豐富的天然氣儲量和先進的天然氣開發(fā)技術也為我國的天然氣應用提供了強大的保障。隨著我國西氣東輸?shù)却笮晚椖康耐度胧褂?,城市燃氣大部分通過儲運和長距離輸送方式,因此燃氣輸配管網(wǎng)的建設就直接關系到用戶的燃氣使用情況,建設合理的城市燃氣輸配管網(wǎng)對于優(yōu)化燃氣使用至關重要。
二、城市燃氣輸配管網(wǎng)規(guī)劃
當燃氣采用不同氣源進行供氣時,需要對來自不同氣源的燃氣進行區(qū)域的分割,并且對自身的分布區(qū)域進行有效界定,以有效的避免燃氣輸配管網(wǎng)出現(xiàn)冗余,降低燃氣管網(wǎng)建設成本,同時更好的提高燃氣輸配管網(wǎng)的日常管理水平。在目前的城市燃氣管理建設中,通常主要有人工煤氣、天然氣以及液化氣等類型,而人工煤氣的范圍主要集中于郊外區(qū)域,天然氣則主要分布在內(nèi)環(huán),同時液化氣作為燃氣的有效補充,以更好的保證燃氣的正常使用。隨著目前城鎮(zhèn)化水平的快速提高和相關城鎮(zhèn)管網(wǎng)建設的快速升級,在更大的區(qū)域范圍內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)了天然氣的有效覆蓋,使得居民的燃氣使用成本大幅度降低,同時也改善了燃氣的配置和使用效率。
在城市燃氣輸配管網(wǎng)建設中,需要對氣源的分布等情況進行綜合考慮,這其中包括城市的建設形式特點、城市規(guī)模、城市居民情況以及城市的天然氣儲備等因素,并且根據(jù)對這些情況的綜合分析制定出合理的燃氣管網(wǎng)建設方案。通常情況下,在目前的大中型城市燃氣輸配管網(wǎng)建設過程中,絕大部分都采用高壓、中壓和低壓等不同等級氣壓進行輸配,這樣可以大幅降低燃氣的輸配成本。具體來講,在主要的市區(qū)內(nèi)應該采用降壓低壓供氣模式,采用較低的氣壓進入用戶。在大部分的燃氣供應過程中,通過供氣氣壓較高,因此可以在管網(wǎng)材料的選取時選擇較小的管徑,以更好的提高燃氣管網(wǎng)建設的成本。同時,隨著我國目前城市管網(wǎng)建設水平的不斷提高以及相關管材技術的提升,在城市的燃氣輸配管網(wǎng)建設和改造過程中采用較高的壓力具有經(jīng)濟性和科學性。
三、城市燃氣輸配管網(wǎng)管理及維護
在城市燃氣輸配管網(wǎng)管理和維護過程中,主要包括管網(wǎng)的防腐蝕保護、管道防泄漏修復以及燃氣管網(wǎng)評估等環(huán)節(jié)。
1.城市燃氣輸配管網(wǎng)的防腐蝕保護。在城市燃氣管理建設過程中,由于鋼質材料的管道埋設于較為復雜的環(huán)境下,極易受到外界環(huán)境的腐蝕,容易造成腐蝕穿孔等現(xiàn)象,對燃氣輸配安全造成極大威脅。因此為了有效的消除這種潛在的隱患,需要對燃氣輸配管網(wǎng)進行有效的防腐蝕處理,采用防腐蝕性能較好的材料,同時提升管道防腐蝕的等級,建立管道防腐蝕巡查制度,同時不斷升級和改進管道防腐蝕新技術和手段,以更好的保證燃氣輸配管網(wǎng)的防腐蝕性能,例如最近幾年發(fā)展的3PE鋼質管道防腐蝕技術就是其中之一。而且隨著科學技術的進步,為了進一步有效的解決燃氣鋼質管網(wǎng)的防腐蝕問題,PE管以其優(yōu)良的防腐蝕性能、安裝便捷性等優(yōu)點成為了新的選擇。
2.不斷升級管道防泄漏修復措施。在城市燃氣管網(wǎng)的運行過程中,由于鋼質管道的漏點不斷出現(xiàn),而且一旦漏點達到一定的密度就無法滿足正常的供氣需求,同時假如漏點的分布較為分散,就可以采取漏點修復的措施對管道進行修復,其定型的是采用高分子聚合物對漏點進行修復,選擇的高分子混合物能夠與鋼質金屬很好的混合,并且起到可以起到暫時和永久性修復的作用。一旦漏點的面積增大,就需要進行緊急搶險,對泄漏區(qū)域進行隔離處理,以避免由于燃氣泄漏造成更大的經(jīng)濟損失。
3.積極做好城市燃氣管網(wǎng)評估工作。通常情況下,對于大中型城市而言,城市燃氣管網(wǎng)建設時間較久,而且由于城市區(qū)域位置等因素導致管道所處的環(huán)境有所不同,極易導致管道老化造成安全事故。因此,在城市燃氣管道的運行過程中,必須根據(jù)城市的具體情況制定專門的城市燃氣管網(wǎng)評估制度和體系,對城市內(nèi)的燃氣管網(wǎng)進行定期的巡檢,并且根據(jù)燃氣管網(wǎng)的具體情況制定相應的維護和檢修計劃,以更好的將燃氣管道的安全隱患降到最低。在實際的燃氣管道評估過程中,還需要對燃氣管網(wǎng)周邊的交通、環(huán)境、人口稠密的等因素進行綜合考慮,并且制定出較為詳細的應急策略,以更好的實現(xiàn)對城市燃氣管網(wǎng)的有效監(jiān)控,保證城市燃氣的有效、安全、穩(wěn)定的供應。
四、總結
城市燃氣管網(wǎng)建設關系到人們?nèi)罕姷纳拓敭a(chǎn)安全,并且與國家經(jīng)濟社會發(fā)展息息相關,因此必須采取積極的措施予以應對,以更好的保證城市燃氣的穩(wěn)定、安全的供應,保證國民經(jīng)濟的健康、有序發(fā)展。
參考文獻:
篇8
關鍵詞:燃氣管網(wǎng) 支持向量機 日負荷預測
中圖分類號:TP391.4 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)04(c)-0099-04
城市小區(qū)燃氣管網(wǎng)的日負荷指標是城市燃氣的基礎工作,對分析燃氣管網(wǎng)的年負荷、月負荷具有重要指導意義,并且燃氣經(jīng)營企業(yè)對燃氣管網(wǎng)的日負荷及預測情況日益重視[1]。燃氣管網(wǎng)日負荷數(shù)據(jù)的變化規(guī)律十分復雜,主要同天氣、氣溫、終端用戶人口數(shù)量等因素密切相關,并且國家法定節(jié)假日的日負荷變化與工作日亦不相同。傳統(tǒng)的燃氣管網(wǎng)日負荷預測方法主要有回歸綜合位移平均模型、多元主要有線性回歸法、三角函數(shù)模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡法等[2],試驗結果表明這些預測方法具有一定的精度[3-5]。但上述方法所需樣本數(shù)據(jù)較多,并且樣本數(shù)據(jù)越多,上述方法得到的預測模型泛化能力越強,可信度越高。
支持向量機(SVM)是機器學習研究重大成果,其具有泛化能力強、全局尋優(yōu)的特點,尤其具有所需樣本數(shù)據(jù)少的特點[6]。SVM利用松弛變量和核函數(shù)[7],針對樣本數(shù)據(jù)線性不可分的情況,在高維空間尋找其最優(yōu)分類面。
該文將吉林市某小區(qū)燃氣管網(wǎng)的日負荷作為研究對象,將燃氣管網(wǎng)日負荷變化密切相關的主要影響因素――日最高溫度、日最低溫度、日平均溫度、小區(qū)人員最高年齡、小區(qū)人員最低年齡、小區(qū)人員平均年齡,作為SVM的6個輸入量,將燃氣管網(wǎng)日負荷變化密切相關的次要影響因素――小區(qū)人員臨時出差、小區(qū)臨時增加暫住人口等隨機因素,統(tǒng)一作為SVM的1個輸入量,利用不同核函數(shù)、不同參數(shù)的支持向量機建立吉林市某小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷預測模型,通過該預測模型得到該小區(qū)的燃氣管網(wǎng)日負荷預測值。
1 支持向量機
1.1 支持向量機原理
設表示線性函數(shù),其表達式為: (1.1)
其中:為偏置,為可調(diào)權值向量,決策規(guī)則:,將稱為超平面(Hyper Plane)。由式定義超平面L,L將輸入空間X劃分成兩部分,如圖1所示。
顯然,有許多分類超平面可以將圖1中的“圓圈”和“五角星”兩類點正確區(qū)分開。
取訓練樣本{},其中:為第i個樣本,。對于線性可分訓練集存在超平面L:,即式1.2和式1.3。
, (1.2)
, (1.3)
定義超平面L1:,,設為超平面L1上的一點;超平面L2:,,為超平面L2上的一點。和滿足式1.4和式1.5。
(1.4)
(1.5)
超平面L1與超平面L2之間間隔為式1.6。
(1.6)
尋找超平面L1和L2間隔最大化的平面――最優(yōu)超平面,即為二次規(guī)劃問題,如式1.7和式1.8所示。
(1.7)
s.t (1.8)
利用lagrange乘子法解決上述二次規(guī)劃問題,建立lagrange函數(shù)如式1.9所示。
(1.9)
其中為lagrange乘子。
將lagrange函數(shù)對,求其最小值,對求其最大值,解、和在函數(shù)的鞍點上滿足式1.10和式1.11。
(1.10)
(1.11)
將式1.10代入lagrange函數(shù)式1.9,利用式1.11可得原優(yōu)化問題的對偶問題,可構造出最優(yōu)超平面,如式1.12、式1.13和式1.14所示。
(1.12)
s.t. (1.13)
(1.14)
基于最優(yōu)超平面的分類規(guī)則如式1.15所示。
(1.15)
1.2 核函數(shù)
對于二維空間的線性不可分數(shù)據(jù)群,為構造最優(yōu)超平面,其函數(shù)表達式如式1.16所示。
(1.16)
構造向量y和a,如式1.17和式1.18所示。
(1.17)
(1.18)
可轉化為,即式1.19。
(1.19)
可見,映射到四維空間后,原來在二維空間中一個線性不可分的問題變成了線性可分,構造函數(shù),其滿足式1.20和式1.21。
(1.20)
(1.21)
其中,為低維空間多維常量,為低維空間多維變量,為由映射到高維空間的對應常量,為由映射到高維空間的對應向量。
若只需將低維空間的輸入代入式1.20,計算即可得到高維空間的線性分類函數(shù),則函數(shù)稱為核函數(shù),能使得上述式1.20和式1.21中的兩個函數(shù)計算結果完全一致。
2 燃氣管網(wǎng)日負荷的影響因素及數(shù)據(jù)處理
本文以吉林市某小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷為研究對象,時間為2012年9月份非節(jié)假日和節(jié)假日,非節(jié)假日的時間跨度為2012年9月份工作日,即9月3日至9月7日、9月10日至9月14日、9月17日至9月21日、9月24日至9月29日,節(jié)假日的時間跨度為2012年9月份中的部分法定節(jié)假日,取9月8日、9日、15日、16日、22日、23日、30日。將日最高溫度、日最低溫度、日平均溫度、小區(qū)人員最高年齡、小區(qū)人員最低年齡、小區(qū)人員平均年齡作為影響小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷的主要因素,分別作為SVM的6個輸入量。將小區(qū)人員臨時出差、小區(qū)臨時增加暫住人口等隨機因素作為影響小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷的次要因素,采用隨機變量法統(tǒng)一作為SVM的1個輸入量。將小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷實際消耗量作為SVM的輸出量。由于溫度、人員數(shù)量、人員年齡等數(shù)據(jù)單位不同,會引起數(shù)據(jù)數(shù)量級差異,本文對日最高溫度、日最低溫度、日平均溫度、小區(qū)人員最高年齡、小區(qū)人員最低年齡、小區(qū)人員平均年齡、隨機因素、日負荷實際消耗量的數(shù)據(jù)進行[0,1]歸一化,使所測數(shù)據(jù)歸為一個數(shù)量級。工作日和節(jié)假日中小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷影響因素的歸一化數(shù)據(jù),分別如圖2和圖3所示。
3 建立小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷的預測模型
3.1 支持向量機建模
本文采用多項式核函數(shù)(polynomial核函數(shù)),徑向基核函數(shù)(radial basis function核函數(shù)),懲罰參數(shù)c和gamma值采用grid-search算法、遺傳算法(GA)、粒子群算法(PSO)進行參數(shù)尋優(yōu)。對以上組合所建立的不同支持向量模型進行交叉試驗,尋求最優(yōu)預測模型。利用該模型對工作日和節(jié)假日的小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷進行預測。
3.2 試驗結果分析
尋求工作日小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷最優(yōu)預測模型階段,訓練集時間跨度為9月3日至9月7日、9月10日至9月14日、9月17日至9月21日,預測集時間跨度為9月24日至9月29日;尋求節(jié)假日小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷最優(yōu)預測模型階段,訓練集時間跨度為9月8日、9日、15日、16日、22日,預測集時間跨度為9月23日、30日。訓練集和預測集的數(shù)據(jù)為日最高溫度、日最低溫度、日平均溫度、小區(qū)人員最高年齡、小區(qū)人員最低年齡、小區(qū)人員平均年齡、隨機因素、日負荷實際值。利用支持向量機中polynomial核函數(shù)和radial basis function核函數(shù)(RBF)、優(yōu)化方法采用grid-search算法、遺傳算法(GA)、粒子群算法(PSO)。對工作日、節(jié)假日小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷產(chǎn)生的預測效果分別見表1和表2。
由表1可見,采用radial basis function核函數(shù)和PSO優(yōu)化算法的模型,可以實現(xiàn)工作日小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷預測集的擬合程度最高,達到了90.781 %。預測結果如圖4、圖5所示。
由表2可見,采用polynomial核函數(shù)和PSO優(yōu)化算法的模型,可以實現(xiàn)節(jié)假日小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷預測集的擬合程度最高,達到了92.538 %。預測結果如圖6、圖7所示。
可見,支持向量機采用radial basis function核函數(shù)和PSO優(yōu)化算法時,對工作日小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷預測集的擬合程度最高;采用polynomial核函數(shù)和PSO優(yōu)化算法時,對節(jié)假日小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷預測集的擬合程度最高,均高于90%。
4 結語
該文采用多項式核函數(shù)、徑向基核函數(shù),利用支持向量機對吉林市某小區(qū)工作日、節(jié)假日的燃氣管網(wǎng)日負荷建立預測模型,模型參數(shù)采用grid-search算法、遺傳算法、粒子群算法進行優(yōu)化,將日最高溫度、日最低溫度、日平均溫度、小區(qū)人員最高年齡、小區(qū)人員最低年齡、小區(qū)人員平均年齡作為影響小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷的主要因素,將小區(qū)人員臨時出差、小區(qū)臨時增加暫住人口等隨機因素作為影響小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷的次要因素,主要因素與次要因素統(tǒng)一作為SVM的輸入量,日負荷預測值作為SVM的輸出量。試驗結果表明,采用支持向量機建立的城市小區(qū)燃氣管網(wǎng)日負荷預測模型,其預測精度達到90%以上,為城市小區(qū)燃氣管網(wǎng)年負荷、月負荷的進一步分析提供了理論依據(jù)、技術支持和試驗方法。
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篇9
關鍵詞:北斗 地下管網(wǎng)安全 監(jiān)測預警
中圖分類號:F291.1 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)04(a)-0071-02
城市地下管線是城市的“生命線”[1],關乎公共安全與人民生命,是智慧城市建設的基礎。城市地下管線深埋于地下,難以管理,難以對事故及時預警、快速應急救援,衍生的城市洪澇、破管火災和爆炸、道路坍塌等次生災害層出不窮,強烈沖擊了公眾的心理底線。2009年至2013年直接產(chǎn)生死傷的管線事故達27起,死亡117人[2],并呈逐年增多的趨勢,亟需采用先進技術手段,加強城市地下管線管理,確保城市地下管線建設的有序進行和城市地下管線的安全運行。
1 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)介紹
定位技術和通訊技術是實現(xiàn)地下管網(wǎng)智能化不可或缺的技術。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國自主研發(fā)建立的全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng),是繼GPS和GLONASS之后第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng),致力于向全球用戶提供高質量的定位、導航和授時服務。北斗導航終端與GPS和GLONASS相比,優(yōu)勢在于短信服務和導航結合,增加了通訊功能,全天候快速定位,極少的通信盲區(qū)。
2 基于北斗的管網(wǎng)監(jiān)測涉及的關鍵技術
通過對國內(nèi)外管線預警服務的相關理論與技術方法進行分析,本文提出基于北斗的數(shù)據(jù)采集與傳輸、面向管線的多源數(shù)據(jù)融合技術、基于北斗和GPS組合定位的智慧管網(wǎng)監(jiān)測技術、面向管網(wǎng)的信息挖掘技術、基于語義的管網(wǎng)線據(jù)抽取技術等關鍵技術,有助于全面整合各類地下管線數(shù)據(jù)和地理空間信息,在線感知地下管線“健康狀況”,遠程診斷功能及時排除地下管網(wǎng)的安全隱患。
2.1 攻克基于北斗的數(shù)據(jù)采集與傳輸技術難題,解決數(shù)據(jù)獲取問題
利用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的導航定位功能和短報文通信功能,研究高動態(tài)信號發(fā)射與接收關鍵技術,提高北斗移動終端的應急通信能力,進行地下管網(wǎng)野外數(shù)據(jù)采集和傳輸,實現(xiàn)地下管網(wǎng)指揮中心對北斗終端的位置、狀態(tài)監(jiān)視以及指揮調(diào)度功能。
2.2 攻克面向管網(wǎng)的多源數(shù)據(jù)融合技術難題,解決不同數(shù)據(jù)源融合問題
研究管網(wǎng)空間信息狀態(tài)、表現(xiàn)形式、類型及格式、標準、所處環(huán)境等,解決多源數(shù)據(jù)的整合共享關鍵技術,建立集中和分布相結合的管網(wǎng)數(shù)據(jù)資源中心,滿足綜合和專業(yè)應用。
2.3 攻克基于北斗的智慧管網(wǎng)監(jiān)測技術難題,解決管網(wǎng)監(jiān)測預警問題
研究面向管網(wǎng)的北斗/GPS組合定位、通信技術,實現(xiàn)管網(wǎng)的精確定位、實時監(jiān)測和預警預報,實現(xiàn)管網(wǎng)運行狀況的實時監(jiān)測和預警預報,對城市防洪排澇、燃氣泄漏等事故形成有效預警能力。通過對敏感區(qū)域、重點管線設施運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控,對管網(wǎng)安全進行智能監(jiān)管,為城市公共安全管理提供基礎保障,推進地下管線運行管理向智慧化提升。
2.4 攻克面向管網(wǎng)的信息挖掘技術難題,解決管網(wǎng)深層次決策問題
研究面向管網(wǎng)的信息挖掘與建模技術,設計基于管道歷史失效數(shù)據(jù)和管道屬性等信息的管網(wǎng)失效概率預測模型,定量預測不同管段的失效概率,確定漏失重點監(jiān)測區(qū)。
2.5 攻克基于語義的管線數(shù)據(jù)抽取技術難題,解決數(shù)據(jù)共享交換問題
研究專業(yè)管線數(shù)據(jù)和綜合管線數(shù)據(jù)的特點,采用對比分析、歸納總結、語義映射、數(shù)據(jù)抽取等方法,通過語義共性和個性分析、規(guī)則建立與表達、語義映射、數(shù)據(jù)抽取,實現(xiàn)專業(yè)管線數(shù)據(jù)向綜合管線數(shù)據(jù)的抽取。
3 北斗在地下管網(wǎng)監(jiān)測中的應用
從城市地下管網(wǎng)安全運行和應急管理工作迫切需要、領導和公眾廣泛關注、基礎好、見效快的角度出發(fā),將地下管網(wǎng)監(jiān)測關鍵技術研究成果,應用到頻發(fā)人員傷亡的排水防澇、燃氣泄漏等典型領域,在全面掌握地下綜合管網(wǎng)、排水管網(wǎng)、燃氣管網(wǎng)等數(shù)據(jù)基礎上,提高地下管網(wǎng)安全監(jiān)測管理水平和應急處置能力。
3.1 排水防澇智慧管控推廣應用
城市排水管網(wǎng)是現(xiàn)代化城市不可缺少的重要基礎設施,是城市水污染防治和城市排漬、排澇、防洪的骨干工程,是衡量現(xiàn)代化城市水平的重要標志之一,是改善城市投資環(huán)境的重要環(huán)節(jié)。對城市排水設施的污水和雨水等管線進行監(jiān)測管理,是保障城市排水設施正常維護和安全運行,加強城市排水設施有償使用管理,促進城市水環(huán)境改善的必要和有效手段,科學組織排水管線及污染源調(diào)查,對加強城市排水污染源整治具有十分重要意義。
排水防澇智慧管控對城區(qū)排水窨井、隧道、重點內(nèi)澇區(qū)域部署北斗通信終端和雨量計、流量計、水位計等傳感設備以及攝像頭等監(jiān)控設備,全面、實時地獲取雨量、水位等關系排水防澇運行體征信息,實時掌握排水防澇設施運行狀態(tài);利用北斗RTK接收機、北斗手持機、管線探測儀、全站儀等設備,進行排水管線普查,在摸清排水防澇設施現(xiàn)狀基礎上,建立面向普查、維護、監(jiān)測、評估、應急、共享為一體的排水防澇智慧管控系統(tǒng),構筑排水防澇一體化技術架構的數(shù)據(jù)更新、管理、應急和服務體系,為城市排水防澇提供全方位技術支撐,提高開發(fā)區(qū)城市防災減災能力和安全保障水平。同時,對排水管網(wǎng)的實時監(jiān)控, 監(jiān)督監(jiān)管污水任意排放, 對保護生態(tài)環(huán)境具有重大意義。
3.2 燃氣泄漏智慧監(jiān)控推廣應用
隨著城市燃氣管網(wǎng)結構密集程度的提高,加上由于鋪設年代不一,施工水平差異,燃氣設施的安全運行保障工作量和技術要求也隨之提高。對城市天然氣的運行、調(diào)度、安全、應急管理,急需與時俱進,基于現(xiàn)代科技手段建立起城市燃氣智慧監(jiān)控體系,提高燃氣安全、運營、服務、應急的智能化水平,提升政府對城市天然氣供應建設、運行的監(jiān)管能力水平,提高有效預防和應對各類突發(fā)事件的能力,有助于以符合天然氣利用發(fā)展需要,降低燃氣設施和管道受到意外損害風險,減少突發(fā)事件發(fā)生幾率,為城市環(huán)境保護和經(jīng)濟、社會發(fā)展保駕護航。
燃氣泄漏智慧監(jiān)控運用部署北斗終端和多功能監(jiān)測儀、紅外甲烷檢測儀、攝像頭等物聯(lián)傳感設備,監(jiān)測城區(qū)內(nèi)的燃氣管道,穿(跨)越鐵路、高速公路、河流、橋梁、學校、醫(yī)院、酒店及人口密集區(qū)的燃氣管道運行情況,全面、實時地獲取燃氣泄漏等信息,感知城市燃氣力管網(wǎng)流量、壓力、溫度和泄漏等運行數(shù)據(jù),采用可視化方式進行有機整合,形成“城市燃氣物聯(lián)網(wǎng)”,將海量燃氣信息進行實時分析、處理、挖掘和輔助決策,實現(xiàn)城市燃氣管線的實時監(jiān)測,避免安全隱患的發(fā)生,對燃氣泄漏等事故形成有效預警能力。
4 結語
該文將創(chuàng)新地下管網(wǎng)安全管理和預警運行模式,實現(xiàn)“管理、服務、應急”三位一體,以及北斗定位與精細化管理、應急救援以及衍生災害及處置四個層面有機結合,從“被動安全”上升為“主動安全”,力求“本質安全”,進一步提高地下管網(wǎng)安全監(jiān)測管理水平和應急處置能力,這是避免災害發(fā)生,降低災害危害的重要防線,實現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)、早期處置,降低應急處置成本,提高應急防范能力的有效途徑。
參考文獻
篇10
關鍵詞 居民用戶 燃氣安全 安全管理
我國各地區(qū)城市化發(fā)展迅猛,管道燃氣行業(yè)伴之成長。天然氣用戶數(shù)量與日俱增,而燃氣用戶安全卻成了一大難題。居民用戶在使用天然氣過程中存在的安全隱患問題被提上日程。雖然天然氣公司因此開拓了用戶安全管理的核心業(yè)務,仍然避免不了愈演愈烈的燃氣安全隱患。如何有效降低戶內(nèi)燃氣安全隱患,已經(jīng)迫在眉睫。
一、安全隱患
(一)隱患類別
管道燃氣安全隱患的分類繁雜,按照安全隱患的嚴重程度,我們可以給其分為“一般隱患”和“嚴重隱患”兩類。
(二)隱患成因
管道燃氣安全隱患成因復雜,按照成因與“人為”關系分類,我們可以將其分為“自然隱患”和“人為隱患”兩類。隨著社會發(fā)展,很多管道材料都得到更新?lián)Q代,但一些舊的管道設備仍處于老化狀態(tài)中。自然隱患多是天然氣管道長久老化,或者燃氣設備發(fā)生故障引起的安全隱患。而人為隱含大部分是因為燃氣用戶私改、亂拆等原因造成的。很多用戶因為不滿意管道設施的原始布局或者因為其他原因需要更改管道路線,但私自改動的標準無法達到安全用氣標準,造成隱患。
(三)隱患消除的重要性
近年來,燃氣用戶逐漸增多,燃氣發(fā)生事故的比例也頻頻增高。這對居民的安全帶來了相當大的隱患。每年發(fā)生的燃氣安全事故不計其數(shù),因此而失去生命的人更是數(shù)不勝數(shù),造成的經(jīng)濟損失更是巨大。這給我們敲響了警鐘,消除燃氣安全隱患,預防同類事故發(fā)生,對于保護人們生命財產(chǎn)安全具有重要意義。
二、管理難點
我國是人口大國,而在天然氣在城市中應用普遍的今天,城鎮(zhèn)居民基本每家每戶都在使用天然氣。但是目前的用戶對于天熱氣使用規(guī)范極其匱乏,即便發(fā)現(xiàn)安全隱患也沒有科學的解決能力,所以經(jīng)常會因為錯誤解決方式而導致事故進一步擴大,而燃氣管道和燃氣設備的保養(yǎng)維護工作對于居民用戶來說也是十分的陌生,對于什么時間進行保養(yǎng),什么時間進行更換,大部分用戶都不甚清楚。城市的流動人口也為燃氣設備的護養(yǎng)帶來一定麻煩,而燃氣事故發(fā)生的原因中還存在一個較大的因素在于用戶對原有管道的私拉、亂拆,從而導致天然氣安全隱患發(fā)生,在沒有燃氣企業(yè)監(jiān)管下的改動,并不能夠保證安全用氣的標準,針對這一問題,必須引起用戶的高度重視。燃氣企業(yè)作為燃氣的服務管理商,面對巨大業(yè)務壓力很多時候也是無能為力。而且很多用戶對于燃氣服務中管道的檢修并不配合,從而為管道檢修的工作帶來一定的困難。如果不能夠有效的檢修排查安全隱患,則無異于將一枚炸彈置于人們的“頭頂”,隨時造成巨大的生命財產(chǎn)損失。因此,宣傳燃氣安全知識,提高人民燃氣安全認識,做好燃氣管道、設備的安全檢查等工作,已是當前燃氣企業(yè)發(fā)展的重中之重。
三、解決對策
(一)加強使用天然氣安全知識的宣傳
天然氣雖然使用簡單,但危險性很大。燃氣經(jīng)營企業(yè)應當制定一定的燃氣宣傳制度,適時廣泛宣傳燃氣的危害、燃氣的正確應用知識和排除燃氣管道與設備安全隱患的適當技巧。同時還應加強對用戶燃氣設備的安檢巡查工作,在巡查時隨機對用戶進行安全知識調(diào)查問卷,對知識匱乏的用戶給予一定的免費安全知識培訓。在媒體數(shù)據(jù)爆炸的網(wǎng)絡時代,還可以通過很多途徑加大對于用氣安全知識的傳播力度。電視媒體、網(wǎng)絡媒體中多植入天然氣安全的公益廣告,各種服務場所定期或不定期發(fā)放安全用氣的宣傳手冊等。
(二)燃氣企業(yè)不斷優(yōu)化客戶管理模式
燃氣企業(yè)建立完善的服務管理體系,優(yōu)化巡檢工作流程,細化巡檢工作內(nèi)容,提高巡檢人員素養(yǎng)??梢試L試與各小區(qū)物業(yè)公司簽訂定期保養(yǎng)維護協(xié)議,定期為各個用戶排查燃氣安全隱患。對于特殊原因漏檢的用戶,例行二次預約檢修,確保做到巡檢無遺漏。
(三)不斷進行技術升級
在燃氣安裝設計方面,燃氣企業(yè)可以根據(jù)用戶綜合需要,提前合理布置燃氣管道走向,甚至可以開拓定制預埋業(yè)務。這能有效防止用戶私改現(xiàn)象,從根本上降低該類隱患產(chǎn)生的概率。在燃氣安裝材料方面,燃氣企業(yè)可以探索開發(fā)新的燃氣設施材料,提高燃氣設施的使用壽命和產(chǎn)品性能。在燃氣作業(yè)工程方面,燃氣企業(yè)應嚴格控制施工質量,保證供氣設施安全無隱患。應科學設計施工標準,嚴格監(jiān)管施工團隊,認真審核施工過程,確保安裝工程的安全可靠、實惠耐用。
(四)燃氣經(jīng)營管理方面
燃氣管理單位應對管道設施的安裝建立檔案,記錄施工中遇到的問題和解決方式,備案待查。對用戶資料要建立專門的客戶檔案,記錄用戶聯(lián)系方式、燃氣的使用常識是否熟識、對用戶用氣安全知識的宣傳是否到位等信息。還應對巡檢時間及過程進行記錄,對預期更換設施計劃做好記錄,確保通過對檔案的分析處理了解各個用戶燃氣設施的使用維護檢修情況。
四、總結
在燃氣使用率超高的當下生活,居民用戶對于用氣安全的保障措施必須熟識。安全事故往往就在人們不經(jīng)意的錯過間發(fā)生。多掌握一些用氣安全知識,對每個人來說都有益無害。國家應在用氣安全方面加大公眾宣傳力度,投入適當?shù)膶m椯Y金為燃氣安全使用提供服務保障,從而確保燃氣居民用戶的人身安全。
(作者單位為重慶燃氣集團股份有限公司渝中分公司)
[作者簡介:王斌(1967―),女,四川成都人,大專,經(jīng)濟師,從事燃氣客戶管理和居民用氣安全管理工作,研究方向:客戶管理。]
參考文獻
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