城市燃气输配管道完整性管理

美国在城市燃气管道完整性管理方面开展了较多的研究与实践工作,调研了美国城市燃气输配管道完整性管理的研究进展,介绍了美国完整性管理的标准规范.结合国内外长输管道完整性管理成功经验,提出了针对城市燃气输配管道的完整性管理流程,指出完整性管理应当按照数据管理、泄漏管理方案、风险评价、完整性评价、维修与维护和效能评价6个步骤循环开展.针对完整性管理的6个环节,提出了每个环节需要开展的主要内容.     

城市燃气管网的完整性管理

不同地区城市燃气管道的建设和运营管理水平存在很大差距,在保障燃气管网安全运行方面存在诸多问题,亟需针对燃气输配管网开展完整性管理。简述了国内外燃气管道失效事故和主要诱因,梳理了相关标准和规范。提出了燃气管网完整性管理理念:综合考虑影响管网完整性的所有因素,采取一体化管理模式,达到经济合理地保证管网安全有效运行的目的。建立了燃气管网完整性管理体系框架,包括管理体系和技术体系两个层面,贯穿应用于组织完整性、数据完整性和管理过程完整性之中,并保持一定的灵活性。完整性管理技术是实施燃气管网完整性管理的核心,通过有机结合形成了6步循环管理流程,持续完善各种完整性管理技术,可以提升燃气管网的本质安全和运营效益。     

基于GIS的动态指标管理在管道风险评价中的应用

为了增强燃气管道风险评价系统的可移植性,基于GIS和XML存储燃气管道失效动态指标数据管理技术,以ArcGIS为开发平台,设计并实现了燃气管道风险评价系统。系统主要由管道数据库管理、管道失效指标动态管理、风险性评价和统计分析4部分组成,具有数据输入与输出、查询统计结果、空间分析等功能,可依据建立的风险评价数学模型对管网进行半定量风险评估,实现对特定区域内管道风险的分等定级,从而为风险预警和事故应急预案的编制提供辅助决策依据。     

城市燃气管网风险评价方法

介绍了油气管道风险评价的三种方法,指出了城市燃气管网系统风险评价和长输管道的异同,分析了燃气管网系统风险评价的基本原则和一般步骤,同时还介绍了故障树分析、事件树分析、专家调查法、模糊综合评价、不确定性分析等方法.     

城市燃气管网风险评价体系研究

基于城市燃气管网的事故特点,论述了建立风险评价体系的原则和基本假设,以及建立风险评价体系的主要步骤。介绍了KENT评分法中相对风险系数的概念和计算方法,失效总分、泄漏影响系数、介质危险性系数和扩散系数等参数的意义和相互关系。针对KENT评分法对于我国城市燃气管网的不适用之处,根据管道的历史泄漏记录、蓄意破坏的损失特点、环境风险、工作压力与人为误差对建立风险评价指标体系的影响,提出了对KENT评分法的指标体系加以修正的方法,可为城市燃气管网的风险评价提供参考。     

基于B/S架构的管道完整性管理系统

为了提升管道完整性管理效率,结合完整性管理具体要求及业务流程,开发了基于B/S架构模式的管道完整性管理系统,建立了管道完整性数据模型,构建了数据库,实现了数据的集中管理和共享。该系统包括管道高后果区识别、风险评价、完整性评价等核心评价模块:高后果区识别模块能够实现管道高风险管段的识别、上报、统计分析、更新等;风险评价模块能够展示管道的全线风险分布,并进行风险敏感性分析;完整性评价模块能够对内检测到的腐蚀、凹陷、裂纹等缺陷进行统计分析,对外检测到的数据进行分析评价,实现管道防腐层及阴极保护的有效性评估。将基于B/S架构的管道完整性管理系统应用于国内某输油管道,实践表明:系统基本满足该管道的完整性管理需求,响应速度快,可靠性高,应用效果良好,为管道的安全维护决策提供了依据。     

中国油气管道完整性管理20年回顾与发展建议

近年来,管道完整性管理逐渐成为全球管道行业预防事故发生、实现事前预控的重要手段。阐述了中国油气管道完整性管理20年发展历程,形成了"三个一"技术群,即一套技术体系、一套标准体系、一套系统支持平台,覆盖管道线路、管输场站、储气库及系统平台等多个领域:在管道线路完整性方面,形成本体安全保障、风险评估与控制、输送介质安全保障、抢维修及应急保障等技术群;在场站完整性管理方面,形成站场工艺设施检测与评估、压缩机组诊断评估、定量风险评估、安全等级评估、设施完整性评价等技术群;在储气库方面,形成地下储气库风险控制、储气库建库及运行安全技术群;在完整性系统平台方面,形成基于业务多源数据的管道应急决策GIS系统,智能管网已在中俄东线初步建成。由此分析了中国管道完整性管理当前存在的问题及未来的发展趋势,提出中国管道完整性管理的发展目标是基于全生命周期智慧管网的完整性风险管控,而中国管道完整性技术发展的新方向则涵盖智能化数据采集、风险精准识别、系统自适应反馈、高精度完整性检测评价等。(图1,参140)     

新建管道完整性管理理念探索

新建管道开展完整性管理是保证管道运行期安全的本质基础,只有在新建管道建设期间开展完整性管理,通过风险评价、设计风险减缓设施等完整性管理措施降低管道本质风险因素,为管道的安全运行奠定基础。对新建管道完整性管理的理念、国外新建管道完整性管理现状与特点、国内新建管道完整性管理需求和今后新建管道完整性管理研究和应用方式等模式进行了探讨,提出了新建管道完整性管理的理念、原则和管理框架,为系统开展新建管道完整性管理探索了一种科学可行的管理模式。     

苏州工业园区燃气管网腐蚀风险评估

以苏州工业园区燃气市政管网作为实例,结合风险评估理论,建立燃气管网腐蚀风险评估模型,对工业园区内燃气管网腐蚀风险进行评估。评估模型采用基于改进AHP的模糊综合评定法,通过建立燃气管网的腐蚀风险指标体系,运用改进的AHP法确定各指标权重,并以模糊综合评价法建立腐蚀风险评价等级,最终求解出工业园区内各个管段的风险等级。随机选取苏州工业园区内6处燃气管道进行开挖检测,判断管道的腐蚀状况,并将检测结果与评估结果进行对比验证,结果表明该腐蚀风险模型能够较为准确地评估燃气管网的风险状态,对提高城市燃气管道腐蚀风险预警和管理水平具有一定实际意义。(图2,表4,参22)     

中外智慧管网发展现状与对策方案

智慧管网具有全面感知、自动预判、自适应、自反馈、自学习等特征优势,近年来得到迅速发展,国内外智慧管网的侧重点有所不同,国外侧重于使用现代模型方法升级传统技术方法,而国内侧重于智慧系统的规划和整体设计。目前中国智慧管网建设仍处于起步阶段,在数字孪生体构建、传感技术、精准检测和评价、决策支持、模型构建、信息共享、大数据深度挖掘等方面缺乏系统性、规划性、科学性,基础模型和智能决策不足。阐述了智慧管网在国家管网多条管道上的开发与应用,逐步实现了设计、施工、运行等多环节覆盖。针对存在的问题,提出了解决方案:管网智能巡护,智慧管网的人工智能,视频实时监控智能识别,管道智能化应急防范,构建基于多源数据的智能化管理平台,灾害一体化智能监测与预警,管道完整性大数据融合、建模、决策支持等。建议进一步采用物联网、云平台、区块链等技术,研究建立管道全生命周期数据标准,构建管道全生命周期数据库,开展智能管网平台设计,包括管道全生命周期资产管控、运行控制、决策支持,最终形成基于多源数据融合的智能一体化管理平台。