论文部分内容阅读
摘要:城市燃气管道在具备绝对安全性的情况下,是为人们生活提供便利的重要城市基础设施,但是一旦出现燃气管道泄漏问题,城市燃气管道就成为危害城市居民稳定生活的危险源,因为城市燃气管道对于社會大众正常生活具有重大影响,城市管道泄漏问题受到城市建设管理部门及广大民众的广泛关注。基于此,本文将对城市燃气泄漏检测方法及其应用进行分析。
关键词:燃气管道泄漏;检测技术;城市;发展;应用
1 城市燃气管网系统概述
1.1 城市燃气输配系统
城市燃气管网为城市燃气的输配系统,城市燃气输配系统包括门站、管道和储备站三部分。(1)门站。负责接收长输管道来气,发挥储气功能。天然气经过门站处理,联系了城市管网布置,气体分别进入中压管网和高压管道。(2)管道。组成燃气输配系统的主要内容,负责输配燃气,结合压力特点划分管道类型。(3)储备站。对用气供需实行调峰操作,用气低峰期借储备站接收高压管道来气,科学存储;用气高峰期借储备站释放存储气体,保持用气与供气平衡。
1.2 城市燃气管网风险特点
1.2.1隐蔽性
燃气管网隐藏的风险不易发现,排查难度高。燃气管网一般在地下敷设,容易被忽略;加之复杂的城市环境,无形增加了排查风险的困难度。
1.2.2复杂性
城市燃气管网风险的复杂性是指管网系统本身复杂的风险,及外界因素的影响。城市燃气管网系统包括复杂多样的设备,这部分设备容易出现腐蚀、泄漏等问题。
1.2.3高发性
城市布置的燃气管网体现出点多、线长和面光等特点,存在很多危险因素,每年发生大量管网运行事故。
1.2.4固有性
城市燃气管网将天然气作为输送介质,表现出毒性、易燃和易爆等特点,加之燃气管网所在的复杂环境加重了输配管网风险,故城市燃气管网形成了无法避免的风险。
2 城市燃气泄漏检测方法
2.1 人工巡线
在发达国家,管道泄漏检测方法已经逐渐采用高科技检测方法替代了人工巡视检测方法。例如国外某公司研制成功了一种可以进行空中检测的燃气泄漏检测技术,该技术可以将仪器安装在直升飞机上,通过直升飞机以60~120km/h的速度在80~200m的空中范围内完成对地面的燃气管道泄漏检查过程。该技术虽然是空中检测技术,但是其检测精度与检测准确度都已经达到了很高的水准。而在我国,对于管道泄漏检测方法,大多仍然停留在人工巡视检查的方法,虽然与发达国家的高科技技术相比,员工检测方法相对较为落后,但这种检测方法在当前仍然能够满足我国对燃气管道泄漏检测技术的需求。通过对国外高科技泄漏检测技术的研究,发现其原理是因管道泄漏发生后,泄漏的气体会在某一个地区进行扩散,相关设备仪器能够通过在空中拥有的较好视野对聚集在某一区域内的浓度较高的气体团进行侦测,并定位气体泄漏区域。通过人工巡视的方法,结合这种方法能够取长补短在最短的时间内找到燃气泄漏的位置。因此人工巡视结合高空侦测,能够极大提高燃气管道泄漏的检测工作。
2.2 内检测技术
内检测技术所依托的是燃气管道清管器,传感器通常被用来清理管道内壁可能会对管道造成负面作用的物质,如积水和腐蚀性物质。且清管器能够在工作的同时搭载其他相关的技术。例如,在清管器上添加涡流技术,超声波技术以及电磁技术,就能够实现将管道泄漏检测准确度大幅度提高的目的。当前,随着科学技术的飞速发展,清管器已经可以和现代科技进行很好的融合,借助电子计算机技术,可以通过清管器的运行过程及时生成管道检测效果图。通过在清管器是搭载多种不同的传感器以及拍摄设备进行数据收集,以及图片和视频的拍摄,同时完成数据的分析和处理工作。除了清管器本身的清洁功能,清管器越来越擅长管道内部情况的探查功能。如通过压力以及温度检测装置,能够检测管道内壁金属含量的损失情况。
技术人员通过对燃气管道内壁进行磁化,使得管道内壁磁通量达到饱和,当附带检测装置的清管器在管道的运行时发生泄漏的位置会产生与完好管壁所不同的漏磁场。通过定位这个漏磁场,来实现泄漏点的定位。
2.3 特性阻抗法
这是一种通过化学性质变化作为燃气管道渗漏检测依据的高效检测方法,该方法由日本发明。具体检测方法是:首先在燃气管道的周围架设穿透性良好的绝缘材料,然后通过移动加载了各种传感器的设备对燃气管道进行渗漏检测。传感器的绝缘材料通常采用多孔聚四氟乙烯树脂,该材料具有导电率高、阻燃性强,以及化学性质较为稳定的特点。
2.4 压力波法
压力波法是我国当前在燃气管道泄漏检测技术中应用最多的一种技术。该技术的检测原理是,假设某管道发生泄漏,则该管道会发生压力变化。压力从泄漏点向上一级和下一级管道分别传输压力,该压力被称为递减压波。这会导致上一级管道的出站压力和下一级管道的进站压力下降。依照这个原理在出站进站设置传感器检测压力变化,通过压力传递时间差来判定泄漏点的位置。
3 燃气管网泄漏抢修技术
3.1 不带压置换焊接补漏方案的应用建议
当采用不带压置换焊接补漏方案时为了操作安全,必须将泄漏管道内的燃气排空,置换成惰性气体后再置换成空气,通过检测确定安全后才可以进行焊接补漏,在焊接完成后还需要使用X射线进行无损检测,确保无泄漏、焊接完好后才能将管道内转换成燃气。这种方案的优势在于不需要带气作业,安全性较高,施工的难度低,焊接效率高、效果好。但是在使用这种方案时会对其他用气用户产生一些影响,因放散燃气施工还会污染到生态环境,也会造成能源的浪费。
3.2 带压不置换焊接补漏方案的应用建议
降压动火抢修方案的优点是对作业环境和管道的要求不高,即使是作业环境狭小也可以快速完成补漏,对于金属管道锈蚀、受外力破坏、焊接部位损坏等各种突发事件,能够在较短的时间内完成补漏抢修作业。比如作业面较小、大型机械设备无法进入场地时宜选用降压动火抢修方案;当燃气泄漏面积较大,且情况非常紧急时应优先选择降压动火方案,其快速抢修的优势得到体现。但是当中、高压燃气管网出现泄漏时,为了作业安全必须进行降压操作,容易造成资源浪费、环境污染等问题。
机械不停输动火抢修方案的优点是抢修过程中不需要降压操作就可以完成补漏,施工过程中不会产生明火,即使是在中、高压燃气管网补漏抢修中也可以完美解决。这种方案的安全性与经济性非常高,不会造成资源与人员的浪费。但是这种方案也有其弊端,因抢修作业中会使用到一些体形较大的机械设备,对泄漏点周围环境的要求比较高,所以必须当泄漏点的地理位置、周围环境都满足施工要求时才可使用。但是当大管径管道发生泄漏时,如果使用不停输抢修技术,则应采取监控措施,防止抢修过程中发生泄漏、爆燃、爆炸等危险事故。在实践中,管道受到外力破坏而引起的泄漏事故采用机械封堵的方法较为适用。另外,在野外遭遇雨雪恶劣天气时不降压机械封堵抢修方案基本成为首选的抢修方案。
4 结束语
燃气管道是输送燃气的重要途径,燃气管道施工完成后,在长期使用过程中,有可能会出现燃气管道泄漏问题,这种问题不但会影响燃气输送的安全性与高效性,对于燃气公司的经济效益也会造成不良影响,在严重情况下,还会危及城市居民的生命财产安全,所以城市燃气管道泄漏问题绝对不能忽视,对管道泄漏检测技术进行有效应用,加强城市管道检测是解决燃气管道泄漏问题的有效措施。
参考文献
[1]朱砂.城市燃气管道泄漏检测技术的发展及应用[J].化工设计通讯,2021,47(07):77-78.
[2]王锐.城市燃气管网泄漏抢修的技术方案[J].化工管理,2021(20):109-110.
[3]崔晓燕.城市燃气管道泄漏检测技术的发展现状探究[J].中国石油石化,2016(22):67-68.
关键词:燃气管道泄漏;检测技术;城市;发展;应用
1 城市燃气管网系统概述
1.1 城市燃气输配系统
城市燃气管网为城市燃气的输配系统,城市燃气输配系统包括门站、管道和储备站三部分。(1)门站。负责接收长输管道来气,发挥储气功能。天然气经过门站处理,联系了城市管网布置,气体分别进入中压管网和高压管道。(2)管道。组成燃气输配系统的主要内容,负责输配燃气,结合压力特点划分管道类型。(3)储备站。对用气供需实行调峰操作,用气低峰期借储备站接收高压管道来气,科学存储;用气高峰期借储备站释放存储气体,保持用气与供气平衡。
1.2 城市燃气管网风险特点
1.2.1隐蔽性
燃气管网隐藏的风险不易发现,排查难度高。燃气管网一般在地下敷设,容易被忽略;加之复杂的城市环境,无形增加了排查风险的困难度。
1.2.2复杂性
城市燃气管网风险的复杂性是指管网系统本身复杂的风险,及外界因素的影响。城市燃气管网系统包括复杂多样的设备,这部分设备容易出现腐蚀、泄漏等问题。
1.2.3高发性
城市布置的燃气管网体现出点多、线长和面光等特点,存在很多危险因素,每年发生大量管网运行事故。
1.2.4固有性
城市燃气管网将天然气作为输送介质,表现出毒性、易燃和易爆等特点,加之燃气管网所在的复杂环境加重了输配管网风险,故城市燃气管网形成了无法避免的风险。
2 城市燃气泄漏检测方法
2.1 人工巡线
在发达国家,管道泄漏检测方法已经逐渐采用高科技检测方法替代了人工巡视检测方法。例如国外某公司研制成功了一种可以进行空中检测的燃气泄漏检测技术,该技术可以将仪器安装在直升飞机上,通过直升飞机以60~120km/h的速度在80~200m的空中范围内完成对地面的燃气管道泄漏检查过程。该技术虽然是空中检测技术,但是其检测精度与检测准确度都已经达到了很高的水准。而在我国,对于管道泄漏检测方法,大多仍然停留在人工巡视检查的方法,虽然与发达国家的高科技技术相比,员工检测方法相对较为落后,但这种检测方法在当前仍然能够满足我国对燃气管道泄漏检测技术的需求。通过对国外高科技泄漏检测技术的研究,发现其原理是因管道泄漏发生后,泄漏的气体会在某一个地区进行扩散,相关设备仪器能够通过在空中拥有的较好视野对聚集在某一区域内的浓度较高的气体团进行侦测,并定位气体泄漏区域。通过人工巡视的方法,结合这种方法能够取长补短在最短的时间内找到燃气泄漏的位置。因此人工巡视结合高空侦测,能够极大提高燃气管道泄漏的检测工作。
2.2 内检测技术
内检测技术所依托的是燃气管道清管器,传感器通常被用来清理管道内壁可能会对管道造成负面作用的物质,如积水和腐蚀性物质。且清管器能够在工作的同时搭载其他相关的技术。例如,在清管器上添加涡流技术,超声波技术以及电磁技术,就能够实现将管道泄漏检测准确度大幅度提高的目的。当前,随着科学技术的飞速发展,清管器已经可以和现代科技进行很好的融合,借助电子计算机技术,可以通过清管器的运行过程及时生成管道检测效果图。通过在清管器是搭载多种不同的传感器以及拍摄设备进行数据收集,以及图片和视频的拍摄,同时完成数据的分析和处理工作。除了清管器本身的清洁功能,清管器越来越擅长管道内部情况的探查功能。如通过压力以及温度检测装置,能够检测管道内壁金属含量的损失情况。
技术人员通过对燃气管道内壁进行磁化,使得管道内壁磁通量达到饱和,当附带检测装置的清管器在管道的运行时发生泄漏的位置会产生与完好管壁所不同的漏磁场。通过定位这个漏磁场,来实现泄漏点的定位。
2.3 特性阻抗法
这是一种通过化学性质变化作为燃气管道渗漏检测依据的高效检测方法,该方法由日本发明。具体检测方法是:首先在燃气管道的周围架设穿透性良好的绝缘材料,然后通过移动加载了各种传感器的设备对燃气管道进行渗漏检测。传感器的绝缘材料通常采用多孔聚四氟乙烯树脂,该材料具有导电率高、阻燃性强,以及化学性质较为稳定的特点。
2.4 压力波法
压力波法是我国当前在燃气管道泄漏检测技术中应用最多的一种技术。该技术的检测原理是,假设某管道发生泄漏,则该管道会发生压力变化。压力从泄漏点向上一级和下一级管道分别传输压力,该压力被称为递减压波。这会导致上一级管道的出站压力和下一级管道的进站压力下降。依照这个原理在出站进站设置传感器检测压力变化,通过压力传递时间差来判定泄漏点的位置。
3 燃气管网泄漏抢修技术
3.1 不带压置换焊接补漏方案的应用建议
当采用不带压置换焊接补漏方案时为了操作安全,必须将泄漏管道内的燃气排空,置换成惰性气体后再置换成空气,通过检测确定安全后才可以进行焊接补漏,在焊接完成后还需要使用X射线进行无损检测,确保无泄漏、焊接完好后才能将管道内转换成燃气。这种方案的优势在于不需要带气作业,安全性较高,施工的难度低,焊接效率高、效果好。但是在使用这种方案时会对其他用气用户产生一些影响,因放散燃气施工还会污染到生态环境,也会造成能源的浪费。
3.2 带压不置换焊接补漏方案的应用建议
降压动火抢修方案的优点是对作业环境和管道的要求不高,即使是作业环境狭小也可以快速完成补漏,对于金属管道锈蚀、受外力破坏、焊接部位损坏等各种突发事件,能够在较短的时间内完成补漏抢修作业。比如作业面较小、大型机械设备无法进入场地时宜选用降压动火抢修方案;当燃气泄漏面积较大,且情况非常紧急时应优先选择降压动火方案,其快速抢修的优势得到体现。但是当中、高压燃气管网出现泄漏时,为了作业安全必须进行降压操作,容易造成资源浪费、环境污染等问题。
机械不停输动火抢修方案的优点是抢修过程中不需要降压操作就可以完成补漏,施工过程中不会产生明火,即使是在中、高压燃气管网补漏抢修中也可以完美解决。这种方案的安全性与经济性非常高,不会造成资源与人员的浪费。但是这种方案也有其弊端,因抢修作业中会使用到一些体形较大的机械设备,对泄漏点周围环境的要求比较高,所以必须当泄漏点的地理位置、周围环境都满足施工要求时才可使用。但是当大管径管道发生泄漏时,如果使用不停输抢修技术,则应采取监控措施,防止抢修过程中发生泄漏、爆燃、爆炸等危险事故。在实践中,管道受到外力破坏而引起的泄漏事故采用机械封堵的方法较为适用。另外,在野外遭遇雨雪恶劣天气时不降压机械封堵抢修方案基本成为首选的抢修方案。
4 结束语
燃气管道是输送燃气的重要途径,燃气管道施工完成后,在长期使用过程中,有可能会出现燃气管道泄漏问题,这种问题不但会影响燃气输送的安全性与高效性,对于燃气公司的经济效益也会造成不良影响,在严重情况下,还会危及城市居民的生命财产安全,所以城市燃气管道泄漏问题绝对不能忽视,对管道泄漏检测技术进行有效应用,加强城市管道检测是解决燃气管道泄漏问题的有效措施。
参考文献
[1]朱砂.城市燃气管道泄漏检测技术的发展及应用[J].化工设计通讯,2021,47(07):77-78.
[2]王锐.城市燃气管网泄漏抢修的技术方案[J].化工管理,2021(20):109-110.
[3]崔晓燕.城市燃气管道泄漏检测技术的发展现状探究[J].中国石油石化,2016(22):67-68.