燃气管线（共9篇）
燃气管线 篇1
摘要：在燃气管道运行过程中,工况的变化会引起运行参数的变化。通过运行参数的变化规律,结合管线运行的实际情况,可以确定管道的工况。利用管道运行参数变化规律,结合管道当时的运行状态,确定了燃气管道的泄漏工况和泄漏点位置、管道堵塞工况和堵塞点、管道输气效率系数和清管周期。采用这种方法来确定燃气管道的特定工况较为方便。
关键词：燃气管道,运行参数,泄漏,堵塞,清管周期
燃气管线泄漏、清管周期的确定有多种技术方法可以采用[1,2,3,4]。由于燃气管线上安装有较多的测量仪器,如流量计、压力表等,可以测量管线上的运行参数。因此,在燃气管线运行过程中根据参数的变化可以简单方便地确定燃气管线泄漏、堵塞情况、分析管线的洁净状况,从而确定清管周期。
1基本原理
1.1燃气管道泄漏时的参数变化规律
燃气管线由于自然原因或其他原因,可能会发生泄漏。发生泄漏之后,管线的运行参数会发生有规律的变化。
燃气管线在发生泄漏时,漏气点上游的管段流量要比未漏气时的流量大,漏气点下游的管段流量要比未漏气时的流量小;漏气量越大,这种变化趋势越明显;漏气将造成全线的压力下降。
若燃气管道在xkm处由于某种原因发生泄漏。距离漏点最近的上下游管段压力有较大幅度下降。若管道发生泄漏是的工况认为是稳定的,那么由漏气前后流量与压力,来求漏点位置。
已知漏点上下游的压力为p1和p2,两个测量点距离为L,漏气点前后的流量分别为Q和Q*,则由式(1)得泄漏点的大体位置。
式中:K——系数,
C——系数与所取单位有关
E——输气效率系数
D——管道内径
Z——压缩因子
Δ*——天然气相对密度
T——天然气温度
也可利用不同时段测得的管线压降曲线差异,来判断管道是否发生了泄漏事故。当管道某处发生泄漏事故时,其压降曲线如图1中曲线2所示。将其与正常运行的压降曲线1比较可以看出,起点终压力降低,靠经泄漏点的L1～L2段压降最大。压降最大的L1～L2段即为输气管道上的漏气点的大体位置。
1.2堵塞时的参数变化规律
燃气管道内的腐蚀及其他杂质以及清管器破损、截止阀失效,都有可能使燃气管线发生堵塞情况。
当管道堵塞时堵塞点前的管段中气体压力上升,堵塞点后的压力下降,越靠近堵塞点压力变化的幅度越大;全线流量下降。
可以通过实测管道不同时间压降曲线进行比较,利用堵塞后管线压力的变化规律可以判断堵塞点的大概位置。图2曲线1、2分别表示管线正常运行时的压力曲线和管道发生堵塞后的压降曲线。从图2中看出,在靠近堵塞的上下游管段压力变化明显。上游管段压力明显增大、下游管段压力明显下降。因此根据这一现象就可以判断管道可能发生堵塞的位置在L1～L2段。
1.3管道变脏时的参数变化规律
当燃气管道变脏时,管线的起点压力会发生较为明显的上升而终点压力会有较为明显的下降。若假设管道变脏程度在整体上是一致的,若测得管线变脏前和变脏后的运行参数分别为PQ、PZ、Q以及P*Q、P*z、Q*,那么管线变脏前后的输气效率可由式(2)计算:
由式(2)分析可知,在不能够测流量的条件下,可以通过测定不同时间的压力,来计算输气效率系数,从而来确定燃气管道的清管周期。
2应用举例
2.1数据参数
某燃气管线某段长为11 km,在正常条件下起点压力为2.0 MPa,终点压力为1.4 MPa,管径108 mm,天然气相对密度为0.6,温度293 K,压缩因子0.95,供气量为10000 m3/d。输气效率系数不低于0.90。连续测量的管线的压力与流量见表1。
2.2数据分析
对表1的数据,利用输气管道沿线压力分规律,分别绘制了压力沿燃气管道分布曲线。图3中正常表示在正常条件下的压力分布曲线,测量1曲线对应为表1中第2次测量的压力分布曲线;测量2对应表中4的测量曲线;测量3对应表中第6次测量的压力分布曲线。
从图3中压力分布曲线来看,实测压力曲线1,在整个压力范围内都明显的低于正常输气时的压力分布曲线,根据引起这种压力分布规律的工况分析,很有可能燃气管道发生了泄漏。根据表1中第一次和第二次流量测量数据分析,起点流量大于末端流量,且大于正常输气时的流量,而终点测得的流量小于正常输气量。结合压力与流量两个参数变化特点,可以确定燃气管道已经发生了泄漏。根据式(1)计算确定发生泄漏的点大约在距起点4.89 km处。经过现场巡检,发现在距起点4.91 km处发生泄漏,分析结果比较准确。
利用管道的运行参数来确定漏点,只有管道发生泄漏引起参数有明显变化时,才有可能有效。一般说来,较大的严重泄漏事故参数会发生较为明显的变化,可以及时发现;而较小的漏气事故用这种方法可能不会及时发现。
实测压力曲线2,在整个压力范围内,在前7.4 km范围内压力大于同段的正常输气压力,而在7.4～11 km段小于正常输气压力。整个压力分布曲线与正常输气压力相比也有明显变化,但变化幅度不大。因此,根据压力分析,管线可能比较脏,管内的摩阻增大,压降变大;根据表1第三次、第四次测量流量数据分析,管道输气量有较为明显的下降,但流量相对较为稳定。因此可以确定压力分布及流量变化,是由管道杂质量较多,管壁粗糙度增大引起的。由式(2)计算出管道的输气效率系数为0.89,已经低于正常输气管道效率系数,需要清管。
实测压力曲线3,变化趋势与实测曲线2相似,但变化的幅度要比实测压力曲线大,曲线较陡,在8～9 km处与正常输送曲线相交。从整个压力变化来看,压力在0～8.2 km段大于正常输气压力,而在8.2～11 km段小于正常输气压力和实测压力曲线2的值。因此可以初步判断,管道在8.2 km左右发生了脏物堵塞或者是附近截止阀部分失灵。从表1中第五次、第六次测得的数据分析,全线流量下降幅度大,还有下降的局势,压力增加和下降幅度大。因此,根据图3中和表1中数据综合分析,确定管道在距起点8～9 km左右发生了部分堵塞。经过现场检查发现距管道起点8.4 km 处的截止阀部分失灵,导致阀门部分关闭。
通过参数变化可以分析输气管道某些工况,前提是要排除其他因素干扰。否则,会影响分析的准确性。
3结论
在管道运行参数要有明显变化,能够排除其他干扰因素时,
通过分析燃气管道运行参数,可以较准确地判断管线是否发生泄漏和泄漏点的位置;确定管线上的截止阀或者清管器是否失效;分析管线的清洁程度,确定清管周期。
参考文献
[1]吴晓南,胡镁林,商博军,等.城市燃气泄漏检测新方法及其应用[J].天然气工业,2011,31(9):98-101.
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[3]段武荣.城市中压燃气管道堵塞的清管方法[J].煤与热力,2011,31(4):40-41.
[4]赵金省,杨玲,魏美吉,等.苏里格气田输气管道清管周期的确定[J].油气储运,2010,30(1):71-72,75.
燃气管线 篇2
一、工程概况：
本次海绵城市建设区域在武汉市青山区碧苑小区，施工范围内有较多的燃气管道。为避免安全事故的发生和居民日常生活不受影响，做出以下保护措施。
二、管线保护技术措施：
1、管线探明
在管网开挖前，根据设计院提供的地下管网平面图在现场将各管线标注出来，然后通知燃气公司安排人员现场进行管线交底并指导项目部工人进行探挖，确定燃气管线的走向和埋地深度。
2、管线标注
在确认燃气管道走向和埋地深度后，用红油漆进行标识，并在燃气管线上设立一米高醒目的标识牌，注明管道走向和埋地深度。
3、确定施工方案
燃气管道走向和埋地深度后，对照施工图纸，确认新建管道与燃气管道之间是否有冲突，如果不在开挖范围内，则做好保护措施，如果在开挖范围内，应积极联系设计院和燃气公司，做好开挖方案及保护措施。施工原则是尽量修改设计，不改动燃气管道，如必须对燃气管道进行迁改，则由项目部提需求，燃气公司编制迁改方案并负责实施。
4、施工措施
机械开挖接近燃气管道时，结合探挖情况和燃气管道走向，改用人工开挖，严禁野蛮施工。
发现问题应及时通知相关部门进行处理，工地上配备相应消防器材，明确各部门联系方式，做好应急措施。如遇特殊情况，根据情况制定切实可行的施工方法。
a.挖槽中如遇到不明管线，及时通知有关单位采取适当措施后，方可继续施工。如有碰到地下有燃气管道时必须做好老管道的保护，开挖前必须预先采用人工挖土，暴露出燃气管道在开挖范围的部位，而且要轻挖不能猛掘，探明虚实后，才能进行机械挖土。但在管线的1m范围内，仍不能用机械挖掘，避免挖掘机斗齿伤到管道，仍必须采用人工挖掘，以确保本工程在确保老管道安全的前提下顺利施工。
b.准确掌握施工区域内各设施的位置及去向。沟槽开挖时，如遇到地下燃气管道，需要通知燃气公司，还要采用妥善方法加以处理。如有架空电缆距工地较近，易受现场施工震动或破坏的采用隔离保护。
c.施工现场有燃气管道通过的，必须进行保护，对所有燃气管道设施上等及外缘1.0m范围内严禁堆、填土，在燃气管道上设置明显标志。
5、应急处理原则
（1）施工过程中如遇突发事件，则及时启动应急处理小组的活动。
（2）及时的报告监理、业主及相关单位（如110、119、120等单位）
（3）汇集相关人员迅速的、准确的分析出突发事件的起因，有无发展的趋势，果断的采取相应的处理措施。
（4）如遇安全事故，则先求人，后抢物，排除安全隐患。（5）如遇公共设计遭到破坏，则及时报告专业管理单位，及时进行抢修。
（6）在公共场合下，应及时疏散人员、车辆、机械等，将危险因素与人隔离。
6、应急处理方法
燃气长输管线动态模拟分析 篇3
能源与环境是困扰人类的两大问题。煤和石油的燃烧造成环境污染, 产生大量的CO2, 致使气候发生了显著变化。近年来, 随着“雾霾”天气的频频出现, 原本最常见的蓝天白云成为奢望。天然气是一种高效、清洁、优质的能源, 对改善环境污染起到了积极作用。随着“西气东输”“俄气中输”等工程的建成, 逐渐形成地区性或全国性的天然气管网供气系统。燃气输送管道与储存设备是燃气进行输配的载体, 为保证合理地向用户供气, 降低运行费用, 需掌握燃气管道的流动规律。燃气输送管道流动动力系统中的很多状态参数是未知的。掌握这些参数, 了解它们之间的规律, 对于实际生产、科研都很有裨益[1]。
1模型的建立
燃气输气管道末端的压力就是城市储配站的压力, 流量就是配气站向城市的供气量。这个压力和流量随着城市的耗气量在一定范围内时刻变化着。由于气体的可压缩性, 压力、流速和密度这些参数的变化随管道长度衰减, 因而输气管工况始终处于动态流动。
输气管的直径在很长距离上是不变的, 管路曲率半径比直径大很多, 垂直于流线的气体特性变化率同沿着流线的变化率相比可以忽略不计, 所以流动可以假定为一维的[2]。对于一维流动, 流动运动参数压力p、密度ρ、速度v, 只是时间t和沿管道轴线长度x的函数。
1.1基本方程
描述气体管流状态的参数有三个:压力p、密度ρ和速度v。为求解这些参数有三个基本方程:连续性方程、运动方程和气体状态方程[2-4]。
连续性方程 (1)
运动方程 (2)
运动方程中对流向影响小, 可以忽略。当标高的差值不太大时, 运动方程中的重力项一般也可忽略不计[5], 并与式 (1) 和 (3) 联立简化为:
1.2中心隐式差法计算
由式 (4) 与式 (5) 组成的方程组为非线性方程组。解析法虽然计算简单[6], 但是存在较大误差, 主要用于计算机不很发达的年代。本文采用中心隐式差分进行计算。隐式差分法同时考虑所有节点和管道内部网格点, 建立统一非线性方程组, 运算增加, 所需计算机存储量增加, 但是可以保证数值稳定性。
1.2.1差分方程
如图1为隐式法的t-x网格图, 其中横坐标表示管道的长度, 根据需要可划分成步长为∆x的网格图;纵坐标表示时间, 计算时离散成时间步长为∆t的网格。对每一个网格节点, 用两个整数去描述它, 其中第一个表示管段网格数, 第二个数表示时步数。在图1中的四个网格节点上, 已知变量为pi, j, pi+1, j, Mi, j, Mi+1, j, 未知变量pi, j+1, pi+1, j+1, Mi, j+1, Mi+1, j+1。中心隐式差分法是将不稳定流方程以有限差分形式应用于位居四点网格中心的点子。即:
式中:A, b为变量。
将式 (6) 、 (7) 代入式 (4) 和式 (5) , 可得每个管段单元的差分格式。
1.2.2边界条件和初始条件
(1) 边界条件
(1) 管道起点 (一般为起点) 的压力为定值或为时间函数 (已知) ;
(2) 已知管道末端流量为时间的函数, 可根据城市用气量的实时参数即可。
(2) 初始条件
理论上, 初始条件对动态问题的数值计算结果影响不大。但是, 对一实际的数值计算格式, 若所取初边值条件不恰当, 将影响格式的收敛速度, 有时甚至会导致计算发散。在没有实测数据或预测数据作为初始条件下, 按稳态计算结果作为初值。
(3) 方程组求解
由前面分析可知, 当规定边界值后, 由各网格方程式以及边界条件和初始条件可组成一封闭的方程组。对整个管道系统的节点和剖面上的变量统一编号, 待求变量以向量X表示, 其增量用∆X表示, 各方程用F表示。迭代方程可写为:
式中:∆X为修正向量;F为函数向量;J (X) 为雅可比矩阵。
本文采用MATLAB进行编程, 可计算出燃气管道中各点每个时刻的流量、压力。
2结果验证
本文以文献[7]中所列数据 (某输气管道储气不稳定流实测数据) 为依据进行验证。应用本文计算方法进行计算, 计算结果跟文献中的末端压力相近, 误差在±5%以内, 可以认为本文的计算是正确的。
计算结果跟原数据有差距, 产生这些误差的主要原因可以归结为如下几点: (1) 本文在计算时采用了简化模型, 对其影响不大的惯性项、对流项及高差项忽略不计; (2) 每个小时内始端的压力及末端的流量均按一定的数值计算, 但是实际情况是这两个参数时刻在变化; (3) 管道中, 实际上每个时刻每点内的摩阻系数均不相同, 本文计算时采用了一个固定的摩阻系数。 (4) 管道中燃气的温度是变化的, 但为了计算方便, 本文采用了定温处理。
3结论
燃气输送管道是燃气输配的载体。为了合理供气、降低运行费用, 需掌握管道的流动规律。本文针对管道流动系统, 应用连续性方程、运动方程和气体状态方程建立模型, 进行合理简化, 采用稳定性、准确性较好的中心隐式差分法进行数值计算, 可得到管道中任一点的压力、流量等参数, 并可应用模拟结果计算得到管道储气量。最后, 文章应用该模型以文献[7]所列数据为依据进行计算, 计算结果与文献数据对比, 误差在5%以内, 吻合性较好。
参考文献
[1]徐彦峰.燃气管网仿真、优化的研究与开发[M].哈尔滨:哈尔滨建筑大学, 1999.
[2]姚光镇.输气管道设计与管理[M].青岛:石油大学出版社, 1991.
[3]江茂泽, 徐羽镗, 王寿喜, 曾自强.输配气管网的模拟与分析[M].北京:石油工业出版社, 1995.
[4]李长俊.天然气管道输送[M].青岛:石油工业出版社, 2003.
[5]周游, 田贯三, 张增刚.数值解法模拟长输管道末端储气规律[J].油气储运, 2004, (7) :29-34.
[6]孙建国, 王寿喜.气体管网的动态仿真[J].油气储运, 2001, (8) :18-21.
燃气管线 篇4
基于AM/FM/GIS的燃气管线信息系统的设计与实现
针对燃气管线建设和维护的实际需求,综合应用AM/FM/GIS技术建立燃气管线系统,以行政区划和地形等基础数据为背景,实现了燃气管线信息的可视化管理,并对系统的架构、功能以及适用性进行了讨论,为管线的建设和维护提供了高效的`技术支持手段.应用结果表明AM/FM/GIS技术对燃气行业信息化建设具有重要的促进作用.
作 者：何敬 李永树 鲁恒 HE Jing LI Yong-shu LU Heng 作者单位：西南交通大学地理信息工程中心,四川,成都,610031刊 名：测绘英文刊名：SURVEYING AND MAPPING OF SICHUAN年，卷(期)：32(4)分类号：P208关键词：AM/FM/GIS 燃气管线 信息管理
燃气管线 篇5
天津滨海中油燃气公司建设的天津滨海地区高压燃气管线, 始建于2001年, 并于2002年底正式通气。管线长83公里, 起点位于津南区咸水沽镇, 途径塘沽区, 保税区, 开发区, 汉沽区, 终止于宁河县芦台镇。随着近几年滨海地区的高速发展, 市政建设改造项目增多, 涉及燃气管线切改任务加快, 对管线的安全及日常维护管理带来极大不便, 因此快速配置一套燃气管线地理信息管理系统势在必行。它是以数字地图为基础空间数据、以管网空间分布信息和属性信息为资源, 利用GIS特有的空间可视化、空间导向等特点, 可有效地收集管线地理分布数据, 建立地理信息数据库, 从而建立完整的燃气管线管理系统, 为日常管理、维护提供技术决策支持。
二、燃气管线管理现状分析
◆采用传统手工操作方式进行图档管理, 将燃气地下管线资料以图纸、图表等形式记录保存。这种传统管理方式的缺点是:数据检索困难, 速度慢, 效率低, 且对图纸、图表的保存要求很高, 容易因存储操作失误而导致数据丢失。
◆地下燃气管线是以地面建、构筑物作为相对参照物来定位的, 由于城市建设步伐加快, 建筑拆迁增多、道路拓宽改造加大、桥梁建设加快等因素, 原有参照物的变更与消失, 对日后寻找管线带来非常大的困难。
◆市政管网中燃气、供水、电力、通讯等各种管道埋设通常都拥挤在一起, 利用金属探管仪无法识别探测到的金属管道哪一条是燃气管线, 往往通过运行维护人员的记忆及经验来判断, 缺乏一定的科学性。
◆传统的声波振动式探测仪在工作过程中易受杂散电波、地质环境等的影响, 探测准确率不高, 比较先进一些的探地雷达在目标管线周围有空洞、水穴、电缆干扰时, 易产生误指示, 对于埋设较深的管道, 难以探明。
◆探地雷达图像具有多解性, 只有经过专门训练的人员才能正确判读管线属性。通过以上方法就算是探测到了目标管线, 也只能了解管线的位置、埋设大致的深度信息, 而对于管线其他具体信息, 如建设年代, 施工单位, 管线压力、管径、材质、管线的三通、弯头、变径、穿越等特殊关键点的具体位置等等详细信息, 还需要查阅大量的图纸资料, 对于年代长久的管线, 往往资料查询起来很困难, 甚至资料丢失, 无法详细了解管线相关属性信息。
基于上述种种地下燃气管线管理及维护问题, 为加强燃气管线的科学管理, 最终我们采用《地下燃气管线电子标识及智能化管理系统》的整体解决方案, 该方案, 极大地扩充了信息容量, 实现信息的汉化读取及标识器后台管理等功能, 对埋设的地下燃气管线的地理位置、管线走向、管线关键点信息、管线周围情况等信息直观、准确的通过计算机展现出来, 使得管线信息查询、统计、日常管线维护、抢修、补测、管线技术改造等各项工作变的异常简单, 从根本上解决了管线查找难、统计难、维护难的问题, 减少了大量的成本投资, 大大的提高了工作人员的工作效率。
三、GIS系统应用
3.1系统设计
系统采用C/S模式三层架构:数据层使用关系数据库SQL Server;中间层运用Super Map Objects 5和ADO2.8;应用层采用Viusal C++开发的客户端应用软件。
3.2系统功能
系统包括以下几个功能模块:地图管理功能、管网图形管理功能、业务管理功能。
3.2.1地图管理功能
◆提供大量简单易用的空间操作工具。可以方便实现放大、缩小、平移、鹰眼、选择、距离测量、面积量算、捕捉、绘制图元、复制、带基点复制、粘贴等GIS功能。
◆提供符号、线型编辑工具, 用户可以自定义各种管线符号, 替换地图中的默认符号显示。
◆系统对地形图和管网图进行了分层分组处理, 提供对图层的管理功能, 可以高效地控制任意图层的显示和隐藏、加载和移出, 并且允许每层有独立的特性。
◆系统使用了大量的图形数据, 为了提高效率采用地图动态管理的方法, 将地图按比例分幅存储, 系统动态加载地图图幅显示。
◆系统提供对地形图数据的模糊查询功能, 利用此功能可以快速定位到某一建筑物或道路。
◆系统为管网各图层和部分地形图层提供了默认的示意图显示, 也提供了可供用户操作的自定义示意图工具, 用户可以按需要新建或者修改示意图。
◆提供地图排版打印, 用户制做的布局可以保存供其他用户使用。提供批量打印, 能够指定图幅或任意范围打印。
◆方便的历史浏览记录回溯, 用户在浏览地图的过程中可以随时回到上一视图。可以在地图上定义标签, 随时可以定位到标签所在的位置。
◆提供地图的旋转显示、黑白显示、灰度显示等多样化的地图展现形式。
◆提供将CAD格式图形文件转入生成新图形或替换现有的图形数据。
◆系统支持多种数据格式的转换, 完善的数据导出功能, 能够指定图层、范围、图形特性来导出图形数据。
3.2.2管网图形管理功能
◆方便灵活的管网编辑及设计工具, 提供鼠标拖拽、键盘输入和两者结合的方式绘制管网设备。
◆鼠标选择、拖拽, 结合捕捉功能绘制。
◆键盘输入坐标点绘制, 可以预览绘制效果。
◆指定任意范围, 查询或统计管网设备的长度和数量。该功能可以结合管网设备的属性执行。
3.2.3业务管理功能
◆实现对燃气管线、阀门等设备的属性信息的管理, 提供手工编辑和批量修改。
◆提供由电子文档导入设备的属性信息。
◆燃气管网从建成起就存在大量的电子文档资料, 为了能集中地管理各种文档影像资料提供以下功能。
◆提供导入各种影像图片资料、工程文档资料到系统中, 整合零散琐碎的电子文件。
◆用户输入或选择比较值来对设备的特性进行检索。该功能操作简单, 可以快速得到用户所需信息。
◆更细致的检索, 用户指定任意条件来对设备进行检索。通过组合这些条件来检索数据可以提高返回信息的精确性。
◆图属结合的检索, 结合图形的空间范围特性, 能够更进一步地发挥系统的强大检索能力。
◆查询统计生成的报表可以打印或输出到Excel文件供使用。
四、结束语
通过地下燃气管线电子标识智能化信息管理系统 (GIS) 工程的实施, 具有重大意义:
◆改变了传统档案纸介质存储, 实现了燃气管线信息的数字化、可视化管理, 提高了工作效率和管理水平。
◆解决了公司燃气管线地下管理、定位、寻找等工作中出现的问题, 使公司得到了及时可靠的管线地理信息数据, 为企业决策层迅速做出决策提供了可靠的依据。
◆显著地保证事故处理的及时有效, 杜绝人力管理易发生的错误, 从而提高生产效率。
燃气管线 篇6
关键词：地下燃气管线,安全保护,有效措施
随着城镇燃气日益发展, 地下燃气管线大面积敷设和投入使用, 其安全保护就显得尤为重要, 特别是由于城市建设的加快, 因工程施工破坏燃气管线造成的泄漏甚至爆炸事故不断发生, 不仅给企业带来了严重损失, 还给社会公共安全造成极大威胁。为预防施工破坏燃气管线事故的发生, 近年来, 国家、省和部分城市都制定出台了燃气管道保护方面的规定, 但由于制度落实不到位等原因, 施工破坏燃气管线造成的泄漏甚至爆炸事故还经常发生, 工程建设单位、施工单位、燃气管线单位和政府相关部门都需引起高度重视。
1 近年来典型案例
(1) 2014年12月24日, 合肥市公路桥梁工程公司在苏州工业园区一道路施工时破坏苏州港华燃气公司DN200燃气中压管, 造成1万多户停气。据通报, 施工前燃气企业已向建设、施工单位告知并提供了地下燃气管道资料, 但是建设单位未落实管线保护方案、施工单位执行安全规定不严, 造成燃气管线破坏。
(2) 2015年7月20日, 兰州大学医学校区一施工现场发生闪爆, 经核实, 共有31人受轻伤。据通报, 施工方在没有办理任何手续的情况下实施拆除作业, 拆除过程中损坏了已封堵的燃气管道, 造成天然气泄漏导致爆燃。
(3) 2015年7月30日, 济南华山西路与将军路交叉口发生燃气泄漏事故, 造成周边690户停气两天。据通报, 施工单位在热力管线施工过程中未查明天然气管道位置, 不慎将港华燃气公司DN400中压干管挖断。
2 燃气管线被破坏的主要因素
地下燃气管线的安全问题已成为社会所关注的焦点, 尤其是管线一旦发生泄漏或爆炸, 轻则影响周边群众的日常生活, 重则造成周边群众的生命财产损失。从上述典型案例看, 施工破坏燃气管线造成的事故, 主要有以下几方面因素:
(1) 早期城市建设未进行系统规划, 管线建设无序, 部分管线年代久远, 相关图纸资料缺失, 建设、施工单位乃至燃气管线单位都无法获知地下燃气管线的具体位置, 给管线安全管理带来隐患。
(2) 地下燃气管线地面标识缺失, 建设单位和施工单位保护燃气管线安全意识不强, 在建设工程开工前未到燃气管线单位查明地下是否有燃气管道, 在没有查清的情况下直接开工。
(3) 虽然查明了地下有燃气管道, 但施工单位不落实管道保护措施, 甚至拒绝与燃气管线单位签订保护协议;或者管道保护方案落实不到位, 监理作业形同虚设, 未先行人工探明就动用施工机械作业。
(4) 燃气管线单位巡线制度不完善, 未针对工程施工密集的区域制定专门巡线制度;巡线人员责任心不强, 不能及时发现隐患所在, 或发现了也没有及时报公司处理;管线单位现场监护人员责任心不强, 有脱岗现象, 未能真正履行现场监护的职责。
3 有效预防措施建议
针对燃气管线被施工破坏的主要因素, 加强对燃气管线的安全保护工作, 建议从建立相应的约束制度和工作措施入手, 这样才能有效防范破坏事故的发生。
(1) 借助综合管廊工程, 从本质上避免施工破坏。目前国家正在推广地下综合管廊工程, 有条件的地区已经在试点开展城市综合管廊建设, 这种情况下, 将燃气管道处在管廊中, 从本质上就避免了被建设工程施工破坏的风险。
(2) 借助智慧城市建设, 向社会公布管线位置信息。目前很多城市都在建设“智慧城市”, 开展地下管线普查, 可以利用此契机, 全面摸清地下燃气管线信息, 建立完善地下燃气管线GIS系统建设, 然后利用各种媒介平台, 向社会公布地下燃气管线位置信息, 为社会各方提供准确的检索数据。
(3) 借助施工许可办理, 强推管线信息查询制度。施工许可是建设工程施工前必须办理的手续, 因此相关部门可以利用施工许可办理的契机, 向施工单位发放《地下管线查询回执书》, 要求其前往燃气管线单位查明管线位置, 并在领取施工许可证前提供燃气管线单位盖章确认的回执书, 这样既让施工单位得知了管线信息, 又让管线单位得知了施工信息。
(4) 借助物质奖励机制, 有效落实巡查监护制度。大部分燃气企业对管线巡查监护制度的落实重在考核和惩戒, 但往往事与愿违。为改变这种传统格局, 不妨尝试运用物质奖励来激发管线巡查监护人员履责, 可以针对管线施工破坏预防制定物质奖励制度, 对及时发现和做好现场监护的人员给予一定物质奖励, 反之给予物质处罚, 这样能有效提升管线巡查监护人员的责任意识, 促使其认真履责。
(5) 借助媒介宣传成效, 全面发动群众参与监督。相关部门可以将施工地段、施工周期、施工单位、监督举报电话等信息和施工可能对周边居民产生的影响在报纸专栏刊登, 可能产生的影响重点告知施工噪声和施工破坏地下管线对生活带来的影响, 告知广大群众为了维护自身权益要积极参与监督, 监督施工单位有没有采取保护地下管线措施, 有效发动社会全员参与到地下管线保护工作中来。
4 结语
地下燃气管线保护是一项长期的工作, 而施工对燃气管线破坏的预防更是一项系统工程, 必须运用科学的方法和手段, 需要各个层面的积极配合, 长期不懈, 燃气管线这根群众日常生活的“生命线”才会时时畅通。希望上述观点能够对燃气管线保护提供一个参考, 此中有些问题还没深入研究, 有些经验还没精细总结, 希望社会各界能有更广泛和更深入的探讨。
参考文献
燃气管线 篇7
随着天然气管道逐步形成网络,如何降低输气管道的能耗是企业提高经济效益的重大问题。目前输气管线大多采用GE、RR压缩机机组。我们选取了中卫压气站2#机组,RR机型,RB211-24G—RF2BB36,古浪压气站1#机组GE机型,机组型号LM2500+SAC—PCL802,在管线特定条件下进行机组效率现场测试。通过对天然气压缩机效率的测试,分析影响天然气压缩机机组的效率的因素,可以查找出天然气压缩机机组的设备本身及运行中存在的问题,对安全、经济运行和节约能源具有重要意义。
1 机组概况
机组概况及安装地点见表1。
2 执行标准
SY/T 6637-2005《输气管道系统能耗测试和计算方法》。
3 测试及工况要求
测试过程中,对中卫站2#RR机组,分别在动力涡轮转速为3 600 r/min、3 550 r/min、35 00 r/min三个工况下进行测试;对古浪站1#GE机组,分别在动力涡轮转速为4 880 r/min、4 750 r/min、4 606r/min三个工况下进行测试。
4 使用的仪器
测试仪器精度及用途见表2。
5 测试参数
测试数据见表3。
6 天然气组分
对天然气取样进行实验室分析,执行标准为GB/T13610-2003《天然气的组分分析气相色谱法》[1]
天然气组份含量见表4。
7 燃气轮机压缩机组效率计算
7.1 压缩机第j级效率(ηTj)
式中:
Tinj——第j级压缩机天然气进口温度,K;
Toutj——第j级压缩机天然气出口温度,K;
Pinj——第j级压缩机天然气进口压力,MPa;
Poutj——第j级压缩机天然气出口压力,MPa。
7.2 压缩机第j级绝热能量头(Hdj)
式中:
Hdj——第j级压缩机绝热能量头,(kg·m/kg);
Zj—第j级压缩机的天然气压缩因子,无因次。
7.3 压缩机第j级轴功率
式中:
HPj——第j级压缩机的轴功率,kW;
Qvj——第j级压缩机天然气流量,Nm3/h;
7.4 压缩机的轴功率
式中:
HP——压缩机的轴功率,kW
7.5 压缩机效率
7.6 燃气轮机效率
7.7 燃气轮机压缩机机组效率
7.8 压气机组测试结果
压气机组测试结果汇总见表5。
8 结果分析
为了消除环境气压、环境温度、相对湿度对测算结果的影响,引入对ISO基准状态的折合,由于相对湿度对折合的结果非常微小而不考虑,另外,由于机组的负荷率过低,代表GE机型的古浪站1#机组的测试结果无法用厂家提供的折合曲线图进行折合,因此统一使用RR提供的折合经验公式。公式如下:
燃料量折合计算:
式中:
T0——实测环境温度,K;
P0ISO——ISO标态海平面大气压;
PO——实测环境压力,Pa;
ΔPIN——进气压力损失,Pa(这里统一设定为150 mm H2O)。
功率折合计算:
式中:
ΔPOUT——排压力损失,Pa;(这里统一设定为50 mm H2O)。
由于机组负荷率对机组的效率影响较大,仅作中卫站2#机组3 600 r/min转速下的工况与古浪站1#机组4 606 r/min转速下的工况的测试结果比较,见表6。
1)从测试结果看出,燃气轮机效率偏低,使得机组效率偏低(提高燃气温度,提高压缩比)
燃气的出温和压缩比是影响燃气轮机的两个主要因素,提高燃气的出温,并相应提高压缩比,可使燃气轮机效率显著提高。
2)燃气轮机的热效率随负荷的减小而下降,避免燃气轮机低负荷运行,使得燃气轮机运行在高效区。
参考文献
燃气管线 篇8
本文将以探地雷达在城市地下燃气管线探测中的应用, 说明双通道双频天线阵探地雷达可以有效解决地下隐蔽工程上的许多疑难问题, 并总结了相关经验和应用效果。
1 探地雷达的工作原理及工作方式
探地雷达由地面上发射天线将高频带短脉冲形式的高频电磁波送入地下, 高频电磁波遇到存在电性差异的地下地层或目标体反射后返回地面, 由接收天线接收。高频电磁波在传播时, 其路径、电磁场强度与波形将随着所通过的介质的电性及几何形态而变化, 故通过对时域波形的采集、处理与分析, 就可确定地下界面或地质体的空间位置及结构。
探地雷达通常以脉冲反射波的波形记录。波形的正负峰分别以黑白表示, 或者以灰谐或彩色表示, 这样同相轴或等灰线、等色线即可形象地表征出地下反射面或目标体。在波形图上各测点均以测线的铅垂反向记录波形, 构成雷达剖面。根据雷达剖面图 (GPR图) 便可判断地下不明障碍物。探地雷达电磁波在地下介质中的传播遵循波动方程理论。探地雷达探测效果主观上则取决于地下目标体与周围介质的电磁性质差异 (主要是电导率、磁导率和电常数) 、目标体的深度与介质对电磁波的吸收作用、目标体的大小、几何形态、干扰波的类型、强度及特点等因素。
以意大利IDS公司生产的“Detecto D u o双通双频管线探地雷达”为例, 该仪器的特点是内部集成了两种不同频率天线 (250MHz和700MHz) 和采用先进的天线阵技术。它通过现场一次剖面探测可以同时获取反映深部 (250MHz天线) 和浅部 (700MHz天线) 各自一张GPR剖面图, 在其提高探测速度的同时也大大增加了探测到管线概率和探测结果的准确率。
2 探地雷达探测数据的解释
探地雷达探测数据的解释包括数据处理和图像解释两项内容。由于地下介质相当于一个复杂的滤波器, 介质对电磁波的不同吸收以及介质的不均匀性, 使得脉冲电磁波到达接收天线时, 波振幅减小, 波形产生较大的变化, 因此, 必须对接收信号进行适当的处理, 以改善数据资料, 为资料的解释提供更清晰的GPR图像。
探地雷达的正演规律在很大程度上帮助我们识别异常和进行图像解释提供依据。对于地下管状目的体的探测, 其反射波形规律如下。
(1) 地下管线的反射瞬时曲线在几何形态上呈现双曲线; (2) 电磁波在介质中的传播速度越快, 抛物线 (双曲线) 的曲率越小 (3) 随着深度的增加, 抛物线的曲率随之减小; (4) 在传播速度、深度及目标体材质都一样的情况下, 抛物线的顶部会随着目标尺寸的增大而变宽。故此在解释GPR图像时要给以特别注意; (5) 抛物线顶点对着管线中心位置; (6) 由于受电磁波的传播规律和记录方式等因素影响, 地下管线在GPR图像上有偏移问题存在; (7) 有时也可以利用反射波的相位来识别管线的性质, 这是因为电磁波的相位是取决于媒质阻抗分界面的性质; (8) 地下管线赋存在回填或不密实的松土介质时, GPR图像呈现杂乱无章, 目标体的反射波往往被掩盖, 变得模糊, 定位和定深不准确; (9) 在有邻近管线 (电力、通讯沟道) 时, 异常不够清晰, 解释时提请注意, 或用金属管线仪将邻近金属管线排除尔后再进行资料分析, 做出正确判断。
3 探地雷达在地下燃气管线探测中的应用
近几年, 通过应用意大利生产的“Detector Duo型”探地雷达从事了地下燃气管线探测工作, 在球墨铸铁、PE材质燃气管等的探测方面获取了丰富的探地雷达数据资料, 积累了一定的经验, 同时也取得了较好的应用效果。
3.1 球墨铸铁燃气管线探测
城市地下管线属隐蔽工程, 为了施工和地下管网普查需要, 往往要对其进行准确定位、定深。通常金属管线采用地下管线探测仪寻找, 但对深部的大口径或导电性连续性差的金属管, 如球墨铸铁管就难以取得较好探测效果而多采用探地雷达进行探测。由于金属管线的介电常数与周围介质明显不同, 所以当电磁波反射到地下管道表面时, 将产生较强的反射, 通过对在地面上接收到的反射波同轴几何形态、回波振幅及波形等特征的对比分析, 便能确定地下金属管线的空间位置。在某市一立交桥西侧, 因地下燃气管道改造施工需要, 我们采用了“Detector Duo型”探地雷达, 准确地探测到φ400 mm, 埋深1.1m的球墨铸铁燃气管道的位置和埋深。
3.2 P E材质燃气管线探测
由于管线仪无法探测非金属管线, 因而应用探地雷达进行探测非金属管道才成为可能。影响探地雷达探测效果的主要物性参数是介电常数和电导率。PE管与周围介质存在着一定的物性差异, PE管必定会产生一定强度的反射波;经实践证明, 的确取得较好探测效果。现仅以某市某路段为例做以探测效果的说明, 从GPR图像中可以看出, φ160mm、埋深1.25m的地下PE燃气管道的探测效果十分理想, 经开挖验证, 定位、定深均准确。
3.3 自来水管与P E燃气管线探测与区分
在应用探地雷达探测某市某路段PE燃气管线剖面测量时, 在其GPR图像中呈现两个较为明显的抛物特征异常。
为了解释和识别异常管线类别, 应用日本富士PL-960管线探测仪进行探测, 结果发现, 右边异常电磁感应法未有显示, 而另一异常则有, 再经继续追踪, 该异常是给水管线;则另一异常为PE燃气管线, 达到了异常识别和区分的目标。
4 结语
探地雷达在地下管线尤其是非金属管线探测中具有目前还未有其它方法取代的一种有力探测技术, 随着微电子技术的飞速发展, 探地雷达硬件不断改进, 软件的开发与创新, 定会将这一技术推向更高、更新发展阶段。但笔者认为企盼探地雷达解释图谱总之难以实现, 只有依靠广大从事这行的同仁们, 总结经验, 广泛技术交流, 以便更快提高和发展我国的这一行业水平。
参考文献
[1]李大心.探地雷达方法与应用[M].北京:地质出版社, 1994.12ISBN7-116-01771-2.
[2]刘传正.地质灾害勘查指南[M].北京:地质出版社.
燃气管线 篇9
天然气和电力是广泛使用的两种能源。天然气是燃烧后无废渣、废水产生的一次能源, 相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。陆地上大量输送天然气的唯一方式是利用燃气管道输送天然气。电力是以电能作为动力的二次能源, 电力通过电力线输送的传输模式发展了几百年了。经常在建设施工区域发生地下燃气管、电力通信线、给水管、雨污水管道等地下管线被破坏的现象, 既影响居民生活又使得工期延长并增加施工费用。在铁路建设施工前对存在事故隐患的供热、燃气、电力、通信等地下管线进行探查, 能有效避免因建设野蛮开挖施工对管线造成破坏而引起的事故。
1 工作方法[1,2,3]
地下管线探查的地球物理前提条件是管线与周围介质存在电磁物性差异。由现场踏勘可知本区地下管线材质为无缝钢管。由于金属材质具有良好的导电性及较大磁导率, 当受电磁感应后在管线周围产生较强的二次交变磁场, 利用高精度的管线探测仪在地面探测该二次交变磁场的空间分布, 可确定被探测管线的位置和埋深。
2 工区概况
施工环境体现为测区跨度较大、地形复杂、交通极为不便。地下管线种类有输油管道、燃气管道、给水管道、排水管道、电力电缆、通信电缆及军用电缆等。
3 探测工作及资料处理
对明显管线点进行调查, 遵循从已知到未知的探查原则, 首先对出露地表的管线点及与管线相连的附属物、建 (构) 筑物等明显管线进行调查。对地下管线的探测, 根据不同材质及不同地球物理条件, 采用不同的方法进行探测。
a) 对金属管线而言, 管线探测仪是利用人工电磁场源对管线进行电磁感应, 在地下管线中产生感应交变电流, 该交变电流在管线周围形成二次交变磁场, 利用管线仪接受器测量其二次磁场分布特征, 确定管线的空间位置。该方法为工程的首选方法。根据管线的敷设状况, 选择使用直接法、感应法等。对金属管道探查, DR8000收发距应大于12 m, 最佳收发距应为15 m~60 m, 仪器工作频率宜选择33 000 Hz频率。管线定位宜采用峰值法, 测深宜采用70法;
b) 对非金属管线进行钎探和开挖, 用管线探测仪对金属管线进行探测后, 选择适当范围进行开挖或钎探验证, 对管线精确定位, 验证管线的断面尺寸。
通过对实地进行踏勘, 测区范围一般为长方形, 宽在120 m左右。测线沿所提供的管线垂直方向布设, 使用接收机扫描探测发现目标管线后连续追踪目标管线。每隔30 m进行平面与深度的定位, 并埋桩。管线点外业编号采用管线代号+顺序号组成。本测区工作主要由1个台组完成;管线代码按地下管线的代号和颜色执行;顺序号用阿拉伯数字表示。管线点外业编号全测区唯一, 业编号全测区唯一。本测区实地标注在道路及道路两侧硬化路面上采用统一规格的铁钉打入地面至平或刻“十”, 用红色油漆以标志点为中心 (或附属设施井盖中心位置) 画记号“⊕”标记, 并在点位附近易保留的地方用红油漆标注点号, 在山区或田地一般埋木桩进行标记。外业探查成果使用统一格式的记录表格进行记录。探查记录由作业人员现场填写, 同时根据各管线点间的连接关系, 现场绘制探查手图以供测量管线点及内业资料整理时使用。
内业资料整理共分为4个部分:
a) 内业资料整理采用外业采集的数据进行数字化成图, 同时统计和量测与铁路线交叉管线的数量、位置和角度, 制成地下管线与铁路线交叉的位置、夹角与数量统计表;
b) 内业资料包括管线综合图 (DWG格式) 及管线点成果表 (XLS格式) ;
c) 地下管线平面分布图将探测管线与甲方提供的地形数据套合, 按测区范围沿铁路线路绘制带状图, 比例尺为1∶1 000。图上管线点编号采用专业代码+顺序号组成;
d) 利用《管线数据处理成图系统》软件, 对探测数据和测量数据进行处理, 生成各专业成果数据库, 然后用EXCEL进行排版打印, 编制成管线点成果表。
南钦线D2K5+804地下管线探测成果图 (部分区域) 见图1。
本测区重复检查60个管线点, 合格率100%。对重复检查管线点进行了中误差统计, 各类管线点检查中误差见表1。地下管线开挖检查无超限差点。
4 结语
通过对所列范围进行探测, 共探查出与线路相交的输油管线7处、燃气管道8处、给水管道7处、军用电缆4处、电力电缆4处及通信电缆12处、雨水管道5处。共47处与线路相交, 5条管道与线路平行。
为避免对地下能源输送管道输油管、燃气管、电力线及居民生活保障的通信电缆、给水管、雨污水管道的损害, 造成不必要的安全事故, 在施工开钻前, 建议钻孔处挖深2 m后再进行大型机械施工。在成果描述中采用了里程表示管线位置, 因此在南钦客运专线铁路工程建设施工中, 对涉及到的管线成果施用时, 应以实测管线点坐标为准。
参考文献
[1]高庆强, 张勇, 李黎.地下管线普查工程监理实施方法探讨[J].岩石力学与工程学报, 2003 (02) :37-38.
[2]封崇德, 史保连.地下管线探测的基本原理及解释方法研究[J].物探与化探, 1994 (06) :463-467.