燃氣管網智能應急預案智能化管理策略

王冠群

北京市燃氣集團有限責任公司第四分公司 北京 100176

1 燃氣突發事件出現的原因

1.1 直接原因

通常情況下，直接導致突發事件出現的原因為重型工具擊打管道，這類重型工具質量大，常超過噸位級，其擊打管道時由于力度難以控制，因此常導致事故的發生。若敲打力度過大，管道極有可能因此出現裂縫，進而出現泄漏，甚至引發爆炸。

1.2 間接原因

在建設燃氣管道前，施工單位與燃氣供應單位之間沒有好好溝通，也未與當地有關部門進行協商和交流，未明確施工管道的整體布局，燃氣管道與其他管道間安全距離不足。出現雨污水管道對燃氣管道形成腐蝕，電力設施對燃氣管道易形成電擊穿等，間接造成漏氣。

1.3 機械或其他外部影響

由于城市化進程的影響，很多地方都在大搞基礎設施建設，破土動工隨處可見，挖掘者的不正確操作或缺乏與燃氣部門的溝通，常常導致燃氣管道被挖斷，燃氣設施被破壞。這種外部的影響往往使燃氣設施遭到嚴重的破壞，燃氣泄漏量很大，搶修困難，影響范圍也比較大。挖斷管道的事故還會影響下游用戶的正常用氣，特別是對工業用戶，可能造成很大的經濟損失。

1.4 地下移動、地質沉降引起管道破損

自然力量即自然災害也會使燃氣管道發生斷裂，引起事故。我國是地質災害與地震等自然災害多發國，城市建設、礦山開采等又會誘發地質災害。在過去，我國燃氣管線及設施都是局部的、區域性的，受到自然災害的影響不明顯。隨著天然氣管網的迅速擴大，已經初步形成了全國性的燃氣管網系統，自然環境的影響必須引起重視。

1.5 管道及燃氣設施的缺陷

在管道設施建設中，不合格的產品、設施及施工都可能留下安全隱患；管道腐蝕、燃氣設施設計缺陷、燃氣用具缺乏熄火保護裝置等，都是引發事故的原因。應該通過審查、驗收、檢測等手段，消除缺陷，防止事故發生。

2 城鎮燃氣管道智能應急預案智能化模型設計

某燃氣供應企業于2010 年5 月成立，該企業燃氣管轄范圍廣，包含該城市的六個大城區，管理面積超過1000km2，肩負著重大社會責任。該公司的燃氣管網復雜且龐大，建設速度快，因此面臨的風險也更大。從此不難看出，只有好的管道管理，才能降低事故的發生概率，確保居民安全使用燃氣。

2.1 管網完整性管理

站在宏觀角度看，相關管道設備從生產出廠開始，到投入使用，再到最后資產處置，為一個設備的使用生命周期，該周期可以細化為五個循環部分：前期建設階段，建設驗收階段，綜合運行階段，預防管理階段，應急處理階段與資產處置階段。管網的完整性管理就是要對整個管線的使用生命周期進行管理。工作大致有六個重點要素：圖檔管理、設備管理、運行管理、預防管理、應急管理和物資調配（如圖1 所示）。該煤氣企業使用智能化設備，建立了完整且科學的管理機制，可以對管道生命周期中的數據進行自動上傳、分析與處理?，F階段，該公司現在正在提升預防管理的水平，以確保整個生命周期的穩定發展。

2.2 應急預案建模

各城市在著手構建智能化模型前，要結合現有應急預案來進行準備，參照現有的沿線閥室進行分段，制定出合理的閥間應急預案框架結構。在框架大致搭建完成后，要補充進一些數據信息，經過技術處理之后，可以自動生成對突發事件的應對方案，要注意后期不要隨意修改應急預案模型。該應急預案模型主要涵蓋下述六方面內容：

（1）按照各種燃氣突發事故制定燃氣管道管理范圍。

（2）突發事件會影響的區域和調壓站點。

（3）管道的材質、建設材料、管道厚度和長度等信息。

（4）具體的應急辦法和事故處理流程及手段，包括事故發生時與警方的合作，相關事故區域的負責人，突發情況出現時會影響哪個區域的供氣用氣，以及其他事故相關信息與應急處理辦法。

（5）搶修的具體措施，例如氮氣置換，要寫出搶修順序和搶修預計時間，做好全方位的準備。

（6）將各個責任單位標注清楚，明確記錄各單位的聯系方式，確保如果事故發生能第一時間聯系到有關單位。

2.3 模型配置

城市燃氣管道突發事故應急處理系統需要在框架之中一步一步搭建，首先，可以先拆分應急事故，將其模塊化，然后將有關的數據和信息錄入到事故相關數據庫當中，后期需要調閱應急預案時，可以采用關鍵詞搜索的辦法，在龐大的數據庫中檢索出相關應急預案，可以根據實際情況，選擇一個最合適的處理方案，或者將多個方案依照需要重新組合出新的方案，導出后使用。

2.4 應急分析

若兩個閥室之間出現管道突發事故，可以借助已建立好的應急預案模型來快速查詢事故地點，事故地點管道信息等。檢索的速度非?？?，在檢索的同時，應急管理模型快速分析事故有關信息，從多個角度開始分析應急方案，包括被影響調壓站、管道分布、閥室的位置、現在狀態等信息。智能燃氣管道突發事故處理系統可以自動分析事故情況，告知相關人員該事故影響的管段、閥門及其位置，將距離事故地點最近的救援隊的聯系方式展示給工作人員，并實時監測管道內燃氣的情況和漏氣的情況，綜合整個管網的信息，分析得出該段區域管道故障后將影響哪個部位管道的正常運行，最后，依照事故管道的供氣方向和調壓站位置來分析哪些調壓站會受到事故影響，及時做出反應，避免事故影響進一步擴大。

2.5 應急處置

應急事故處置系統可以在事故發生的第一時間匹配出合適的應急方案，對事故原因等進行分析，自動生成最優的應急處置方案。若該事故較為特殊，并無其他事故可以作為參考，無法匹配應急預案的情況出現，系統也會在數據庫中檢索相似度高的一些事故應急預案和案例，幫助相關人員制定預案，處理事故，相當于提供參考，盡最大可能確保事故處置的科學性和安全性。

2.6 移動應用

借助互聯網技術，可以將燃氣管道突發事故應急管控系統與移動設備相結合，例如手機、iPad 等。這樣事故相關處理人員可以隨時隨地查看事故情況，包括管道參數、事故地點附近地理情況等等，還可以錄制和拍攝事故相關影像資料，實現事故現場情況的實時監控與數據的實時上傳，可以供多個單位和設備主體查詢，警方就可以根據實時上傳的事故信息來處理事故，包括進行人群疏散，區域警戒等工作。

2.7 智能調壓撬和快速水平封堵器的應用

（1）智能調壓撬：對漏氣中壓管網進行快速降壓，在控制截門兩端放散、加裝智能調壓撬，快速將0.1MPa 的中壓管道壓力降至0.02MPa。同時，保障下游調壓站箱過氣，不影響下游用戶，達到減少、降低社會影響的目的。

（2）快速水平封堵器：在漏氣量較大的應急事件中，關斷截門后，快速封堵、做臨時跨接，達到不影響用戶的目的。在漏氣管端，進行不帶氣換管、修復漏點，提升應急搶修安全性?？蓪⒅悄苷{壓撬與快速水平封堵器相結合，在不具備跨接條件的情況下，進行快速處置。

3 設備檢修類現存問題及優化

3.1 設備檢修類現存問題及經濟效能分析

（1）調壓站過濾器清潔效率不高。設備使用一段時間后，需要對其清理，尤其是過濾器部分，過濾器是調壓站中檢修最多的設備?，F階段，清潔過濾器一般采用物理方式，利用敲擊所帶來的震動清潔過濾器，但這種手段的清潔效果不好，且清潔速度較慢，也不好回收清潔出來的粉塵與異物，容易對管道造成污染。因此，需要多次清潔或者經常更換過濾芯，材料消耗較大，成本支出較多。

（2）調節閥門之間的壓力較為繁瑣復雜，閘門可以保護管道，避免因壓力過大造成管體破損或者爆裂，現階段，燃氣管道的壓力調節一般依照設備參數，由高向低調節，整個調節過程耗時較長，需要格外的小心謹慎，反復核對壓力是否合適，且調節時該段管道需要停止供氣，這樣會影響附近居民的燃氣使用，影響經濟效能的創造。

（3）檢修單路調壓箱時需要停止供氣，一般雙路調壓箱出現問題的時候不需要停止供氣，但單路調壓箱一旦出現問題就需要暫停供氣。如果檢查出問題，就要對設備進行維修，需要耗費的時間更多。

3.2 檢修類問題優化及改進措施

（1）高效地清潔過濾器。在完善過濾器清洗裝置的過程中，將高壓噴槍合理的運用到裝置中，在使用的過程中高壓噴槍可以利用高壓氣體對過濾器進行全面、深入的清理，預估可以將清理效率提升30%，大大延長了設備的使用壽命。在延長了使用壽命后，就可以大量地節約購買零件的費用，因為高壓噴槍的使用非常簡單和高效，也可以大量地節約人力物力。在進行清理的過程中要記得及時回收廢物，避免對周圍環境造成不同程度的污染。

（2）提高單路調壓箱的檢修效率。在對單路調壓箱進行檢修的過程中需要由其他的調壓箱對其進行補氣。而在補氣的過程中因為各種無法避免的客觀因素，導致補充的氣體無法保證可以正常使用。因此，需要根據使用過程中發現的種種問題來制作專門的單路調壓箱補氣裝置。此裝置的制作具有投資小、成本低、精度高等特點，在使用過程中不會產生補氣壓不準的情況，從根本上解決了單路調壓箱檢修過程中遇到的補氣的相關問題。

4 結語

應急搶險系統智能化方案應明確度數據中心的數據類型及互動方式的要求，應急搶險的目標及實現目標的關鍵問題，系統的核心作業由監測預警，應急響應與應急恢復系統共同協同作業。所以相關部門需要做到防患于未然，采用合理的、嚴謹的管理方針，成立所有可能發生的應急事件預案處理部門，及時發現并處理燃氣管道內產生的安全隱患，做到早發現、早處理、早結束，大幅度提高城市對燃氣事件的處理水平，利用好燃氣便捷人們的生產生活，減少能源方面的支出，不僅可以節約能源，還能創造更大的經濟效益與社會效益，廣泛使用燃氣將成為未來社會的能源趨勢。