燃气管网快速抢修技术的研发与应用陈炯明

陈炯明

佛山市顺德区港华燃气有限公司528000

摘要：在城市发展中，燃气管道是成为居民日常生活中必不可少的能源保障。为了提高燃气管网的服务质量，应加强日常巡检以及测漏等工作。应通过提高城市燃气管道的巡检以及测漏的工作水平，以更好保障居民生活质量。

关键词：燃气管网；快速抢修技术；应用

随着时间的推移及地质条件的变化，已连续发生多起中、低压管网的泄漏事故。发生燃气泄漏时，一旦抢修不及时或抢修方法不当，很容易发生着火、爆炸等次生灾害。因此，新燃气抢修技术的研究与推广使用迫在眉睫。

一、快速判断分析

1寻找泄漏管线

首先，根据地下管线资料，确定管网压力级制：高压、中压（A、B）、低压；气体介质：天然气、人工煤气（利用气体测试仪确认）。泄漏范围内，如有中压管网和低压管网，可采用关闭压力级制高的管网，立即查看泄漏点的漏气情况，如明显比关闭前的煤气味道小，则是被关闭的管网漏气；如关闭后漏气点与关闭前基本相同，则是低压管网漏气。为准确找出漏气管道，应再开关试验一遍，试验时认真做好记录。

2判断漏点

A、最直接也是最有效的方法，即打铁棒眼。可以沿管线走向打铁棒眼，然后用测漏仪检测漏气指数，找出漏气指数最高的位置。再观察该位置附近是否有管道零件、水井之类设备或有否盲肠管，因为除了一般的管道完全断裂外，上述这些都是出现漏气机率比较大的部位。

B、当现场打铁棒眼有困难时，可以采用其它方法来寻找泄漏点。如查找附近范围内其它管线地下井是否也有燃气泄漏。因为地下燃气管漏气时，燃气往往能从土层的空隙中渗漏至其他各类地下管线窨井内。地下井内发现燃气味的寻找方法：先请有关管线单位的监护员现场交底，了解现场各地下管线的基本走向、环通情况。选取漏气指数较大的几个地下井，派人下到井内，用调好的烂泥将地下井的四面导管孔全部封住。待井内燃气味全消失后，再派人下到井内，按东南西北四个方向，依次将烂泥除去，每除去一个方向的烂泥，就用测漏仪检测一次，以确定燃气泄漏的方向。

C、基本确定漏气区域后，可以先开样塘。如果出现沟槽开出后原来的燃气味道消失的情况，需要冷静思考，从道路结构层或其它地下管线设施保护层中辨别和寻找漏气方向，如果是道路结构层内渗出的燃气，可以在样塘的四边分别检测漏气指数，指数最大的一边就是漏气的方向；再查看结构层和土质层的交叉层内是否有其它地下管线，如果是其它的地下管线保护层内渗出燃气，找出这些管线与燃气管线交叉的位置就是漏气的方位。而根据漏气的方向，再去燃气管线图纸上寻找相应的支管、井梗，或铸铁管引出的支管部位是打眼引出，还是有眼套筒引出。通过这样的分析、查找，可以缩短盲目找漏、修漏时间，减少道路上的沟塘，减少因施工带来的不便，提高急抢修的工作效率。

D、路面结构层燃气泄漏的修复方法。由于行驶的车辆会给道路结构层带来不均匀下沉，造成路面下结构层的胀裂，路面产生裂缝，并影响到埋设在路面结构层中的个别水井梗和过路支管，造成管体因不规则受力而损坏，引起泄漏。查找图纸中的支管特别是过路支管、水井梗等的资料，分析泄漏原因：①此支管井梗的埋设年份，是否超龄使用；②确定要寻找的支管水井；③根据管线图上的标示数据确定管道是否埋设过浅；④检查泄漏范围内主要是哪类地下管线工作井口溢出的煤气味；⑤确定地下管体是否有保护管线的套管。一般先开挖泄漏点附近的第一根支管或水井梗，如果泄漏点附近无支管或水井梗，则可能是由其他管道的接口处泄漏出，即与该管体单位联系，请该单位的管线监护员到场介绍情况，分析漏气的来源，查找真正的漏气方位。此时可根据上述B方法，沿铁棒眼孔燃气味道大的位置开挖。

二、抢修流程

①对来自SCADA系统的数据进行接收，获取各节点实时状态信息，对负压波异常情况进行监测；②对监测到的负压波异常情况进行分析，对相邻两个SCADA节点之间出现泄漏或爆管情况进行判断；③结合SCADA节点与管网GIS管网拓扑结构间距离关系，采用爆管分析方法，对爆管位置进行确定，同时向指挥中心及抢修队伍发送泄漏或爆管的时间及位置等信息；④在管网GIS中，按照爆管位置，对泄漏或爆管的器件、设备等详细信息进行查询；对损坏或可能损坏的器件及设备参数详细生成电子工单，并将工单发送到备料仓库，仓库开始进行备料；⑤爆管或泄漏报告发送到指挥中心后，指挥中心对抢修队伍、备料仓库进行指挥。根据抢修队伍的位置、爆管位置及仓库位置，对抢修路线依据GIS进行分析，生成最佳抢修路线；⑥实施抢修。

三、燃气管网快速抢修技术的应用

1获取最佳抢修线路

利用GIS最佳路径分析功能，系统可根据抢修队伍位置、材料仓库位置及事故点位置进行综合分析，对最佳抢修线路进行计算与确定。在GIS与SCADA结合中，两个平台服务器保持独立，GIS平台实现客户端图形定义与管理。通过一体化设计，统一实现GIS系统与SCADA系统性能，满足燃气管网自动化需求。GIS系统与SCADA系统结合应用的方式如下：采用松散集成结构，燃气管网GIS系统与SCADA系统耦合较松散，SCADA系统作为独立平台，可实现常规系统功能，需要定位的对象分散在各个位置，结合GIS系统对燃气管网故障位置、抢修队伍所在地等位置进行定位即可。

利用GIS定位功能，对抢修队伍所在位置进行获取，与路网结合，获得抢修队伍所处道路网络位置；以该位置作为出发点，仓库位置作为途经点，事故位置作为目的地，然后生成最佳抢修路线。作为最佳路径，即用时最短的路径，在最佳路径计算中，采用Dijkstra算法作为基本算法，对时间阻抗最小采用动态限制所搜区域的最短路径规划算法计算。该算法描述如下：第一步，以起点和终点的连线为对角，将搜索区域限定在一个矩形区域内，按照Dijkstra算法，对该区域内给定的起止点及途径点，对最短路径进行计算，如果失败，进行第2步，如果成功直接进行第3步；第二步，以起止点作为焦点，将搜索区域限定在椭圆的外切矩形区域内，按照Dijkstra算法及起止点，在限定区域内对最短路径进行计算；第三步，输出最短路径。

2不停气带压抢修

（1）泄漏点若无法及时控制，抢修人员应将通过机械工具的配合，将管道夹具安装在泄漏点，尽量避免长时间的泄漏；（2）抢修人员应提前准备好相关的封堵配件，例如堵管点两侧的放散孔，包含中间处部分，各种标准管件等。必须使用正规的封堵配件，符合工艺要求的配件规格，避免因配件不合格而出现泄漏情况；（3）在堵管两侧的放散孔中，利用液压开孔机具进行带压开孔，并安装阀门进行堵漏；（4）带压开孔机具与夹板阀共同使用在堵管点处，对管道进行带压开孔完毕后，将两者从堵管点中卸除完成；（5）清扫设备应安装在夹板阀上，以便在每次带压开孔完成后进行粉末清理等工作，并随后在夹板阀关闭后卸除；（6）利用夹板阀开辟另外一道燃气管道，燃气由新开辟的管道流通到另外一个管道领域。此外，将原有泄漏的管道进行封闭拆除，泄压放散等，并检测新开辟管道的严密性；（7）完成地下管道检测后，对外部路段进行铺埋施工；（8）完成第一轮临时抢修后，对新设的管道进行严密性的排查以及检测堵管系统是否气压平衡等，最后将夹板阀卸除完成；（9）丝堵机具还应设置在夹板阀上方，例如堵管点两侧的放散孔处；（10）利用法兰盲板和丝堵帽在夹板阀两端以及放散阀门中进行设置，做好封堵工作；（11）完成管道的防腐工作，结束抢修最后一个环节。

结束语

急抢修工作人员具备了丰富的工作经验并借助适用的检测新技术，即可在现场迅速做出准确判断，顺利完成急抢修任务，大大提高抢修工作效率，尽可能地将各项损失降到最小。

参考文献：

[1]舒爽。关于加强城镇燃气管网优化设计的分析[J].中国新技术新产品，2016（8）：87.

[2]丁宇。初飞雪。燃气管网模拟软件的发展状况[J].煤气与热力，2014（11）：77.