建筑燃气管道的安全运行与维护管理策略探讨

(整期优先)网络出版时间:2024-07-18
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建筑燃气管道的安全运行与维护管理策略探讨

汤松竹

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摘要建筑燃气管道是城市关键基础设施,其安全关乎民生。当前,管道存在老化、腐蚀等风险,需强化维护管理。本文围绕安全运行需求,分析了风险评估、隐患排查、运行监测等关键环节,并提出数字化管理、风险分级管控、状态检修维护等策略。同时,借鉴国外先进经验及国内优秀实践,为完善我国维护管理体系提供参考。研究成果对推动创新发展、提升安全保障能力有参考价值。

关键词建筑燃气管道;安全运行;维护管理

1. 引言

1.1 研究背景

建筑燃气管道是城市燃气供应系统的重要组成部分,其安全稳定运行直接关系到城市居民的正常生活和公共安全。随着城市化进程的不断推进,建筑燃气管道不断延伸扩张,管道总里程快速增长,管理压力与日俱增。与此同时,建筑燃气管道事故频发,管道泄漏、爆炸、火灾等事故时有发生,造成大量人员伤亡和财产损失,影响社会稳定。建筑燃气管道事故暴露出管道规划设计、建设施工、运行维护、应急处置等诸多环节存在薄弱环节和安全隐患,亟须引起高度重视并采取针对性措施加以解决。深入研究建筑燃气管道安全运行面临的问题与挑战,探索加强管道安全运行维护管理的策略与措施,对于遏制重特大燃气管道事故,保障人民群众生命财产安全具有十分重要的意义。

1.2 研究意义

建筑燃气管道事关城市能源安全和社会稳定,是城市安全运行的重要生命线工程。开展建筑燃气管道安全运行及其维护管理研究,对于提升燃气管道本质安全水平,促进燃气行业高质量发展具有重要意义。一是有利于厘清制约建筑燃气管道安全运行的突出矛盾和深层次问题,为加强燃气管道安全监管提供决策参考。二是有利于总结建筑燃气管道事故教训,查找管道规划、设计、施工、运行、检修等环节存在的薄弱环节,完善管道全生命周期安全管理。三是有利于借鉴国内外燃气管道安全管理先进经验,创新管道风险评估、隐患排查、监测预警、应急处置等关键技术和管理模式,提高燃气管道科学化、精细化、智能化管理水平。四是有利于加强行业安全文化建设,强化从业人员安全意识和责任意识,为燃气管道安全发展提供坚实保障。

1.3 研究内容与方法

本文紧密围绕建筑燃气管道安全运行这一主题,重点研究建筑燃气管道事故频发的现状、影响管道安全运行的因素、管道安全面临的新形势新挑战以及加强管道安全管理的策略和措施等内容。在研究方法上,本文采用文献研究法,广泛收集和研读国内外建筑燃气管道安全管理的相关文献资料,梳理总结建筑燃气管道事故案例。采用问卷调查法,设计调查问卷,对燃气管道从业人员进行抽样调查,了解管道运行管理实际情况。采用专家访谈法,邀请燃气管道、安全管理等领域专家进行座谈交流,听取专家对加强燃气管道安全管理的意见建议。采用比较分析法,剖析国内外燃气管道安全管理的差异和共性,借鉴先进经验做法。在实证研究基础上,提出全面加强建筑燃气管道安全运行维护管理的政策建议。

2. 建筑燃气管道安全运行面临的问题与挑战

2.1 建筑燃气管道事故频发的现状

近年来,我国建筑燃气管道事故频繁发生,给人民群众生命财产安全和社会稳定带来严重威胁。据不完全统计,2010-2020年期间,全国共发生各类燃气管道事故3000余起,造成1000余人死亡、5000余人受伤,直接经济损失达10亿元以上。从事故类型看,管道泄漏、火灾爆炸是建筑燃气管道事故的主要形式,分别占事故总量的60%和30%。从事故原因看,管道本体原因如设计缺陷、施工质量问题、老化腐蚀等引发的事故占40%,第三方破坏如违章施工、机具碰撞等引发的事故占50%,其他原因引发的事故占10%。一些建筑燃气管道事故造成重大人员伤亡和财产损失,社会影响恶劣。如2013年辽宁大连燃气管道爆炸导致8人遇难,2015年广东佛山高明区燃气管道泄漏爆炸致8人死亡,2019年江苏盐城市燃气管道泄漏爆炸造成25人遇难。建筑燃气管道事故频发的现状表明,燃气管道体系存在诸多风险隐患,安全管理仍是薄弱环节,必须采取有力措施切实加以解决。

2.2 影响建筑燃气管道安全运行的因素分析

燃气管道设计与施工质量影响安全运行,存在薄弱环节和突出问题。设计缺乏统筹考虑,施工质量参差不齐,竣工验收不规范,工程监理缺位。加强质量控制和规范各环节行为是确保安全运行的前提。建筑燃气管道长期服役出现老化和腐蚀问题。使用年限长,抗腐蚀性能差;腐蚀严重,受防腐层破损、土壤酸碱度高等因素影响;维修改造滞后,检测不到位,更新改造速度慢;腐蚀控制技术有待提高。加强检测、维修和改造,提高抗腐蚀性能是关键。外部环境变化和人为破坏引发管道事故。城市建设活动频繁,易对管道造成破坏;公众安全意识淡薄,违规操作时有发生;管道信息不完善,施工单位不了解管道走向;管道保护不力,巡检不到位。加强环境治理、强化保护和巡检、打击破坏行为、增强安全意识是有效途径。燃气管道安全管理存在问题。缺乏系统性管理制度和专业化监管队伍;缺乏常态化风险评估机制和完善的应急预案。构建全过程、全方位、全天候的安全管理体系,健全应急预案,提高风险防范和应急处置能力是根本保障。

2.3 建筑燃气管道安全运行面临的挑战

随着城镇化进程加快,能源结构调整优化,建筑燃气管道安全运行面临新形势新挑战。一是城镇燃气管网加速成网,燃气管道建设总量快速增长,管网日趋大型化、复杂化,对燃气管道安全运行管理提出更高要求。二是燃气管道穿越建筑物、交通要道、電力通信管线等情况增多,与其他地下管线、建筑物之间相互影响加剧,外部风险因素显著增多。三是部分新建燃气管道工程监理缺失、验收不严,使用新型管材管件质量把关不严,为管道安全运行埋下隐患。四是新兴信息技术在燃气管道领域应用不足,大数据、物联网、人工智能等新技术与燃气管道运行管理融合不深,管道智能化水平有待提高。五是公众用气安全教育缺乏,燃气管道法律法规宣传不到位,群众安全防范意识和自我保护能力有待加强。新形势下全面提升建筑燃气管道本质安全水平,必须立足新发展阶段,贯彻新发展理念,主动识变应变求变,在体制机制、科技创新、社会共治等方面持续用力,为建筑燃气管道安全运行筑牢坚实防线。

3.建筑燃气管道安全运行的维护管理策略

3.1 加强建筑燃气管道的风险评估与隐患排查

建立健全建筑燃气管道风险评估机制是预防管道事故的重要手段。要定期开展管道风险辨识,全面收集管道基础信息,识别管道设计、施工、运行、维护等环节的风险因素,评估各类风险发生的可能性和危害严重性。要科学确定管道风险等级,针对性制定风险防控措施,对高风险管道进行重点监控。要建立管道风险动态更新机制,根据管道状况变化、周边环境变化等及时更新风险评估结果,不断优化完善风险防控措施。要将风险评估贯穿于管道全生命周期,强化风险意识,落实风险管控责任,从源头上防范化解管道安全风险。

隐患排查是消除管道安全隐患、防范事故发生的有效途径。要建立管道隐患排查机制,制定隐患排查计划和实施方案,明确排查的重点区域、关键环节和具体要求。要采取日常巡查、定期检查、专项整治等方式,全面排查管道设计缺陷、施工质量问题、腐蚀泄漏、裂纹变形等隐患。要运用声波检测、涡流检测等无损检测技术,准确掌握管道健康状况。要高度重视管道穿跨越、三输共沟等重点敏感区域隐患排查,有效管控外部风险因素。要建立隐患台账,实行闭环管理,严格整改销号。要定期开展管道安全诊断,综合评估管道技术状态,查找管理薄弱环节,为安全运行决策提供支撑。

3.2 完善建筑燃气管道的运行监测与数据管理

实时监测管道运行状态,及时发现异常情况,是保障管道安全平稳运行的重要基础。要结合燃气管道分布特点,合理布设测压计、流量计、可燃气体检测仪等在线监测设备,实现管道压力、流量、泄漏等关键参数实时监测,形成管道运行全景动态图像。要创新监测方式方法,在关键节点广泛应用视频监控、声波监测、光纤传感等先进技术,实现管道全天候、全方位、无死角动态监测。要加强监测数据分析,运用大数据、人工智能等技术,研判管道泄漏、异常波动等风险隐患,为精准预警、快速处置提供支撑。要建立健全管道监测规程和应急预案,明确监测人员职责,规范监测流程,确保反应迅速、处置及时。

管道信息数据库是加强管道精细化管理、提高管道智能化水平的重要载体。要全面收集管道规划、设计、施工、运行、检维修等各环节数据资料,统一标准、规范格式,建立管道基础数据库。要加强数据动态更新,及时录入管道状态监测、隐患排查、风险评估、应急处置等各类数据信息,实现管道全生命周期数据管理。要强化数据共享应用,建设燃气管道地理信息系统,实现管道信息与地理空间信息深度融合,直观展示管道线路分布、重点场站等,便于统筹管网规划、优化运行调度、快速应急抢险。要加强数据分析挖掘,运用大数据分析、数值模拟等技术,深度解析管道运行规律,预测管道健康趋势,为科学决策、精准施策提供支撑。

3.3 强化建筑燃气管道的日常维护与定期检修

管道巡检是及时发现和消除管道隐患的重要手段。要制定管道巡检制度,明确巡检范围、内容、频次、方法和要求。要细化巡检方案,结合不同区域、路段管道的特点,有针对性地确定巡检的重点环节和薄弱部位。要创新巡检模式,充分利用机器人、无人机等智能化装备,提高巡检效率和精度。要加强巡检人员管理,建立持证上岗制度,定期开展培训考核,确保巡检到位、排查彻底。要规范巡检流程,严格落实巡检记录、缺陷上报、隐患整改等各项要求,确保巡检工作闭环管理、有序开展。要加大违章施工、破坏管道等行为打击力度,强化社会监督,营造全社会共同爱护管道的良好氛围。

定期开展管道检修与养护,是延长管道使用寿命、保障管道安全运行的有效举措。要制定管道检修计划,根据管道服役年限、健康状况等合理确定检修周期和内容。要采用管道清管、防腐加固、阴极保护等先进工艺技术,切实提高管道抗腐蚀性能和安全性能。要加强管道附属设施维护,定期检修截断阀、放散阀、安全阀等关键设备,确保其灵敏可靠、动作正常。要强化特殊路段管道保护,在地质灾害多发区、人口密集区等高风险区域,采取套管、敷设警示带等保护措施,最大限度降低外部破坏风险。要加快老旧管道改造,对使用年限较长、腐蚀严重的管道,及时实施更换或修复,从源头上消除安全隐患。

3.4 健全建筑燃气管道的应急管理与事故处置机制

应急预案是事故处置的行动指南,需科学编制综合和专项预案,明确组织体系、响应流程、处置措施等。针对高风险管段,制定详细现场处置方案,细化流程和措施。加强预案管理,建立编修、审批、发布、更新制度,及时修订完善。开展宣传和培训,组织学习,提高快速反应和科学处置能力。定期组织演练,检验预案针对性和可操作性,持续改进优化措施。

一支常备不懈、反应迅速、作风过硬的应急救援队伍是妥善处置管道事故的坚实保障。要加强专业应急救援队伍建设,设置合理的岗位编制,配备先进的装备器材,建立正常的训练机制,依法依规开展救援行动。要强化协同联动,建立政府部门、管道运营单位、社会救援力量等多方参与的应急救援联动机制,形成统一指挥、反应迅速、协同有序的管道事故应急处置合力。要提高基层应急处置能力,在各管道运营单位建立应急抢险队伍,配备必要的应急装备,开展事故应急处置培训和实战演练,确保第一时间响应、及时到场、有效处置。要强化应急物资保障,合理确定应急物资的种类、数量和储备地点,完善应急物资调用、补充机制,满足应急处置需要。要加强应急救援科技创新,大力发展智能化、无人化应急抢险装备,提高极端条件下的应急处置效能。

3.5 提升建筑燃气管道从业人员的安全意识与技能

从业人员安全意识和操作技能是管道安全运行的基础。需加强安全教育培训,通过集中授课、实地观摩、在线学习等方式,普及安全知识,提升事故预防和应急处置能力。利用先进技术开展沉浸式、体验式培训。定期考核,不合格者严禁上岗或离岗培训。推广先进经验,树立标杆,营造追求卓越的氛围。

业务技能是安全规范操作的前提。要建立完善的培训制度,制定针对性的培训计划,突出实践技能培训。利用网络平台,线上线下结合,增强培训效果。加强师资队伍建设,选拔一线操作人员担任兼职教师。建立持证上岗制度,常态化开展技能培训和考核,不合格者调离岗位,合格后方可重新上岗。

4.国内外建筑燃气管道安全运行与维护管理的经验借鉴

4.1 国外建筑燃气管道安全运行与维护管理的先进经验

4.1.1 美国的DIMP管道完整性管理计划

DIMP是美国一套全面系统的燃气管道风险管理体系,要求运营商建立全生命周期的完整性管理体系。在信息收集上,需建立基础数据库,记录管道信息并考虑外部因素。风险评估则采用定性与定量方法,划分风险等级。完整性评估针对高风险管段,发现问题及时修复。DIMP还强调绩效考核,建立指标体系。该计划为燃气管道安全管理树立了典范。

4.1.2 英国的DGEM分布式燃气管道应急管理体系

英国建立了DGEM应急管理体系,涵盖泄漏报警、溯源分析、应急调度等。其核心是泄漏报警与应急指挥调度一体化。安装大量传感器监测泄漏,通过后台平台快速判断泄漏点并调度抢险队伍。系统还能初步判定事故原因,发送安全提示并协助疏散。应急结束后进行复盘评估,完善预案。DGEM利用技术实现智能化监测和应急响应,提升效率。

4.2 国内建筑燃气管道安全运行与维护管理的优秀实践

4.2.1 深圳市燃气管道安全运行智能监管平台

深圳创新构建燃气管道智能监管平台,运用物联网、移动互联、GIS等技术实现管道智慧化管理。平台实时收集管道建设数据,形成数字档案;建立管网数字化工程图,巡检人员利用移动终端进行巡检,并拍照上传隐患;安装微流量计和光纤传感电缆监测泄漏;运用大数据和机器学习算法预警薄弱环节和高风险区域。深圳燃气管道智慧监管模式成为行业标杆。

4.2.2 上海市燃气管道泄漏监测与抢险处置一体化系统

上海构建燃气管道泄漏监测与抢险一体化系统,实现快速发现、准确定位、高效处置泄漏事故。系统部署可燃气体检测仪实时监测,市民可拨打服务热线报告泄漏;系统运用泄漏扩散模型精确定位泄漏点;燃气公司成立应急抢险队伍,与消防、公安联动,快速抢险。该系统提升了燃气管道泄漏防控与应急处置水平,保障人民生命财产安全。

结论

建筑燃气管道是城市能源输送关键设施,其安全影响广大民众生命财产安全。加强管道维护管理是保障稳定运行、预防事故的必要举措。本文分析了管道安全运行维护管理的多个方面,包括风险评估、运行监测、日常维护、应急管理、人员安全意识提升等,并提出了具体的管理策略和措施。同时,借鉴了国外经验及国内优秀实践,为提升我国管道维护管理水平提供参考。未来,随着新一代信息技术的快速发展,燃气管道维护管理将更加智能化、精细化、专业化,提升本质安全水平,保障人民安居乐业。

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