打好城市燃气安全的“组合拳”

2022-07-06

城市是经济社会发展和人民生产生活的重要载体,城市安全是实现城市科学发展的前提和基础。近年来,燃气作为城市生活的主体能源,在城市发展中发挥着极为重要的作用。燃气管网承载着城市安全运行与人民安居乐业的重要使命,是城市的重要基础设施之一,一旦出现问题,就会产生不可估量的影响。


随着城市燃气快速发展,燃气管道长度和用气量逐年增长,燃气用户数不断增多,伴随而来的燃气安全形势也愈发严峻。目前,城市燃气安全事故已成为我国继交通事故、工伤事故之后的第三大杀手。据中国城市燃气协会收录统计,2022年第一季度,全国(不含港澳台)燃气事故数量共计278起,共造成17人死亡、154人受伤。其中,天然气事故94起,液化石油气事故138起,气源待核实事故46起。


通过对多起燃气安全事故的成因分析,发现燃气安全事故主要由以下几方面因素导致:


一是燃气基础设施存在隐患。许多城市燃气建设历史较早,早期投入运营的低压管网运行年限长,管网老旧腐蚀严重,已接近或达到寿命重终点,导致管网系统腐蚀穿孔事故频发。另外,由于城市管理条块分割,对地下管线缺乏规范管理,一些管线如有线电视、移动通信、电力线等与燃气管道平行或交叉,安全距离不够,一旦燃气泄漏至电力井、通信井、排水管道等地下空间,容易形密闭空间和爆炸气体,如遇明火,极易发生爆炸事故。部分城市存在地铁与燃气管线有较多交叉及并行的情况。地铁运行产生的杂散电流,造成地铁沿线钢制燃气管线发生电化学腐蚀,从而引起穿孔发生泄漏,影响燃气管线的安全运行。


二是第三方施工等外力破坏导致泄漏事故频发。随着城市建设步伐加快,城市道路、轨道交通及旧城改造等市政施工愈加频繁,加之通信电缆、电力、自来水、电网等改造工程,给燃气管线安全运行带来了较大挑战,一些燃气事故的发生就是由于第三方施工造成的燃气管道损坏、挖断。此外,部分自然灾害也会造成燃气管网的损坏从而导致事故发生,例如,地质灾害会导致灾区供气设施如燃气系统中门站、CNG加气站、中压配气管网及低压配气支管等遭受不同程度的损坏,从而引发燃气事故。


三是燃气安全的管理与信息化建设存在薄弱环节。城市燃气安全管理线长面广量大,涉及监管部门多达十几个,综合协调工作任务重,存在权责错位、职责交叉、监管空白等问题。且监管部门对燃气行业安全的宏观风险掌控、事故处置跟踪、应急救援辅助决策信息等方面缺乏信息化综合分析与研判体系,整体信息化水平不足,对燃气安全的监管仍停留在被动响应的方式,无法主动、科学、有效、精准地开展监管防控一体化工作。


四是行业标准欠缺。燃气安全技术标准还有所欠缺。如,缺乏对煤层气等新燃气种类运用的标准规范。一些地理信息系统、远程控制等新兴技术在燃气行业得到大量应用,但这些新技术还未纳入相关标准。户内燃气管理标准不完善,缺乏户内燃气产品更新管理的规定等。


城市燃气安全问题具有非常复杂的特征,如系统复杂、风险隐蔽、灾害耦合、事故连锁、后果叠加等,是世界性的难题。如何破解这个世界性难题,须从技术、装备、系统、管理等多个维度联合发力,打造全链条防控的“组合拳”。


首先,在技术方面,针对城市复杂地下管网与环境叠加带来的整体性、系统性风险识别难题,综合管龄、管材、维修记录、地质环境与人口、经济等承灾载体要素,创新城市高风险空间识别技术。同时,建立集合风险定量评估、测点优化布设、物联网感知、专业模型预测的城市燃气管网安全防控技术体系架构,基于风险和预测耦合的布点模型,实现对城市级规模的海量燃气管网相邻空间安全实时监测。创建燃气智能预警算法和泄漏点溯源算法,改变现场多处钻孔查找漏点的传统模式,从而实现单点精准定位。


其次,在装备应用方面,国内外现有燃气探测器在地下空间强酸、强碱、高湿、水淹等恶劣环境下连续工作的性能表现有限。为实现城市级大规模燃气管网相邻地下空间的精准监测,可以运用地下空间专用吸气式激光燃气传感设备,此种传感设备攻克了探测器同时满足抗水淹 、抗腐蚀、高精度、长寿命和免校准的技术瓶颈,有效解决了传感器漂移、地下空间信号传输、长时低功耗运行等技术难题,可以有效预防燃气事故。


第三,在工程系统创新方面,可以基于窄带物联网,在布点优化模型的基础上,发展燃气管网实时监测数据的采集技术和大数据分析技术,研发燃气管网相邻地下空间在线监测、安全加密传输、风险大数据分析和风险可视化及协同处置系统,结合燃气管网周边多源异构的地理环境数据、危险源、防护目标及相关应急资源数据,构建一个整合性的大数据分析平台,实现对燃气管网安全的实施监测和动态评估,建立一套适用于国内外大部分城市燃气管线,能实时感知燃气管网泄漏,避免燃气泄漏到相邻的雨污水、电力、暗渠、箱涵、窨井等空间内发生爆炸的监测系统,从而提高城市燃气安全运行监测水平。


第四,在管理模式方面,创新城市燃气安全运行精细化管理模式。建立统一标准、统一监管、统一服务的新机制,形成系统建设、运行、维护、处置、决策和管理一体化的工作流程,实现隐蔽燃爆风险的实时监测、快速定位、分级预警与协同联动,提升政府及有关单位对燃气安全的精细化管理水平。

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