城镇燃气管网巡检设备的应用

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【摘要】本文简要阐述了克拉玛依市燃气管网的规模，重点介绍了新疆油田公司燃气公司在用的管网巡检设备，并强调说明除了坚持履行巡查制度，提高人的责任意识，同时还应通过发挥各项先进巡检设备的功能应用，及时发现问题，把事故消灭在萌芽状态，方能使燃气管网安全平稳运营具有深刻意义。

【关键词】 燃气管网；巡检设备；应用

中图分类号：O434文献标识码： A

Application of inspection equipment for gas pipe network in urban

BAI Long，LIU ZengYu

Xinjiang Oilfield Gas Co.,Karamay,Xinjiang,834000

Abstract：

This article briefly expounds the scale of Karamay gas pipe network. It mainly introduces the pipe inspection equipment of Xinjiang Oil Field Gas Company. It emphasizes to perform inspection system well and enhance people to have a sense of responsibility. Through the application of inspection equipment, we find problems and solve it timely. It is significant to have a safe operation of gas pipe network.

Key words: gas pipenetwork, Inspection equipment, application

一、克拉玛依市燃气管网现状及分析

随着近几年克拉玛依市的不断发展，天然气这种快捷、新型、无污染的能源正在走进千家万户，为全市人民提供方便。截止至2013年9月，已有94000余户市民、480多户商业用户用上了天然气。然而，伴随着克拉玛依市的持续发展，城镇燃气管网也在迅速的发展，各项天然气工程的不断完成，使得克拉玛依城市燃气管网呈现出点多、线长、面广的特点。由生产数据得知，克拉玛依市辖区内燃气管网长300余千米，调压箱（柜）共900余座，燃气阀井450余口。要想确保天然气管网运行的状况，除了需要足够的责任心强的工作人员，还需要相应数量的巡检设备，比如燃气检测车、气体检测仪、辅助探测器等。而更亟待解决的是，工作人员对设备科学的应用。

二、燃气管网巡检设备概况

1、气体检测仪：燃气管网巡检的一个重要设备就是气体检测报警仪。国内外对爆炸性气体环境控制和有毒有害气体排放、污染物排放等方面的严格立法是气体检测仪器市场发展的最大推动力，法规的建立降低了危险气体存在所造成的事故数量，同时使得人们对生活生产中危险气体的关心程度大幅度增强。气体报警仪的发展应用越来越广泛，是目前比较热门的技术。

目前，新疆油田公司燃气公司所持巡检用气体报警仪主要有德国竖威公司手持式燃气检测仪PM4、燃气管网综合检测仪HS680、加臭剂检测仪OD4，这是目前使用率最高的几件设备。另外还有硫化氢检测仪XP-335、乙烷辨识仪SR5。

手持式燃气检测仪PM4：是一款测量燃气浓度并检漏的手持式电子仪器。配置有三个传感器，可以用于ppm量程，vol%量程和%LEL量程测量。应用于天然气管网巡检，居民入户安检等工作，包括检测天然气管道设备设施连接口处是否有泄漏、天然气工程中的验漏等。

图1：手持式燃气检测仪PM4

燃气管网综合检测仪HS680：相对于手持式燃气检测仪PM4功能更多更全面。仪器使用三种类型的传感器：气敏型半导体传感器 (HL) 、红外线传感器 (IR) 、电化学传感器(EC) 。应用范围广泛：路面巡检（在路面上使用高精度检测最小程度的燃气泄漏），钻孔检测（发现泄漏路面排孔之后使用高浓度量程进行测量），密闭空间或室内（测量最低浓度的燃气泄漏，并且寻找漏点的位置），高浓度监测（燃气置换时进行管道内的高浓度监测），防爆测量（时刻检测工作区域内的燃气浓度是否接近爆炸浓度），防爆测量及毒气测量（时刻监视工作区域内的燃气和毒气浓度是否超标），乙烷分析（区分检测到的燃气是天然气还是沼气）。乙烷辨识仪SR5也是采用气相色谱分析技术的一种单项检测仪。

图2：综合气体检测仪HS680 图3：乙烷辨识仪SR5

加臭剂检测仪OD4：适量的臭味是管网检测安全的重要标准。因为天然气无色无味，因此即使室内或燃气管网的任何地方再小的漏点也能立即检测出来。天然气加臭剂四氢噻吩（THT）为当前普遍使用的加臭剂，该仪器主要用于检测此加臭剂的含量。

图4：加臭剂检测仪OD4

硫化氢检测仪XP-335：顾名思义，是专门扑捉微量硫化氢的设备，操作也非常的简单。

图5：硫化氢检测仪XP-335

2、探测设备：目前该燃气企业探测设备主要有车载式顶置激光甲烷遥测系统SELMA、手持式激光甲烷遥距检测仪SA3C06A、埋地管道外防腐层检测仪RD-PCM、精密地下管线探测仪RD4000-PDL、地下管网成像仪Noggin250、井盖电磁探测器FT350、埋地管线探测仪器SL-2088等。

顶置及前置车载式激光甲烷检测仪器SELMA：应用于城区燃气泄漏探测的诊断评估设备，具有两大套独立的激光探测系统。其特点是：基于红外激光脉冲原理，探测路前方和旁侧气体泄漏，顶部激光装置可以检测远距离气体泄漏，系统标准配置内含有视频摄像装置和GPS定位系统，操作简单并且有数据分析，灵敏度高。目前公司配备为顶置式声光屏报警检测设备。

图6 : 车顶部探测器光学排列图图7: SELMA车顶部光学单元总体预览

SELMA顶置式燃气管道泄漏激光探测评估系统

图8: 顶置及前置车载激光甲烷遥测系统SELMA

手持式激光甲烷遥距检测仪SA3C06A:是甲烷气体泄漏检测领域的一项极具创新性的发明，是实现远距离检测甲烷气体泄漏的最有效的便携式专业仪器。该设备采用光学检测方式，运用红外分光度量原理，利用对甲烷分子有唯一吸收性波长的激光来实现泄漏检测。其特性：真正实现远距离泄漏探测，有效距离可达30米，极灵敏的反应能力，仅需0.1秒检测反应时间，对甲烷气体的唯一性，无其他气体干扰，大容量数据存储能力，无需周期性校调，结构轻巧，具有优秀的便携性。

图9：手持式激光甲烷遥距检测仪SA3C06A

埋地管道外防腐层检测仪RD-PCM:管道电流测绘系统（PCM+）是定位故障点和防腐层薄弱点的新方法，使管道检查者突破了现有的技术局限性，可以对有阴极保护的管道的保护效果进行评估。使用这项新技术可以辨别究竟是管道与其他金属结构接触而引起的短路，还是管道防腐层破损。其性能高于埋地管线探测仪器SL-2088。

图10：埋地管道外防腐层检测仪RD-PCM

精密地下管线探测仪RD8000系统:是快速、有效定位和测绘地下管线的解决方案。其包括两款强大的接收机和三款发射机（1瓦、3瓦、10瓦）。适用于探测未知埋地管线。在开挖之前使用这些技术是非常重要，以免在开挖过程中损毁地下管线。RD接收机设计符合人机工程学原理，平衡，轻巧，可在任何环境下长时间使用。目前公司采用的是RD4000-PDL设备。

图11：精密地下管线探测仪RD8000

地下管网成像仪Noggin250：是加拿大探头与软件公司研制和生产的新一代地下成像仪。特别适合城市公用事业部门（燃气、自来水、市政、建筑施工），环境评价开挖沟槽回填土和土壤扰动，管道、油罐泄漏点定位，金属或非金属管道的探测。使得只探测15M以内的物体功能突出与加强成为可能，且成本低，操作简便。

图12：地下管网成像仪Noggin250

井盖电磁探测器FT350：不受非金属物体的影响，只对铁磁性物体进行探测，比如：闸井、井盖等。探测深度可达1.5米，能够精确探测垂直物体，比如：开阀的竖杆。其防水的传感器杆允许仪器在水中和雪中使用。探测原理：通过2个门流传感器测量地磁场的变化。目前公司所用的FT350，信号可通过喇叭和耳机声音及液晶屏显示。

图13：井盖电磁探测器FT350

3.辅助设备：地面钻孔机CN-2，应用于公路等硬化路面的钻孔；勘探棒Plunger，管网检漏必备的辅助工具，应用于土地路面或便道上打探孔。

图14：地面钻孔机图15：勘探棒

三、燃气管网巡检设备的应用

随着近年来全国燃气使用的快速增长，针对目前大中城市燃气管网密集、市政建设频繁，违章占压、管道保护措施差等容易造成易燃和有害气体的泄露而给企业生产效益、市民的生活和人身财产安全带来潜在的巨大危害，燃气泄露引发的事故也有上升的趋势，引起人们的广泛关注。

影响燃气管网运行的最大问题就是燃气泄露。燃气管网巡检工作的目的就是在泄漏发生前尽可能早地发现隐患, 并及时准确地汇报和处理，避免事故的发生和事态扩大。从事故致因理论得知，所有事故事件都是人的不安全状态或物的不安全因素造成的，结合国内外燃气管网事故案例，要做好燃气管网的正常运行，就因避免第三方意外开挖造成的管线破损，自然环境下的金属管道腐蚀等等。

有关规程规定了人工对燃气管网管道附件等进行安全巡查工作。传统的燃气巡检工作方式周期长、精确度差、效率低，与燃气企业标准化管理的要求不相适应，已经难以满足天然气管道设备的安全运行的需求。笔者认为除了提高人的责任意识，坚持履行巡查制度，能够及时发现问题，避免事故的发生，同时还要科学管理，提高先进的燃气管网巡检设备利用率。

克拉玛依市该燃气企业近年通过建设数据采集与监视控制系统（SCADA）对管网运行实施动态实时监测工程，同时也将通过建立规范科学的燃气管网巡查检修体系，企业每年制定检漏计划，纳入生产计划下达，分区分片实施，按管道年限、投产时间、管道材料、接头形式、运行地段、相邻地下设施等不同情况制定巡检周期和任务目标，对运行时间较长或问题较多的管网要优先进行检漏，然后逐步推进。燃气泄漏点的判断与查找列入安全生产计划贯彻执行。在日常运行管理时，巡检工作以外观检查为主，泄漏检测为辅，并采用手持式检测仪器对地面钻孔处、信号管、管道附近的“三沟”等地下构筑物进行检测。遇到市政施工管网埋深、走向不明的情况，应用地下管网成像仪、地下管线探测仪等探测设备进行探明，遇到在役年限长的管道应用车载式甲烷遥测系统、埋地管道外防腐层检测仪进行全线检测，定位设备缺陷情况(设备漏气、管道隐患) ，缩小隐患范围，再采用地面钻孔机、勘探棒等辅助设备进行精密检测，确认漏点进行后续的开挖修复作业，从提高设备的利用率提升安全管理水平，进一步保障管网的安全平稳运营。

四、影响巡检设备应用的其它因素

对于克拉玛依市燃气管网巡检工作，除了需提高上述巡检设备使用率以外，还存在专业操作人员调岗、新老接替跟不上的现象。针对该类问题，企业正通过借助集团公司技能大赛这个平台，选拔优秀人才，技术能手，采用传、帮、带的方式，制定月巡检设备知识讲座，开展周岗位练兵活动，使一般巡检员都能得心应手的操作使用管网巡检设备。

五、结论

综上所述，随着克拉玛依市燃气的发展，将会加大投入应用更先进的燃气管网巡检设备，发挥好每一台设备的各自特点、用途，必将有利于提高管网运行的安全性、可靠性和稳定性，实现燃气系统“安全、经济、多供、少损”的运行目的。

参考文献：

【1】赵京生. 城市燃气管网智能巡检系统的应用研究. 北京：北京市燃气集团有限责任公司 输配分公司. 2008年1月

【2】赵野. 浅谈燃气管道泄漏的原因. 哈尔滨：哈尔滨中庆有限责任公司. 2011年

【3】虎继远，刘中兰，徐杰. 燃气管道泄漏事故成因及防范对策. 河南：平顶山市燃气总公司. 2009年11月

【4】中华人民共和国行业标准 城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程 CJJ/T 95-2003

作者简介：白龙，工程师，1982年生，2004年毕业于天津理工大学自动化专业，现主要从事城镇燃气安全技术管理工作。