浅谈管线标识定位在燃气管网安全管理的思考

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概述

城市地下管线种类多，埋设复杂，尤其是‘隐蔽性’燃气工程，具特殊危险，易燃性。由于资料信息老化、不全、不准，难以为地下燃气管网开挖动工、维护、应急处理提供有效服务。本文简述在燃气管网管理工作中，结合地理信息系统与地下电子标识系统，保障对城市燃气管网的运行安全。

关键词： 燃气管网管理地下电子标识

1、城市燃气管网现状

地下燃气管网象一根根神经脉络贯穿整个城市，管网纵横交错，结构复杂，早期受技术限制，外防腐采用石油沥青玻璃纤维布防腐，这种防腐层有一定吸水性，与钢管表面附着力差，老化快，机械强度低，寿命一般只有5～15年。目前城市燃气管网体系中防腐层为沥青玻璃纤维布防腐的地下燃气管网带气运行的仍不少，燃气管网仍有极大的安全隐患。各种安全隐患现象如下：

1.1、腐蚀穿孔产生泄漏。在沥青玻纤布防腐的燃气钢管防腐层易出现点腐蚀、穿孔漏气现象，有些穿孔点的防腐层表面虽完整，但已与管道发生剥离，使应急抢险不断，给燃气企业带来供应输差中不小的经济损失。

1.2、焊接熔合不透，易断裂或腐蚀穿孔。焊接接口不仅承受管内压力，还受到地下土层和行驶车辆的载荷压力，焊缝缺陷会使强度降低，在外力作用下，断裂或土质浸水腐蚀加快，是发生腐蚀穿孔的因素。

1.3、人为外力造成管道破坏。第三建设方安全意识淡薄，忽视同燃气管理部门联系监护事宜，因盲目施工造成管道频遭破坏。

1.3.1、挖掘机野蛮施工使燃气管道破坏，造成相接段燃气管线插接口松动或脱落，使气密性降低导致燃气泄漏；

1.3.2、建设方在燃气管道上方打桩作业，直接钻孔；

1.3.3、道路拓宽、降坡改造，致使管道处于变坡车道下埋深不够或在外，不便于维修，改造。

2、燃气管网现行定位方式

地下燃气管道的管理与维护是企业高度重视的工作。在未全面实现管线信息动态管理、管线资料收集时，大多管网档案基本上停滞在20世纪90年代的纸质图档案阶段，随着时间的推移，地形地貌的变化，地下管线资料逐步失去了原有真实性，资料不全、不准，难以为地下开挖动工建设提供有效服务。查明地下管线现状，用信息化手段管理管网竣工资料，建立地下管线信息资料收集、更新、信息共享、服务统一管理的机制势在必行。

地下管线建设的信息资料收集，随城市地貌改变大多依靠工作人员的回忆“ 活资料 ”定位查找管线，“ 活资料 ”往往不可事事精准，致使造成燃气管线资料不同程度的流失，因此，城市燃气管网管理的方式十分重要。燃气管网现有定位管理方式有以下几种：2.1、纸质竣工图。此方法的应用很普遍，优点是直观，便于资料的交接。缺点是易磨损，地形图不便更新，管线图更新凌乱，不能共享，维修、建设开挖中依赖现场参照物定位。

2.2、管道探测仪器。优点是，使用比较简单，便于使用。缺点是，探测中信号在管道密集区域易受邻近管道干扰，较先进的探地雷达也易产生误指示；对金属燃气管线和非金属燃气管线探测定位准确率不高，无法详细了解燃气管道相关属性的诸多信息。

2.3、 地表燃气标志。在燃气管道上方铺设有“XX燃气”字样的标志盘，作为地上的永久标志。优点是直观，成本低。缺点是易丢失、破损。

2.4、建立地理信息系统（Geographical Information System）简称：GIS系统。由软件、硬件和描述地理信息(如：街道、地界、燃气管道等)及相关附属信息数据所组成的计算机系统；是一种功能强大、形象化的分析工具；建立GIS技术和计算机技术来支撑的燃气管网信息系统，是替代传统的管网资料管理方法，满足燃气管网的资料维护、信息查询、生产调度等日常事务的需要。通过地理信息系统的建立，便于实现燃气管网属性信息查询、统计、分析，便于实时数据更新及共享。但地理信息系统也有不足之处，燃气管网图形建立在城市地形图基础上，系统中地形更新不及城市建设的地形变化，需要得到经常修测城市的地形图更新，而修测地形图投入大，费用高，地形图更新远远滞后于城市燃气管网的建设速度，造成应用维护成本较高；地理信息系统资料的收集大多数还从纸质竣工图中得来，且管网新建、改造工程不断，点多面广，工程竣工资料难以及时按规范形成，前清后乱问题突出；收集的新资料难以及时发挥作用，各应用部门为弄清新旧管网之间的关系，管线查找定位仍离不了现场地理参照物，投入大量时间和精力，形成的成果又难以共享。

3、依靠科技管理，为燃气安全服务

城市化建设的加快，极大地扩大了天然气市场。2010年城市燃气需求量将达到1400亿立方米。这样，供需缺口大约在500亿立方米左右。中国规划到2020年天然气的使用量在一次性能源中所占的比例达到10% 。在此前景下，我们应加强自身建设和燃气安全管理措施，提高科技管理水平，即信息交流、科学技术与企业的发展创新息息相关，形成不可分割的统一整体，为燃气的安全运行提供有力的支持。

近年来国际上流行一项用于精确探测定位的地下管道和设施技术的标识器，主要由电子标识器和标识器定位仪两种设备组成。电子标识器中植入有芯片，可以存储、读取、识别，如：管径、拐点、预留接口等特定信息，是普通电子标识器没有的。

3.1、 地下电子标识系统。地下电子标识器系统采用的是一种“射频信息识别”技术，不需要电源，水平定位精度达10厘米。只须将电子标识安装在燃气管线重要位置上，随燃气管线一同掩埋，不论管线材质和地表参照物如何变化均能发挥定位作用，寿命长达30年，完全可以同燃气管线寿命相匹敌。

标识器主要用于实现地下管线的准确定位，帮助建立地下管线示踪线；实现地下燃气管网安全运行管理；避免改建后盲管的误用；出现故障可及时找到故障点；还可以帮助建立维护人员平时巡查、维护、检修地下管线记录。

3.2、在燃气管网管理中，采用地理信息系统（GIS）和地下电子标识器系统，将可改变现行燃气管网安全管理应急处理中，不能及时查找、调集管线档案的缺陷，对提高燃气安全运行水平有如下意义：

3.2.1、增强安全管理职能。地下电子标识器与地理信息GIS系统、计算机系统相结合，图纸或GIS系统上的标注管线，通过标识器定位仪的辅助探测，在现场能快捷准确找到管线的具置，提高巡查，维修故障点，应急抢险工作的效率。

3.2.2、积极识别。电子标识器会以强磁场，强电场环境中的金属、非金属（PE）燃气管道、钢塑转换、变径点相互依附，互为参照，变相对定位为绝对定位，无论地面参照物如何变化，都丝毫不影响对管道特征点的准确定位，为燃气安全管理提供实效性的保障和工作效率。

3.2.3、减少开挖降低成本。管线施工、维修、抢险处理中，常需要挖多个探坑才找到目标位置，标识器能帮助一次性准确定位，减少了开挖面积，节省市政成本。

3.2.4、降低工程造价。聚乙烯PE管道成本低、耐腐蚀、易连接等优点得到大量使用，但泄漏经常发生在电熔套处，在施工中金属示踪线的接口处理不好折断，探测效果无法保证，事后难达到定位目的，还增加今后维护施工造价。标识器即可解除后顾之忧，节省维护成本。

结语

加大燃气科技管理步伐，提高技术水平基础上，进一步探索城市燃气管网安全运行管理的新方法、新思路。是当前城市安全管理的需要，更是历史赋予我们的任务，建立地下电子标识系统与地理信息系统的结合运用是安全管理方式的新转变。国内燃气企业对地下电子标识系统已有认识，并在积极探讨，试用阶段，燃气管线电子标识系统与地理信息GIS系统的相互补充、整合是燃气管网科学、安全管理服务事半功倍的重要保障。提高城市燃气管网建设、维护、抢修、应急抢险能力。

参考文献：

《地下管线探测与信息管理》田应中等（测绘出版社，1997年）

《电子标识系统在燃气管网上的应用》孔庆明、王洪、车永辉编（城市燃气，2006年.12期）