武汉市天然气有限公司
陈雪
城镇燃气管网的安全运营是保障城燃企业稳步发展的基础。随着燃气用户逐渐增多、供暖市场逐步扩大，天然气用量也随之增加。在城镇天然气需求量日益增大以及中压燃气管网逐步升压的形势下，管道施工作业时的不安全行为以及日常运维中管道、阀门、管件的不安全状态都有可能造成燃气管网泄漏。如何保障燃气管网的安全运行、提升管网的综合安全性以及减少燃气管网泄漏事件的发生，成为了城燃企业必须思考的问题。十四五规划以来，数字化及智能化成为了城市燃气企业后续发展的方向，燃气企业若能够逐步搭建智慧燃气平台，则能够帮助企业通过智能模块的搭建提升管网的综合安全性，降低燃气泄漏事故风险程度，进一步保障管网运营安全及居民用气安全。
1燃气管道智能监控平台
1.1燃气管道泄漏主要类型
埋地燃气管道的泄漏事故主要是由第三方施工破坏以及管道腐蚀造成的。一方面，随着城市的高速发展，市政工程中的新建、迁改工程愈发增多，但由于部分施工方法律意识较为淡薄，在无相关手续且未与管线产权单位商议管道保护方案的情况下私自开工，导致出现燃气管道破损泄漏事件。另一方面，埋地钢管腐蚀也成为了管道泄漏事故的主要原因。随着城市轨道交通的完善以及有轨电车的铺设，杂散电流对埋地钢管的干扰愈加明显。在杂
散电流的影响下，与钢轨并行以及交叉处的燃气管道在士壤自腐蚀的基础上加速了腐蚀速率，同时也增加了腐蚀漏气风险。此时，阴极保护工作变得愈发重要，需对埋地钢管的通电电位及断电点位实施阴保监测。
1.2燃气管道智能监控平台的建立
搭建埋地燃气管道监控平台可实现对埋地钢管阴保状况的监测分析并且能够有效提高第三方施工监护力度。该平台中的电子监护模块可及时发现未经沟通协调的第三方自主施工问题，弥补人工监护可能出现的疏漏，尽量避免因第三方野蛮施工而导致的燃气管道破损、泄漏事故。
为了防止燃气管线受到第三方破坏，可通过在管线沿线设置分布式光纤，通过振动信号的传递：在该平台实现管道破坏及时预警功能。该监控平台也可结合GIS系统实现泄漏点精准定位，提升应急响应速度。除此以外，可在管道与轨道交通并行或交叉1m范围内设置智能阴极保护检测桩并将数据上传至管线监控平台，实现阴保数据及时反馈与分析。通过监控平台对风险点的及时预警，管线产权单位能够迅速采取应对措施，从而降低钢管腐蚀泄漏风险。
现阶段已在部分受杂散电流影响于扰较强的管段设置了阴极保护测试远传桩，可实现数据24h汇总。目前平台仅显示异常的数据项，暂未实现自动分析和预警功能。若后续改造成智能阴极保护测
上海媒气2022年第1期<25
试桩，则可在后台准确掌握管道腐蚀情况，管网运营部门可及时采取措施，降低管道腐蚀泄漏风险另外，第三方施工监控模块是燃气管道智能监控平台发展的方向，通过管道智能监控及光纤振动信号预警，弥补第三方施工中的监护空缺。
2智能阀井监控平台
2.1阀井泄漏主要类型
燃气阀井的主要泄漏类型为放散阀泄漏。放散阀阀杆顶端的丝扣球阀破损率较高，使得放散阀泄漏成为了阀门泄漏的主要类型。阀体与管道连接处螺口松动以及放散阀阀芯处未按时维护注入油脂均会导致放散阀出现漏气现象。现阶段为满足城镇采暖需求，中压管网正在稳步逐渐升压。随着压力增大，更增大了放散阀杆上丝扣球阀破损率。
因此放散阀的检修维护是日常巡检过程中不容忽视的环节。但此类直埋放散阀数量较多，日常维护检测消耗力度又大，一定程度上也增加了城燃企业巡线人员巡检工作量。
2.2智能阀井监控平台的建立
搭建智能阀井监控平台可实现对阀井状态的监控，降低阀井燃气漏气的风险，同时也可提升检修效率。智能阀井监控模块应具备井盖防侵入功能以及阀井智能检测监控功能，通过平台配套设备内部传感器可将阀井内燃气浓度、水位以及阀井开启状态等数据传送至公司管网监控后台，从而实现对阀井内燃气浓度、水位值的全天候监测。当阀井出现燃气泄漏时，对应的阀井信息将直接反馈至调度中心，并第一时间派出抢维修人员展开维护工作。管网监控后台可随时查看各个阀门井状态。
现阶段智能阀井监控工作的展开难点主要与阀井内部环境有关。阀井内常处于潮湿状态，且存在淤泥与积水，因此选用的传感器需考虑其受到温湿度的影响程度、响应速度以及稳定性。根据前期武昌区域试用情况得出，该监控平台除了具备燃气泄漏报警功能，还可准确反馈阀井内的温湿度、液位、防盗状态等阀井相关参数。表1为2021年 9月武昌区团结路段某阀井内相关参数。该平台将设备浸水状态准确反馈至运维员端，提升了阀井维护
效率。随着后续该智能阀井监控模块的完善，将大大提高城燃企业对阀井安全隐患的监测能力以及应急响应效率，此外也可减轻人工巡检强度。
表 1某阀井智能监控参数