城市是經濟社會發展和人民生產生活的重要載體
,城市安全是實現城市科學發展的前提和基礎
。近年來
,燃氣作為城市生活的主體能源
,在城市發展中發揮著極為重要的作用
。燃氣管網承載著城市安全運行與人民安居樂業的重要使命
,是城市的重要基礎設施之一,一旦出現問題
,就會產生不可估量的影響
。
隨著城市燃氣快速發展
,燃氣管道長度和用氣量逐年增長
,燃氣用戶數不斷增多
,伴隨而來的燃氣安全形勢也愈發嚴峻
。目前
,城市燃氣安全事故已成為我國繼交通事故
、工傷事故之後的第三大殺手
。據中國城市燃氣協會收錄統計
,2022年第一季度
,全國(不含港澳台)燃氣事故數量共計278起
,共造成17人死亡
、154人受傷
。其中
,天然氣事故94起
,液化石油氣事故138起
,氣源待核實事故46起
。
通過對多起燃氣安全事故的成因分析
,發現燃氣安全事故主要由以下幾方麵因素導致
:
一是燃氣基礎設施存在隱患
。許多城市燃氣建設曆史較早
,早期投入運營的低壓管網運行年限長
,管網老舊腐蝕嚴重
,已接近或達到壽命重終點
,導致管網係統腐蝕穿孔事故頻發
。另外
,由於城市管理條塊分割
,對地下管線缺乏規範管理
,一些管線如有線電視
、移動通信
、電力線等與燃氣管道平行或交叉
,安全距離不夠
,一旦燃氣泄漏至電力井
、通信井
、排水管道等地下空間
,容易形密閉空間和爆炸氣體
,如遇明火
,極易發生爆炸事故
。部分城市存在地鐵與燃氣管線有較多交叉及並行的情況
。地鐵運行產生的雜散電流
,造成地鐵沿線鋼製燃氣管線發生電化學腐蝕
,從而引起穿孔發生泄漏
,影響燃氣管線的安全運行
。
二是第三方施工等外力破壞導致泄漏事故頻發
。隨著城市建設步伐加快
,城市道路
、軌道交通及舊城改造等市政施工愈加頻繁
,加之通信電纜
、電力
、自來水
、電網等改造工程
,給燃氣管線安全運行帶來了較大挑戰
,一些燃氣事故的發生就是由於第三方施工造成的燃氣管道損壞
、挖斷
。此外
,部分自然災害也會造成燃氣管網的損壞從而導致事故發生
,例如
,地質災害會導致災區供氣設施如燃氣係統中門站
、CNG加氣站、中壓配氣管網及低壓配氣支管等遭受不同程度的損壞
,從而引發燃氣事故
。
三是燃氣安全的管理與信息化建設存在薄弱環節
。城市燃氣安全管理線長麵廣量大
,涉及監管部門多達十幾個
,綜合協調工作任務重
,存在權責錯位
、職責交叉
、監管空白等問題
。且監管部門對燃氣行業安全的宏觀風險掌控
、事故處置跟蹤
、應急救援輔助決策信息等方麵缺乏信息化綜合分析與研判體係
,整體信息化水平不足
,對燃氣安全的監管仍停留在被動響應的方式
,無法主動
、科學
、有效
、精準地開展監管防控一體化工作
。
四是行業標準欠缺
。燃氣安全技術標準還有所欠缺
。如
,缺乏對煤層氣等新燃氣種類運用的標準規範
。一些地理信息係統
、遠程控製等新興技術在燃氣行業得到大量應用
,但這些新技術還未納入相關標準
。戶內燃氣管理標準不完善
,缺乏戶內燃氣產品更新管理的規定等
。
城市燃氣安全問題具有非常複雜的特征
,如係統複雜
、風險隱蔽
、災害耦合
、事故連鎖
、後果疊加等
,是世界性的難題
。如何破解這個世界性難題
,須從技術
、裝備
、係統
、管理等多個維度聯合發力
,打造全鏈條防控的“組合拳”
。
首先
,在技術方麵
,針對城市複雜地下管網與環境疊加帶來的整體性
、係統性風險識別難題
,綜合管齡
、管材
、維修記錄
、地質環境與人口
、經濟等承災載體要素
,創新城市高風險空間識別技術
。同時
,建立集合風險定量評估
、測點優化布設
、物聯網感知
、專業模型預測的城市燃氣管網安全防控技術體係架構
,基於風險和預測耦合的布點模型
,實現對城市級規模的海量燃氣管網相鄰空間安全實時監測
。創建燃氣智能預警算法和泄漏點溯源算法
,改變現場多處鑽孔查找漏點的傳統模式
,從而實現單點精準定位
。
其次
,在裝備應用方麵
,國內外現有燃氣探測器在地下空間強酸
、強堿
、高濕
、水淹等惡劣環境下連續工作的性能表現有限
。為實現城市級大規模燃氣管網相鄰地下空間的精準監測
,可以運用地下空間專用吸氣式激光燃氣傳感設備
,此種傳感設備攻克了探測器同時滿足抗水淹
、抗腐蝕
、高精度
、長壽命和免校準的技術瓶頸
,有效解決了傳感器漂移
、地下空間信號傳輸
、長時低功耗運行等技術難題
,可以有效預防燃氣事故
。
第三
,在工程係統創新方麵
,可以基於窄帶物聯網
,在布點優化模型的基礎上
,發展燃氣管網實時監測數據的采集技術和大數據分析技術
,研發燃氣管網相鄰地下空間在線監測
、安全加密傳輸
、風險大數據分析和風險可視化及協同處置係統
,結合燃氣管網周邊多源異構的地理環境數據
、危險源
、防護目標及相關應急資源數據
,構建一個整合性的大數據分析平台
,實現對燃氣管網安全的實施監測和動態評估
,建立一套適用於國內外大部分城市燃氣管線
,能實時感知燃氣管網泄漏
,避免燃氣泄漏到相鄰的雨汙水
、電力
、暗渠
、箱涵
、窨井等空間內發生爆炸的監測係統
,從而提高城市燃氣安全運行監測水平
。
第四,在管理模式方麵
,創新城市燃氣安全運行精細化管理模式
。建立統一標準
、統一監管
、統一服務的新機製
,形成係統建設
、運行
、維護
、處置
、決策和管理一體化的工作流程
,實現隱蔽燃爆風險的實時監測
、快速定位
、分級預警與協同聯動
,提升政府及有關單位對燃氣安全的精細化管理水平
。