义乌市天然气有限公司 浙江义乌 322000
摘要：管道运输是城镇燃气输送的主要方式，管道材质主要有钢管和PE管两种。虽然管道运输被认为是最安全的油气运输方式，但由于管道使用年限过久、三方破坏等原因导致燃气管道泄漏。泄露的燃气会在土壤、大气中扩散，造成空气污染及经济损失。基于此，以下对城市燃气管网高效泄漏检测及定位方式进行了探讨，以供参考。
关键词：城市燃气管网；高效泄漏检测；定位方式；探讨
引言
随着新型城镇化脚步的加快，城镇燃气管网已经不能够满足实际需求，管网超限期服务的情况较为严重，同时相关管理混乱，存在较大的安全隐患，所以城镇燃气管网的智能化改造势在必行。基于城镇燃气管网的现状，现将IT技术、远传系统、监控系统等智能化技术有机整合到管网建设中，实现城镇燃气管网的智能化改造，促使燃气管网的运行更加智能、标准、高效。
1概述
燃气管网是城市的生命线，其安全运行关系到人民生命财产安全以及能源供给安全。城市燃气管网所处环境复杂，在地下纵横交错，服役时间长、规模巨大。由于管道腐蚀老化、第三方破坏等原因引起的燃气泄漏事故频发，极大影响了人民群众生命财产安全和城市能源供应。甲烷泄漏不但关系到城市生命线的安全供应，造成资源浪费，也会对气候变化产生不利影响。甲烷是具有快速增温效应的短寿命强势温室气体，其在大气中寿命为12a，在20年尺度下的全球增温潜势(GWP20)约为二氧化碳的84倍，在100年尺度下则为二氧化碳的28倍。甲烷排放在目前人为感知的温室气体全球变暖中的贡献率达到了25%。政府间气候变化专门委员会IPCC发布的特别报告明确指出，甲烷等非二氧化碳温室气体的深度减排是将全球升温控制在1．5℃以下的必要条件。传统的燃气管道泄漏检测普遍采用各种精度的甲烷浓度检测仪，对管道沿线进行甲烷体积分数检测，检测平台不同，泄漏定位的速度会不同，汽车、摩托车等机动平台检测速度相对较快，而人工巡线则较慢。同时，甲烷浓度检测仪精度不同，所能探测到的泄漏量大小会不同。
2常用的燃气泄漏检测方法
2.1直接检测
直接检测是当前阶段比较常规的一种检测方法，其优势在于流程简单、成本较低，同时，直接检测法也存在大幅增加企业人力成本的劣势。常见的直接检测技术有加臭法、可燃性气体检测法、红外激光检测法等。加臭法的主要操作流程为在燃气中掺杂一些具有刺激性气味的气体，利用人体感官对刺激性气体由强烈反映的特点进行检测，比较常见的例子就是人们常说的“煤气味”，其本质就是燃气中掺杂的刺激性气体。通过加入相应气体，检测人员可以简单地根据气味判断燃气管道是否出现泄露情况；而可燃性气体检测则主要是通过检测燃气管道附近是否出现可燃性气体进行判断，此方法需要工作人员沿燃气管道进行排查，在巡查过程中对管线周围的可燃性气体进行检测，进而判断管道是否存在泄漏点；红外激光检测技术需要借助相应的激光仪器对燃气管道接口及附近地区进行检测，通过光谱检测判断周围甲烷含量，利用仪器的自动分析检测能力判断燃气管道泄露情况。
2.2人工巡检技术
巡检人员携带便携式泄漏检测设备或者大面积泄漏检测设备沿管道行进，对地下管网进行泄漏检测和定位。实际操作中，为现场准确定位泄漏点，人工巡检常常与硬件检测、软件检测技术相结合。
2.3间接检测
间接检测技术对工作人员的技术水平与专业水平要求较高，相较于直接检测法，其优势在于可以在确定泄露情况出现的同时判断泄露位置，可以大幅缩小排查范围。间接检测法的主要原理为通过观察燃气管道压力值以流量参数的变化，判断管线是否出现泄露情况，在确定存在泄漏点的情况下，技术人员可以通过计算相关数值推断泄漏点位置。常见的间接检测方法主要包括压力法、相关法、流量法。
3泄漏检测及定位方法
车载检测系统行驶速度在70km/h以内，每条路巡查2次及以上，高精度甲烷浓度分析仪采集检测点的甲烷体积分数，GPS系统记录检测点的位置信息。
当检测到的甲烷体积分数有2次及以上超过背景体积分数(背景体积分数指在没有明显的甲烷源或虽有甲烷源而不排放污染物的条件下，由环境风从其他地区输送过来的甲烷体积分数)10%时，即可判断有泄漏发生，并利用GPS系统记录泄漏点的坐标。由于空气从采样口进入到甲烷浓度分析仪有约5s的时间延迟，需要对在给定位置吸入气体与分析仪报告CH4体积分数之间的滞后时间进行校正，以确保泄漏源的精准位置。同时，GPS定位系统和高精度甲烷浓度分析仪的采样频率分别是1Hz和2Hz，两次GPS定位之间的甲烷体积分数分析的地理位置需要进行插值计算。当甲烷体积分数数据测试发生以下几种情况时，判断为未泄漏，但作为异常数据进行报告。
4城市燃气管网高效泄漏检测技术分析
4.1管线的智能化改造
燃气管线的改造需要以《GB-50028城镇燃气设计规范》的相关要求为基础，保证管线的使用寿命不低于30年，同时要更换已经超过使用寿命的管线，消除多年来人为活动所导致的违章占压的安全隐患问题，并结合材料市场的发展情况来选择合适的管材。在对管线进行改造的过程中，需要通过相关软件来精确计算管道的阻力损失，验证管径、流量设计等方面的合理性。通过计算单个燃气热水器、单个双眼灶具负荷等来得出单户额定的流量。改造后新的管线可以使用三层PE防腐蚀钢管材料，适应阻力损失设计的要求，并以此为基础展开施工。
4.2加强后期维护
施工团队要加强对燃气管道的后期维护工作质量，要提升对燃气管道的管理运行水平。燃气管道在运行过程中所出现的问题，在最初还没有成为大问题时是可以解决的，只要加强运营团队的责任意识，提升管理水平，高频率地定期对燃气管道的运行状态进行详细地检测，对燃气管道运行过程中所出现的问题进行及时地排查，就有利于维持燃气管道高质量的运行状态。在燃气管道建设的各个环节之中，还会存在一些技术性缺陷，这些技术性缺陷在施工的过程中没有将其解决，只能通过加强运营维护来对其加以限制。另外，在维护的过程中发现燃气管道的运行场地受到挤占等问题发生时，要及时地与相关工作人员相联系，解决人事纠纷，并加强对燃气管道的巡视力度，确保燃气管道的正常运行不受影响。如果燃气管道建设与城市基础设施建设相冲突，就要提升对问题的重视，让专业人员前去进行协商和处理。
4.3闸井的智能化改造
闸井通常是为了保护阀门而设置的地下空间，同时也能够为维护人员提供足够的作业空间。随着燃气管网的扩建和改造，闸井出现了不同的问题，如：闸井井盖破损、丢失，长时间的运行使得闸井老化导致内部微漏，维修难度较大，且伴随着城镇建设规模的扩大，闸井井盖会有被掩埋的情况出现。为了有效解决上述问题，应当要有效利用大数据、远程无线通信、物联网等先进的技术来对闸井进行智能化改造。具体措施如下。在井盖内安装监测仪，当井盖被挪动时，内部的传感器会通过无线传输功能来发送警报信息，并将信息传送到数据管理平台进行解码，相关运维管理人员根据警报信息所显示的内容，到达对应的现场进行相应的维修工作，这种警报功能有效弥补井盖丢失、破损等安全问题。
结束语
城市燃气管道作为重要的民生工程，对提升城市居民生活质量方面发挥着重要作用。因此，相关单位应该注意提升城市燃气管道的运维质量，不断革新技术与设备，完善燃气管道检测与维修预案，为提升城市居民生活质量与安全性提供有力保障。
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