在圖5的上部記錄了檢漏車當班的操作者姓名、檢漏車當時巡檢的道路名稱、檢漏車巡檢的日期和時間。
????在圖5的右側(cè)記錄了上次標準氣標定的時間和結(jié)果;記錄了檢漏車本次巡檢結(jié)果,在新建西街共檢查道路2128m,發(fā)現(xiàn)了6個漏點。
????在圖5的中部,藍色曲線表示泄漏燃氣的體積分數(shù)。檢漏車在新建西街的571~600m處發(fā)現(xiàn)有燃氣泄漏點,首先出現(xiàn)的泄漏燃氣體積分數(shù)峰值為16×10-6,緊接著是12×10-6,最后到十字路口,泄漏燃氣的體積分數(shù)達到最大值38×10-6。
????圖5中的黑橫線,是我們當時對路上達到預(yù)警值的位置(疑似漏點)所作的注釋,在上面注釋“十字路口”4個字,以方便巡檢后再次察看。
????圖5中綠色曲線為車的行駛速度,檢漏車一般以15~30km/h的速度行駛,這樣車載系統(tǒng)可以記錄行駛里程,當發(fā)現(xiàn)疑似漏點時,就可以標注泄漏位置,保證巡檢的質(zhì)量。紅色直線表示當時巡檢設(shè)置的燃氣泄漏的預(yù)警值體積分數(shù)為8×10-6。圖4是測量曲線以表格形式儲存的結(jié)果數(shù)據(jù),以表格的形式儲存在本機數(shù)據(jù)庫里。
????通過對測量結(jié)果的評估,我們認為:在新建西街的571~600m處有燃氣泄漏可疑點。第2天上午通過核查,判斷在馬路一側(cè)的人行道上存在燃氣管道泄漏。通過現(xiàn)場開挖確認,立即組織搶修作業(yè),避免了可能發(fā)生的次生災(zāi)害。
5?市政管網(wǎng)泄漏早期預(yù)警系統(tǒng)
????基于車載FID檢測技術(shù)雖然可以大幅度地提高檢測效率,檢測結(jié)果可以和筆記本電腦的GIS整合到一起,結(jié)果儲存到當?shù)氐臄?shù)據(jù)庫中,但是這只能做到局部區(qū)域管網(wǎng)的準動態(tài)管理。當需要建立整個城市的管網(wǎng)泄漏早期預(yù)警系統(tǒng)時,車載FID檢測系統(tǒng)則只能作為整個系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵信息節(jié)點。將車載FID檢測技術(shù)通過GSM/GPS與GIS平臺結(jié)合起來[5],才能構(gòu)筑起整個城市的管網(wǎng)泄漏早期預(yù)警系統(tǒng)。市政管網(wǎng)泄漏早期預(yù)警系統(tǒng)拓撲關(guān)系見圖6。
?
????市政管網(wǎng)GIS系統(tǒng),一般大中城市都已經(jīng)建立,主要提供城市道路、管網(wǎng)地鯉坐標和管網(wǎng)特征屬性等基礎(chǔ)信息和起到基礎(chǔ)平臺作用。
???決策知識庫是最重要的部分,因為這是災(zāi)害風險性評估、應(yīng)急預(yù)案實施的依據(jù)。它主要包括預(yù)警標準,一方面是對可能引發(fā)災(zāi)害的參數(shù)的直接判斷;另一方面是管理規(guī)則,包括系統(tǒng)運行規(guī)則、設(shè)備使用規(guī)則、人員培訓規(guī)則等。例如,對管網(wǎng)的最大移動巡檢周期,德國DVGW的技術(shù)規(guī)范G4651作出表1規(guī)定[6]。
????除此之外,系統(tǒng)在實際運行時,還要考慮已使用年限、管材、施工工藝、埋設(shè)地段、周圍環(huán)境等參數(shù)。
????經(jīng)過多年的研究與實踐,我們得出:表征泄漏危險程度的2個關(guān)鍵指標是泄漏燃氣的體積分數(shù)和爆炸極限。因此,分別給出了針對路面巡檢(車載巡檢和人工巡檢)與固定點檢測的管道泄漏預(yù)警標準,見表2。我們把檢測結(jié)果與緊急預(yù)案按照慣例用色標表示,分4級,分別用綠色、黃色、橙色、紅色表示。
表1 管網(wǎng)最大巡檢周期
?
每1 km管道的漏點檢出率/個 | <0.1 | <0.5 | <1.0 |
管網(wǎng)巡檢周期/年 | 管網(wǎng)運行壓力<0.1MPa | 6.0① | 4.0 | 2.0 |
管網(wǎng)運行壓力=0.01~0.10MPa | 4.0① | 2.0 | 1.0 |
管網(wǎng)運行壓力1.0MPa | 2.0① | 1.0 | 0.5 |
注:①只適合PE管和有陰極保護的鋼管。 |
表2 市政管網(wǎng)泄漏預(yù)警標準
?
路面巡檢 | 車載FID巡檢泄漏燃氣的體積分數(shù)/10-6 | [0,2] | [2,5] | [5,10] | [10,∞] |
人工巡檢泄漏燃氣的體積分 數(shù)/10-6 | [0,5] | [5,10] | [10,20] | [20,∞] |
判斷 | 地下管道基本正常 | 地下管道很可能泄漏 | 地下管道基本上有泄漏,要查明 | 地下管道有泄漏,要查明 |
固定點檢測 | 泄漏燃氣的體積分數(shù)與爆炸下限(體積分數(shù))之比 | [0,0.2] | [0.2,0.5] | [0.5,0.7] | [0.7,1.0] |
判斷 | 井中基本安全 | 井中很可能有泄漏,要引起注意 | 有泄漏,可能發(fā)生危險 | 很危險,要采取措施 |
緊急預(yù)案色標 | 綠色 | 黃色 | 橙色 | 紅色 |
緊急預(yù)案內(nèi)容 | 正常運行 | 可能有問題 | 有問題,要搶修 | 要搶修,疏散人員 |
6?結(jié)論
??? ①?通過理論分析和實際應(yīng)用檢驗,將實驗室大型色譜分析FID檢測器采取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,應(yīng)用到市政管網(wǎng)燃氣泄漏檢測是可行的。目前車載FID檢測技術(shù)是市政管網(wǎng)燃氣泄漏檢測可行和可靠的檢測方法之一。
??? ②?提出了以車載FID檢測技術(shù)為信息節(jié)點,在GIS、GSM和GPS平臺上建立市政管網(wǎng)燃氣泄漏早期預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)架的可行性。
③?提出了市政管網(wǎng)燃氣泄漏早期預(yù)警的技術(shù)標準。
參考文獻:
[1]?高順利,顏丹平,于燕平,等.綜合檢測儀在天然氣管網(wǎng)運行維護中的應(yīng)用[J].煤氣與熱力,2008,28(9):B33-B36。
[2] MCWILLIAM I G. The origin of the flame ionization detector[J].Chromatographia,1983,17(5):241-243.
[3]?封躍鵬,丘赫男.填充柱使用尾吹氣對FID檢測器靈敏度的影響[J].現(xiàn)代儀器,2005,(4):42-43.
[4]?葉滿英,朱濟洲.氫火焰離子化檢測器的靈敏度、穩(wěn)定性與線性[J].儀器儀表與分析監(jiān)測,1996,(2):58-59.
[5]?尹貽林,林廣利.基于GIS天津市燃氣管網(wǎng)預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建研究[J].中國安全科學學報,2009,(6):104-108.
[6] G4651,DVGW Technical Rules on Gas Pipeline Inspection(2000)[S].