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燃气作为一种燃料,是现代化城市建设的重要基础资源,它与人们的生活息息相关,对于城市建设与可持续发展具有非常重要的意义。近年来,随着我国城市燃气发展速度的不断加快,做好城市燃气规划设计工作对于合理配置资源、促进生产力以及社会发展都具有非常重要的意义与作用。
一、科学合理规划管网的设计
在进行城市燃气管网规划时,要综合考虑近期建设与长期规划的关系,充分估计城市公建、工业燃气用户的发展速度以及燃气应用新领域(如燃气空调、燃气锅炉等)市场,加快各类用户发展。最大限度地扩展管网覆盖面,加快燃气管网空白区域的建设。
在进行城市燃气管网设计时,需全面、详细了解本设计区域的规划定位、气源分布、用户类型和用气要求以及管网造价情况和维护管理情况等。严格遵守相应的国家标准,选择线路时尽量避开地质不稳定区域,合理设计管网形式,以实现燃气供应系统安全可靠性、经济合理性和持续扩展性的完美结合。
为了即满足安全平稳供气,又平衡各用户的正常运行工况,城市燃气管网宜采用多气源、环状管网布置。当发生突发事件时,便于抢修,实现气源灵活调配、保障供气安全。
二、燃气规划设计原则
城市配气工程建设项目规划时,主要遵循一下原则:
1.城市配气系统总体规划应以城市建设和发展总体规划为基础,并遵循当地总体规划编制原则。
2.城市配气系统规划的供气规模,应以气源能力、城市能源结构和以天然气作为化工原料的工业发展规划为依据。
3.主要供气对象和各类用户供气量的分配比例应根据天然气气源能力确定。
4.应综合考虑近期、远期气源情况,规划地下管网主干管道及其输送能力。
5.地下管网主干管道走向规划,应符合城市建设长远规划要求;在管道可用期限内,应尽量避开开挖道路、修建房屋后其它市政设施的地段,以免造成管道的改建或重建等。
6.配气系统的街区、庭院管网和地上设施等应远近期结合,并以近期规划为主。
7.输配系统的近期规划期限为批准规划实施起的5~10年;长期规划为20年,与城市总体规划期限一致。
城市总体规划由当地政府负责制定,其中城市燃气规划(包括气源规划和输配系统规划),应由城市规划设计机构和燃气专业设计单位协同编制。
三、管径的选择
城市燃气管道管径的确定主要是根据流量及流速计算,首先确定调压站主管是中压或是低压,中压管路流速12-20m/s,低压管路流速8m/s左右。具体如下:D=0.1457(Q混 / V)1/2
式中:
D-抽采管径,m;
Q混-抽采管内混合量(m3/min);并应有1.2-1.8的富裕系数;设计中负压系统取1.8,低负压系统取1.3 ;
V-抽采管内混合经济流速m/s
这就需要对燃气负荷进行预测,针对不同的规划区域应采用不同的负荷预测方法:
1.对于燃气发展已形成规模的城市,燃气负荷预测可在现有燃气耗量的基础之上采用燃气耗量随GDP或者(各产业)同步增长的办法进行预测,也可综合GDP、产业结构和能源耗量等因素,采用偏最小二乘法的办法拟合出燃气耗量和GDP、产业结构以及能源耗量之间的函数关系,对规划期末的燃气耗量进行预测,还可以采用传统方法,先计算居民燃气耗量,再利用比例法来预测燃气耗量。
2.针对新建区域,尤其是新建工业园区,现状产业和规划产业相差较大,现状可参考的价值不大,一般可根据产业布置,按照不同产业单位面积耗气量预测燃气负荷,也可根据不同产业燃料耗量,先计算出总耗能量,然后进行折算燃气耗量。
3.由于预测具有一定的不确定性,对于特殊区域或者重点区域,为了防止某一种预测方法预测的失效,可采用多种预测方法,对预测结果进行分析比较之后再确定耗气量。
另外,燃气管道的材料选择是燃气管网规划设计的重要方面之一。聚乙烯管(简称PE管)具有独特的柔韧性和优良的耐刮伤能力,容易移动、弯曲和穿插,遇铺设路面沉降、错位也不容易断裂造成伤害,抗震性能好,且施工方便,使用寿命可达50年以上。在1995年日本神户地震中,唯一未造成大规模损坏的管道就是PE燃气管和给水管。因此有条件的情况下,城市燃气管网应采用PE管。
燃气管道多敷设在地下,受土壤酸碱、微生物、电流等的影响,极易腐蚀破损,造成泄、漏气事故。因此在城市燃气管网中,钢质管道设计应采用先进防腐技术和高性能的防腐材料,提高防腐级别,延长管道使用寿命,降低维护和更新管道的费用。
四、防腐层的设计
技术可行是防腐层设计的基本出发点,其余因素都必须服从于这个前提的要求。因为防腐工程投资一般仅占管道建设总投资的3%~5%,也就是说,选用不同防腐层对管道工程建设总投资的极限影响在2%以内。
在现有防腐层中不存在适用于各种环境条件的万能防腐层,一种防腐层在某段管道上使用效果好,是由于其符合了具体环境、施工及运行等条件的要求,若简单地将之套用到其它管道,就可能出现问题。美国腐蚀工程师学会曾进行问卷调查,专家们的一致意见是即使抛开经济方面的考虑,也不可能对各种防腐层进行优劣排序,必须根据具体工程条件具体选择。要针对各种防腐层的特点及适用范围,因地制宜进行设计。埋地管道在经历不同的地质单元或具有不同的施工及运行参数时,应分段选用不同防腐层。比如城市燃气管道大开挖施工时,选用3PE是合适的,因为其有良好的抗冲击性;但在定向钻穿越时,更强调其耐划伤性能,帕罗特就是更好的选择。
根据《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》,仅对于口径200mm以下的城市燃气低压钢管,在没有杂散电流时,可以选择普通级防腐层,其他情况一般都推荐加强级防腐。
五、做好城市规划设计的措施
1.提高对城市燃气的改造和利用能力
要选用适合城市实际情况的燃气管网,要对城市燃气管网进行有效的改造和升级,淘汰一些不合格的燃气管网,并对城市燃气管网进行重新设计和规划,提高资源的整合能力,使资源得到合理利用。要对城市燃气供给单位进行统一规划,形成竞争合理的局面,提高资源的使用效率。同时,要对用户燃气设施进行有效的改造和利用。任何燃具的使用都是按照一定的成分进行设计的,当燃气成份进发生一定的变化时,必然会导致密度也发生变化。因此,在进行燃气互换的过程中,必须要保证互换性的问题,防止出现一些不必要的事故,影响燃气的发展进程。
2.提高天然气利用的效率
在天然气的利用过程中,要通过切实有效的措施提高天然气的利用效率。要不断的加强天然气使用情况的监测能力,定期或不定期对天然气使用情况进行检查和维护,使他们能够得到充分的燃烧。此外,要定期对燃气管网进行检测,防止出现汇漏情况,提高燃气的使用效率。
3.增强气源使用的安全性
为了有效的确保城市燃气的安全可靠性,必须要建立完善的天然气供应体系,而多样化的供气体系则是城市燃气发展的重要组成部分。当前,我国城市燃气供给状况还无法满足城市发展需求,因此,必须要提供多元化的供给体制,减少城市在发展过程中对单一资源的依赖。同时,要按照现代城市发展的必然要求,建设地下储气库,这样可以有效的解决供气方与用户之间因季节峰谷差等造成的供需不平衡问题,提高资源的协配能力。要建立多气源的供给体系和相互贯通的天然气网络格局,形成互为补充的多气源供气格局,不断的提高天然气的可靠性和稳定性,使国民经济发展水平得不到的提升,促进国民经济保持平稳发展。
六、结束语
一个城市燃气规划、设计应充分考虑到多气源互补、各管网系统设置合理,与城市总体规划、环境规划相结合,选用优质气源,确保城市燃气用户安全、稳定、高效地使用燃气,减少大气污染,还城市一片蓝天。
参考文献
[1] 要建勋. 关于燃气规划若干问题的研究与分析[J]. 才智. 2009(07).
【关键词】燃气管网;安全运行;负荷预测
中图分类号:TU714文献标识码: A
一、前言
城市燃气管网在我国有着几十年的发展,并且伴随着“西气东输”的工程完工,越来越多的天然气走进了千家万户,方便了我们的日常生活。然而我国很多地方的燃气管网还比较陈旧、落后,有些年久失修,已经很难满足现在社会巨大的燃气供给。我们必须通过科学的计算、实地的考察建设一套现代化、信息化的燃气管网。在这里对燃气管网负荷的预测就显得格外重要。
二、燃气管网预测的必要性
燃气管网负荷的预测可以从时间上分为:长期、中期、短期以及超短期的负荷预测。其中最重要的是中长期预测和短期预测。它们从两个方面为燃气管网的安全运行提供了必要的保障。中长期的预测可以为燃气管网提供一个较为长远的规划,制定出符合当地供气实际情况的方案以及 对设备的更新维护提供了理论支持;短期的预测可以很好的对当地燃气进行合理的调度,有针对性的安排燃气的生产计划、产量和存储量,从而可以做到价值最大化。因此,在实际操作中,城市燃气管网负荷的预测对于长期的规划和短期的调度都起着十分重要的作用。
三、燃气管网负荷预测的原理
随着社会技术的进步,越来越多的燃气管网负荷预测方法随之涌现。当前国内外在燃气管网负荷预测方面采用较多的有:时间序列法、灰色预测理论法、指数平滑预测法、回归分析预测法、人工神经网络预测法等。然而这些方法都不能对燃气管网作出全面的预测。因为燃气管网的负荷预测很复杂,牵涉到很多方面,如模型的完善程度、管网设施的特性、预测的时间范围、原始的数据是否可靠等。因此我们要掌握城市燃气管网负荷预测方法的工作原理,从而为我们能够有效的进行预测奠定坚实的基础。
燃气管网负荷预测过程主要有四个方面:首先,对历史和基础的数据进行收集以及汇总;其次,对收集汇总来的原始数据进行科学、仔细的处理;再次将处理好的数据进行相关的关联分析,形成结果;最后就是对燃气管网负荷的预测。
四、燃气管网负荷预测的多种方法
一般将燃气管网负荷的预测分为主观预测和可观预测。主观预测的优点是预测者可以接触并充分考虑到大量的资料和信息,但是不足之处是该方法缺乏通过系统的研究来提高预测的准确性,而是完全依赖预测者的主观经验,容易犯经验主义的错误;客观预测则不同,该方法是基于过去的数据和资料建立起反映预测对象与其影响因素间的数学关系的预测方法。客观预测法可以不受主观的影响,根据事先收集的资料和数据全面、科学的作出预测,并且该方法使用方便、花费时间少、成本低。因而客观预测法逐步成为国际上主流测预测方法。下面所介绍的几种方法都属于客观预测法。
1、回归分析预测法
回归分析预测法是一种使用时间较早,应用范围广的,理论性较强的定量预测方法。该方法的工作原理是通过历史数据和一些其他影响负荷变化的因素来推断将来某个时刻的负荷值。常用的回归分析预测法有:线性回归法和非线性回归法。该方法是通过回归方程将收集来的数据进行分析与处理。回归方程中函数就是燃气管网的负荷值,自变量就是能够产生影响的各种外来因素。而能够对燃气管网负荷之产生影响的因素有很多,如:气候、人口、时间、能源结构、国民经济等。因此,在计算该方程的时候我们要依据当地的实际情况,选择合适的方面。
采用此方法预测不仅简单,更主要的是预测速度快,能够研究预测对象与相关因素的互相关系和预测对象变化的本质原因,预测结果比较可靠,并且对原来没有出现的勤快也能有较好的预测。不过该方法最大的缺陷就是对数据过于的依赖,它要求数据一定要准确,而且用该方法的计算量特别大,计算特别复杂。
2、指数平滑预测法
指数平滑预测法主要是才与渐消记忆的方式,利用逐步衰减的不等全平均方法进行数据的处理的一种预测方法。该方法的预测原理是对不同阶段的数据分别看待,对近期出现的数据给予比较高的权重,采取逐步衰减性质的加权处理。因为该方法认为,越是近期出现额的数据越能反映当前的情况,并且对今后的发展也有着重要的作用。该方法简单实用,主要是针对燃气管网负荷值的短期预测。
3、时间序列法
时间序列法就是按照时间的顺序观测、统计、记录某个数据的数列。时间序列法对时间的要求很广泛,可以是分钟、小时、日、月甚至可以是年。时间序列法也是一种普及比较广泛的方法。该方法是通过识别与研究的预测目标序列想符合的一种模型,并且估算出该模型的未知参数,然后确认模型,当确认后,再在此模型的基础上进行预测。该方法最大的优势在于,不需要相关因素的资料,因此可以极大节省收集资料的时间,并且还避免了因为资料收集不准确带来的误差。
4、灰色预测理论法
灰色预测理论法是将一般信息论、控制论和系统论的观点和方法扩展到其他的抽象系统,再利用数学方法解决信息不完备系统问题的理论和方法。该方法是将已知信息和未知信息想结合,采用累加生成的方法将历史负荷值进行灰色生成,建立GM模型进而求解,然后再利用累减还原的方法得到预测的数值。该方法优点是:原理简单、需要的样本数据少、计算方便、精度高以及可检验性强。不过由于该方法的模型本身存在不可避免的缺陷,使该方法的使用受到了极大的局限性。
5、人工神经网络预测法
人工神经网络由于它具有非线性映射,能够从任意的精度逼近函数关系和自主学习等优越性,对大量非机构性、非精确性规律具有信息记忆、自助学习、只是推理以及优化计算等特点。将人工神经网络带到预测领域,创造出人工神经网络预测法,其中使用最广泛的是前馈网络模型,即所谓BP网络模型。该模型有输入层、隐含层、输出层构成,可以看成是一种非线性的映射,而实现这种映射关系并不要了解研究对象的内部构造,只要通过对多个已知样本的学习,从而达到对研究对象内部构造的模拟。该方法的优势在于是能拟合任意的非线性函数,并且具有较强的泛化能力。该方法可以对很多因素进行充分的考虑,这一点就明显比与它类似的时间序列法优秀。它不需要对非线性方程进行求解梦只要建立起一种映射关系,通过学习训练即可完成。不过它的缺点也比较明显,就是他对数据的要求比较,在样本的选择上比较困难。而且预测人员无法参与预测的过程,无法易用最新的数据对原有的数据进行修正。
6、组合预测法
由于每种方法都有其优点,也有其不可忽略的缺点,因此,现在国际上在对燃气管网负荷的预测是采用同时采用多种方法。如将灰色理论与人工神经网络相结合,利用灰色理论的原理,对人工网络输入数据进行预测和处理,然后再对输出值的应用累减原理,来还原预测值。还有时间序列分析法与人工神经网络法,指数平滑法与回归分析法等这些预测方法的组合都在实际操作中起到了良好的效果。
五、结束语
通过几十年的发展,我国在城市燃气管网负荷的预测方面取得了显著的成果。建立起一系列的有关预测的系统的方法,从而为我国的城市燃气管网负荷的预测提供了全面的、有效的、坚实的理论基础和技术指导。同时随着时代的发展,社会的进步,原有单一的、传统的预测方法已经不能适应实际要求。这就要求我们将来要注重多种方法的整合与优化、并且在整合优化的基础创新预测方法,创造出适合当代要求的现代化、科学化的预测方法。同时在对燃气管网的负荷进行预测的时候,一定要结合管网的实际情况和当地的实际情况,选择一种适合本地区的方法预测。
参考文献
[1]韩力群 人工神经网络理论、设计及应用[M] 化学工业出版社 2002年
关键词:燃气工程;燃气输配技术;发展
1 引言
近年来,我国的飞速发展带动了很多企业的发展,同时也带动了很多技术的发展。其中燃气输配技术的发展也十分迅速。对于我国的目前发展来讲,城市燃气对我国发展的影响是巨大的。城市燃气广泛应用于我国,所以燃气工程的发展必将带动我国整体的发展,而其项目中的燃气输配技术又是燃气工程中的重要组成部分,故而做好对燃气输配技术的发展是十分有必要的。
2 我国燃气以及输配技术发展状况
近年来,随着我国的发展,随着改革的深入,我国的城市燃气也在快速发展。城市燃气发展的初期,是在广东、福建等沿海城市开始的,而能源的利用也是从液化石油气开始的。经过在沿海城市的试验,液化石油气得到了较好的利用,因此得以迅速推广,在全国迅速发展,也为之后的天然气等能源打下良好的基础。
随后的不到十年的时间里,我国相继出现了很多天然气资源富集区,之后经过发展,我国城市燃气的主要能源转化为天然气,而这也成为了今天人们应用的主要能源之一。天然气从一开始就以飞快的速度发展,连续几年的时间都增长十几个百分点。以2010年为例,其当年产量同比增长12.2%,呈现高速发展态势。
总体来看,我国天然气产业的发展速度是非常快的,这也依靠燃气工程技术对其进行支撑,所以对技术的研究和提高是十分重要的。近年来,我国的输配技术的发展也是不容小觑的,输配技术的发展是以天然气的输配为主,并且其发展重点在于对国际先进技术的学习。但是我国的输配技术较国外仍然存在着一定的差距,需要进一步提高燃气工程项目中的燃气输配技术来进行完善。
3 加强燃气输配技术的必要性
我国处于天然气的高速发展时期,燃气在我国的应用范围也越来越大。其主要应用于普通家庭的厨房、空调、供暖等方面,以及汽车燃料、工业发电等。如此大量的使用燃气必然使得燃气工程得到发展。对于天然气来讲,其主要应用于居民生活。但是对于整体的配属系统,就不仅仅是应用于生活,而是包括工业在内的很多方面。随着用气范围的扩大,城市燃气才能得到更快的发展。在加强燃气输配技术的发展中,不仅仅要做到对国外的先进技术进行学习,还要结合我国的实际情况,使技术得到加强。因此,对燃气输配技术的研究应不断深化学习,以摆脱目前的瓶颈状态,谋求更大的发展。同时,对天然气使用的推广还可以加强对环境的保护。天然气在保护环境方面与其他燃气相比有着绝对的优势。然而这种优越性需要对天然气广泛应用才能逐渐体现出来,所以需要对配属系统进行完善,以达到发展天然气、加强环境保护的作用。
4 燃气配输技术研究的目标和主要内容
4.1 燃气配输技术研究的目标
燃气的配输技术主要的发展目标是要保证安全地供气。对其进行研究主要是要通过学习国外的先进技术和分析不足之处来完善配输系统,以达到供气的可靠、安全、经济。
4.2 燃气配输技术研究的主要内容
4.2.1 配输系统压力级制和储气调峰
燃气工程发展多年以来,我国一直采用压力较低的中低压两级系统、中低压一级系统等。但是近年来我国燃气工程发展迅速,更多地应用了天然气这种燃气,使得原有的系统不能够满足时代的需要,有很多城市逐渐应用起高压力的高压输气管网。故而在如今这个广泛应用天然气的时代,应该对压力级制进行研究和调整,以适应新情况。
与调节系统压力级制的调整一样迫切需要进行研究的还要储气调峰问题。目前我国用户的用气量不断地发生变化,同时也出现了用户不均匀的情况,就需要解决燃气供应和消耗不平衡的问题。而小时调峰主要是用储气设施来实现,尤其是采用低压储气罐来实现。近年来,我国也吸取了一些高压储存的经验,但是和国外的高压管道储气、高压储罐储气等技术还是有一定的差距。故而我国在储气调峰方面的研究势在必行。
4.2.2 用气量指标的确定和用气规模的预测
城市燃气工程的规模及其效益都需要通过燃气公司对用气量指标的确定和用气规模的预测来进行确定。随着能源之间的竞争日趋激烈,我国一直以来的各类燃气用户的用气量指标等都不再适用于目前的情况。我国可以通过对市场进行调查来确定用气规模,但是市场调查的成功与否不确定性很大,主要取决于对调查表的设计是否合适等,所以关于用气量指标的确定和用气规模的预测可以通过多种渠道进行预测,从而得出最为准确的预测结果,有利于指导城市燃气工程的建设工作。
4.2.3 供气安全
供气的安全性和可靠性是最能引起人们的关注,也是在燃气工程中非常重要。但是目前来讲,我国出现了很多对燃气管道构成隐患的因素。比如在上世纪建设的很多燃气管道的质量存在缺陷,这是由于时代的原因而引起的。这些问题非常容易导致管道出现事故。所以为了保证供气的安全,就必须对燃气管道的安全性进行提高,比如对管道的设计制造、定期检测、应急预案等都可以及时消除安全隐患,使得燃气管道的安全性整体提升。
5 燃气工程中燃气输配技术发展的建议
5.1 进一步完善燃气相关法律法规
若要对燃气工程进行加强,就要对其法律法规进行完善。只有建立起完整的法律体系,才能对燃气工程中的工作进行统一管理,也有助于对施工要求的控制标准进行建立,以提高燃气工程的整体质量。
5.2 新技术和新产品开发要结合实际情况
我国在发展过程中最需要做到的一点就是要根据我国的实际情况进行研究和开发,这样才是最适合我国发展的。目前我国应用多种燃气资源,包括天然气、液化石油气等。所以我国就要结合现有的多种资源同时使用的特点,来研究新技术、新产品在市场中的需求量,以谋求新的发展。
5.3 燃气配输技术研究应列入国家科技发展计划
燃气技术的发展可以带动我国整体的发展,是我国能源供应的十分重要的一部分。故而政府应该加大对燃气技术的重视性,将其列入国家科技发展计划,并对其进行各项支持,促进其发展,就达到了重视燃气技术的最终目的,即促进国家的发展。
6 结束语
综上所述,我国目前正处于燃气工程高速发展的阶段,并且其将保持持续增长态势,故而对其技术支撑是十分重要的。所以应该通过多种渠道对其进行研究,并且进行行之有效的方式,来促进燃气配输技术的发展,从而有效推动燃气工程的发展,推动我国发展。
参考文献
[1]孙仁和.刍议如何完善燃气工程设计质量[J].中国新技术新产品,2013(8):78-81.
关键词:燃气管线 泄漏因素 安全防范对策
城市化进程的加快使得城市燃气管道也得到了相应的发展,燃气的使用无论是对环境还是人们生活质量都有着重要的影响,但是城市燃气管道的发展的同时也伴随着很多安全问题,近年来,越来越多的燃气管线发生事故给相关企业与用户带来了严重的后面,因此有必要对城市燃气管道泄漏的原因进行分析。
1导致燃气管线泄漏的因素分析
1.1工程质量因素影响
由于早期工程施工不规范,操作人员不严格遵守操作规程或操作不熟练,施工机具不符合要求,没有按规范进行各种试验,焊接技术较低,造成焊接质量差,管道连接处未除锈,不按规定打坡口,造成焊缝内有气孔、夹渣、裂纹、未焊透、咬边等缺陷,焊口防腐不合格,没有严格进行管道气密性试验,回填土质量不符合技术要求,虽然在刚通气时不会发生燃气泄漏,但随着时间的推移,管网抵抗外界干扰和耐久性越来越差,运行一段时间后很容易发生燃气泄漏。
1.2燃气管线腐蚀因素影响
燃气管线之所以会出现腐蚀的现象,主要有以下几方面原因:首先,可能是因为施工人员在施工过程中意外形成损点,或者是因为害虫等外力的破坏而使燃气管道出现损点,有损点的燃气管道埋入地下之后与土壤发生化学或者电化学反应,从而造成了严重的腐蚀;其次,燃气管道的阴极没有充分地发挥效力;再次,燃气管道一直都在潮湿或者是腐蚀性很强的介质中,经过长时间的使用,非常容易出现腐蚀的现象,从而导致泄漏:最后,因燃气管道的内壁本身就具有一定的传输介质的腐蚀元素,经过漫长的使用,这是腐蚀元素会慢慢的腐蚀整个燃气管道。
1.3压力、温度等环境因素影响
由于燃气输送压力不稳定以及热胀冷缩的影响,管道受到一定交变应力作用,容易在管道母材或焊缝缺陷处产生裂纹,造成漏气。
1.4违章建筑占压燃气管道
随着人们的生活水平的提高,交通也得到了快速的发展,市政府开始规划开发城市,为了快速地建设好一些公路和游乐措施等其他公共建筑物,没有做好保护燃气管道的措施,破坏了管道的网状结构和加深了管道的裂缝,政府在施工之前,没有和相关部分沟通,了解燃气管道网的分布情况,盲目地挖地基、钻地洞等,在一定程度上破坏了燃气管道网。据新闻报道,近年来,全国各地都发生了燃气泄漏事件,除了燃气管道的质量差这个原因之外,还因为燃气管道上方被其他建筑物压着,导致管道出现更大的裂缝而发生泄漏,据作者了解,其他企业的管道无规则地建设和施工,一些地下水管、阀门、电缆检查井直接覆盖在燃气管道上,威胁着燃气管道网的安全。
2预防和控制对策
2.1新建管网时采取的措施
在燃气管道施工建设时,需要采用高韧性、耐腐蚀、适应性强的管道材料,采用新材料、新工艺,如球墨铸铁管,从源头上,解决了材料的问题。除此之外在施工过程中,燃气企业需要提高员工的综合素质,提高员工的工作能力,注重施工的质量和验收标准,优化管道与管道之间的交叉结构,加装适当的套管,保护整个燃气管道网。在一定的程度上,企业可以把工程质量结合在考核中,进一步提高员工的工作积极性,增加员工对管道的安全保护意识。
2.2强化安全管理措施
(1)加大技术投入,提高科技含量,提升燃气企业的现代化管理水平。如建立SCADA系统、地理信息系统,健全燃气管网档案,配备先进的检漏车、钻孔机、检漏仪,以便在出现漏气时能迅速、准确地找到漏点。
(2)加强设施的定期维护与抽巡,建立管线责任段、责任人和事故第一报警制度,发动社区参与有效控制管网泄漏。
(3)管网检漏是一个系统工程,为防患于未然,必须加强技术培训,培养一支专业的检漏队伍,并且每年要制定检漏计划,纳入生产计划下达,分区分片实施,按管道年限、投产时间、管道材料、运行地段、相邻地下设施等不同情况制定巡检周期和任务目标,对运行时间较长或问题较多的管网要优先进行检漏,然后逐步推进。
2.3组建专业运行维护应急队伍
燃气企业需要根据安装管道、管道网设计、生产或包装燃气、后期工作、维修工作等方面,安排有能力的人担任适当的工作,完善整个企业员工队伍。在管理过程中,需要将管理信息化,高效地传递信息,减少意外的发生几率。而专业的运行维护应急队伍需要随时准备着应对各种特殊情况和危险,制定检测计划,使用多种监测测仪,及时地发现燃气管道的泄漏。并且,该队伍应该将每次预测的数据和维修的管道信息结合,分析和总结出一些规律,便于预测管道的泄漏。
2.4普及燃气安全知识
政府及企业需要大力宣传燃气泄漏的危险、管道的重要性,告诫用户不能私自改接管线和不恰当使用气阀门,同时公民也需要提高保护自己的措施,便于公民在燃气泄漏、爆炸等事故后,可以及时地保护自己,由于燃气管道泄漏出有毒气体,这就需要人们学会判断管道是否泄露,学会保护自己免受伤害,在出现燃气管道泄露的时候,群众应该团结起来,及时报警和呼叫专业维修队伍,一起解决这个问题。
3结束语
城市燃气管道无论是对城市建设还是城市居民都有着重要的影响,燃气管网的安全运行,关系到人民生命财产的安全,燃气运营企业应在加强基础管理、提高技术水平基础上,进一步探索研究燃气管网泄漏事故预防和控制的有效方法,将泄漏降低到最低限度,同时还需要不断地在实践中加以研究和总结,找出更加合理的方法,防止事故的发生,消除燃气重大泄漏事放隐患。
参考文献:
[1]杨立.燃气管道泄漏的原因分析与对策[J].中国石油化工.2012,14(08):15-16.
【关键词】 计算机信息技术 燃气管网运维 应用
城市现代化的标准之一就是燃气管道化,我国日益增长的燃气与现有管道设施之间不成比例,燃气市场还有较大的市场份额,由于燃气基础设施因素尚未被有效开发。与此同时燃气行业具有一定的垄断性质,没有有效的市场竞争,这一模式也给行业带来了不利影响。在管理及运营方面没缺乏技术创新,一定程度上对燃气行业发展形成了阻碍。市场情况是不断在变化的,燃气产品在没有完全的占有市场前,相关替代产品就已经出现,如电力,太阳能,集中供热对燃气行业形成了一定的挑战。对燃气行业而言,要加速推进改革的步伐,创新管理同时加大新技术在运营中应用。
一、信息技术的运用对燃气运维的重要性
社会经济的发展,环境状况日益变的恶劣,频繁发生的污染事件已经让人们意识到了清洁能源及保护环境的重要性。作为一种能源和原料,燃气在不同领域不同用途可以发挥不同的社会、环境及经济效益。如何快速有效定位需求群体,为客户提供优质、高效能源,城市管网建设工作如何开展,已有的管网如何运营都是管理者要考虑的问题。
计算机技术应用主要体现在公司生产运营及销售。信息技术在燃气行业的运用主要是通过相关软件及某些具有代表性的技术,比如数字技术,ERP软件,地理信息系统。通过相关软件运用可以对现有的市场现状进行预测,建立不同情况下的需求模型,对于影响燃气需求的影响因素进行分析,寻找供求之间的平衡点,通过对已有数据进行整理和分析利用大数据技术挖掘数据背后有用信息。并对市场情况进行实时的监测与预测,并对市场中的风险进行一定的预测[1]。
二、信息技术的应用
2.1安全及收益
信息技术的应用一方面是把现实问题转化为数学模型,可以将复杂问题简单化模型化,简单是相对于计算机而言的。第二则是对于已经建立的数学模型进行求解。对于模型建立要求既能够体现出现实问题的特征,同时又要便于用数学的方法解决。实际上对于二者而言很难找到真正意义上的平衡点,在生活实H中只能从实际情况出发,尽可能的满足某一方面或者是某些方面。
计算机信息技术在燃气管网中的运维主要是对相关的模型进行优化、求解,计算。信息技术的运用有助于对相关量进行分析,如管道的流量。对于燃气管优化,其基本特点在于模型之中等式约束与不等式约束二者是并存的,线性与非线性约束同样也是并存的。
应用在管网安全及收益方面。现有的管道运行时间长短不一,管道性能状况各异。某些因素在短时期内是无法改变的,这一类因素将其称之为不可变因素。信息技术运用主要与剩下部分可变因素有关。比如,对于某一条管道的用户流量与价格,适用运行方案,管道周边环境及管内气体运行环境等。通过对运行过程相关情况了解可以从相应方面进行改进,从而降低运行成本,提升收益。对于可变因素的影响可以从以下方面来考虑。建立模型并对不同用户划分不同等级,以此达到结构优化的目的。以用等级模型为基础进一步对用户燃气使用量模型进行优化,从而达到社会与经济效益提升的目的。用户模型建立的内容可以从以下方面来考虑,用户类型,燃气使用量大小,用户在区域上的分布,燃气价格,燃气质量及稳定性,合同履行情况。在综合考虑的基础上对用户进行划分,并以此作为供气的相关依据,并对用户的用气量模型进行优化,达到社会效益与经济效益的平衡点。
2.2数字化管网的建设
数字化管网是自然管道一种虚拟表现的方式,将人文与自然的信息融合其中。数字化管网应该是一个集成的系统,其特点在于空间性,数字性与集成性相互融合。数字化管网包含的信息有管网自身的布局情况,管网运行及建设情况,管网维护情况,管道沿线社会人文情况,每个方面都可以作为单独的系统,数字化则是将不同的系统集中在一起,并通过便捷作用的界面为管理人员的工作提供相应服务和支持。
数字化管道建设首先要完善各个子系统的资料,这些数据资料作为基础为整体系统的运行提相应的支撑。资料在完善过程中会汲到不同技术的运用。如GIS,该项技术的作用主要体现在其数据及图象管理为系统提供的是最原始的信息资料,管线在地图上的位置及相关的属性都能在此方面体现,如管长,管径,规格,材质等。在后期查询时能够一目了然。对于存在一定风险的管道线路,可以在实时监测的基础上进行分析,对风险提前做好相应准备工作,并对事故及危险的应急预案形象化表述,为运营安全及管理科学、规范化提供保障。最后一点也是关键的一点,如果某一处线路出现了故障,计算机能够对该区域进行分析计算,给出影响最小的施工方案。其中涉及到的数据包括了该区域的用户不同等级,用户数量,可以关闭的阀门,故障管道情况,抢修应该做好哪些方面的准备,管道的有效使用期限及使用情况,周边的工作人员的分布情况,维修的相关的记录等,做到有备无患。由于是电子资料,应用较方便,常用的功能如平移,缩放,图层管理等一应俱全。
数字化建设工作的第二步是结合现有的可用资料如设计,施工相关数据并对数据进行校对,对于新投入使用的管道,工作人员要对不完整的信息进行补充,如材料,连接,设备选型,管件等方面。为后期工作奠定基础,避免由于信息不完整造成的工作失误[2]。
最的一步同是对管道沿线环境情况的相关数据录入,此方面数据要考虑到风险相关方面问题,为风险评价及处理工作奠定基础[3]。
2.3数据挖掘
对于数据挖掘定义为从大量完备随机的数据提取隐含于其中的,事先不为人知潜在有用知识的过程。从定义可以看出,显著的特点就是一定量的数据,对于燃气行业而言,市场的规模越大,数据整体的量就越大,数据挖掘不仅仅需要用户的信息,还需要与用户相关的信息。不同信息叠加在一起就形成庞大的数据流。将这些数据集中在一起并运用某种分析方法,就可得出隐藏于其中的潜在有价值信息。可以是数学方法可以是非数学的方法,对于被挖掘的信息而言,可以用在管理,决策,系统优化等方面。
数据的功能主要体现在以下几个方面,首先是关联分析,包括了简单,时序,因果关联,指的是不同数据之间存在的某种联系,并且这种联系能为生产带来一定好处。其次是概念描述。再者是聚类,将数据以不同的标准分为不同类型,并提取其中的有用信息。最后是分类及预测、偏差检测。数据挖掘在燃气行业的应用主要体现在客户细分,燃气销售及预测,管网维修等部分。管理工作的逐渐成熟,工作重点开始向用户细分方向发展,其目的在于确定被服务群体中的优质客户资源及如何有效维护好这部分资源,对于有潜力的资源要做好后期开发工作。用户细分在营销整个过程中一直都受到极高重视,早期细分的标准较为宽泛,得到的数据也只是一些基本的有直接关系的数据,无论从内容还是数据量上来看,都难以满足更深层次发展的需要。而计算信息技术的应用可以有效的处理大量数据,在细分程度上可以进入到更深层次。获取的信息也更有价值。
2.4智能巡检系统
对于燃气行业维修工作是不可避免的,同是也是整体工作中重要的组成部分,一但发生事故,将对人民的生活与安全造成严重影响。传统的巡检工作主要是人工巡检并做相应记录,存在信息传递过程失真,管理人员自身技能及素质,工作效率不高的情况。计算机及信息运用,可以将不同技术结合在一起,在维修过程中将现场资料实时上传,系统存储并进行相应的分析,为后期隐患的排除,风险预测,技术及施工方案的改进奠定基础。
三、结束语
管网运维是一项系统、复杂的工作,信息技术的运用为行业发展提供了技术上的支撑。技术的运用离不开人,管理者在技术运用的同时要优做好管理工作。确保为广大用户提供优质高效的服务,才能在市场发展及竞争中立于不败之地。
参 考 文 献
[1]周镇欢.计算机信息技术在燃气管网运维中的应用[J].科技资讯,2012(33).
关键词:燃气输送;管网运行;发展趋势
前言
燃气输送关系着国家基础工业的发展,是国计民生的重要方面。其中,燃气输送的安全问题一直是社会关注的重要方面,安全体系的建设已经越来越受到世界各国的广泛关注。随着我国城镇化、工业化进程的加快,和城市燃气的发展、供气范围的不断扩大、用户数的增加,安全问题也日益突出,事故屡有发生[1、2]。
安全体系的建设是一个系统工程[3、4、5],涉及技术、管理和法律等诸多方面,其中包括:标准、技术法规、安全评估等。本文侧重论述在技术方面来完善燃气输送安全体系的建设,通过合理的部门监管、企业监控和多级预警联动平台来推进安全体系建设。
1.城市燃气输送的现状分析
1.1.燃气管网缺乏规范管理。目前,城市化规模的扩大促进了燃气管网的建设,同时也暴露出规范管理的缺失。城市管理的条块分割,对地下管线缺乏规范管理,部分建设单位不按规范施工,市民安全意识薄弱都是燃气管网运行中不安全的因素。
1.2.违章建筑严重影响城市燃气管网及设施的安全运行。城市违章建筑很大程度会将燃气管网的风险掩藏起来,不易发现存在的问题。部分居民私自搭建、改造房屋,甚至一些单位未经允许私自在调压设施附近搭建门店,压占小区燃气管道和圈占燃气调压设施时有发生,燃气维修人员无法保证定期正常的巡检维护工作。
1.3.道路改造和建筑施工容易造成燃气管网损坏与泄漏事故。随着城城镇化规模的加快,新修道路施工和旧城区改造施工频繁,城区电力电网改造、通信电缆维修等各类工程施工活动在很大程度上将损伤燃气管网。施工过程中,部分单位施工不规范,并且施工过程中不进行充分的沟通协调,以致时常出现燃气管线破损现象。另外,部分委外维修施工单位在进行临时性改建施工中责任心不强,损伤管网隐瞒不上报,也不通知燃气责任单位维修,将被损坏的燃气管线掩埋地下,给燃气管线运行留下了安全事故隐患。
1.4.居民私自改装末端燃气管线的危害。随着生活条件的改善,城市居民对于房屋装修的要求越来越高,在房屋装修的过程中对末端管线的不正确处理将造成极大的安全事故。不少居民为了室内环境美观,不按照燃气管线管理要求,私自改动燃气管线,甚至将管线隐蔽在整体橱柜内。缺乏良好的通风条件和燃气泄漏报警装置,一旦发生燃气漏泄,极有可能引发中毒和火灾事故。
1.5.温度差异对燃气管网系统的影响。燃气在输配的过程中必须考虑气质条件的影响以及管材在不同温度作用下的热形变,存在应力现象。因此,管网建设项目之初就应当将南北气候差异的影响计算得当,从而避免部分燃气出现冬季结露,影响管道输送以及消除管道热应力造成的破坏。
在一定的设计压力下,燃气供气系统中的输送介质处于低于露点温度下运行状态时会产生结露现象,进而增加管道阻力,导致局部管段压力过高而发生爆炸,因此在设计过程中,应当遵循以下几点:
1.5.1.掌握燃气管网运行区域的地理气象信息,确定输送流体的种类以及气质条件;
1.5.2.确定施工地段的冬季最低气温以及冻土线以下的最低土壤温度等参数;
1.5.3.选择供气系统的压力等级,并合理确定设计压力和运行压力;
1.5.4.计算在设计压力下流体的露点温度;
1.5.5.分析不同管段的热力学参数,采取适当的保温措施,对有可能出现低于露点温度下运行的系统采取措施进行保护。
2.安全体系建设新机制
安全是一切工作的入口和基础.只有在安全的前提下,人民的身体健康和生活幸福才能得到保证,社会秩序才能稳定。
对于燃气输送管网的安全建设,同样可以引入公司管理中作用显著的KYT,KYT活动是针对生产的特点和作业工艺的全过程,以其危险性为对象,以作业班组为基本组织形式而开展的一项安全教育和训练活动,它是一种全员性的“自我管理”活动,目的是控制作业过程中的危险,预测和预防可能发生的事故。
图1形象的描述了人和物两大因素与有效控制安全事故的纽带关系。KYT活动可以应用到管网建设与管网维护的两个重要方面,即在输送管网施工建设过程中进行危险预知训练,从建设的源头进行底层的危险因素排查,列举现阶段所有可能影响安全运行的因素,逐一地进行危险防控与排查,如图2所示。其次,在燃气管网施工结束之后,定期对管网的巡检工作依然重要,管理好管网运行中的风险能够确保系统安全、高效地发挥作用。从事故形成的两大因素(人的不安全行为和物的不安全状态)来看,要在物的条件差的情况下有效地控制事故,必须发动作业人员对作业现场的危险因素加以预测和控制,并采取预防措施,才能减少事故的发生。因此,在燃气输送管网建设中、日常管理中开展危险预知预警活动是减少安全事故的有效手段。
3.燃气输送安全体系建设的对策
技术层面的革新能够很大程度的确保城市燃气的安全输送,以下主要从新材料、预警系统和安全处理机制几个方面进行论述。
3.1.PE管应用与城市燃气管网综合治理
管网建设中需积极选择新材料、新工艺、新技术敷设和改造城市燃气管道,PE管有使用寿命长、耐腐蚀性好、抗震能力强等特点。所以,设计单位在项目的最初期应该确定好项目使用管材,严把燃气管道设计和安装质量这两个关键点;其次,进一步加快城市燃气旧管网的改造与换代,对管网进行区域、地级市、省一级的全面的分批次的改造,更换燃气管网中容易出现安全事故的薄弱环节,例如监控仪表、温度压力传感器、限压阀、管接头等部件。加强燃气工程项目从项目审批到竣工验收全过程控制,对项目审批、选址定点、设计、施工、竣工验收等各个环节严格审查,规范管理运作机制。重点体现在提高燃气管线施工现场管理人员的职业素养与专业技能,严格按照燃气管道设计安装规范标准进行工程管理,对燃气管道的设计、管材选型、沟槽开挖、防腐防冻处理、管线焊接、管线敷设及竣工验收的全过程节点要有一套完整的质量控制标准和流程,并且具备所有节点质量控制的综合得分与记录。
加强燃气管线及设施的安全巡查工作力度,建立这种长效机制来保证燃气输送安全。管线与设施的维护保养比初始施工时的质量更为显得重要,如果平时不注重巡查的工作,细小的疏忽将有可能酿成严重的安全事故。燃气输配管网管理的一项重要内容一方面是对施工过程中的管道、阀门井和调压站等燃气设施的日常性巡检,及时发现问题并解决问题。同时还应该包括施工完毕之后管网运行过程中的例行检查,杜绝安全隐患。管网治理工作是一项长久的现场实地操作性任务,才能发现管道破损、仪器故障、外力破坏等问题。
3.2.基于SOPC+GIS的城市燃气管网信息管理预警系统的开发
可编程片上系统(SOPC)是一种特殊的嵌入式系统,由单个芯片完成整个系统的主要逻辑功能;其次,它是可编程系统,具有灵活的设计方式,可裁减、可扩充、可升级,并具备软硬件在系统可编程的功能,是信息管理系统开发的首选硬件基础。结合地理信息系统(Geographic Information System,GIS)能够实时地远距离的定位管网所有状态,使得整个燃气输送管网处于可控的状态。不同的子系统配合上位机软件通过网络连接到信息综合监控中心。
城市燃气管网信息管理预警系统引入定量风险分析的方法,采用模糊数学的方法,将风险的发生的概率与相应后果进行相乘,从而计算出不同时间段和地区位置中燃气输送管网发生安全事故的概率。基于的前面的需求分析,结合城市燃气管网行业业务需求,城市天然管网信息管理预警应急系统由管网GIS菜单、用户管理中心、设备台账、管网风险预警、应急处理中心。这是一种矩阵式的风险管控模式,首先列举燃气管网中管线失效率、燃气泄露释放速率、泄露质量、管线失效后果分析等主要因素,按照其中严重程度的分级,可能性的分级,及风险的分级标准都可以使用自己的标准。
3.3.加强多级联动预警与快速处置
利用城市燃气管网预警平台可以将管网安全监控分为区、市、省三级,各个区域建立最基层的监控点,燃气公司指派专人进行现场巡查与网络监控,一旦出现问题能够在最短时间、最快速度处理燃气安全事故,确保控制事故的范围。同时,区域可以将事故信息进行上传,通过联网通知其他区域和地级市做好安全检查工作。所有区域逐年的安全检查记录与事故处置记录将汇总备份,以供监控中心统一存档,并且确定每季度、年度的管线传感器、阀门、补偿管等部件的更换工作,健全燃气管网的安全输送机制。
4.结束语
安全是国民生产活动中的重要方面,任何时候都应该将其摆在首要位置。燃气管道的安全运行是关系国计民生,对于燃气这一特殊行业的安全管理工作需要采取多管齐下来规范和治理,离不开政府及其职能部门的高度重视,同时还需要依靠全社会的各方面的关心和支持。以先进的技术手段为基础,辅以完善合理的管理机制,必将大大促进燃气管网安全体系建设工作的向前发展。
参考文献:
[1]周红. 浅谈城市燃气管网安全运行问题及其对策[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2009, Vol.9:238-239.
[2]管江, 李玲. 城市燃气管网安全运行存在的问题及解决对策[J]. 工业技术, 2012, Vol.4:80-81.
[3]李克. 浅谈城市燃气管网安全隐患及对策[J]. 今日中国论坛, 2013, 85-86.
一、燃气管道项目可行性研究报告所要探索的主要内容,重点分为以下几个部分。1.背景及项目开发的必要性和可行性研究
背景调查包括国家政策规划调整,行业发展现状、竞争力分析以及由此得出的对未来发展的前景预测。由大环境带动研究该项目开发的必要性和可行性,以及后期进一步对项目市场营销的准确定位。
2.项目建设
这一部分应该重点包括厂址建设的选择规划以及工艺设备和工程技术的综合考量。厂址选取应重点考虑规模及具体建设条件;工艺设备及技术支持则应重点列出实际可实施方案。这是整个可行性研究报告实施首先应该解决的基本问题。
3.成本预算
项目实施需要应用的原材料、厂址建设、工艺设备的引进、人力资源的调度以及后期工程的维护保养,都应纳入财务成本预算的范畴。此外,除去经济方面的成本考虑,也应结合看待项目对于周边综合环境的影响并最大化消除不必要的资源损耗。
4.经济可行性
即为该项目核心价值的体现。具体体现在:对国家政策的落实情况、技术应用改进情况、对于本地或本区域环境影响、资源配置结构的优化以及对当地经济的振兴。
5.风险评估管理
主要包括对燃气管道项目市场、技术、资源、技术、设备、资金、环境风险等一系列风险因素的进行吸纳和评估,并制定出最切实有效的解决方案。
6.资金收益预测
该方面可从前期项目各项实际投入对比后期具体某段时间内实际资本回收度进行举例分析验证。该项只能用作理论参考,存在一定的可行度,实际情况需要结合当地情况综合考虑。
二、燃气工程可行性报告摘要大纲一、燃气工程可行性报告摘要 - 项目总论
1、项目背景
2、可行性 研究结论
3、主要技 术经济指标表
4、存在问 题及建议
二、燃气工程可行性报告摘要 - 项目建设背景及必要性
1、项目提出的背景
2、项目发展概况
3、投资的必要性
三、燃气工程可行性报告摘要 - 项目市场预测与建设规模
1、市场概况
2、市场预测
3、营销战略
4、产品方案和建设规模
5、产品销售收入预测
四、建设条件与场址选择
1、建设条 件
2、 场址选址
五、燃气工程可行性报告摘要 - 项目工程技术方案
1、项目组成
2、生产技术方案
3、总平面布置和运输
4、土建工程
六、节能节水与环境保护
1、节能及节 水
2、环 境保护
七、劳动保护、安全卫生、消防
1、劳动保护
2、安全卫生
3、消防
八、企业组织和劳动定员
1、企业组织
2、劳动定员
3、员工培训
九、项目实施进度安排
1、工程项目管理
2、项目实施进度
十、燃气工程可行性报告摘要 - 项目投资估算与资金筹措
1、投资估算
2、资金筹措
3、投资使用计划
十一、燃气工程可行性报告摘要 - 项目财务分析与敏感性分析
1、 生产成本和销售收入估算
2、财务评价
3、不确定性分析
4、敏感性分析
十二、社会效益分析
1、社会效益分析
2、项目与所在地区互适性分析
十三、风险分析
1、风险类别
2、风险应对措施
十四、可行性研究结论与建议
1、结论
2、建议
附件
1、项目承办单位营 业执照、法人证书复印件
2、当地规划、国土、环保等部门关于项目的支持文件
3、查新检索报告
4、检测报告
5、相关知识产权 、专利技术复印件
6、自有资金存款证 明
7、相关银行贷款承 诺
【关键词】城市燃气;技术;现状;发展
一、前言
随着我国经济的发展,无污染安全的燃气逐渐走入了人们的日常生活,目前我国城市燃气主要是一液压煤气和天然气为主,随着我国城市化的进程加速,城市燃气未来会朝着高效率和无污染方向进行发展。
二、我国城市化燃气技术的现状
我国燃气近年来在开发、供应和建设上都取得饶有成效的突破,主要有以下几个方面:
1、规范技术标准上有了基本的规定以及模式。在技术上我国南方城市已达到了非常高层次的水平,国家专门成立了天然气技术标准化委员会、城镇燃气标准技术归口单位等用来加强管理;明确规定了除非本国气候、地理因素的差异否则采用国际标准为准则;对规范中不属于安全的问题少规定,促使工作人员的创新的使用前提。于此,在对福建、广州等用燃气较多的城市都实施了相应技术规范的措施。
2、燃气企业的信息化系统有明显发展的今天,随着信息技术的发展、现代企业管理制度的建立和计算机技术的普及,在城市燃气技术行业中信息化系统迅速发展壮大,银行代收费系统、财务计算机联网系统、燃气生产经营系统等一步步建设并逐步使用。比如,西安、上海等地都已建立了良好的城市燃气信息化系统。
3、城市燃气输配的安全性、时效性都更加的完善。因为我国城市的燃气输配系统运用的是中压配气、高压输气的基本原则,建造的管网是多级压力制的,因事故导致的无法供气、供气能力不足、调解不力等问题得到良好的解决,使天然气更为经济、合理、安全的输配,“西气东输”“川气东输”等工程解决了我国四川、重庆、上海等南方城市的燃气困乏问题。
4、大型天然气储罐直接置换天然气工艺成熟技术的应用。此方法超越了落后传统的储罐间接置换技术,置换操作之前,一定要对球罐及管道系统进行非常严格的吹扫工作,为了防止各种杂质在置换过程中产生火花发生危险,且能通过非常好的接地装置消除静电火花的产生,最大程度上把危险消灭在萌芽状态。最大化的具体操作中,调节管道阀门,天然气进人储罐的速度要进行控制,消除在置换过程中由于各种摩擦产生的静电火花,最终解决掉天然气与空气混合发生爆炸的可能性。
5、在我国实现了大型天然气球罐全面国产化。由于以前我国并不具备和掌握大型球罐的建造技术,所以建造这种球罐只能依靠进口。比如说,在西安我国建造了多座1*105m3的天然气球罐,并能使用国外的先进技术对技术路线设计、制造,于此同时联系国外的技术人员对国内安装单位进行指导安装。近年来我国在球罐大型技术化方面发展非常迅速,快速消化并吸收国外技术自行在重庆等地研制成功了两座容积为1*104m3的球罐,并通过分析设计法分析,得到大量的分析数据,使得大型球罐的分析设计研究有了良好的发展基础,目前国内的大型压力容器制造厂技术也都已达到国外同类的先进水平,我国的大型天然气罐国产化的实现标志着我国在大型球罐的建造上也已经达到了国际先进的水平。
三、燃气技术在我国城市中面临的主要问题
1、我国天然气技术科技投入不足,设备落后,供配系统发展缓慢,达不到国际标准。但是也应该意识到,与国际接轨不是简单地引进国外先进技术设备,还应该在市场经济条件下,根据本国的发展情况,通过采用先进的科学技术和消化吸收,使我国的标准规范和国际接轨,使我国的整个燃气系统取得较高的经济效益。
2、燃气供应紧张,在南方城市中价格上涨。由于近年来南方冬季气温偏低,北方的冰雪天气也直接影响到南京、武汉、重庆等城市的用气问题,我国南方城市燃气价格持续走高,如广州由于北方冰雪天气的影响,瓶装液化气价格持续上涨,南京、重庆、合肥、武汉等天然气供应紧张。
3、配系统规模小,配件不够齐全,而导致经济性、可靠性差和安全性。在我国城市燃气上来讲,其主要以居民生活炊事用气和少量的交通运输用气为主,多数以城市区域限制建设小型燃气输配系统,规模小,发达国家在规模上和用气结构上与国内相比要先进很多,调峰、储气应急环节都不够完善。
4、城市燃气企业群雄逐鹿,跨区燃气公司凸显优势
目前,我国各地政府均已开放城市燃气市场,并出台各种政策鼓励城市燃气企业发展,允许民营和外资企业进入该领域。截至2009 年,全国各类城市燃气企业共计200 余家,销售天然气约405×108m3,以中华煤气(中华煤气、新奥燃气、华润燃气、中国燃气、昆仑燃气)为代表的五大跨区燃气公司,共销售天然气158×108 m3,市场份额接近40%;在全国654个县级以上城市中,主要跨区燃气企业进入281个,其中包括省会城市17个,项目所在地主要分布在东南沿海地区、渤海地区、环长三角地区和中南地区等经济较发达地区。
四、我国城市化燃气技术的发展趋势
今后,我国城市燃气技术的发展趋势提高的方向上应把燃气输配系统建设中出现的问题作为改革的基础,立足于现有的技术条件,全面而系统地掌握发达国家的技术,并进行分析比较,能够把高科技专业的研究成果应用到我国城市燃气输配系统,能有机地融合到一起从而推动燃气设备制造和燃气信息产业的发展,使整个燃气技术发生翻天覆地的变化。为了这样的目的应重点研究和发展以下关键技术:
1、重点发展和研究城市高压环状管网、球罐、地下储气库、采用LNG等储气方式。并运用调峰手段的技术进行经济性分析,不同的城市燃气输配情况,进行不同的科技研究,采用合理组合的储气方案。采用燃气空调平衡燃气冬夏季负荷等课题是我国燃气技术发展的关键性课题。
2、将负荷与负荷特性的研究放在基础,建立数据库并建立对管网计算的评价方法和管网的模拟实验,加强实践检验和修正流量计算公式。
3、进一步研究和修正管道埋设的强度计算方法,将高新技术应用于施工、维修改建和运行,研究特殊地形的管道穿越方式。
4、城市燃气设计、运行数据库的建设及软件开发,尤其在SCADA系统、GIS系统、仿真系统和抢险应急系统中有机结合起来并建设公共平台。技术上提高城市天然气的用气率,对于武汉、广州等用气告急的城市,这些将成为无比实用的缓冲剂。
5、大型天然气高压储罐关键设备的国产化研究,新型燃具及燃气装备行业的系统研发和投入生产,能够对管材、管件、阀门的长期研究和改进,调压器超压保护方法与管网的压力工作情况相匹配。
6、事故发生后的安全分析和处理系统的研究,环境、安全与危机的评估以及燃气管网的可靠性分析和风险评估研究。
7、在国际接轨的标准规范中建设。城市燃气系统的标准化建设中,能够让用气系统更加合理和有效配合,例如减少武汉、广州等缺气城市在某些不规范使用燃气,在工业用气上实行恰当的限制政策,让城市用气与国际标准接轨,极大的促进燃气技术的使用。
结束语
综上所述,本文重点对我国城市燃气技术的现状以及未来的的发展趋势进行了详细的分析,目的是提高城市优质燃气的利用率,提高人们的生活质量。
参考文献
[1] 夏健健. 城市燃气技术现状及其发展趋势概述[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2014.
关键词:城市化;天然气需求量;预测模型
中图分类号:TU996 文献标识码:A
收录日期:2013年12月21日
一、引言
随着南充城市化进程的不断推进,天然气需求量不断增大。对南充天然气需求量的预测不仅是建设升级南充市燃气管网、配气系统的基础,也是对天然气市场发展的前景预测。因此,采用适当的预测模型,分析预测天然气需求量显得尤为重要。
二、预测模型的选取
1、动态数列趋势模型。动态数列趋势模型是根据时间数列利用其趋势拟合进行外推的预测方法。最简易的计算模型如下:
yt=a+abt+ε
其中:a、b为常数,ε为随机误差项。
2、二次指数平滑模型。二次指数平滑法是根据时间序列资料,依次计算包含一定项数的时间序列加权平均数,以反映长期趋势的方法。它既不需要存储很多历史数据,又考虑了各期数据的重要性,而且使用了全部历史资料,因此是移动平均法的改进,在预测中应用极为广泛。
记基础数据列为{yt},二次指数平滑法公式为:
S■■=?琢y■+(1-?琢)S■■ (1)
S■■=?琢S■■+(1-?琢)S■■ (2)
式中:S■■为一次平滑指数;S■■为二次指数的平滑值。
3、灰色理论模型。灰色系统理论(即灰理论)是针对“少数据不确定性”问题提出的,在分析少数据行为特征后,在序列的基础上建立起近似微分方程模型的灰建模。灰建模的主要思路是:从序列的角度剖析一般微分方程,以了解其构成的主要条件,然后对那些近似地、大致地满足这些条件的序列建立近似的(信息不完全的)微分方程模型。
在天然气消费预测中,天然气消费量是建模的基本数据。天然气终端消费属于多用户类型,如:商业用气、居民用气、化工用气、炼油用气等,本文主要简化了天然气的终端用气类型,分为工业用气和居民用气。同时,影响天然气消费量的因子很多,具有灰信息覆盖,故为“灰因”,而每年天然气消费量是具体的、确定的,具有白信息覆盖,是系统的“白果”,所以天然气需求是符合“灰因白果”的灰色预测事件。计算模型如下:
■=(x■-■)(e■-e■)
式中:e为自然对数,取值为2.71828;k=2,3,…。
4、其他预测模型
(1)其他时间序列预测模型。通过对历史年份的需求量观测,分别计算其二次差、环比增长速度、增长率和对数差,由计算结果分析可知,除二次指数平滑法以外的其他时间序列中的各趋势外推方法如:二次曲线方程模型yt=a+bt+ct2,指数曲线方程yt=abt,修正指数曲线方程yt=k+ctt,龚伯兹曲线方程yt=kabt等均不适合。
(2)线性回归方程预测。在实际的经济活动中,经济变量的关系是错综复杂的,直接表现为线性关系的情况很少。但是它们中的大部分又可以通过一些简单的数学处理,使之简化成为数学上的线性关系。天然气消费量受很多因素比如煤炭产量、人均GDP、油料产量等的影响,我们可以用回归的方法建立多元方程,利用各因素的相互作用关系模拟天然气需求量的变化趋势。通过统计显著性检验,模型不符合要求。
(3)BP神经网络模型预测。人工神经网络(ANN)模拟人的大脑活动,是一种不需要选取基函数系的非线性函数逼近方法,在模式识别、非线性动态处理及自动控制等领域显示出极强的生命力外,还在预测、评价等方面取得了很好的应用效果。天然气需求是一个复杂的系统,它受多个因素的影响,每个因素对其作用的函数关系又很难界定,因此,天然气需求量预测属于复杂的非线性系统问题。而研究复杂非线性系统的有效工具就是ANN。目前应用最多的是反向传播模型,简称BP模型。
把天然气需求量这个复杂的系统看作是一个黑箱,以实测输入输出数据为样本,输入BP模型。该模型通过对样本进行学习和权值的修核,确定其内部表达,使输入到输出的映像与对象相逼近,整个网络就可以模拟出系统的外部特性。BP模型建立了天然气需求量系统的映射关系之后,就可对天然气需求量进行预测。天然气需求量受多个因素的影响,但由于对技术进步、经济发展水平、能源结构优化等因素作定量描述比较困难,所以此模型操作比较困难。
(4)马尔科夫链预测。马尔科夫预测法是应用随机过程中马尔科夫链的理论和方法研究分析有关经济现象变化规律并借此对未来进行预测的一种方法。但此种方法不能进行远期预测,所以此模型不适用。
三、工业用天然气需求量预测结果
由于前面几种方法都适合于天然气需求量的预测,但通过对灰色理论模型、动态数列趋势模型和二次指数平滑模型方法的实际操作,对天然气需求量进行了预测,并对预测结果进行比较,发现动态数列趋势模型更加适合于天然气需求量的预测,因此我们选取选取动态数列趋势模型对天然气需求量进行预测。
以2005~2012年实际工业用天然气需求量进行动态数列趋势模型预测,设工业用天然气需求量的趋势模型为:
yt=a+bt+ε (3)
其中:2005年时,t=1;2006年时,t=2;以此类推。t=1,2,…;ε为随机误差项。
将2005~2012年南充市工业用天然气消费量数据代入模型得到表1。(表1)于是,工业用天然气需求量的趋势模型为:
■■=-326.1221+508.7598t (4)
根据模型求得工业用天然气2013~2020年需求量预测值如表2。(表2)根据以上模型的计算,预测到2013年南充市工业用天然气需求量将达到4,250万立方米,到2020年天然气需求量将达到7,810万立方米。比2012年销售量4,000万立方米增加0.9倍以上。
四、民用天然气需求量预测结果(表3)
于是,民用天然气需求量的趋势模型为:
■■=705.6596+987.7635t (5)
根据模型求得民用天然气2013~2020年的需求量预测值如表4。(表4)根据以上模型的计算,预测到2013年南充市民用天然气需求量将达到9,595万立方米,到2020年天然气需求量将达到16,500万立方米。比2012年销售量7,780万立方米增加1.1倍以上。
五、研究结论
通过以上模型分析得出的研究结论是南充天然气需求量预计到2020年2.5亿立方米,其中工业用气7,810万立方米、居民用气16,500万立方米。因此,南充市在城市化进程中,应紧密结合预测的天然气需求量,来进行城市燃气管网、配气系统的建设升级,并采取相应措施,适应这一发展的需要。
主要参考文献:
[1]叶倩.城市天然气需求预测研究及应用[D].重庆大学硕士论文,2010.
[2]钟红霞,从荣刚.天然气需求因素分析:OECD国家天然气发展的历程及启示[J].石家庄经济学院学报,2013.2.
[3]周子卜,李莉,张淑英.基于灰色理论的天然气需求预测[J].天然气勘探与开发,2006.3.
[4]李兰兰,诸克军,杨娟.天然气需求价格弹性研究综述[J].北京理工大学学报(社会科学版),2012.12.