天水市供热公司甘肃省天水市741000
摘要:随着城市化进程的不断加快,城市供热系统建设巨大发展的同时,也面临着诸多运行安全问题,其中尤以管网失效引起的管道泄漏带来的影响最为突出。防控安全事故的关键在于掌握各因素之间的相互作用关系以及逻辑关系,并以此为基础实施定向干预。就当前实际状况来看,故障树方法是一种较为有效分析与识别城市供热管网泄漏原因的方法,同时能够对风险因素实施分级排序。基于此,本文笔者以方法为基础,结合实际工作经验,着重分析城市供热管网泄漏关键可控制风险因素,并给出有效的防控对策,望借此为相关工作提供参考的依据。
关键词:供热管网;泄漏;关键可控制因素;防控对策
1引言
近些年来,随着社会经济的快速发展,人们的生活质量得到大幅提高,对于供热管网的依赖程度也不断加深。供热管网系统也随着人们逐步扩大的需求而不断进行改扩建,规模趋于复杂化与庞大化;再加上部分地区供热管网年久失修,供热管网泄漏事件逐年增加,供热管网运行安全得到社会各界人士广泛的关注,也引起相关部门高度的重视。供热管网泄漏事件的频繁出现,一方面造成了资源的白白浪费,另一方面也影响了人们的正常生产与生活,不利于社会的和谐与稳定。因此,全面挖掘供热管网泄漏关键可控制因素,同时制定针对性的解决对策是当前相关部门亟待解决的问题。
2供热管网泄漏关键可控制因素分析
2.1城市供热管网泄漏事故现状调查
总体来看,城市供热管网管道铺设的方式主要包括三大类,即管沟、架空与直埋。其中,架空铺设由于会限制车高、大幅影响市容,因此这种管网铺设方式在城市改建过程中逐渐被淘汰;而管沟铺设主要优势在于维护检修方便,但前期施工投资大且周期长,在后续使用过程中极易出现积水或者渗水的状况;直埋铺设是供热管网铺设中使用最为广泛的一种形式,也是本文研究的主要对象,其主要是把保温管直接埋在地下土壤中,具有较高的防水性能、耐冻性能以及抗压性能,施工投资也较少,但故障频率较高且维修难度大。
通过查看相关资料,大量学者对城市供热管网事故原因进行了分析与总结;例如,有人认为影响油气管道事故的风险因素包括公众教育、管道最小埋藏深度、管道焊缝存在缺陷以及土壤电阻率等。也有人认为管道铺设施工不当、线路标志不齐全、违章占压等因素也会引发管网事故。虽然有研究,但在供热管网泄漏关键可控制因素的研究方面少之又少。
2.2供热管网泄漏关键可控制风险因素故障树模型的构建
故障树分析法是基于某种工作环境,将人们最不希望出现的事件当作是顶事件,采取规定符号把可能引起系统故障的因素遵循一定的逻辑关系并自上而下进行联系在一起,逐层实施分析与追踪,最终发现系统故障的最根本原因。借助演绎分析,可以十分直观的看出系统不同层次的单元功能故障与系统故障之间存在的内在关联,从而精确定位故障诱因与原因组合,最终制定出有效的防控措施。
以供热管网泄漏为例来看,管网泄露主要分为附件泄漏与管道泄漏这两大类,其中供热管道泄露主要表现为管道开裂与穿孔。施工不规范及腐蚀都会导致供热管道出现穿孔,但最主要的原因是由于管道输送介质硬度过高、保温结构老化以及管道清管效果差;而施工不规范主要原因包括管道安装、管沟施工以及管道焊接误操作。管道开裂往往包括施工缺陷引起的开裂、应力腐蚀开裂以及外力破坏开裂等。
2.3供热管网故障树的定性分析
供热管网故障树定性分析的主要内容包括:(1)对各基本事件的风险等级进行综合分析;(2)对结构的重要度进行分析;(3)对故障树的最小割集进行求解。其中,最小割集是系统出现故障诱因基本事件的最小集合,覆盖在此集合中的全部基本事件出现是导致顶事件出现的充分必要条件,从某种意义上来看代表着故障的危害性。不难看出,最小割集越多则表示诱发顶事件出现的形式就越多,其造成的危害性也就越大;最小割集同样也分为四个阶级。而结构重要度主要是从结构上判断每个基本事件诱发顶事件的贡献度,一般不涉及每个基本事件自身出现的概率。通常而言,每个割集中的基本事件越少,则表明事故链越短,越容易诱发事故。在相同阶级的最小割集中,同一基本事件的出现次数越多,则表示此基本事件是大多数故障诱因之一。如果降低此基本事件的出现几率,就能够大幅降低事故出现的几率。
供热管网泄漏风险因素能够被划分成不可控因素也就是环境因素以及可控因素也就是管理、人为失误因素。目前来看,可控因素主要包括腐蚀与施工缺陷等能够通过强化操作人员技术水平、提高施工质量等措施来减少供热管网泄露事故出现的次数。从整体层面上来看,风险等级是一、二、三级的基本事件往往牵涉到管理人员、施工人员以及操作人员的不正确行为,而这些恰恰属于可控制因素;而超过三级风险等级的基本事件往往是管网所处外界环境决定的,属于不可控制因素。同时,本次收集最小割集中涵盖的基本事件与管理不当以及人为操作失误相关的最小割集数较多,超过了总割集数的九成。不难看出,减少管理不当与人为操作失误是避免管网泄露的大致方向。
汇总已有供热管网泄露的风险因素,并通过故障树模型来看,供热管网泄露关键一级可控制风险因素包括填料选择不当、阀体选型不当以及人为恶意破坏等;而供热管网泄漏关键二级可控制风险因素包括腐蚀检测不到位、焊接表面预处理差、焊接后没有进行清渣、没有及时发现附件存在的质量问题、回填土中包含大量尖锐物、管沟埋藏深度欠缺、焊接工艺不规范、焊接方法选用不合理、焊接材料选用与实际相悖、管道铺设过程安全监察工作落实不到位、安全经费投入不够、安全信息流通堵塞、操作人员安全教育不足、操作人员相互之间缺乏交流、专业技术人才缺乏;供热管网泄漏关键三级可控制风险因素包括线路标志不清晰、社会关系处理不恰当。
3供热管网泄漏关键可控致险因素的有效对策分析
3.1采用智能化方式代替部分人工操作环节
对供热管网可以根据起在役年限、管线的材质和管壁的状况对其分出级别,再根据管线级别的不同采用不同等级程度的巡检和防护;再使用计算机系统、传感技术对对管道腐蚀检测系统进行设计,这样就可以使其代替人工配合仪器的检测模式;与此同时,还要将管道视觉焊接技术及时进行引进,从而完善管道施工时的自适应焊接技术,从而不断提高焊接质量。
3.2加强对人的管理技术
加强对人的管理技术,首先,管理人员可以根据过去在供热事故方面出现的案例制作出相关的管网阿暖手册和安全制度,并对工作人员定期开展安全教育和相应的培训工作,从而使得施工人员的安全意识不断得到增强;其次,对即将上岗工作的施工操作人员需要进行相应的岗前培训工作,从而保证施工操作人员在施工时是凭证上岗;然后,监理人员需要做好相应的监理工作,加强对管网的验收和检查工作,从而避免管网出现泄漏情况,从源头上对可能出现的危险因素进行控制;最后,将安全检查工作的责任制度进行落到实处,并建立相应的巡检量化考核标准,这样可以使用智能化的巡检系统对安全检查人员进行GPS定位,如果有隐患发生,就可以保障上报的及时性和处理的即时性。
4结束语
综上所述,在我国社会的快速发展下,城市化进程的脚步也在不断加快,使得城市供热系统的建设取得了巨大发展,而在其发展的同时,也出现了很多运行安全的问题需要解决,特别是管网失效引起的管道泄漏的相关问题尤为严重。本文主要分析了供热管网泄漏关键可控制因素分析、供热管网泄漏关键可控致险因素的有效对策分析,从而不断提高网管泄漏方面的对策,避免其泄漏对人们的生活和生产造成影响,避免造成资源的浪费,不断增强企业的经济效益,推动我国社会的可持续发展。
参考文献:
[1]谢嘉敏,杨其华,张若玙.基于节点参数分析的PE燃气管网泄漏检测方法[J].科技通报,2019,35(01):213-217+223.
[2]李征.长输供热管网数字化监测方案分析与应用[D].北京建筑大学,2018.
[3]赵子君.燃气管网泄漏事故应急处置及预防措施[D].北京建筑大学,2018.
[4]德国英福康燃气泄漏检测设备和微型气相色谱仪助力燃气管网运行安[J].煤气与热力,2018,38(10):26.
[5]张继信,邢雪,高建村,张樱凡.城市供热管线泄漏风险分析及预防控制措施研究[J].北京石油化工学院学报,2018,26(03):59-64.