数字孪生燃气系统输配调度研究及实践
为解决现有燃气管网调度服务系统在智能调控、应急灾备、智慧服务等方面安全性、便捷性、智能性不足的问题,基于数字孪生智慧燃气关键技术,对燃气系统输配调度进行了相关研究。基于北斗短报文、4G/5G等技术实现燃气系统物理实体与调度平台间的数据通信,提高了通信的可靠度;通过分布式控制、协同控制等技术,实现从调度平台到场站的实时控制,最终实现场站与平台间的数据双向传输。数字孪生燃气智能场站系统,可对各个场站压力、流量等状态进行实时监控。基于构建的燃气管网数字孪生体,实现输配调度方案生成与迭代优化。首先,通过实时感知、气体泄漏检测、分布式控制等技术感知、构建燃气系统物理实体;从几何、物理、行为、规则四方面分别对供给侧、输配侧及需求侧的燃气系统进行管网、流程、业务等方面构建虚拟模型,并依次进行单元级、系统级与复杂系统级的模型组装、验证,实现各级虚拟模型的逻辑融洽,构建燃气系统虚拟模型;数据中心通过北斗、4G/5G等通信方法连接物理实体数据,并接收虚拟模型运行后的结果数据,并通过数据清洗、归一、融合等方法进行数据的整合。然后,调度服务平台基于整合后的数据生成初步调度方案,通过数字孪生体进行仿真验证且通过人工审核后,转化为可执行调度方案并下发至燃气系统物理实体执行,实现多场站之间的协同调度。最后,通过实时监控反馈结果,作为燃气系统数字孪生体新的数据输入,迭代优化调度方案。本文整理于网络,如有侵权请联系删除
2021-12-30
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LNG管道施工敷设和焊接检查
1、管道施工敷设在LNG管道施工敷设中,应注意以下内容:①不锈钢LNG管道在正式进场前,需要利用“光谱分析法”对其进行检测,每次进行检测时的管材数量需超过1根,并且在管材检查时会随机在上面筛选3点,检查材料中的Cr、Ni含量,并且在对不锈钢LNG管道进行存放时,也需要避开和普通碳钢管堆放在一起,防止结构锈蚀问题的出现;②不锈钢LNG管道的法兰结构,会利用焊接的方式进行处理,从具体施工情况来看,会使用带颈对焊法兰来提高结构稳固性,以满足相应的规范作业要求;③在不锈钢坡口位置,各取100mm的范围在上面涂抹上白垩粉,从而避免焊接时飞溅物污染焊件的表面,而法兰使用到的非金属垫片,其中的氯离子含量需控制在5×10-7以内,避免构件腐蚀问题的出现。2、管道焊接检查完成LNG管道焊接处理后,需要按要求对焊接质量进行检查,从具体作业情况来看,需注意:第一,对于焊接表面进行检查,查看焊缝宽度、焊接高度是否满足要求,同时检查是否存在漏焊、鼓包等问题,确定表观质量没有问题后,开始进行LNG管道内部完整性检验;第二,在对接焊缝的检查中,需要对其进行100%射线探伤检查,及时返工不合规位置,提高LNG管道焊接质量的合规性。尤其是角焊缝更需要进行100%焊接质量检测,常用的检测方法包括渗透检测、磁粉检测等方法,以提高检测结果的准确性。本文整理于网络,如有侵权请联系删除
2021-12-30
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城市燃气调度的基本现状以及存在的各种问题
目前,城市燃气企业已经意识到,企业在运营的过程中,需要对信息化技术进行充分性的应用。因为对信息化技术的有效利用,可以使企业的生产管理水平得到非常明显的提升,并且还可以在企业的内部构建完善的信息化系统,如客服服务系统、收费系统、官网巡检系统等。现阶段,城市燃气企业信息存在的局限性,主要有以下的几点:1、城市燃气企业在进行具体的管理过程中,没有对管理平台实行一体化的模式,而是各个子系统之间独立存在,信息资源没有办法得到有效的整合,从而使各个子系统之间的信息只是独立地存在于各自的系统中,系统之间缺乏必然的联系,准确地说各个子系统信息形成一座“孤岛”。2、当管理平台信息出现问题以后,由于信息没有达到一体化的模式,从而在对其进行管理,以及维修过程中,都会导致对其不能进行全面性的管控,进而没有办法对其采取及时性的追踪,那么所存在的问题就没有办法得到及时性的解决,这样就会使工作效率非常低。3、虽然有一部分城市燃气企业已经采取信息化的模式,但是并没有对信息化进行充分性的利用,从而没有实现数字化管理模式,对已经出现故障的问题,没有办法进行必要的统计,以及对其进行有效的归类,这样就会使问题反复的发生,但是问题依然没有得到实际性的解决,由于没有对以往已经产生的故障采取综合性的统计模式,以及对其进行有效的分析,而是当问题发生时,只是遵循照旧的模式,最终使整体效率,没有办法达到质的改变。本文整理于网络,如有侵权请联系删除
2021-12-30
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城镇燃气管网动态分级
在对城镇燃气管网进行全面普查的基础上,建立健全燃气管网台账,根据普查和检测结果对管道进行等级划分,以事故后果严重程度为附加影响因子,最终得出该段管网修正风险等级,以此为依据来合理运用有限的人力和物力资源,有计划、有步骤地进行燃气管网的定期检测、维护和更新改造等工作,达到最为有效的减少风险的目的,提高运维效率,降低运维成本,保证安全运行。1、管道等级划分根据SCADA系统历史数据、运维经验、管道现状检测和周边环境对每段管道进行等级划分,一般综合考虑管道的使用年限、管道敷设的时间、施工的质量,埋地管的埋地深度、地下水位、管道所在地土壤性质、防腐层类型、管道运行故障数量等因素,必要时可以开挖获取基础数据,再根据所有检查检测结果进行管道相对评级。本方案将所有类型管道的检查检测结果按出现损伤的可能性相对程度来划分等级,共分为5级。2、事故后果严重程度评级量化事故后果严重程度综合考虑管网压力级别、所在地区等级及事故后修复难度,其评级量化由以下事故后果数值矩阵来确定。3、管网风险量化及动态分级根据管道等级和事故后果严重程度等级量化后矩阵计算,得出该段管网风险值,随检测情况变化随时调整数值并按下表方式进行管网风险动态分级。管网风险等级直接影响因素为管道等级,附加影响因子的事故后果严重程度等级为4级以上时才对管网风险等级有所影响。管网风险应根据实时状况的变化随时更新评价,形成动态管理。本文整理于网络,如有侵权请联系删除
2021-12-30
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燃气管网的调压设施设计要点
工业厂房燃气工艺流程示意如图所示:从厂区外市政道路已建的DN200中压埋地管道处断管加DN200PE三通。为后期检修方便,在距离三通2m处加装DN200阀门井(单放散),通过中压管道将燃气运送至室外中-中压调压柜,调节至设备所需压力,入户立即加装法兰球阀和电磁阀进行总控,分支后经过滤器将燃气送至计量设备进行计量,最后通过金属软管接至工业炉燃烧器阀组。 气源接入厂房前要根据设备需求进行调压。调压设施一般采用落地式调压柜,其选型应根据中压管网压力、工业炉额定压力和小时用气量等参数确定。计算流量应按调压柜所承担的最大小时输气量的1.2倍确定。管道的经济流速宜控制在6m/s左右,流速超过10m/s时容易引起管道震动。调压柜进口前100m内应设有阀门井,且阀门井距调压柜距离不宜小于5m。该玻璃制瓶厂一期工程有2台工业炉,单台用气量1000m3/h;二期预留2台工业炉,单台用气量170m3/h,总用气量2340m3/h,额定工作压力均为150kPa。4台工业炉压力一致,可共用1个调压柜。调压柜选型参数进口压力:0.2~0.4MPa,出口压力:150~155kPa(可调),流量范围:0~2808m3/h,进出口管径均为DN200。调压柜出口侧设放散管,管口高于地面4m。由于玻璃窑炉生产工艺要求严格,不能随意停炉,若调压柜仅设置调压通路,则检修时易造成停炉经济损失,所以调压柜采用两路调压加一路旁通。本文整理于网络,如有侵权请联系删除
2021-12-30
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数字孪生燃气管网综合调度指挥系统研究及实践
为解决现有燃气管网调度指挥系统在运行调度、应急指挥、决策支持等方面信息化、智能化水平不足的问题,结合数字孪生技术,在燃气管道数字化构建、燃气信息系统整合方面进行了相关研究。在燃气管道数字化构建上,以燃气管网地理信息数据为基础,通过数字孪生技术,集成管网运行监控、调度管理、应急指挥、管道完整性管理、设备管理等业务数据,构建基于数字孪生体的数字化燃气管网,实现集输配调度、应急指挥、抢维修、完整性管理、知识库管理、人员培训等功能于一体的燃气管网综合调度指挥系统。如在多个场站之间应用协同控制策略,实现调压、调流的区域协同;在应急时可视化事故情况并、规划应急路线及资源,并进行三维虚拟方案仿真;通过视频、地图等方式指导抢维修作业;将不同部门、不同系统、不同业务的文档统一管理、共享,完成闭环管理。在燃气信息系统整合上,燃气管网数字孪生体融合了SCADA、GIS、管道完整性管理等系统,实现系统数据整合、共享与可视化展现,以“一张图”的方式实现集成展示、综合分析,以及统一化移动APP等服务,通过移动APP可实时查看燃气调度信息。本文整理于网络,如有侵权请联系删除
2021-12-29
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LNG储罐基础施工和消防水池施工
1、储罐技术施工在LNG储罐基础施工前,要做好以下3方面工作:(1)在储罐开始作业前,需要按要求做好储罐吊装前、空罐吊装过程、满罐运行状态等内容进行检查和测试,确保各节点质量的合规性。从实际应用情况来看,需遵循GBJ128—90《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》,满足相应的规范要求;(2)在对LNG储罐进行吊装前,会使用到地脚螺栓来进行固定,灌注期间也会使用一次灌浆成型方法来进行处理。在地脚螺栓前期进行预埋处理时,需要控制好其尺寸精度,并且在吊装前做好修正处理,以提高作业过程的安全性;(3)在基础施工期间,也需要提前预留好储罐基础孔,随后利用地脚螺栓对其进行临时固定,并对各项参数进行检查,如果不满足要求也需要返回车间进行重新加工和修正,以提高作业结果的可靠性。2、消防水池施工(1)水池浇筑作业。在水池浇筑作业中,需注意:第一,在消防水池浇筑期间,其内容可以细分为底板浇筑、壁板浇筑和顶板浇筑3个环节。所使用的混凝土强度不低于C30,而抗渗等级需达到S6以上,所使用到的水泥材料类型为P.O42.5;第二,为了避免地基出现不均匀沉降问题,在实际应用中,也会使用回填的方法来提高回填层稳定性,并且回填层也需要进行分层碾压,每个回填层厚度不超过50cm,待密实系数超过0.96后,进行下一层回填作业;第三,壁板和顶板的浇筑和振捣过程不能同时进行,避免结构受到过载顶板应力造成裂缝问题;第四,在作业过程中也需要做好防渗砼体的养护处理,完成浇筑后养护时间不低于7d,并且在养护过程中也需要做好保温、保湿工作,以确保结构成型质量,另外,在拆模工作结束后也需要利用塑料薄膜来对其进行养护,周期超过14d,以提高水池成型质量。(2)进行闭水试验。完成水池浇筑成型作业后,也会按要求进行闭水试验,其原理是根据设计水位向蓄水池中进行注水,随后对于水池的渗水量进行统计,并对其外观稳定性进行检查,以确定水池的合理性。在闭水试验中,注水总时长控制在5d以上,并且每次提升水位的时间应超过4h,然后停止12h后再进行下一水位的充水。而且在充水过程中也需要对材料施工质量做好检查,如果发现结构出现漏水问题,并且漏水问题比较严重,那么此时也需要及时停止继续注水,等待渗水部位处理质量满足要求后,再进行后续的充水作业。(3)水池渗漏治理。在结构施工过程中,受到施工操作不合理、混凝土收缩、温度变化过快等因素影响,将会导致消防水池出现渗漏病害,如施工缝渗漏、变形缝渗漏、混凝土局部渗漏等。在出现此类问题后,也需要采用针对性措施对其进行处理,如注浆处理技术、外层加厚铺装等,以注浆处理技术为例,在实际应用中,需要按要求拌和缝隙填充材料,如环氧树脂便属于常用填充材料,而材料在填充过程中,注浆压力需要控制在0.3~0.5MPa,使得材料可以均匀填充到缝隙当中,从而提高水池结构的密封性,满足长效使用要求。本文整理于网络,如有侵权请联系删除
2021-12-29
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智燃网致力于推动智慧燃气发展,提供智慧燃气解决方案,为中国燃气信息化进程助力
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