什么才是智慧燃气?
智慧燃气指利用新一代信息技术,结合燃气行业特征,通过智能设备和物联网,全面感知企业生产、环境、状态等信息的全方位变化,对海量感知数据进行传输、存储及处理,实现对数据的智能分析,从而达到“智慧化”的状态。该技术以更加精准、动态的方式辅助燃气企业的生产、经营、服务及管理等环节,提高企业运作效率,降低人工成本,规范生产运营中的各个环节,降低事故发生的可能性和严重程度。 智慧燃气建设的技术路线为:基于城市信息模型(CityInformationModeling,CIM)+BIM技术,在“智慧城市数据底座”上叠加燃气业务数据,构建“智慧燃气数据底座”。在此基础上,研发构建管道安全管理、燃气事故应急处置、异常用气行为分析等智慧燃气应用场景,其关键核心内容分为底层数据库的建立(感知层)、实时数据画面的传输(传输层)、数据的分析处理(中心大脑)以及结果应用(智慧场景)4个环节。智慧燃气是一个系统工程,基于标准体系和政策体系,分为感知层、传输层、应用层3个层面。1、感知层 感知层的技术目标是构建城镇燃气完整的数据体系,包括管网、场站等基础设施数据和运行数据。针对部分城镇燃气基础设施数据库不完善,如中低压管道地理位置信息不准确、入户管道信息缺失等问题,应采用相控阵、雷达、电磁波探测等技术逐步完善基础信息。针对城镇燃气体系门站、调压站、城市综合体等重点环节的数字化建模困难的问题,建议在建设初期采用建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM)进行建模。针对终端数据采集装置智慧化程度不足的问题,应加快AI智能监测终端的研究与应用。 2、传输层 传输层的技术目标是实现终端数据的可靠、低功耗、安全、实时传输。针对用户燃气流量表、压力检测表、阴保数据监测器等数字化的数据低功耗传输问题,应加强窄带物联网(NarrowBandInternetofThings,NB-IoT)技术的应用。针对应急抢修、第三方工地、场站等图像化数据的实时传输问题,应加强5G技术的应用。针对传输层网络数据的安全传输问题,应推进加密芯片的应用,加速远程终端单元(RemoteTerminalUnit,RTU)、可编辑的逻辑控制器(ProgrammableLogicController,PLC)等网络安全硬件设备的国产化研制,加强安全软件、客户端的开发,加快网络安全平台的建设。 3、应用层 应用层的技术目标是将采集整理后的数据进行实时智能分析,得出可用于指导生产运营的决策方案,建设智慧燃气系统中心大脑平台,并开展多场景应用。针对现场工作人员的不安全行为,如不穿工装、不佩戴安全帽、吸烟或、打电话,装车未设置警示牌等,应利用边缘计算算法,开发场站AI视频监控,实现对场站、储备库、调压站等场景的实时监控。如人员装备图像识别系统,利用最新的深度学习与人工智能技术,结合后台工单信息,关联识别操作人员装备是否佩戴齐全,可为安全员现场监督提供有力保障。通过布设区域智能检测识别系统,可实现对第三方施工人员行为的实时监控、报警管理等,使管理者能及时、高效地对现场进行管理与指导,杜绝现场不安全行为。 针对采集到的海量数据,应进行智能筛选、科学完善,从而构建完整的数据库。然而如何构建科学的算法、评价体系,将海量的数据进行合理化的简化,形成可用于指导生产的决策性参数或规律是目前亟需解决的问题。例如,城镇燃气管道系统是城镇燃气系统生命线,其数据库包含复杂的管道数据、运行数据、环境数据等,需决策者进行大量的综合分析才能掌握管道系统的安全状态。发挥多源数据融合优势,开展数据驱动的机器学习燃气管网“微泄漏”识别研究,通过温度、压力、流量及第三方工地施工监测等大数据信息分析,识别出燃气管网可能存在的“微泄漏”,以提升管网的安全运营管理水平。因此,围绕高压、中压管道,构建安全监测及管控关键指标,根据管网的缺陷数量、防腐层状况、阴保系统状况、地质灾害敏感点、管材基础信息、压力温度流量(管道压力、温度传感器对接)等数据,构建管道健康指数系统,定量直观地评估管网健康安全状态。
2022-04-08
379人已浏览
关于城镇燃气安全的探讨
目前中国正处于燃气管道的高峰发展期,然而,随着燃气管道投运时间的增长,“老龄化”趋势日益凸显,燃气行业事故频发。据《全国燃气事故分析报告(2020)》披露:2020年全国(不含港澳台)共发生燃气事故615起,造成了92人死亡,560人受伤。因此,及时准确地掌握燃气管道的运行状态,对管道做出科学性的安全评价,降低管道失效风险,减少管道维修次数,有效防止相关安全事故发生,保障燃气管道安全运行显得尤为重要。 完整性管理是石油天然气行业内广泛认可的一种管道安全管理模式。长输管道完整性管理上的相关技术已非常成熟,但城镇燃气管道由于敷设环境、管径尺寸及运行压力等方面存在较大差异,其完整性管理不能完全照搬长输管道完整性管理的技术、体系及流程,需要针对城镇燃气管道特点,开展针对性研究。 有效开展城镇燃气管道完整性管理活动,必须建立相应的管理体系。燃气管道的时间跨度长,运行时间至少在数十年以上,在其长期服役过程中,城市建设影响管道安全的因素不断变化并可能滋生新的影响因素,需要建立全生命周期的安全保障体系;燃气管道及其周边设施的建设和管理可能分属数十个单位,统筹管理上存在较大难度,如何完善燃气管道企业已有的管道完整性管理体系,覆盖管道的全生命周期,协调燃气管道与周边建(构)筑物的关系,将城镇燃气管道完整性管理(图4)纳入整个城市的公共安全管理体系,是城市建设发展过程中必须解决的关键问题。城镇燃气管道作为一种重要的基础设施,是一个复杂庞大的系统,具有管网覆盖广、分支多、线路复杂、管材种类多、管径变化频繁等特点。建立大型管网信息平台,将复杂信息数字化,实现集中控制,促进资源共享,是当今时代发展的必然要求。管道数字化可提高现有管道系统的效率,充分整合各类资源,实现管道基础信息共享,综合利用多方面力量加强管理。因此,加快实现管网系统数字化是当今管道行业的重要任务,而管道完整性信息管理又是管道数字化的核心部分。 历史失效数据是管道完整性管理的重要基础资料,管道定量风险评价的准确性很大程度上依赖于管道失效数据的统计分析结果。欧洲、北美等发达国家很早就建立了管道失效数据库(PHMSA、EGIG数据库等),中国在管道历史失效数据的收集方面尚处于起步阶段,缺少功能齐全、数据丰富、来源可靠的失效数据库。因此,建议建立全行业或全国范围的管道失效数据库,为油气管道安全风险管控、构建管道事故管理机制提供依据。 燃气管道完整性管理是管道安全发展的必然趋势,我国目前在这方面与国外水平相差较大,还没形成有效完善的管理体系,相关技术和安全法规还不健全。
2022-04-08
225人已浏览
天然气高效利用技术
天然气高效利用技术一方面指通过科学路径,如多能转化输出、电化学方法等,提高天然气的能源利用率;另一方面是指基于天然气构建多能互补能源系统,通过协同互补,提高天然气的利用率。 1、无论通过哪种途径,其核心问题是3个“匹配”问题:①天然气与光伏、电能、生物质能等能源的匹配问题,需构建科学的系统运行模式和商业模式,充分发挥各种能源的优势。②系统各模块能量的匹配问题。天然气转化为可输出能量的过程中,各环节的能量如何合理匹配,如何合理利用废弃的能量,降低转化过程的能量损耗。③输出能量与用户的匹配问题。为降低能量储存过程的损耗,需对用户的用能需求进行科学分析。某燃气公司针对酒店、医院等中小型用户,自主研发、定制了气电互补分布式天然气供冷装置,该装置以“气电互补、削峰平谷、智能调控、小型撬装”为研发理念,解决了现阶段传统的以天然气为能源的制冷机组效率低、经济性差等问题。2、天然气高效利用系统中能源的种类和能量的输出方式复杂多样。同时,由于天然气高效利用一般针对中小型用户,其用能习惯波动大、用能不连续等现象均会给系统的稳定性和运行效率带来影响,这一现象会随着装置规模的降低、装置能源和能量种类的增加而愈发明显。需对其进行系统的研究,一是通过优化系统设计,避免不同模块之间的冲突;二是采用先进的控制技术,降低系统响应时间;三是通过大数据分析,提前对系统工况和用户需求进行预判。 3、天然气高效利用系统如能实现准确的自动化控制与智能无人化管理,其在经济性方面的竞争力将得到大大提高。 4、现有的天然气分布式发电装置的发电效率普遍低于33%,较新型的固体氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCell,SOFC)发电技术(发电效率普遍高于50%)相比,存在着难以消除的差距。但SOFC也面临着长时间稳定性差、不能满足随启随停需求以及成本较高等问题。
2022-04-08
255人已浏览
城镇燃气行业发展现状及信息化概述
近年来,全球尤其是亚洲地区新兴经济体能源消费增长迅猛,原有以化石燃料为主要能源的供给方式给生态环境带来了极大挑战,同时人类也面临着未来化石能源枯竭的严峻形势。在此背景下,以能源高效利用、低碳转型为核心的能源革命正在全球范围内掀起。以习近平同志为核心的党中央统筹国内、国际宏观环境,提出了适合中国国情的“2030碳达峰、2060碳中和”的“双碳”发展重大战略决策。围绕能源革命和“双碳”发展目标,国家出台了一系列政策措施,各行各业对发展“低碳”、“近零碳”能源的重要性和必要性有了显著提升。与此同时,以人工智能、大数据、5G技术等为代表的新一代信息技术迅速发展,新一轮科技革命和产业变革正在进行,社会生产力不断提高,产业结构逐渐优化升级,也给能源行业带来了新的发展机遇。面对世界百年未有的世界大变局,“双碳”战略是能源革命的发展目标,能源低碳转型是实现这一目标的有效途径,以信息革命为主导的新一轮科技革命和产业革命是提高生产力、优化产业结构、提高经营效率以及提升安全管理水平的重要手段。天然气行业是能源行业的一大分支,城镇燃气是天然气产业链下游的核心环节。在能源革命、新一轮科技革命和产业变革历史性交汇的重要时期,天然气具有相对低碳、稳定性强、灵活性高及经济性好等优点,被认为是中国实现“双碳”目标的过渡能源。在2030年前,天然气将大量替代煤炭、石油等高碳能源,与可再生能源融合发展,迎来快速增长时期;到2040年左右,由于可再生能源技术的提升和产业链的完善,天然气增速将放缓,在能源消费中的占比将达到25%~28%,此后会呈现降低趋势;在2060年左右,由于非化石能源产业的成熟,天然气在能源消费中的占比将降至10%以下,最终作为调峰能源在部分非化石能源无法替代的化工行业中使用。城镇燃气行业以城镇天然气输配为主营业务,面临着如何发展新技术和基于现有产业基础合理布局的问题,一方面要满足未来10~20年内天然气快速增长下的安全、稳定、高效供气需求,另一方面要应对未来30~40年能源行业深度脱碳转型发展要求带来的挑战与机遇。基于此,简要回顾了城镇燃气行业的发展历程,剖析了当前行业痛点问题,展望了未来城镇燃气行业的发展趋势和关键技术方向,以期为未来城镇燃气行业的发展提供参考。
2022-04-08
257人已浏览
聚乙烯燃气管道安装前有哪些准备工作?
聚乙烯燃气管道施工中所使用的管材管件应符合现行国家标准GB 15558.1—2015,《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第1部分:管材》,GB 15558.2—2005《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第2部分:管件》。承接聚乙烯燃气管道工程设计及施工的单位,必须具有建设主管部门批准或认可的相应资质。埋地聚乙烯燃气管道工程设计、施工和验收应执行下列标准和规定:CJJ63—2018《聚乙烯燃气管道工程技术标准》、CJJ33—2005《城镇燃气输配工程施工规范》、GB50028—2006《城镇燃气设计规范》等技术规范和标准。1.施工图的准备施工是按照设计图样来进行的。当设计单位设计出有效的施工图后,施工单位应到施工现场,具体了解情况,对不能照图施工的部分要与设计单位交底,协商,确定是否能采取特殊的施工工艺或做局部设计变更。同时,还应根据图样进行材料、设备的采购,对施工进度进行安排。一般情况下聚乙烯燃气管道的采用是与调压箱配套使用的,它的供气形式有以下4种:(1)单元式调压箱供气系统 这种供气方式是中压到户,低压直接进入户内没有埋地低压线,每个单元门栋安装一台壁挂式调压箱,适合多层住宅楼或单户住宅。(2)楼栋式调压箱供气系统 这种方式适合多层及高层住宅楼。每栋楼安装1台调压箱,楼前采用低压燃气管。特点:每栋楼由一台调压箱供气,楼前管径较大。(3)区域式调压箱供气系统 这种方式适合独立小区供气,调压箱采用150N·m3以上的流量,中压管少且管径较小,小区内全部是低压管网,管径较大,供气压力低。(4)低压供气系统 这种方式由中、低压调压站供气,适用于所有民用户。特点:采用管径较大、管网压力低。2.人员培训从事聚乙烯燃气管道连接的操作人员,在上岗前必须经过专门培训,经过考试和技术评定合格后方可上岗操作。参加培训人员除了在燃气常识、聚乙烯专用料特性、电工知识、聚乙烯熔接设备、聚乙烯燃气管道施工技术等理论知识方面培训外,还应在实际操作技能等方面进行培训,并参加考核。3.施工机具的准备根据施工工艺的要求,准备相应的施工机具。因我国对聚乙烯燃气管道的熔接质量和熔接参数无统一标准,不同生产厂家生产的管材、管件熔接参数不同。为达到可靠的熔接效果,在选择设备上还需认真选型,选质量好的产品,在熔接效果上,要可靠许多。施工机具分为电熔焊机和热熔对接焊机两类,现均采用条码式全自动熔接。4.管材、管件的准备(1)采购原则1)采购符合国家标准要求的产品。燃气工程是利在当代、功在千秋的城市基础工程。由于燃气PE燃气管输送的是带压力的易燃、易爆的危险性气体,所以工程质量是压倒一切的因素。管材、管件的质量是工程质量的基本保证。在购买管材、管件的过程中,一定要索取原材料生产厂家名称、牌号及出厂质检报告。同时也必须向加工厂家索要产品出厂检验报告及破坏性实验报告,以确定该产品实际水平。2)售后服务。根据燃气PE燃气管加工的特殊性,生产管材的厂家出厂实际报告中,不含破坏性实验结果。例如:80℃,大于1000h的实验,不可能当时随产品运至施工现场。管理严格的厂家,会在实验完成后将实验报告交付用户,作为整理竣工资料的依据。施工机械的自动化程度很高,需要厂家负责技术支持。如果厂家售后服务不完善将给施工造成极大的困难。3)价格。城市燃气项目突出的是社会效益,但工程造价也是必须考虑到的因素,优质优价的原则是对的,但在实际工作中应注意性能价格比是否恰当。聚乙烯原料国际价格浮动较大,在适当的时机购入原料可以有效地控制工程费用。在机具采购中更应注意要货比三家,选择适当时机采购。(2)管材的采购 采购符合国家规范规定燃气PE材料不得低于PE80品质的管材。(3)管件的采购 在采用电熔熔接方式时,均需使用管件。管件品质的优劣影响到熔接质量的好坏,直接关系到工程质量,所以在采购燃气管件时要进行严格的检查,看是否有划痕,内部金属丝是否平整、有无出头,检查孔是否完好等,符合标准方可使用。管材、管件的采购数量应能满足施工的连续进行。(4)燃气管管材的验收 用户对管材的验收,具体应做到以下几点:1)检查产品有无出厂合格证,出厂检验报告。2)对外观进行检查。检查管材内外表面是否清洁光滑,是否有沟槽、划伤、凹陷、杂质和颜色不均等。3)长度检查。燃气管的长度应均匀一致,误差不应超过±20mm。注意检查管口端面是否与管材的轴线垂直,是否存在有气孔。凡长短不均的管材,在未查明原因前应不予验收。4)燃气用聚乙烯管应为黄色或黑色,当为黑色时管口必须有醒目的黄色色条,同时管材上应有连续的、间距不超过2m的永久性标志,写明用途、原材料牌号、标准尺寸比、规格尺寸、标准代号和顺序号、生产厂名或商标、生产日期。5)不圆度检查:取三个试样的试验结果的算术平均值作为该管材的不圆度,其值大于5%为不合格。6)燃气管管材直径和壁厚的检查。管材直径的检查用圆周尺进行,测其两端的直径,任意一处不合格即为不合格。壁厚的检查用千分尺来进行,测圆周的上下左右四点,任意一点不合格即为不合格。(5)燃气管管材、管件运输与保管 在聚乙烯产品的运输和保管中应按下述方法进行:1)应用非金属绳捆扎和吊装;2)不得抛摔和受剧烈撞击,也不得拖拽;3)不得曝晒,雨淋,也不得与油类、酸、碱、盐、活性剂等化学物质接触;4)燃气管管材、管件应存放在通风良好,温度不超过40℃、不低于-5℃的库房内,在施工现场临时堆放,应有遮盖物;5)在运输和存放过程中,小管可以套插在大管中;6)运输和储存时应水平放置在平整的地面或车厢内,当其不平时,应设平整的支撑物,其支撑物的间距以1~1.5m为宜,燃气管堆放高度不宜超过1.5m;7)产品从生产到使用之间的存放期不应超过1年,发料时要坚持“先进先出”的原则。
2022-04-08
263人已浏览
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
忘记密码?
立即登录
快速注册
立即注册
返回账号登录
立即登录
快速注册
立即登录
快速注册
立即登录
快速注册