《城镇燃气管网泄漏评估技术规程》解读
2023-02-10于燕平雷素敏
于燕平,雷素敏
(北京市燃气集团研究院,北京 100011)
1 编制的背景
2022年6月,国务院办公厅印发《城镇燃气管道等老化更新改造实施方案》(2022—2025年),要求在全面摸清城市燃气、供水等管道老化更新改造底数的基础上,规划部署,抓紧健全适应更新改造需要的政策体系和工作机制,加快开展城市燃气管道等老化更新改造工作,彻底消除安全隐患。而全面摸清底数的一项重要工作就是对燃气管道开展泄漏评估工作。由于目前暂无泄漏评估方面的国家和行业标准,T/CCES 24—2021《城镇燃气管网泄漏评估技术规程》可以为管网的泄漏评估提供依据。本文从条款执行角度对内容进行解读。
2 相关标准现状
住房和城乡建设部发布的CJJ/T 215—2014《城镇燃气管网泄漏检测技术规程》与T/CCES 24—2021有两字之差,CJJ/T 215—2014是针对城镇燃气管网泄漏检测提出的要求,包括检测程序、检测方法、检测设备、检测周期、疑似泄漏判定、检测记录等要求,T/CCES 24—2021是在泄漏检测的基础上,利用检测得到的各项数据对管网泄漏状况进行评估。除技术内容上的不同,CJJ/T 215—2014与T/CCES 24—2021的标准化对象、标准执行者均不同。
国家市场监督管理总局颁布的TSG D7004—2010《压力管道定期检验规则 公用管道》是针对公用管道的定期检验提出的要求,此标准提出的年度检查项目包括资料审查、泄漏检查、地面标志检查、管道沿线地表环境调查、防腐层检查、电性能测试、阴极保护系统测试、壁厚测试等。其中泄漏检查并没有提出具体的检测要求与评估要求。
经检索查询,国外虽然有的标准中涉及泄漏评估的内容,但由于国情不同,标准化对象不同,目前国内外暂无相关标准可参考借鉴,T/CCES 24—2021可以为泄漏评估工作提供依据。
3 主要技术内容解读
3.1 标准化对象
标准化对象即需要标准化的主题,而对于T/CCES 24—2021,就是把与城镇燃气管网泄漏评估工作有关的标准化要求加以提炼,因此T/CCES 24—2021的标准化对象为城镇燃气管网泄漏评估工作。
3.2 标准执行者
标准执行者指使用这项标准的主体,也是在制定标准之前需明确的。由于本标准的定位是为给政府监管提供依据,所以本标准执行者确定为第三方评估单位,而非燃气企业。第三方评估单位给政府提供客观的管网泄漏情况的评估结论,政府能够对管网整体状况有所掌握,从而督促燃气企业消除泄漏隐患。但同时T/CCES 24—2021也可为燃气企业进行自评估提供参考依据。
3.3 标准化的目的、范围及应用场景
作为燃气行业的一项涉及安全的标准,该标准制定和实施的目标是通过政府对管网泄漏评估工作的监管,促使燃气企业消除管网泄漏隐患,提高管网安全性。T/CCES 24—2021的范围主要是针对城镇燃气埋地管道泄漏评估工作提出的要求,包括评估机构、评估人员、泄漏检测、评估方法、评估报告等内容,主要针对埋地管道进行泄漏评估。因为埋地管道的泄漏状况相对更为复杂,需要综合考虑多个因素才能得出正确结论,也是需要标准化的关键内容,所以T/CCES 24—2021的条款均围绕埋地燃气管道的泄漏评估进行设置。与适用范围相对应,T/CCES 24—2021的应用场景是对城镇燃气管网中的埋地管道上进行泄漏检测,根据检测的情况,结合各项数据得出评估结论。
作为城市的公用设施,埋地燃气管网具有社会性、分散性、风险未知性等特点[1]。T/CCES 24—2021在编制时根据以上特点,综合考虑标准化对象、标准执行者、标准化范围界定等因素,让标准更切合实际并具有可操作性。
3.4 泄漏检测方法解读
T/CCES 24—2021第4章泄漏检测主要是针对城镇燃气管网泄漏评估工作而做的泄漏检测,与燃气企业做所的泄漏检测工作有所差别。燃气企业所做的泄漏检测工作目标是消除泄漏隐患,因此所做泄漏检测要依据行业标准CJJ/T 215—2014的要求,按照泄漏初检、疑似泄漏判定、泄漏点定位的程序进行。燃气企业所做的泄漏检测工作除了仪器检测,还要结合打孔检测和气泡检测等多种检测方法,最终目标是找到具体的泄漏点,从而消除隐患。
T/CCES 24—2021的目标是对管网的泄漏状况进行评估,评估工作仅需地面燃气浓度和是否泄漏到附近建筑物内两个关键数据即可进行。因此,CJJ/T 215—2014提出的打孔检测、慢速检测不再适用于T/CCES 24—2021。T/CCES 24—2021要求采取地面快速检测,无需进行打孔检测确认泄漏点。
从标准的先进性考虑,采用快速检测的方式就势必要采用先进的快速检测设备,地面快速检测对设备的灵敏度要求极高,还需结合精准定位技术。T/CCES 24—2021从条款上要求评估单位采取这些技术措施,进而逐步提高泄漏检测水平。
3.5 泄漏评估解读
T/CCES 24—2021第5章泄漏评估中明确泄漏评估的程序、检出泄漏信息点危险等级划分和评估单元危险等级划分等关键内容。在条款设定的原则上,注重科学合理性和可操作性的结合,保证评估结论的统一性。
① 泄漏评估程序
泄漏评估工作首先要规范评估程序,T/CCES 24—2021提出的程序为:划分评估单元、检出泄漏信息点危险等级划分、评估单元危险等级划分。
划分评估单元是将泄漏检测的区域划分成面积相同的若干个正方形区域,这样可以令各评估单元内的数据具有可比性,更可以在后期指导燃气企业有重点地进行管网改造工作。在评估单元边长的确定上,如果评估单元的边长过长,将导致区域过少,每个评估单元内检出泄漏信息点过多,评估单元危险等级均在较高危险等级上。若评估单元边长过短,会导致划分出的评估单元过多,增加评估工作量,会导致评估单元危险等级降低。因此,采用1 km的边长,是参考美国等国家的实际经验做法,较为合理可行。另外,也可根据评估区域的具体情况,适当调整评估单元的边长。
② 检出泄漏信息点危险等级划分
检出泄漏信息点是指在地面检测到的有连续稳定的燃气浓度峰值部位。前文提到为了泄漏评估所做的泄漏检测工作采用地面快速检测的方式,未进行最终泄漏点的确认,因此提出“检出泄漏信息点”这个术语,该点不一定是管道的实际泄漏点。
对检出泄漏信息点进行危险等级划分是参考美国及国内多家燃气公司的实际做法,主要依据泄漏燃气浓度、距离建构筑物的距离以及周边是否有重要建筑物等因素进行综合分析,得出检出泄漏信息点危险等级。
美国太平洋电气公司标准TD-4110P-09《泄漏定级及响应》(Leak Grading and Response)规定埋地燃气管道距离学校、医院、剧场等公共设施小于15 m,危险等级为1级;埋地燃气管道距离学校、医院、剧场等公共设施15~30 m,危险等级为2级;其他为3级。实际工作中应该关注的是燃气泄漏进入建构筑物内,而距建构筑物的距离与燃气是否泄漏到建筑物内并无直接关系。因此,T/CCES 24—2021中对检出泄漏信息点的划分条件仅根据燃气浓度和燃气是否已泄漏到建构筑物内两个因素进行评判分析,将检出泄漏信息点危险等级划分为3个级别,具体见T/CCES 24—2021表5.0.3。
③ 评估单元危险等级划分
将检出泄漏信息点危险等级划分完毕之后,依据其危险等级及数量,对评估单元危险等级进行划分。划分依据暂时是结合实际检测经验得出。在针对T/CCES 24—2021开展的试验论证中,由于评估单元为一级和二级危险等级的情况较少,主要是三级危险等级,所以根据Ⅲ级危险等级检出泄漏信息点数量,将三级危险等级再次划分为A、B、C共3个等级。
危险等级为三级的评估单元的划分条件,首先是评估单元内全部为Ⅲ级危险等级的检出泄漏信息点,再按照评估单元内检出泄漏信息点的数量划分为A、B、C三个等级,检出泄漏信息点数量大于等于50个划分为A级,检出泄漏信息点数量为25~49个为B级,检出泄漏信息点数量小于等于24个划分为C级。评估单位危险等级划分见T/CCES 24—2021表5.0.4。
除上述对评估程序中3个步骤进行标准化外,T/CCES 24—2021还对评估结论、评估报告等均加以标准化设置,保证T/CCES 24—2021的完整性。
4 试验论证
标准完成后,依据T/CCES 24—2021条款某检测单位选择两个小区,进行试验论证。在选择试点评估区域上,考虑到与标准条款的指标相对应,需要两个评估区域有一定的面积(保证评估单元划分效果)和足够的长度,管道投运年限超过10 a(标准中要求开展首次评估的年限为10 a)。为了对比评估单元划分边长的合理性,两个评估单元的边长分别为1 km和0.5 km。选取的两个区域均敷设天然气中压管道,均采用北斗高精准燃气泄漏检测系统,包含检测车、定位仪、手持式检测设备、遥测检测仪等设备。其中A区域内管道长度为300 km,划分的评估单元边长为1 km,共划分出19个评估单元,B区域内管道长度为600 km,划分的评估单元边长为0.5 km,共划分出194个评估单元。
在泄漏检测过程中,使用国际先进的检测技术设备,结合北斗精准定位技术,有效地捕捉到检出泄漏信息点A区域533处、B区域2 136处,全部为Ⅲ级危险等级。根据T/CCES 24—2021评估单元危险等级划分规定,评估单元危险等级划分结果见表1。
表1 评估单元危险等级
图1、2是A区域、B区域评估单元危险等级评估结果,图1评估单元边长1 km,图2评估单元边长0.5 km。每个评估单元依据评估单元内检出泄漏信息点数量标出颜色,红色代表评估单元内检出泄漏信息点大于等于50个,黄色代表检出泄漏信息点25~50个,蓝色到绿色代表检出泄漏信息点小于等于24个。
图1 A区域评估单元危险等级评估结果
图2 B区域评估单元危险等级评估结果
依据评估单元危险等级划分情况,评估报告给出相应的评估结论。
图1、2中红色区域为三级A,该区域的评估结论和建议为:该评估单元内的燃气管道泄漏存在一定危险性,应安排对检出泄漏信息点进行复检,并监控泄漏燃气浓度的变化,制定修复计划。
图1、2中黄色区域为三级B,该区域的评估结论和建议为:该评估单元内的燃气管道泄漏存在较低的危险性,可安排对检出泄漏信息点进行复检,并监控泄漏燃气浓度的变化。
图1、2中蓝色到绿色区域为三级C,该区域的评估结论和建议为:该评估单元内的燃气管道泄漏暂时不存在危险性,但应定期对区域内燃气管道进行泄漏检测。
5 结语
T/CCES 24—2021以城镇燃气行业泄漏检测实际工作为基础,明确了第三方评估单位开展泄漏评估的程序要求,从泄漏燃气浓度、是否进入建构筑物等因素提出检出泄漏信息点危险等级划分和评估单元危险等级划分的条件,并通过试验论证证明了标准条款的合理性和可操作性。此标准为首次制定,由于目前国内外尚无相关标准可参考,标准中的各项指标要求结合实际工作和经济、安全等因素制定,因此在标准执行过程中需做好以下5方面工作。
① 政府出台相关的管理制度,规范第三方评估单位的资质、人员等要求。
② 泄漏评估工作要积极采用新技术,提高工作效率和评估结论的准确性。
③ 做好标准宣贯培训,保证标准正确贯彻实施。
④ 在标准执行过程中,执行者不断反馈所遇到的问题,编制者对标准条款加以修订,使标准更具科学合理性和可操作性。
⑤ 鉴于检测设备对检测结果具有重要影响,建议开展检测设备标准的研究工作,统一检测设备要求。