基于防腐层电阻率的埋地管道防腐层退化规律

调研防腐层退化行为的研究现状,分析北京燃气防腐层应用现状,统计在役管道的土壤环境、杂散电流环境,结合历年防腐层电阻率及破损点检测数据,分析3PE及沥青类防腐层的.退化规律。研究得出:3PE防腐层材料较好,管段的平均防腐层电阻率随服役年限的变化较小,应重点考虑防腐层破损点的剥离情况,尤其在pH值较高、阴极保护、杂散电流干扰等多种情况叠加下的剥离风险。沥青类防腐层相对于3PE防腐层性能较差,由于服役年限较长及受各种因素影响导致防腐层电阻率较低,随着服役年限的增长,防腐层电阻率持续下降。沥青类防腐层由于破损点剥离程度随时间变化越来越严重,对于管段的平均防腐层电阻率有一定影响。对于防腐层退化规律的后续研究,应根据不同服役年限的防腐层试样,结合电化学阻抗谱、材料成分检测、材料性能检测等手段,分析防腐层性能的变化规律。     

美国城市燃气管道完整性管理体系与成效

研究美国城市燃气管道完整性管理体系(包括完整性管理法规及指南、完整性管理机构及职责以及支撑完整性管理实施的检查手册、开挖呼叫中心及信息化软件),分析完整性管理的成效。完整性管理的成效为:PE管应用不断增长、泄漏率明显下降、开挖损坏率下降。     

城镇燃气典型输配系统甲烷排放源识别及分类

借鉴国内外相关甲烷排放核算研究成果和实践经验,结合中国城镇燃气典型输配系统的工艺特点,进行甲烷排放源识别及分类研究。研究表明,城镇燃气典型输配系统从门站进站管道到用户燃气表之间的所有设施、设备、组件及连接处都存在甲烷排放的可能,按照排放类型分为逃逸排放和放散排放;按照设施类型分为埋地燃气管道排放、燃气厂站排放和终端用户排放。根据国内外文献调研,不同设施类型中的材料材质、设备类型是影响甲烷排放量的重要因素,因此将排放源细分为6个一级排放源,21个二级排放源,72个三级排放源,为城镇燃气典型输配系统排放清单编制奠定基础。     

城镇燃气典型输配系统甲烷排放源识别及分类

借鉴国内外相关甲烷排放核算研究成果和实践经验,结合中国城镇燃气典型输配系统的工艺特点,进行甲烷排放源识别及分类研究。研究表明,城镇燃气典型输配系统从门站进站管道到用户燃气表之间的所有设施、设备、组件及连接处都存在甲烷排放的可能,按照排放类型分为逃逸排放和放散排放;按照设施类型分为埋地燃气管道排放、燃气厂站排放和终端用户排放。根据国内外文献调研,不同设施类型中的材料材质、设备类型是影响甲烷排放量的重要因素,因此将排放源细分为6个一级排放源,21个二级排放源,72个三级排放源,为城镇燃气典型输配系统排放清单编制奠定基础。     

基于区块链的燃气管网完整性防伪溯源研究

为了对燃气管网完整性进行防伪溯源,有效连通燃气管网全生命周期、燃气设备生产厂家以及燃气企业监测、检测和运行维护等数据,利用区块链技术,依托大数据和物联网等当代信息技术,建立燃气管网完整性防伪溯源的总体思路以及技术体系。基于区块链技术的燃气管网完整性防伪溯源技术体系包括对象访问层、数据互联互通层、数据应用层、多源数据仓库层、区块链运行环境层5个层级。阐述技术体系的具体内容、执行过程以及技术优势。基于区块链技术的燃气管网完整性防伪溯源技术体系层级划分明确,可操作性强,数据完整、可追溯,可助力燃气企业提升燃气管网数据分析水平与安全运行能力。     

超声导波在城市燃气管道泄漏定位的适用性

通过实验室测量、理论计算、MATLAB仿真和现场实验测试等方法,研究超声导波在城市燃气管道泄漏定位的适用性,得出:超声导波在不同类型防腐层钢管上传播时的群速度和相速度不同。超声导波在3PE防腐层钢管上传播时,可使用20～60 kHz超声导波检测频率;在环氧煤沥青防腐层或FBE防腐层钢管上传播时,可使用20～80 kHz超声导波检测频率。超声导波的检测精度较高,缺陷孔径最低可分辨直径为2 mm,轴向分辨率可达6 mm。     

燃气移动计量装置研发及置换放散量统计

针对城镇燃气管道置换工程,调研了置换速度、管径、管道长度对混气段长度的影响,设计研制了自动化程度较高的橇装化移动计量装置,用于计量城镇燃气管道置换工程的燃气用量,进行城镇燃气管道置换工程的现场试验。综合文献研究结果和现场试验数据,得出城镇燃气管道置换工程放散量统计建议:对于直接置换法,置换管道长度大于等于4 km,且置换气源压力为次高压及以下时,燃气标况放散体积与管道容积之比(即换算系数)可近似取1。在置换管道长度为0～4 km条件下,若置换气源压力为次高压,则换算系数可近似取2. 4;若置换气源压力为中压,则换算系数可近似取1. 3。     

基于现场埋片的3PE防腐层剥离规律研究

针对3PE防腐层的剥离风险开展现场实验研究,通过对现场埋设试片的阴极保护及交流干扰参数进行监测,统计试片的剥离距离,从而建立试片电参数与剥离距离之间的对应关系,讨论了交流干扰、埋设时间、阴极保护电位与剥离距离的关系。研究结果表明:当管道阴极保护电位大部分处在合理区间[-0.85 V,-1.2 V]时,交流干扰对于剥离距离的影响不明显。对试片45 d及90 d的剥离距离分析得出,当剥离距离达到一定值时,阴极保护电流及介质难以进入,破损点深处不易出现局部碱性化环境,从而剥离距离难以继续增大。阴极保护电位在[-1.05 V,-0.95 V]区间的比例在30%以上,对应的剥离距离较大,即表明阴极保护电位越负,对于剥离距离的影响越大。建立了基于阴极保护电位的剥离距离模型,得出了阴极保护电位区间比例与剥离距离的对应关系,为后续防腐层剥离风险的评估提供了关键技术支撑。     

基于灰靶决策模型的燃气管道腐蚀风险对比

以埋地钢质燃气管道为研究对象组成方案集,选取土壤电阻率、管道周围环境pH值、管地电位、硫酸盐还原菌含量、管道运行压力、管道埋深、服役时间为影响管道腐蚀的参数组成参数集,建立灰靶模型效果样本决策矩阵,利用"奖优罚劣"算子对其进行初始化处理,得到决策矩阵。采用熵值法计算管道腐蚀参数权重,不涉及决策者的主观判断,计算结果准确客观。由决策矩阵得到灰靶模型的正负靶心,计算各个管道参数集的综合靶心距,利用综合靶心距对不同管道的腐蚀风险进行比较,对比结果与现场测试结果相吻合,表明基于熵值法确定权重的多参数灰靶决策模型可以应用于多参数影响下的管道腐蚀风险对比。     

加臭装置在天然气输配中的应用

本文介绍了北京市燃气集团输配分公司二厂南郊、西郊站(文中简写为南郊站、西郊站)进口加臭装置的使用情况,分析了加臭量检测结果不稳定的原因,提出了采用国产化加臭装置的方案,与沈阳贝尔公司针对燃气供应的特点共同设计,2000年11月在南郊站安装了国产化加臭装置,在施工及运行过程中又进行多项改进,使国产设备达到了设计要求,满足了超过原设计近两倍的加臭需要。仅2001年、2002年两年在加臭检测值达标大大优于原进口装置的情况下,与原进口装置比较共节约臭液4.5t,折合人民币共45万元,即已收回国产加臭装置的全部投资。