[發明專利]一種天然氣管網泄漏監測及應急處置系統

有效

• 申請號: 202110727529.3
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113464850B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 尹祥;李建勛;鄭權明;羅東曉;李彤;肖煒
• 申請（專利權）人: 佛燃能源集團股份有限公司;佛山市天然氣高壓管網有限公司;廣東佛燃科技有限公司
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02;F17D3/01
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 張黎

本發明提供了一種天然氣管網泄漏監測及應急處置系統，屬于天然氣管網技術領域。本發明根據各管段的壓力降低值、各管段的壓力下降速率值、管網購銷氣差率正向偏差值和管網購銷氣差率正向變化速率值判斷異常工況，并根據預設的預警值和應急處置值，進行應急處置的啟動。其中根據管道口徑變化、管道長度及管道彎度變化進行管道劃分，并合理設置壓力監測點，根據各管道的運行年限、材質及運行狀態，考慮各管道內壁腐蝕及污垢情況，確定有效空間體積折算系數，獲取管網的購銷氣差率。本發明管道劃分科學，壓力監測點設置科學，并解決了管段有效空間體積的科學獲取方法，異常工況判斷依據科學，避免異常的漏檢。防患于未然，避免或減少事故發生。

技術領域

本發明涉及天然氣管網技術領域，尤其涉及一種天然氣管網泄漏監測及應急處置系統。

背景技術

一個城鎮燃氣完整的天然氣輸配管網，一般都涵蓋多個天然氣門站、調壓站，若干長度的天然氣輸送管道，若干配置有計量儀表的氣源輸入點、若干配置有計量儀表的氣源輸出點或用戶。整個管網的天然氣介質流動實時處于有序平衡狀態，天然氣氣源輸入與輸出時刻處于動態平衡狀態。

作為燃氣企業，一方面，安全生產是第一位的！而天然氣管網在運行過程中，因管網本身缺陷或管道周邊環境惡劣影響或遭受第三方破壞等原因，導致輸氣管道損壞而出現天然氣大量泄漏的可能性是時刻存在的，面對這種泄露事故，如何能夠第一時間監測到并及時采取有效的應急處置措施，控制事態發展，避免重大事故產生，這是燃氣企業確保管網運營安全的關鍵內容。另一方面，從精細化管理角度考慮，企業迫切需要實時掌握整個天然氣管網準確的動態購銷氣差率，以便及時發現并解決問題，提高管理水平，提升企業經濟效益。

從管道內介質流動特性以及相關原理可知，某段管道上如果出現破裂、穿孔等重大泄露事故，必然會在泄漏點附近能感知到介質壓力下降甚至是急劇下降現象，即壓力監測數據異常降低，且影響到購銷氣差率變化，會出現較大正向偏差情況。

目前的現實情況是，國內大部分企業一般均采用統計核算方式，通過計算某一個時段(通常是間隔一個月，時段很長)氣源輸入計量儀表與氣源輸出計量儀表之間的天然氣氣量差值，在大致核算管網的儲存量變化基礎上，得出整個天然氣管網該時段的購銷氣差率。

但統計核算方式存在以下問題：一是不能實時掌握動態的購銷氣差率數據；二是因為輸配管網系統復雜，管道長，管網各處管道口徑、介質壓力與溫度均不相同，無法準確計算出動態的管道內天然氣儲存量，采用這種傳統的統計方式得出的購銷氣差率必然準確度不高，特別是時段不夠長的情況；三是效率低下，需要花費一定的時間才能大致得出購銷氣差率數據結果。

作為監控天然氣管網泄露風險，對于出現大量天然氣泄露的應急危險工況的處置，現在是借助于SACAD(Supervisory Control And Data Acquisition數據采集與監視控制系統)系統解決，通過分析天然氣場站的壓力監測點數據，當某一處壓力數據急劇下降到被認為是泄露危險工況時，SACAD系統自動采取相應應急處置對策消除事故隱患。

但SACAD系統只能在發生天然氣泄漏的后期，也就是泄漏量很大、危險程度很嚴重時才能感知到這種風險工況再采取對策，容易錯失良機；另外，因為壓力監測點較少，往往會錯漏對天然氣泄露的危險工況的處理，其是一種依賴有限的數據采集點、借助于采用單一影響因素進行判斷的技術實現方式，存在一定的局限性。

現有技術至少存在以下不足：

1.不能實時掌握動態的購銷氣差率數據。

2.無法準確計算出動態的管道內天然氣儲存量，采用傳統的統計核算方式得出的購銷氣差率必然準確度不高。

3.SACAD系統在泄漏量很大、危險程度很嚴重時才能進行應急處置，容易錯失良機。

4.壓力監測點少，會出現風險工況的漏檢，不能及時監測所有或大部分安全風險。

發明內容