于燕平,雷素敏
(北京市燃氣集團研究院,北京 100011)
2022年6月,國務院辦公廳印發《城鎮燃氣管道等老化更新改造實施方案》(2022—2025年),要求在全面摸清城市燃氣、供水等管道老化更新改造底數的基礎上,規劃部署,抓緊健全適應更新改造需要的政策體系和工作機制,加快開展城市燃氣管道等老化更新改造工作,徹底消除安全隱患。而全面摸清底數的一項重要工作就是對燃氣管道開展泄漏評估工作。由于目前暫無泄漏評估方面的國家和行業標準,T/CCES 24—2021《城鎮燃氣管網泄漏評估技術規程》可以為管網的泄漏評估提供依據。本文從條款執行角度對內容進行解讀。
住房和城鄉建設部發布的CJJ/T 215—2014《城鎮燃氣管網泄漏檢測技術規程》與T/CCES 24—2021有兩字之差,CJJ/T 215—2014是針對城鎮燃氣管網泄漏檢測提出的要求,包括檢測程序、檢測方法、檢測設備、檢測周期、疑似泄漏判定、檢測記錄等要求,T/CCES 24—2021是在泄漏檢測的基礎上,利用檢測得到的各項數據對管網泄漏狀況進行評估。除技術內容上的不同,CJJ/T 215—2014與T/CCES 24—2021的標準化對象、標準執行者均不同。
國家市場監督管理總局頒布的TSG D7004—2010《壓力管道定期檢驗規則 公用管道》是針對公用管道的定期檢驗提出的要求,此標準提出的年度檢查項目包括資料審查、泄漏檢查、地面標志檢查、管道沿線地表環境調查、防腐層檢查、電性能測試、陰極保護系統測試、壁厚測試等。其中泄漏檢查并沒有提出具體的檢測要求與評估要求。
經檢索查詢,國外雖然有的標準中涉及泄漏評估的內容,但由于國情不同,標準化對象不同,目前國內外暫無相關標準可參考借鑒,T/CCES 24—2021可以為泄漏評估工作提供依據。
標準化對象即需要標準化的主題,而對于T/CCES 24—2021,就是把與城鎮燃氣管網泄漏評估工作有關的標準化要求加以提煉,因此T/CCES 24—2021的標準化對象為城鎮燃氣管網泄漏評估工作。
標準執行者指使用這項標準的主體,也是在制定標準之前需明確的。由于本標準的定位是為給政府監管提供依據,所以本標準執行者確定為第三方評估單位,而非燃氣企業。第三方評估單位給政府提供客觀的管網泄漏情況的評估結論,政府能夠對管網整體狀況有所掌握,從而督促燃氣企業消除泄漏隱患。但同時T/CCES 24—2021也可為燃氣企業進行自評估提供參考依據。
作為燃氣行業的一項涉及安全的標準,該標準制定和實施的目標是通過政府對管網泄漏評估工作的監管,促使燃氣企業消除管網泄漏隱患,提高管網安全性。T/CCES 24—2021的范圍主要是針對城鎮燃氣埋地管道泄漏評估工作提出的要求,包括評估機構、評估人員、泄漏檢測、評估方法、評估報告等內容,主要針對埋地管道進行泄漏評估。因為埋地管道的泄漏狀況相對更為復雜,需要綜合考慮多個因素才能得出正確結論,也是需要標準化的關鍵內容,所以T/CCES 24—2021的條款均圍繞埋地燃氣管道的泄漏評估進行設置。與適用范圍相對應,T/CCES 24—2021的應用場景是對城鎮燃氣管網中的埋地管道上進行泄漏檢測,根據檢測的情況,結合各項數據得出評估結論。
作為城市的公用設施,埋地燃氣管網具有社會性、分散性、風險未知性等特點[1]。T/CCES 24—2021在編制時根據以上特點,綜合考慮標準化對象、標準執行者、標準化范圍界定等因素,讓標準更切合實際并具有可操作性。
T/CCES 24—2021第4章泄漏檢測主要是針對城鎮燃氣管網泄漏評估工作而做的泄漏檢測,與燃氣企業做所的泄漏檢測工作有所差別。燃氣企業所做的泄漏檢測工作目標是消除泄漏隱患,因此所做泄漏檢測要依據行業標準CJJ/T 215—2014的要求,按照泄漏初檢、疑似泄漏判定、泄漏點定位的程序進行。燃氣企業所做的泄漏檢測工作除了儀器檢測,還要結合打孔檢測和氣泡檢測等多種檢測方法,最終目標是找到具體的泄漏點,從而消除隱患。
T/CCES 24—2021的目標是對管網的泄漏狀況進行評估,評估工作僅需地面燃氣濃度和是否泄漏到附近建筑物內兩個關鍵數據即可進行。因此,CJJ/T 215—2014提出的打孔檢測、慢速檢測不再適用于T/CCES 24—2021。T/CCES 24—2021要求采取地面快速檢測,無需進行打孔檢測確認泄漏點。
從標準的先進性考慮,采用快速檢測的方式就勢必要采用先進的快速檢測設備,地面快速檢測對設備的靈敏度要求極高,還需結合精準定位技術。T/CCES 24—2021從條款上要求評估單位采取這些技術措施,進而逐步提高泄漏檢測水平。
T/CCES 24—2021第5章泄漏評估中明確泄漏評估的程序、檢出泄漏信息點危險等級劃分和評估單元危險等級劃分等關鍵內容。在條款設定的原則上,注重科學合理性和可操作性的結合,保證評估結論的統一性。
① 泄漏評估程序
泄漏評估工作首先要規范評估程序,T/CCES 24—2021提出的程序為:劃分評估單元、檢出泄漏信息點危險等級劃分、評估單元危險等級劃分。
劃分評估單元是將泄漏檢測的區域劃分成面積相同的若干個正方形區域,這樣可以令各評估單元內的數據具有可比性,更可以在后期指導燃氣企業有重點地進行管網改造工作。在評估單元邊長的確定上,如果評估單元的邊長過長,將導致區域過少,每個評估單元內檢出泄漏信息點過多,評估單元危險等級均在較高危險等級上。若評估單元邊長過短,會導致劃分出的評估單元過多,增加評估工作量,會導致評估單元危險等級降低。因此,采用1 km的邊長,是參考美國等國家的實際經驗做法,較為合理可行。另外,也可根據評估區域的具體情況,適當調整評估單元的邊長。
② 檢出泄漏信息點危險等級劃分
檢出泄漏信息點是指在地面檢測到的有連續穩定的燃氣濃度峰值部位。前文提到為了泄漏評估所做的泄漏檢測工作采用地面快速檢測的方式,未進行最終泄漏點的確認,因此提出“檢出泄漏信息點”這個術語,該點不一定是管道的實際泄漏點。
對檢出泄漏信息點進行危險等級劃分是參考美國及國內多家燃氣公司的實際做法,主要依據泄漏燃氣濃度、距離建構筑物的距離以及周邊是否有重要建筑物等因素進行綜合分析,得出檢出泄漏信息點危險等級。
美國太平洋電氣公司標準TD-4110P-09《泄漏定級及響應》(Leak Grading and Response)規定埋地燃氣管道距離學校、醫院、劇場等公共設施小于15 m,危險等級為1級;埋地燃氣管道距離學校、醫院、劇場等公共設施15~30 m,危險等級為2級;其他為3級。實際工作中應該關注的是燃氣泄漏進入建構筑物內,而距建構筑物的距離與燃氣是否泄漏到建筑物內并無直接關系。因此,T/CCES 24—2021中對檢出泄漏信息點的劃分條件僅根據燃氣濃度和燃氣是否已泄漏到建構筑物內兩個因素進行評判分析,將檢出泄漏信息點危險等級劃分為3個級別,具體見T/CCES 24—2021表5.0.3。
③ 評估單元危險等級劃分
將檢出泄漏信息點危險等級劃分完畢之后,依據其危險等級及數量,對評估單元危險等級進行劃分。劃分依據暫時是結合實際檢測經驗得出。在針對T/CCES 24—2021開展的試驗論證中,由于評估單元為一級和二級危險等級的情況較少,主要是三級危險等級,所以根據Ⅲ級危險等級檢出泄漏信息點數量,將三級危險等級再次劃分為A、B、C共3個等級。
危險等級為三級的評估單元的劃分條件,首先是評估單元內全部為Ⅲ級危險等級的檢出泄漏信息點,再按照評估單元內檢出泄漏信息點的數量劃分為A、B、C三個等級,檢出泄漏信息點數量大于等于50個劃分為A級,檢出泄漏信息點數量為25~49個為B級,檢出泄漏信息點數量小于等于24個劃分為C級。評估單位危險等級劃分見T/CCES 24—2021表5.0.4。
除上述對評估程序中3個步驟進行標準化外,T/CCES 24—2021還對評估結論、評估報告等均加以標準化設置,保證T/CCES 24—2021的完整性。
標準完成后,依據T/CCES 24—2021條款某檢測單位選擇兩個小區,進行試驗論證。在選擇試點評估區域上,考慮到與標準條款的指標相對應,需要兩個評估區域有一定的面積(保證評估單元劃分效果)和足夠的長度,管道投運年限超過10 a(標準中要求開展首次評估的年限為10 a)。為了對比評估單元劃分邊長的合理性,兩個評估單元的邊長分別為1 km和0.5 km。選取的兩個區域均敷設天然氣中壓管道,均采用北斗高精準燃氣泄漏檢測系統,包含檢測車、定位儀、手持式檢測設備、遙測檢測儀等設備。其中A區域內管道長度為300 km,劃分的評估單元邊長為1 km,共劃分出19個評估單元,B區域內管道長度為600 km,劃分的評估單元邊長為0.5 km,共劃分出194個評估單元。
在泄漏檢測過程中,使用國際先進的檢測技術設備,結合北斗精準定位技術,有效地捕捉到檢出泄漏信息點A區域533處、B區域2 136處,全部為Ⅲ級危險等級。根據T/CCES 24—2021評估單元危險等級劃分規定,評估單元危險等級劃分結果見表1。

表1 評估單元危險等級
圖1、2是A區域、B區域評估單元危險等級評估結果,圖1評估單元邊長1 km,圖2評估單元邊長0.5 km。每個評估單元依據評估單元內檢出泄漏信息點數量標出顏色,紅色代表評估單元內檢出泄漏信息點大于等于50個,黃色代表檢出泄漏信息點25~50個,藍色到綠色代表檢出泄漏信息點小于等于24個。

圖1 A區域評估單元危險等級評估結果

圖2 B區域評估單元危險等級評估結果
依據評估單元危險等級劃分情況,評估報告給出相應的評估結論。
圖1、2中紅色區域為三級A,該區域的評估結論和建議為:該評估單元內的燃氣管道泄漏存在一定危險性,應安排對檢出泄漏信息點進行復檢,并監控泄漏燃氣濃度的變化,制定修復計劃。
圖1、2中黃色區域為三級B,該區域的評估結論和建議為:該評估單元內的燃氣管道泄漏存在較低的危險性,可安排對檢出泄漏信息點進行復檢,并監控泄漏燃氣濃度的變化。
圖1、2中藍色到綠色區域為三級C,該區域的評估結論和建議為:該評估單元內的燃氣管道泄漏暫時不存在危險性,但應定期對區域內燃氣管道進行泄漏檢測。
T/CCES 24—2021以城鎮燃氣行業泄漏檢測實際工作為基礎,明確了第三方評估單位開展泄漏評估的程序要求,從泄漏燃氣濃度、是否進入建構筑物等因素提出檢出泄漏信息點危險等級劃分和評估單元危險等級劃分的條件,并通過試驗論證證明了標準條款的合理性和可操作性。此標準為首次制定,由于目前國內外尚無相關標準可參考,標準中的各項指標要求結合實際工作和經濟、安全等因素制定,因此在標準執行過程中需做好以下5方面工作。
① 政府出臺相關的管理制度,規范第三方評估單位的資質、人員等要求。
② 泄漏評估工作要積極采用新技術,提高工作效率和評估結論的準確性。
③ 做好標準宣貫培訓,保證標準正確貫徹實施。
④ 在標準執行過程中,執行者不斷反饋所遇到的問題,編制者對標準條款加以修訂,使標準更具科學合理性和可操作性。
⑤ 鑒于檢測設備對檢測結果具有重要影響,建議開展檢測設備標準的研究工作,統一檢測設備要求。