CN104299165A - 燃气调压设施安全设计级别确定方法 - Google Patents
燃气调压设施安全设计级别确定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104299165A CN104299165A CN201410328270.5A CN201410328270A CN104299165A CN 104299165 A CN104299165 A CN 104299165A CN 201410328270 A CN201410328270 A CN 201410328270A CN 104299165 A CN104299165 A CN 104299165A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas pressure
- protection
- pressure regulating
- divided
- factor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000013461 design Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 60
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 31
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 11
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 2
- 238000012954 risk control Methods 0.000 claims description 2
- 230000007123 defense Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010606 normalization Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 67
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Economics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
一种燃气调压设施安全设计级别确定方法，方法步骤包括：首先针将燃气调压设施运行风险控制的风险识别因素分为7个方面，并将7个方面的主要风险识别因素各自分为4个相关因素，而后采用依据已采集完成的涉及燃气调压设施的安全设计等级的7个因素和每个因素条件下的4个相关因素专家评分，建立分析模型，进行每个因素的权重分析，最后进行相应的权重分析，并提出其安全设计等级。与现有技术相比，本方法明确了各类安全结构设计或安全措施所对应防御的风险事件的能力及安全等级，这样既提高了燃气调压系统的安全性，又避免了对某些设备要求过严的现象，对规范产品安全设计的技术方向和技术措施产生积极意义。
Description
技术领域
本发明涉及城镇燃气领域，特别是涉及一种燃气调压设施安全设计级别确定方法。
背景技术
天然气作为清洁、高效的化石能源，是21世纪世界能源结构优化的重要途径，管道则是天然气大规模输送的唯一选择。“十二五”期间(2011—2015年)，中国干线天然气管道总里程将超过6×105km，基本形成横跨东西、纵贯南北、覆盖全国、连通海外的大型天然气管网。
近年来越来越多的专家针对长输管线的安全评价以及其安全级别方面的进行了深入的研究，但具体的做法仍是对系统整体，或者多数是对钢质管道进行评判，尚未对燃气系统的关键节点，特别是燃气调压设施进行专门针对的、系统科学的安全设计级别评价。我国燃气调压设施的运行安全涉及多达200余家燃气供应运营企业(燃气公司)，超过3亿人口用户，数十万公里输送管道的安全。目前，投放我国市场的燃气调压设备结构型式和功能配置形式纷繁复杂，种类繁多，涉及国内外数百家制造商的多达数千个品种类型，给工程设计选型和安全运行管理造成了巨大的困扰。燃气调压设施是城镇燃气输送系统中的重要系统设备，发生事故的风险和后果十分严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃气调压设施安全设计级别确定方法，该方法提出了燃气调压设备的安全功能要求和依据其对安全影响的重要性分级的概念、对于不同安全等级的设备规定不同的设计、制造、检验、试验的要求，这样既提高了燃气调压系统的安全性，又避免了对某些设备要求过严的现象。
如上构思，本发明的技术方案是：一种燃气调压设施安全设计级别确定方法， 其特征在于：包括如下步骤：
①针对燃气调压设施的实际运行工况和统计数据，对燃气调压设施在运行期间面临的风险事件进行归类和识别，将燃气调压设施运行风险控制的风险识别因素分为7个方面：工艺性能、本质安全、系统安全、调节保护、维护周期、数字监控和灾害防御；
②针对7个方面的风险识别因素进行相关因素的内部分析，并将7个方面的风险识别因素各自分为4个相关因素，即工艺性能分为稳压精度等级>AC15、稳压精度等级为AC10、稳压精度等级为AC5、稳压精度等级<AC2.5；本质安全分为超压放散型、超压切断型、调压监控型、监控失效保护型；系统安全分为无欠压保护、下游欠压保护、上下游欠压保护、流量异常保护；调节保护分为手动可调型、工具可调型、专用工具可调、不可调整；维护周期分为维护周期3年、维护周期5年、维护周期10年、维护周期15年；数字监控分为就地压力指示、数据远传功能、事故远动切断功能、远动遥调功能；灾害防御分为基本防护、初级防护、中级防护、加强防护；
③根据风险识别因素建立因素层次，明确目标层、主要层、因素层，并依据已采集完成的涉及燃气调压设施的安全设计等级的7个因素和每个因素条件下的4个相关因素专家评分，建立分析模型，进行每个因素的权重分析；
④基于专家权重分析表，根据模型计算完的层次模型权重：
⑤完成燃气调压设施的等级数据处理，并提出其安全设计等级。
本方法提出了遵循本发明的燃气调压设施安全设计级别确定方法开展产品安全设计的基本技术方案，与现有技术相比，本方法明确了各类安全结构设计或安全措施所对应防御的风险事件的能力及安全等级，这样既提高了燃气调压系统的安全性，又避免了对某些设备要求过严的现象，对规范产品安全设计的技术方向和技术措施产生积极意义。
附图说明：
图1是建立燃气调压设施的安全设计等级层次模型图；
图2是权重计算结果图。
具体实施方式：
下面对本发明实施过程的技术方案进行清楚、完整的描述。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
1.本发明对燃气调压设施风险识别因素的7个方面的分类，如下：
2.每个类别的风险事件在发生时，从发生的概率和造成后果的程度不同，可以对风险的程度进行划分等级。对每个类别的风险可以划分为轻度风险、中度风险、重度风险、特大风险等4个程度等级。在开展燃气调压设施的安全设计时，出于对应防御不同风险程度的需要，按照不同的功能配置方式和技术质量水平也被确定为4个安全设计等级，如下。
每个类别均有4个安全设计等级，数值越大表明该燃气调压设施的性能越高或风险防御能力越强。
各个类别的含义如下：
1)工艺性能的安全设计等级
在保障燃气调压设施设计的性能符合相应现行产品标准规定前提下，燃气设备允许的压力波动范围选择燃气调压器及设备总成的稳压精度等级，并应与下游终端用户的需求相匹配。在满足基础设计要求的情况下，将燃气调压设施的工艺性能的安全设计等级分为4级。
2)本体安全的安全设计等级
任何产品的安全可靠运行都是相对的，而最终失效是绝对的。产品设计除了提供用户需求的基本工艺性能外，其次就是要防范设备本身在运行过程中突然失效对用户造成的风险。对于燃气调压设施来讲，发生失效危险的事故原因可能会有许多种，但燃气调压设施失效后果直接导致输出压力超出安全范围是安全设防的重点。从燃气调压设施应对超压事故的防御配置类型和有效性，也将燃气调压设施的本体失效的安全设计等级划分为4级。
3)系统安全的安全设计等级
燃气调压设施是燃气输配系统中的一个节点环节，进出口与上下游管道系统连接。除了设备本身在运行过程中突然失效对用户造成的风险外，上下游管道系 统的意外破坏或连接接口大量泄漏所产生的风险也是应当予以考虑的。一般情况下，燃气调压设施感应上下游管道系统事故的特征是压力缺失，并迅速作出切断燃气供应或降低燃气流通量处置的响应，可以降低系统事故的风险程度。从燃气调压设施是否配置是防止上下游欠压的切断装置和配置型式不同，将燃气调压设施的系统事故安全设计等级划分为4级。
4)调节保护的安全设计等级
燃气调压设施是由燃气调压器、阀门、过滤器、安全保护装置等许多设备及管路附件连接构成的系统装备组成件。其中包含许多用于设定参数或运行调节的部件、机构，这些可调节部件或机构一旦改变初始设定工位，轻则是燃气调压设施脱离设计运行工况、重则造成供气系统停气、超压或泄漏的突发事故。因此，采取预防误操作或第三方破坏的调节保护是十分必要的。按燃气调压设施是否配置了调节保护和配置型式不同，将燃气调压设施的调节保护安全设计等级划分为4级。
5)维护周期的安全设计等级
任何工业产品均有一定的设计寿命要求，从技术经济方面出发，一般较少将构成产品的所有组成件都按照全寿命周期进行设计。而且，设计运行环境和工况与实际产品运行的环境和工况存在一定的差异，很难准确量化产品实际安全可靠运行的使用寿命，因此，在产品的全寿命期内，应当做到定期维护保养更换存在事故隐患的配件。由于燃气调压设施运行的介质是易燃易爆的燃气且数量巨大，保养检修的停气作业或带气作业均存在一定的事故风险。为此，在燃气调压设施产品设计阶段就应当确定明确的运行维护周期，以便合理确定。
燃气调压设施的维护周期是评价燃气调压设施设计水平和材料及制造工艺质量优劣的重要标志。燃气调压设施的设计与产品质量应保障在设定的维护周期间隔的时间段内，不出现运行故障。燃气调压设施的维护周期安全设计等级依据设计文件审查和加速失效测试数据，按照3年、5年、10年、15年的维护周期间隔划分为4个等级。
6)数字监控的安全设计等级
燃气调压设施的运行参数监测是保障其安全运行、及时发现事故隐患的重要手段。通过运行参数的监测，可以及时判断燃气调压设施运行的工况是否发生变 化；通过对监测数据的处理分析，可以发现燃气调压设施发生疲劳风险是否增加。由于城市燃气调压设施众多，没有那座城市会选择一种数字监控模式，而是按照设备运行可靠性和事故风险后果差异，采取不同层次的配置方式和管理方法。燃气调压设施的数字监控安全设计等级，也可以按4级区分。
7)灾害防御的安全设计等级
我国幅员辽阔，燃气调压设施投入安装运行场所的气象环境和地质环境存在较大差异。因地制宜、按不同的安全设计等级，合理设计燃气调压设施防御各类灾害发生风险能力，可以有效的防范风险并兼顾经济性。按燃气调压设施防御灾害的基本配置和结构强度，将燃气调压设施的灾害防御安全设计等级划分为4级。
3.建立燃气调压设施的安全设计等级层次模型，如图1所示。
4.基于专家权重分析表，根据模型计算完的层次模型权重，如下：
| 工艺性能 | 本质安全 | 系统安全 | 调节保护 | 维护周期 | 数字监控 | 灾害防御 | |
| 工艺性能 | - | 1/3 | 1/3 | 1 | 1 | 1/2 | 1 |
| 本质安全 | - | - | 1/3 | 1 | 1 | 1/2 | 1 |
| 系统安全 | - | - | - | 1 | 1 | 1/2 | 1 |
| 调节保护 | - | - | - | - | 1 | 1/2 | 1 |
| 维护周期 | - | - | - | - | - | 1 | |
| 数字监控 | - | - | - | - | - | - | 1 |
| 灾害防御 | - | - | - | - | - | - | - |
工艺性能权重评分表
本质安全权重评分表
| 超压放散型 | 超压切断型 | 调压监控型 | 监控失效保护性 | |
| 超压放散型 | - | 1 | 1/3 | 1/5 |
| 超压切断型 | - | - | 1/3 | 1/5 |
[0044]
| 调压监控型 | - | - | - | 1/3 |
| 监控失效保护性 | - | - | - | - |
系统安全权重评分表
| 无欠压保护 | 下游欠压保护 | 上下游欠压保护 | 流量异常保护 | |
| 无欠压保护 | - | 1/3 | 1/4 | 1/5 |
| 下游欠压保护 | - | - | 1/3 | 1/5 |
| 上下游欠压保护 | - | - | - | 1/3 |
| 流量异常保护 | - | - | - | - |
调节保护权重评分表
| 手动可调型 | 工具可调型 | 专用工具可调型 | 不可调整型 | |
| 手动可调型 | - | 1/2 | 1/3 | 1/5 |
| 工具可调型 | - | - | 1/3 | 1/5 |
| 专用工具可调型 | - | - | - | 1/3 |
| 不可调整型 | - | - | - | - |
数字监控权重评分表
维护周期权重评分表
| 维护周期3年 | 维护周期5年 | 维护周期10年 | 维护周期15年 | |
| 维护周期3年 | - | 1/2 | 1/3 | 1/4 |
| 维护周期5年 | - | - | 1/3 | 1/4 |
| 维护周期10年 | - | - | - | 1/3 |
| 维护周期15年 | - | - | - | - |
灾害防御权重评分数
| 基本防护 | 初级防护 | 中级防护 | 加强防护 | |
| 基本防护 | - | 1/3 | 1/5 | 1/7 |
| 初级防护 | - | - | 1/3 | 1/5 |
| 中级防护 | - | - | - | 1/3 |
| 加强防护 | - | - | - | - |
权重计算结果，如图2所示：
5.安全设计等级评分
相对于目前燃气调压设施的现状，本发明提出以产品安全运行的基本性能保障为基点，从预防产品失效、防御系统故障风险以及其他风险事件的防御出发，将燃气调压设施的安全设计进行了归类和分级；又根据采取的安全技术措施对风险事件的防御程度，划分了更细的层级，与现有技术相比，本方法细化了燃气调压设施安全设计的目标和要求，对引导行业技术发展有明显的现实指导意义。
Claims (1)
1.一种燃气调压设施安全设计级别确定方法，其特征在于：包括如下步骤：
①针对燃气调压设施的实际运行工况和统计数据，对燃气调压设施在运行期间面临的风险事件进行归类和识别，将燃气调压设施运行风险控制的风险识别因素分为7个方面：工艺性能、本质安全、系统安全、调节保护、维护周期、数字监控和灾害防御；
②针对7个方面的风险识别因素进行相关因素的内部分析，并将7个方面的风险识别因素各自分为4个相关因素，即工艺性能分为稳压精度等级>AC15、稳压精度等级为AC10、稳压精度等级为AC5、稳压精度等级<AC2.5；本质安全分为超压放散型、超压切断型、调压监控型、监控失效保护型；系统安全分为无欠压保护、下游欠压保护、上下游欠压保护、流量异常保护；调节保护分为手动可调型、工具可调型、专用工具可调、不可调整；维护周期分为维护周期3年、维护周期5年、维护周期10年、维护周期15年；数字监控分为就地压力指示、数据远传功能、事故远动切断功能、远动遥调功能；灾害防御分为基本防护、初级防护、中级防护、加强防护；
③根据风险识别因素建立因素层次，明确目标层、主要层、因素层，并依据已采集完成的涉及燃气调压设施的安全设计等级的7个因素和每个因素条件下的4个相关因素专家评分，建立分析模型，进行每个因素的权重分析；
④基于专家权重分析表，根据模型计算完的层次模型权重：
⑤完成燃气调压设施的等级数据处理，并提出其安全设计等级。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410328270.5A CN104299165A (zh) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | 燃气调压设施安全设计级别确定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410328270.5A CN104299165A (zh) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | 燃气调压设施安全设计级别确定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104299165A true CN104299165A (zh) | 2015-01-21 |
Family
ID=52318886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410328270.5A Pending CN104299165A (zh) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | 燃气调压设施安全设计级别确定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104299165A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105989435A (zh) * | 2015-02-06 | 2016-10-05 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种基于rcm理论估算设备维护周期的方法 |
| CN109919325A (zh) * | 2017-12-07 | 2019-06-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | 管道防护方法及装置 |
| CN112527875A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-19 | 广州燃气集团有限公司 | 一种调压设备维保数据记录及统计分析方法和系统 |
| CN117035396A (zh) * | 2023-07-04 | 2023-11-10 | 北京市燃气集团有限责任公司 | 一种燃气安全联锁保护方法、系统和电子设备 |
-
2014
- 2014-07-10 CN CN201410328270.5A patent/CN104299165A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105989435A (zh) * | 2015-02-06 | 2016-10-05 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种基于rcm理论估算设备维护周期的方法 |
| CN109919325A (zh) * | 2017-12-07 | 2019-06-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | 管道防护方法及装置 |
| CN112527875A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-19 | 广州燃气集团有限公司 | 一种调压设备维保数据记录及统计分析方法和系统 |
| CN117035396A (zh) * | 2023-07-04 | 2023-11-10 | 北京市燃气集团有限责任公司 | 一种燃气安全联锁保护方法、系统和电子设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104299165A (zh) | 燃气调压设施安全设计级别确定方法 | |
| CN115796408B (zh) | 一种用于智慧燃气的燃气输送损耗预测方法和物联网系统 | |
| CN107869653B (zh) | 一种管道流量敏感性矩阵漏损检测方法 | |
| CN102867105A (zh) | 一种城市天然气管道失效多因素多态概率分析方法及其应用 | |
| CN102661613B (zh) | 一种基于煤粉分布在线测量的风粉动态调平方法 | |
| CN101839496B (zh) | 一种原煤仓内多煤种分层界面监测方法 | |
| CN105488740A (zh) | 一种城市配电网运行方式的风险等级评估方法及其系统 | |
| CN109829603A (zh) | 一种多维配电网系统运行风险等级评估系统及其方法 | |
| Lima et al. | Selection of pumps as turbines substituting pressure reducing valves | |
| Vianello et al. | Risk analysis of natural gas pipeline: case study of a generic pipeline | |
| CN106599201B (zh) | 一种燃气输配设备的全生命周期管理方法 | |
| CN104865916A (zh) | 一种天然气供应数据处理方法 | |
| CN205001871U (zh) | 一种基于互联网管网远程监控系统 | |
| CN103903195A (zh) | 输变电设备在线监测数据告警监测方法 | |
| CN112785141A (zh) | 综合管廊全寿命周期规划设计本质安全风险评估方法 | |
| Babiarz et al. | District heating simulation in the aspect of heat supply safety | |
| CN202001833U (zh) | 供氧调压站 | |
| Li et al. | Evaluation on gas supply reliability of urban gas pipeline network | |
| Kępa et al. | A hydraulic model as a useful tool in the operation of a water-pipe network. | |
| Abbatantuono et al. | Monitoring and emergency control of natural gas distribution urban networks | |
| Khussanov et al. | Adaptive intelligent system for monitoring and control the parameters of pipelines electrochemical corrosion protection | |
| CN104732343A (zh) | 基于燃气管网完整性系统的紧急事件分析方法及系统 | |
| CN112780954A (zh) | 物联网模式的管网泄漏检测系统 | |
| Fomina et al. | Ensuring the Safety of Gas Distribution Stations When Increasing Capacity | |
| Zhila et al. | Analysis of Low-Pressure Network Operation Modes in Case of Accidents at Regulating Points |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150121 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |