北京市天然氣管道改造評(píng)價(jià)方法探討

摘 要

摘要：介紹了北京市天然氣管網(wǎng)改造的背景和概況，分析了確定管網(wǎng)改造項(xiàng)目時(shí)應(yīng)用的管網(wǎng)改造評(píng)價(jià)方法(綜合評(píng)價(jià)法)。關(guān)鍵詞：管網(wǎng)改造；評(píng)價(jià)方法；綜合評(píng)價(jià)法Discussion on Evaluation M
摘要：介紹了北京市天然氣管網(wǎng)改造的背景和概況，分析了確定管網(wǎng)改造項(xiàng)目時(shí)應(yīng)用的管網(wǎng)改造評(píng)價(jià)方法(綜合評(píng)價(jià)法)。
關(guān)鍵詞：管網(wǎng)改造；評(píng)價(jià)方法；綜合評(píng)價(jià)法
Discussion on Evaluation Method for Beijing Natural Gas Network Reconstruction
FENG Tao，LI Yongwei，F(xiàn)U Peng，SUN Mingye
Abstract：The background and general situation of reconstructive natural gas network in Beijing are introduced.The evaluation method，namely comprehensive evaluation method，used for determination of the network reconstruction project is analyzed.
Key words：network reconstruction；evaluation method；comprehensive evaluation method
1 管網(wǎng)改造的背景
    1958年底，北京市石景山古城地區(qū)第一條5.2km地下煤氣管道的建成使用，拉開(kāi)了北京市燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)的序幕。經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，建設(shè)了總長(zhǎng)逾1×104km的天然氣管網(wǎng)，其中運(yùn)行時(shí)間為20a以上的管道占總量的21.4%，10～20a的管道占38.4%，10a以內(nèi)的管道占40.2%。管道的管材以鋼管和聚乙烯管為主，其中鋼管長(zhǎng)度占總長(zhǎng)的93%，聚乙烯管占總長(zhǎng)的7%。鋼管防腐一般采用絕緣層防腐法與電保護(hù)防腐法相結(jié)合的方式。北京市燃?xì)夤芫W(wǎng)的建設(shè)時(shí)間分布見(jiàn)表1。
表1 北京市燃?xì)夤芫W(wǎng)的建設(shè)時(shí)間分布
建設(shè)時(shí)間(t)
所占比例/%
t≥35a
0.1
30a≤t＜35a
1.5
25a≤t＜30a
7.2
20a≤t＜25a
12.6
15a≤t＜20a
16.0
10a≤t＜15a
22.4
5a≤t＜10
22.1
t＜5a
18.1
    隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，由于管道本身的老化、腐蝕以及各種人為因素的破壞，一些燃?xì)馐鹿室仓鸩斤@現(xiàn)，影響供氣安全。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，北京市近年共發(fā)生燃?xì)庑孤┦鹿?33起，主要以管體腐蝕引起的泄漏為主，占總量的64%，其次分別為施工缺陷和材料缺陷(占19%)、第三方破壞(占16%)、人為誤操作(占1%)。
2 改造概況
    北京市非常重視管網(wǎng)改造工作，2006—2010年全市改造管道總長(zhǎng)約500km，以中壓和低壓管道為主，工程總造價(jià)約8×108元，平均造價(jià)約160×104元/km。改造工程主要集中在2006—2007年實(shí)施，占改造總量的80%。改造的重點(diǎn)為4類管道：超期服役的老舊管道，腐蝕嚴(yán)重且事故頻發(fā)的管道，存在占?jí)弘[患、影響供氣安全的管道，水力工況不平衡、運(yùn)行工況差的管道。改造方式以異位換管為主，輔以少量的翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法和內(nèi)插法更新。
3 管網(wǎng)改造評(píng)價(jià)方法分析
   ① 綜合評(píng)價(jià)法
   2010年前，北京市管網(wǎng)改造項(xiàng)目均由基層管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)單位上報(bào)燃?xì)饧瘓F(tuán)，匯總成各年度的改造計(jì)劃，項(xiàng)目的提出無(wú)理論依據(jù)。為改變這一狀況，在2010年編制北京市“十二五”管網(wǎng)改造規(guī)劃時(shí)，首次提出并采用了綜合評(píng)價(jià)法[1]并輔以實(shí)際調(diào)研確定改造項(xiàng)目。綜合評(píng)價(jià)法主要分3步進(jìn)行：
   第1步：識(shí)別影響管網(wǎng)改造的各種因素[2]并分為若干個(gè)評(píng)分等級(jí)。
   第2步：對(duì)各影響因素的重要性進(jìn)行評(píng)價(jià)，給出每一個(gè)因素的權(quán)重。
   第3步：將每一個(gè)影響因素的評(píng)分與其權(quán)重相乘，求出這一個(gè)影響因素的得分。再將各個(gè)影響因素的得分累加，得到管網(wǎng)改造總分，即管網(wǎng)改造評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)。
管網(wǎng)改造評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)在某一值以上的管道，就應(yīng)進(jìn)行管網(wǎng)改造。管網(wǎng)改造評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)越高，說(shuō)明管網(wǎng)改造的必要性越大。綜合評(píng)價(jià)法同時(shí)考慮了眾多因素對(duì)管網(wǎng)改造的影響，具有較高的可信度。管網(wǎng)改造評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式為：
 
式中C——管網(wǎng)改造評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)
    n——主要影響因素的個(gè)數(shù)
    Ai——第i個(gè)主要影響因素的評(píng)分
    Bi——第i個(gè)主要影響因素的權(quán)重
    在進(jìn)行管網(wǎng)改造評(píng)價(jià)計(jì)算時(shí)，針對(duì)北京市天然氣管網(wǎng)的特點(diǎn)[3]，主要有5個(gè)影響因素：管道防腐評(píng)級(jí)、管道事故、管道使用年限、管道所處環(huán)境、管道運(yùn)行工況。對(duì)這5個(gè)主要影響因素的評(píng)分分別賦值并分配相對(duì)應(yīng)的權(quán)重。管道防腐評(píng)級(jí)、管道事故和管道使用年限這3個(gè)影響因素權(quán)重較大，對(duì)管網(wǎng)改造評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)起主要影響作用；管道所處環(huán)境和管道運(yùn)行工況這兩個(gè)影響因素的權(quán)重均為0.10。管網(wǎng)改造評(píng)價(jià)計(jì)算見(jiàn)表2。
表2 管網(wǎng)改造評(píng)價(jià)計(jì)算
主要影響因素
權(quán)重
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
評(píng)分
管道防腐評(píng)級(jí)
0.30
差
100
較差
80
一般
60
管道事故
0.25
管體腐蝕引起泄漏
100
施工及材料缺陷引起泄漏
85
第三方破壞引起泄漏
60
管道使用年限
0.25
30a以上
100
20～30a
80
10～20a
60
10a以內(nèi)
40
管道所處環(huán)境
0.10
建筑物占?jí)?/span>
100
土壤腐蝕性強(qiáng)
85
電流干擾
70
應(yīng)力腐蝕
60
管道運(yùn)行工況
0.10
影響周邊管網(wǎng)水力工況
100
不滿足正常供氣
80
不滿足高峰用氣
60
    根據(jù)前期調(diào)研的管道基本情況，對(duì)每條管道進(jìn)行管網(wǎng)改造評(píng)價(jià)計(jì)算，得分在60分及以上的納入改造項(xiàng)目庫(kù)，改造的時(shí)序按分值由高到低排列。以達(dá)到60分的改造指標(biāo)為參考值[4]，可初步得出管網(wǎng)改造的必要條件：使用年限為30a以上、發(fā)生過(guò)事故且防腐評(píng)級(jí)一般的管道；使用年限為10～30a且出現(xiàn)腐蝕泄漏事故、防腐評(píng)級(jí)一般的管道；使用年限為10a以內(nèi)且出現(xiàn)腐蝕泄漏事故、防腐評(píng)級(jí)較差的管道。
    ② 應(yīng)用
    以北京市正義路低壓管道為例，該管道的基本情況及改造評(píng)價(jià)計(jì)算見(jiàn)表3。管道總分為74分，高于60分，需納入北京市2012年管網(wǎng)改造項(xiàng)目庫(kù)。
表3 北京市正義路低壓管道改造評(píng)價(jià)計(jì)算
主要影響因素
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
評(píng)分
權(quán)重
計(jì)算分?jǐn)?shù)
管網(wǎng)改造評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)
管道防腐評(píng)級(jí)
較差
80
0.30
24
74
管道事故
管體腐蝕引起泄漏
100
0.25
25
管道使用年限
30a以上
100
0.25
25
管道所處環(huán)境
—
0
0.10
0
管道運(yùn)行工況
—
0
0.10
0
根據(jù)該評(píng)價(jià)方法，在前期調(diào)研大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，確定了北京市未來(lái)5 a內(nèi)共需改造項(xiàng)目96項(xiàng)，其中腐蝕嚴(yán)重管道項(xiàng)目6項(xiàng)，超期服役管道項(xiàng)目59項(xiàng)，事故頻發(fā)改造項(xiàng)目27項(xiàng)，占?jí)弘[患改造項(xiàng)目4項(xiàng)，改造總里程達(dá)398km，工程總造價(jià)約8.5×108元。
4 結(jié)語(yǔ)
    隨著北京市天然氣管網(wǎng)建設(shè)的逐漸完善，新建燃?xì)夤こ倘遮厹p少，而管網(wǎng)改造工作將成為今后安全運(yùn)營(yíng)和建設(shè)的重點(diǎn)，管網(wǎng)改造評(píng)價(jià)方法也將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。本文中的綜合評(píng)價(jià)法已應(yīng)用于北京市“十二五”天然氣管網(wǎng)改造規(guī)劃的編制，經(jīng)過(guò)1a的檢驗(yàn)，利用該評(píng)價(jià)方法確定的管網(wǎng)改造項(xiàng)目與實(shí)際所需要改造的項(xiàng)目是吻合的，取得了較好的效果。在以后的工作中，我們應(yīng)進(jìn)一步完善和深化管網(wǎng)改造評(píng)價(jià)方法的相關(guān)研究和應(yīng)用[5]，促進(jìn)北京市天然氣管網(wǎng)改造工作進(jìn)一步開(kāi)展。
參考文獻(xiàn)：
[1] 何吉民，李艷紅，李志鵬，等.埋地燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)[J].煤氣與熱力，2005，25(11)：10-14.
[2] 蔡良君，姚安林.城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)現(xiàn)狀分析與展望[J].天然氣與石油，2008，26(6)：27-30.
[3] 馬寧，許彤，曹貝，等.北京市埋地燃?xì)夤艿腊踩珷顩r評(píng)估系統(tǒng)研究[J].城市燃?xì)猓?008(11)：3-6.
[4] 孫永慶，鐘群鵬，張崢.城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中失效后果的計(jì)算[J].天然氣工業(yè)，2006，26(1)：120-122.
[5] 姚安林.論我國(guó)管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展戰(zhàn)略[J].天然氣工業(yè)，1999，19(4)：66-69.
 
(本文作者：馮濤1 李永威2 福鵬1 孫明燁1 1.北京市煤氣熱力工程設(shè)計(jì)院有限公司 北京 100032；2.北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)研究院 北京 100011)