德國天然氣輸配現(xiàn)狀—安全、材料、管網(wǎng)管理
評(píng)論： 更新日期：2014年08月01日
這里講的安全分為技術(shù)安全、勞動(dòng)安全和供應(yīng)安全三大類：
技術(shù)安全是指通過適當(dāng)?shù)拇胧?，避免在安裝、運(yùn)行和維護(hù)天然氣設(shè)備時(shí)出現(xiàn)危險(xiǎn)危及第三方。所以，按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選擇材料具有特別重要的意義。
- 勞動(dòng)安全是指通過相應(yīng)的措施，避免在安裝、運(yùn)行和維護(hù)燃?xì)庠O(shè)備時(shí)燃?xì)馄髽I(yè)和為燃?xì)馄髽I(yè)服務(wù)的其他企業(yè)的員工出現(xiàn)事故。
- 供應(yīng)安全是指通過相應(yīng)的措施，使天然氣能夠保質(zhì)保量地安全供應(yīng)。
德國在技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)形成系列等級(jí)的規(guī)章制度，它明確了從國家到企業(yè)從上到下的職責(zé)。在法律這個(gè)等級(jí)上給出的保護(hù)目標(biāo)非常抽象，所以各項(xiàng)規(guī)定中給出了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)的方法，即將法律中規(guī)定的保護(hù)目標(biāo)具體化了。
2．1 技術(shù)規(guī)范
在有關(guān)燃?xì)鈱I(yè)的技術(shù)規(guī)范中，明確了具體的安全技術(shù)措施的規(guī)范基本包括在德國氣、水科學(xué)技術(shù)聯(lián)合會(huì)所制定的標(biāo)準(zhǔn)中了。另外還有由德國工程師協(xié)會(huì)、德國電子技術(shù)協(xié)會(huì)、德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等制定的國家級(jí)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及歐洲級(jí)的歐洲標(biāo)準(zhǔn)。
2．1．1 德國氣、水科學(xué)技術(shù)聯(lián)合會(huì)DVGW-《工作手冊(cè)》
在德國氣、水科舉技術(shù)聯(lián)合會(huì)—《工作手冊(cè)》中發(fā)布了技術(shù)規(guī)范。它包括對(duì)燃?xì)獾募夹g(shù)說明，特別規(guī)定了對(duì)設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營、燃?xì)夤?yīng)設(shè)備的預(yù)檢和安裝、使用的安全技術(shù)要求以及公共供應(yīng)中燃?xì)獾男再|(zhì)。
技術(shù)規(guī)范有推薦性質(zhì)，只要遵守技術(shù)規(guī)范就一定能夠滿足安全要求。德國氣、水科學(xué)技術(shù)聯(lián)合會(huì)燃?xì)庖?guī)范包括大約100個(gè)圍繞燃?xì)庠O(shè)備的建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)的工作手冊(cè)、操作手冊(cè)和指南。
在德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，有關(guān)燃?xì)饧夹g(shù)領(lǐng)域所用的管道材料、閥門管件材料和檢測(cè)、施工安全及調(diào)節(jié)設(shè)備以及燃?xì)鈨x表等都作了相應(yīng)規(guī)定。
提出問題 | 等級(jí) | 規(guī)章舉例 |
| 保護(hù)什么？ | 法律 | 能源經(jīng)濟(jì)法
民法典
勞動(dòng)安全法
勞動(dòng)保護(hù)法 |
| 通過什么來保護(hù)？ | 規(guī)定 | 高墳燃?xì)庖?guī)定企業(yè)運(yùn)行安全規(guī)程 |
| 采用什么措施來保護(hù)？ | 技術(shù)規(guī)范 | 以下部門指定的技術(shù)規(guī)范：DVGW、DIN、VDI、VDE、CEN |
| 這些措施怎樣去保護(hù)？ | 企業(yè)內(nèi)部的規(guī)定 | 運(yùn)行規(guī)程
工作準(zhǔn)則
運(yùn)行指南 |
圖5．規(guī)章制度等級(jí)
?2．2 提高安全性的措施
2．2．1 通過故障分析選擇措施
應(yīng)用故障分析促進(jìn)提高安全性的措施，由此可在相同條件下避免重復(fù)過去曾發(fā)生過的事故和造成的損害。
如果在一定的條件下排除內(nèi)部隱患，則安全性提高。通過隱患分析，可采用以下預(yù)防措施：
—改善技術(shù)設(shè)備
—提高從業(yè)人員的素質(zhì)
—優(yōu)化組織管理
由于德國的燃?xì)夤芾硎撬饺私?jīng)營的和分散管理的，事故和故障的信息并不集中，而是由德國氣、水科學(xué)技術(shù)聯(lián)合會(huì)從企業(yè)會(huì)員那里收集起來。在這個(gè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，從1981開始，編寫了“燃?xì)夤收虾褪鹿式y(tǒng)計(jì)”。
2．2．2 資質(zhì)培訓(xùn)措施
能否按照當(dāng)前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來運(yùn)行和維護(hù)燃?xì)庠O(shè)備，取決于從業(yè)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)。通過資質(zhì)培訓(xùn)措施可以達(dá)到：
—初次培訓(xùn)，象大學(xué)畢業(yè)和職業(yè)學(xué)校畢業(yè)，可進(jìn)入此行業(yè)工作
—不斷進(jìn)修，學(xué)習(xí)有關(guān)的技術(shù)和更先進(jìn)的工作方法
—通過實(shí)踐訓(xùn)練和經(jīng)常性的了解事故的信息及造成的原因，來提高風(fēng)險(xiǎn)控制能力
2．2．3 組織方面的措施
提高安全性的一個(gè)重要內(nèi)容就是優(yōu)化組織機(jī)構(gòu)。施工單位和運(yùn)行單位建立專職組織機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)安全工作。各企業(yè)的專職組織的任務(wù)是，盡可能的減少工作失誤。
??? 為了支持“避免組織失誤”，也就是說，將失誤的源頭有效地控制在組織內(nèi)部，各企業(yè)都建立了質(zhì)量管理體系。質(zhì)量管理體系可以通過認(rèn)證而達(dá)到合理的組織結(jié)構(gòu)。
2．2．4 勞動(dòng)安全
避免故障和事故在道義上和法律上的義務(wù)不僅對(duì)第一方有效，而且同樣對(duì)企業(yè)的從業(yè)人員有效。推動(dòng)勞動(dòng)安全組織的目的是一項(xiàng)針對(duì)員工在他們的工作中免受傷害的措施，應(yīng)該保護(hù)他們并防止事故和職業(yè)病的發(fā)生。
遵守勞動(dòng)安全足企業(yè)家(也就是董事會(huì)，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、廠長等)的責(zé)任。這個(gè)責(zé)任將賦予具有相應(yīng)決策權(quán)的領(lǐng)導(dǎo)。除了這種逐級(jí)負(fù)責(zé)外，還有另外的管理法規(guī)(勞動(dòng)保護(hù)法，勞動(dòng)安全法，企業(yè)管理法、社會(huì)保障法典等)。
3．天然氣供應(yīng)中使用的材料
管道及設(shè)備系統(tǒng)都嚴(yán)格按照德國氣、水科學(xué)技術(shù)聯(lián)合會(huì)的《勞動(dòng)手冊(cè)》中的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。由于德國燃?xì)庑袠I(yè)始終如一地重視安全規(guī)范，故德國燃?xì)庑袠I(yè)成為員安全的能源系統(tǒng)。
3．1 天然氣分配系統(tǒng)
天然氣分配管道系統(tǒng)依功能、管材和各壓力級(jí)別分類。目前使用的天然氣輸配管道有銅管、PU管、GGG(球墨鑄鐵管)、PVC管和CG(灰門鑄鐵管)。對(duì)于新建的天然氣管網(wǎng)一般采用鋼管和PE管。
根據(jù)壓力級(jí)別將目前的管網(wǎng)分為24mbar的低壓管網(wǎng)，100mbar的低壓管網(wǎng)(也稱高低壓管)，1bar的中壓管網(wǎng)，4bar的高壓管網(wǎng)，4bar到16bar的高壓管網(wǎng)，以及16bar到100bar的更高壓的管網(wǎng)。
由于壓力大于16bar的高壓管道主要指的是輸送管道，而新的天然氣管道設(shè)計(jì)中，只在特殊情況下才使用這種管道，這里就不多論述了。
3．1．1 低壓管道(至24mbar)
用純低壓管網(wǎng)(24mbar)為顧客提供燃?xì)饪梢圆恍枰細(xì)獗砗图彝毫φ{(diào)節(jié)裝置。純低壓管網(wǎng)起源于城市煤氣供應(yīng)時(shí)代。為了能夠滿足在供應(yīng)范圍的每個(gè)客戶有足夠的輸配壓力，管網(wǎng)采用較大口徑的管道，密集排列且配置大量的供氣站，以避免不必要的壓力損失。新的管網(wǎng)一般采用高壓配送。
3．1．2 100mbar的低壓管道至
100mbar的低壓管網(wǎng)，需要用燃?xì)獗砘蚣彝毫φ{(diào)節(jié)裝置進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)。
3．1．3 1bar的中壓管道
新建的中壓管網(wǎng)一般的壓力為4bar，以1bar運(yùn)行。中壓管網(wǎng)比低壓管網(wǎng)更經(jīng)濟(jì)。通過取代從壓力調(diào)節(jié)設(shè)備到用氣點(diǎn)之間的大管徑的管道，中壓管道中只需要配備少量的壓力調(diào)節(jié)設(shè)備，降低了成本。壓力調(diào)節(jié)裝置的總體數(shù)量的減少不僅可以降低新管網(wǎng)的建設(shè)費(fèi)用，而且也可以降低以后的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用。通過在管網(wǎng)中使用中壓調(diào)節(jié)裝置降低了建設(shè)費(fèi)用。
3．1．4 4bar的高壓管道
使用壓山為4bar的高壓管網(wǎng)同樣具有中壓管網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)。但必須在每一個(gè)入戶建筑物前安裝阻斷裝置，另外要安裝兩級(jí)4bar家庭調(diào)壓裝置。這種管網(wǎng)特別適合那些用量不多、有足夠空間的小上商企業(yè)。
3．1．5 4到16bar的高壓管網(wǎng)
壓力為16bar的管道一般用于城區(qū)的接收站和4bar／1bar壓力調(diào)節(jié)站之間的輸送管網(wǎng)。除廠極少數(shù)特殊情況外，作為很例外的情況，只有工業(yè)用戶才使用昂貴的燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)和測(cè)量設(shè)備直接用16bar的管道供應(yīng)。
3．2 管道材料
目前在用的天然氣管網(wǎng)是由各種管道材抖組成的。最早的管道材料是灰口鑄鐵，采用套管連接或螺絲口連接，但是由于存在破裂的危險(xiǎn)，因此很多供氣企業(yè)都更換了這種管道，而且還在陸續(xù)更換。球墨鑄鐵管也不能達(dá)到天然氣供氣管不斷裂、不腐蝕的要求。盡管這種管道不易破裂，但是如果鋪設(shè)在容易腐蝕的土地中又沒有進(jìn)行防腐處理，這種材料作為天然氣輸送管材還是會(huì)出現(xiàn)問題。另外由于螺絲接口軸向的密封不好也會(huì)產(chǎn)生燃?xì)庑孤?br />
3．2．1 PVC-管網(wǎng)
目前在天然氣輸送中，除極少數(shù)特殊情況外，幾乎都使用鋼管或PE-HD管。
3．2．2 鋼制的管道和配件
鋼制的管道和配件到處都在使用，特別是在對(duì)管道材料的穩(wěn)定性要求高的地方，而且它能承受較高的內(nèi)部壓力。除少數(shù)特殊情況外，目前幾乎所有的大于4bar的天然氣管道都是鋼管。鋼管的主要缺點(diǎn)是腐蝕問題，特別是敷設(shè)在腐蝕性的土壤中。因此，我們推薦在運(yùn)輸和敷設(shè)的過程中使用PE-保護(hù)涂層進(jìn)行保護(hù)，特別是在焊縫的位置對(duì)保護(hù)涂層的質(zhì)量要求非常高。未設(shè)陰極保護(hù)的鋼管的涂層被破壞或損害后，在非常短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)的腐蝕過程，使管道出現(xiàn)銹蝕點(diǎn)直到穿透管道，引起燃?xì)庑孤?。這個(gè)小破洞越小，腐蝕進(jìn)行的速度就越快。
