城市燃气输送管网气象风险预警分级响应系统

谭惠冰吴从权

摘要：分析影响燃气设备及输送管网安全的气象因素，将气象风险预警分为三级：安全级、注意级、预警级，制定防御措施。基于输送管网预警预报分级响应机制，结合信息化技术构建的面向管道燃气行业的气象风险预警平台，使其按照预警分级响应标准，做好应急准备，降低灾害对燃气场站造成危害风险。

关键词：燃气输送管网；气象风险；预警分级；预警响应

1引言

燃气设备及管网作为保障城市可靠供气的重要设施，负担着能源输送重要工作，所存储和输送的气体属于易燃易爆介质，分布在人口和建筑集中区域，覆盖面广，一旦发生燃气泄漏，可能引发中毒、爆炸或火灾等事故，将会对周边社会环境带来破坏，不仅造成经济损失，严重时还会给千家万户带来很大用气安全隐患及造成人员伤亡。

2市区燃气场站及输送管网概况

燃气管网因其输送工艺特点分布于城市各个位置，有处于郊外的高压场站和管道，有位于高层建筑物或多层建筑物的燃气架空管和立管，有设置在市政道路旁的区域调压站和设置在居民小区的楼栋调压箱，以及对燃气设施进行监控的SCADA系统等。目前我市已建成LNG、CNG天然气加气站、供应站及储备站合计5座，敷设市政中压燃气管网520公里，供应居民用户约10万户，工商业用户约700户（表1）。

表1江门燃气主要气站表

3影响燃气设备及输送管网安全的气象因素分析

近年来全球变暖，极端天气气候事件频现，加气站、油罐区、天然气长输管道等易燃易爆场所或设备发生气象灾害事故频繁。2014年7月8日开平市马岗镇洽源加油站遭受雷击，从13:07开始，到15:22分结束，3公里范围内共发生雷闪324次，电流强度4-47kA，损坏1台液位仪、1套监控系统设备、2台电视机，直接经济损失1万元，间接经济损失2万元。2016年6月08日开平市东山墟东兴路53号溪源加油站遭雷击，击坏1台油罐液位显示仪，直接经济损失2万元，该区域在13:25分时，3公里范围内发生1次雷闪，电流强度2kA。2017年5月04日恩平市恩城镇沿江一路长虹加油站遭受雷击，从08:19开始，到09:02分结束，3公里内共发生雷闪11次，电流强度3-24kA导致两台加油机，5支加油枪，1台电脑主机，1台油机IC卡控制用工控机，1台监控终端主机，监控摄像枪供电电源损坏及1台POS机，10支摄像枪，有线电话故障，直接经济损失8.5万元。

综合以上案例分析，加气站、油罐区、天然气长输管等易燃易爆场所或设备气象灾害事故多发生于5-7月，主要是因雷电造成设备损坏等事故。而室内敷设燃气管道和设备受建筑物防雷设施保护，地下燃气管道受到土层覆盖保护，遭受直接雷击可能性极小。

据2008-2017年统计资料显示，近10年我市受台风影响49次；除台风影响过程，暴雨影响共94次；发生雷电灾害459宗，其中受伤23人，死亡17人，直接经济总损失3946.4万元。因此台风、暴雨和雷电为我市三大主要灾害性天气。

4气象风险预警分级指标

针对致灾敏感气象因子，按照燃气输送管网可能发生气象灾害事故的严重性和紧急程度，将气象风险预警信号分为三级，依次为：①安全级：没有出现致灾性天气。②注意级：威胁到场站工艺区或周边生产设施运行安全，油（气）管道主干线介质少量泄漏，可在线处理事件；对社会安全、环境造成影响较小。③预警级：造成场站工艺区或周边生产设施破坏，油（气）管道主干线介质泄漏，输送可能中断8h以上；对社会安全、环境造成较大影响。

5燃气输送管网气象风险预警分级响应系统

基于输送管网预警预报分级响应机制，结合信息化技术构建的面向管道燃气行业的气象风险预警平台，实现燃气场站精细化气象服务，点对点为燃气场站提供实时预报。该系统采用后台数据自动传输、终端页面系统自动显示方式，同步上传、更新预警信号、突发灾害信息资料等。

5.1系统内容介绍

实时气象灾害监测包括：天气实况、雷达图、卫星云图、燃气场站精细化气象服务。气象灾害预报预警包括：预警级别、雷电预警系统、预警信号、台风快讯。气象灾害防御指南包括：应急响应机制、应急常识、生活气象。防雷装置定期检测提醒：防雷装置定期检测通知公告。

图1燃气输送管网气象风险预警响应系统构架图

5.2系统页面设计

系统采用新浪云服务器B/S架构，用php编程语言开发程序，应用mysql作为数据库，整个系统布局（图1）由实时气象灾害监测、气象灾害预报预警、气象灾害防御指南、防雷装置定期检测提醒功能等4部分组成根据系统应用逻辑，通过网络编程分类存入数据库，终端页面调用展示。

6应急响应机制

(1)维抢修资源准备：涉及维抢修人员、应急车辆、各种管道维抢修器具及抢修物资准备，当出现预警时，可快速为管道维抢修提供人力、物资及技术支持。

(2)预警信息上报及发布：当出现预警时，受影响企业应依据事件状态初步判断事件级别，并向有关部门上报和发布，并按照有关要求做好相应维抢修资源准备工作。

(3)预警响应包括：①安全级。做好日常巡查。每天定时浏览燃气输送管网气象风险预警网页，随时掌握实时天气情况，做好防雷装置定期检测。②注意级。进入一般防护状态。事件点归属维抢修机构人员24h值班、维抢修设备热备用。③预警级。进入紧急防护状态。维抢修机构24h值班、维抢修设备热备用、维抢修设备及物资集装，等待调动命令；所有维抢修机构应做好人员、设备后续保障随时准备赶往事故现场，场站工作人员停留在有防雷装置建筑物内，停止加气机使用。

(4)维抢修资源指挥和调动，根据实际情况，由相关负责人员负责调动、指挥各类维抢修资源，积极开展现场工作。

7结语

燃气设备及管网是城市供气重要设施，保障燃气场站安全生产运行。城市燃气输送管网气象风险预警响应系统研究，及时获取天气预报信息，做到提前预警，快速响应各种燃气管道事故，有效保护管道周边人群、环境，进一步满足管道安全生产需要。

参考文献：

[1]付立武.油气长输管道维抢修预警分级响应体系[J].实践天地，2012,31(5).

[2]李磊,邓勇,杨菊梅,等.油气管道场站雷电与静电的防护措施[J].安全消防，2013,32(5).

第一作者简介：谭惠冰（1980-），女，广东省开平市人，本科，工程师，从事气象服务工作。