伦敦燃气管线安全管理与亮点

2023-04-03 07:25荣荣陈希文
城市管理与科技 2023年6期
关键词:燃气管国家电网燃气

荣荣?陈希文

英国使用燃气的最早记录是在1667年。1807年,伦敦威斯敏斯特市的蓓尔美尔街(Pall Mall)第一次使用煤气灯照亮了街道。1812年,英国建造了世界上第一家公共煤气厂——燃气照明和焦炭公司(Gas Light and Coke Company)。该厂于1813年在威斯敏斯特市开业,主要是为威斯敏斯特市提供照明用气。到1814年,伦敦通过铺设一段26英里长的铅质管道引入了第一盏管道煤气路灯。之后,该公司取得了威斯敏斯特市140盏煤气灯的市政煤气照明合同,代表着燃气工业在英国的开始。

1965年,英国石油公司在北海发现了天然气,使英国有了稳定的天然气供应,英国燃气工业由煤制气向天然气转型。1967—1978年,英国燃气公司进行了大量天然气管网及配套设施的建设与替换,完成了高低压长输、配送管线铺设和液化天然气(LNG)接收站等一系列重要基础设施的建设。1987年,英国基本完成全国燃气管网建设。

一、管理和建设情况

(一)管理情况

2015年,英国天然气输配管网发生了变化,英国国家电网公司(National Grid)仍独家拥有英国天然气长输管道设施,但配送管网由四个不同的所有权集团管理,分别是南方天然气管网公司(SGN)、北方天然气管网公司(NGN)、Cadent公司、威尔士和西部公用事业公司(WWU),北爱尔兰地区则由独立运营商管理。

英国燃气行业由英国天然气和电力市场管理局(Gas and Electricity Markets Authority, GEMA)下属的天然气和电力市场办公室(Office of Gas and Electricity Markets,Ofgem)管理,其负责监管下游天然气市场,特别是垄断的天然气长输和配送管网。Ofgem还在执行适用于下游天然气基础设施的第三方准入制度方面发挥作用。

燃气管道安全主要受英国健康与安全执行局(The Health and Safety Executive,HSE)管理。这是一个国家监管机构,负责监管和执行作业场所安全健康等工作。HSE编制了管道挖掘相关法律和指南,为第三方施工中如何避免破坏地下管线提供了重要的指导。英国燃气行业现已全面贯彻HSE体系,其最终目标是确保雇主能够辨识风险并且采取切实措施处理风险。

伦敦燃气管网建设与管理并不由伦敦政府直接负责,而是分别由Cadent公司和SGN公司负责。Cadent公司基本负责泰晤士河以北地区的燃气管网,SGN公司负责泰晤士河南岸地区的燃气管网。两家公司只负责管网的建设与维护,并不负责燃气的分销与售卖。

(二)建设情况

1.伦敦北部管网

基本以泰晤士河为界,伦敦北部所有压力配送管网23 297千米、居民和企业用户2.28万户由Cadent公司管理。该公司还运营和维护英国最大的天然气配送网络,包括英国西北部、西米德兰兹郡、东部(包括东米德兰兹和南约克郡)和北伦敦,共129 000千米管道网络,为1100万户家庭和企业提供天然气。目前,该公司正致力于减少因天然气管网渗漏而产生的温室气体排放,通过更换主干管道计划、在营运车队中优先使用零排放车辆等方式,在本地和全球实施积极的碳减排措施。

2.伦敦南部管网

SGN公司负责整个苏格兰和英格兰南部的天然气网络,运营着3100千米高压管道,称为本地传输系统(LTS),其工作压力为7~85 bar①。72 000千米的配送管道将天然气输送到家庭和企业。此外,该公司正在每年将约1000千米的旧燃气总管金属管更换为新的聚乙烯管,确保燃气管网继续安全可靠地输送天然气。

除了苏格兰地区的业务,SGN公司还负责英格兰南部,包括伦敦泰晤士河以南地区的输配管道的管理和经营,约48 000千米的天然氣干线,向约400万家用、商业和工业客户输送天然气。该管网从北部的米尔顿·凯恩斯延伸到东部的多佛和西部的莱姆里吉斯,包括伦敦南部行政区11个市郡。

二、伦敦燃气管道安全维护

虽然Cadent和SGN这两家公司并不由伦敦政府直接管理,但伦敦市长为了更好地管理城市能源和管道安全,与各自治区合作,成立了基础设施协调发展处(Infrastructure Coordination Development Service),协调支持能源开发商对伦敦不同区域城市基础能源实施投资和安全服务。

伦敦燃气管道安全维护主要有三方面举措:支持更换老旧管道,帮助相应的天然气公司更好地监管第三方安全挖掘;严格按照指导性文件要求,减少管道挖掘对城市道路交通的影响;推动利用伦敦本地道路地理信息系统,建立“伦敦地下资产登记”平台。

(一)天然气铸铁管道更换计划

从19世纪70年代开始,英国国家电网制定了一项全国范围内城镇燃气输配管网(主要针对铸铁管道)全面退役的规划。此项目的目的在于减少城镇燃气输配管网的泄漏事故,尤其是减少可能导致火灾和爆炸事故的燃气泄漏。

2001年,HSE出台了英国城镇燃气铸铁管道全面更换的管网改造规划,要求在30年内将距离建筑物30米范围内的铸铁管道全部更换完毕。为此,建立了风险评价体系,对全国范围内的铸铁管道进行风险评价,并制定、实施基于每根管段具体风险值的管网维修、改造计划。

在伦敦,国家电网制定了一个为期15年的“伦敦供应战略”,将主要替换伦敦维多利亚时期建设的中压燃气铁管。项目涵盖RIIO—GD1和RIIO—GD2(2013—2029年),力图建立一个强大的首都中低压燃气管网。这些管道大多位于市中心老城区,有100多年的历史,有些还靠近一些国家重要的地标景点和建筑。RIIO—GD1更换的铁管范围包括:更换28千米中压管道;更换一段需要穿越泰晤士河隧道的主管道;更新7个减压站安装地点,其中一个位于海德公园;更换、修复40个大口径阀门。

截至2016年,国家电网已经成功更换了伦敦超过9千米的金属管道,包括伦敦的国王路、切尔西和格雷沙姆街。

在项目实施过程中,国家电网与地方政府进行了很多沟通,并在整个项目中征求他们的意见。具体包括:与当地社区和企业讨论拟议工程;与伦敦交通局和伦敦当地自治市议会合作,商定道路封闭、改道路线和交通管理计划;与皇家切尔西医院和伦敦旺兹沃思自治市合作,就拟议的泰晤士河隧道穿越达成中断时间一致;与泰晤士河潮汐隧道项目合作,确保在切尔西堤防周围地区采取工程协调一致的方法;与当地医院合作,确保在室外施工时燃气中断期间提供替代燃料。

在伦敦供应战略RIIO—GD1项目完成后,RIIO—GD2项目将替换24千米的管道,以进一步降低与维多利亚金属管道相关的工艺安全风险。这些项目将提供重要的基础设施,以支持伦敦的经济增长,并为保持其作为21世纪领先城市的地位助力。

(二)管道挖掘安全

英国燃气管道由国家电网和相应配送管道公司铺设,任何在管道附近的施工都应获得国家电网和配送管道公司的书面许可和指导。

在地役权场所施工,承包商均应向国家电网提交所涉及工程的细节,包含该工程计划使用的施工方案。国家电网给出正式的书面许可后才能开始施工。该文件中应包含国家电网要求的保护措施、联系电话和紧急联系方式。

在公共道路上施工,应依照英国法规1991年《新道路和街道工程法令》(New Roads and Street Works Act 1991)和英国健康与安全执行局HSG 47《避免地下管线危险指南》的要求,施工应通知国家电网。任何道路工程的承包商均应向国家电网提交所涉及工程的细节,包括该工程计划使用的施工方案。相关文件应在工程开始前14天提交,仅在国家电网同意的情况下可缩短该时限。如在多个相邻地点开展同类型工程,仅需提交一份施工方案。

2018年,英国国家公共事业集团发布了最新的《英国街道工程定位指南及地下公用设施设备的彩色编码》指导性文件,为实施街道工程的相关权益方提供了统一的管道铺设定位、颜色编码和警告标志的指导,以减少对地下公用设施的工程危害。例如,文件中规定燃气管道的导管应为黄色,管道可为黄色或用黄色底色加棕色条纹(可拆卸表皮露出白色或黑色管);管道铺设好后,还要标记相应的警告标记带,为后续修理挖掘工作起到警示作用。

根据文件规定,在伦敦Cadent公司燃气装置附近以高达7 bar的压力进行挖掘时,必须参考HSE指导说明HSG 47“避免來自地下设施的危险”中公用设施的定位及颜色编码指引,采取保护措施。为避免对工人造成伤害,必须核实计划中给出的细节;手动挖掘,确认管道的精确位置;并在表面使用合适的油漆或标记,以清楚地指示埋设器具的位置。必须确保将根据Cadent公司提供的管道平面图的全彩色副本发给挖掘工人。在工程进行过程中,必须采取一切可能的预防措施,以避免造成人身伤害或对Cadent公司设备的损坏,否则将被罚款。

(三)伦敦地下资产登记平台

2019年,在2006年“VISTA”的可视化集成系统基础上,英国地理空间委员会建立了一个数字服务系统——国家地下资产登记(National Underground Asset Register,NUAR)。这是一项由政府主导的、安全的数据共享服务,可为给定位置的公用地下管道资产提供交互式、标准化的数字视图,从而为有效减少因无法确认管线的确切位置而盲目、重复、无序掘路及挖掘施工中的外力损坏管线事故的发生提供技术支撑。

在伦敦,市长推动国家资产登记服务相关方,即泰晤士河自来水公司、Cadent公司和英国电力网络公司,与伦敦交通局发达的交通系统——高速公路设备数据交换系统(Highways Apparatus Data Exchange System, HADES)结合,形成伦敦地下资产登记(London Underground Asset Register, LUAR)。2019年,英国地理空间委员会通过为期12个月的本地试点,与该行业开展了第一次正式合作。这些试点集中在英格兰东北部和伦敦。伦敦地区于2023年年底形成最低可运行版本。该项目除了可将在伦敦地域范围内的地下管道可视化外,还可以对某次挖掘成本进行估算,大大节省了利益方的成本。伦敦交通局也可通过该系统,统计正在实施的管道挖掘道路工程,从而有效控制和指导道路交通和流量。

(四)非开挖技术

为减少挖掘道路工程对伦敦交通的影响,伦敦的两家燃气公司都积极开发相应技术。SGN公司研发了小孔钻探技术“ICore”,只需在路面钻探一个600毫米的洞,即可方便将建筑物30米内直径小于20厘米的小型金属管道更换为聚乙烯管道。Cadent公司开发了管道内CISBOT机器人修复技术,可在不中断气体流动的情况下,在指定区域内通过机器人注入厌氧密封剂来密封铸铁燃气总管中的泄漏接头。在伦敦著名景点特拉法尔加广场,就运用这项技术实施了燃气管道抢修工作。抢修工作耗费6周时间,共修复了359米直径76厘米的管道,完成了105个密封接头,成功避免了当地企业和住户的天然气供应中断,也保证了周边交通的畅通。

三、亮点

(一)健全法律法规和管理体系

经过几十年的发展,英国燃气管线的相关管理机构和法律法规已经十分健全,在管道的安装、维护和后期安全管理的步骤和方式都有相关法规的规定,形成了一套较为完整的政策指引、行业规章和规范性文件等。负责管理伦敦燃气管道安全的公司也自上而下地执行贯彻国家法律和相关标准。这样,可以做到安全管理的一致性和统一性,有利于行业的健康发展和风险控制。

(二)落实燃气管线建设经营责任

伦敦燃气管道建设公司只负责长输管道、配送管道和入户支线的铺设,不负责长输燃气输送和后端燃气销售。这样,有效避免了潜在的管理漏洞,有利于管线各相关单位各负其责,明确分工和解决实际问题。有重大燃气爆炸事故发生时,也可以第一时间找到责任单位快速处理。

(三)使用信息化技术管理道路作业

伦敦政府积极推动燃气管道安全管理,并与其发达的道路交通系统进行数据交换,达到道路管道可视化发展和交通流量管理控制的双赢结果。燃气公司创新发展管道非开挖技术,以减少道路施工造成的交通堵塞和扬尘噪音等影响,为城市街道健康发展提供技术支持。

参考文献

[1]HSG47 Avoiding danger from underground services (Third edition)[R/OL]. (2014-02-04)[2023-10-13].https://www.hse.gov.uk/pubns/books/hsg47.htm.

[2]NJUG Ltd. Street works UK guidance on the positioning and colour coding of underground utilities apparatus[R/OL]. (2013-11-19)[2023-4-13]. http://streetworks.org.uk/wp-content/uploads/2023/10/Volume-1-CONSULTATION-DRAFT-With-Legal-290923-1-1.pdf.

[3]Transport for London.HADES(Highways Apparatus Data Exchange System) [R/OL]. (2023-07-01)[2023-10-25]. https://content.tfl.gov.uk/twu-london-hades-lane-rental-industry-publication.pdf.

(責任编辑:张秋辰)

猜你喜欢
燃气管国家电网燃气
拧紧燃气“安全阀”
近期实施的燃气国家标准
探讨燃气工程的造价控制及跟踪审计
燃气管道泄漏主动声学探测方法
2.5 MPa及以上城镇燃气管道与输气管道区别
世界海拔最高县西藏双湖县纳入国家电网主网覆盖
PE80燃气管道的应力松弛模型与实验验证
浅谈政工管理工作和企业文化建设的重要性意义
浅谈燃气管道的焊接技术
国家电网智能电能表的低功耗设计