天然气是一种无色无味无毒、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源。同时作为重要的一次能源,其与石油、煤炭具有非常类似的工业属性,在发电、工业燃料、化工原料、汽车能源、居民燃气等方面具有广泛的用途。
整个天然气行业经过多年的发展,已经形成了较大的规模,每年消费量和产量都在千亿立方的级别,截至2022年国内天然气消费量达到4000亿m³。随着我国天然气消费量的不断提升,行业的市场规模将持续保持增长,预计到2025年市场规模将达到6898亿元。
结合《中国天然气2022年发展报告》的数据,国外由于疫情影响,造成供大于求,气价大幅下降,年底有回升,预计几年后都是过剩的状态,而国内则呈现逆势前行的状态。首先当前政治局势影响,国内开始注重能源安全和能源储备,我国的能源保供在疫情中经受住了考验,无论是勘探开发还是消费都有较大幅度增长。随着消费量的增长,也进一步促进了管网、场站等基础设施的建设。由于能源具有易燃易爆特性,一旦安全生产管理工作不到位,极易引起突发事故,严重影响人民群众生命财产安全以及社会和谐稳定,这也使场站(连接枢纽)和管线(运载设施)的安全管理变得尤为关键。
图1 燃气场站发展过渡示意图
场站作为燃气企业重点管理的生产场所之一,数量多,分布广,危险系数高,随着人力投入成本逐年攀升,降本增效成为企业核心价值,通过融入云计算、AIOT、人工智能的多维技术手段,建立垂直的全局兼顾细节的管理体系是多数企业急切想要获取的。现阶段燃气企业作为传统劳动密集型产业正处在创新转型关键点,逐步深入到智慧场站的整体过程中。
针对于运输管线,一系列行业标准如《石油、天然气管道系统风险等级和安全防范要求》(GA 1166-2014)、《管道完整性标准》(GB 32167-2015),并在GB 32167-2015标准中明确了高后果区概念和天然气管道高后果区管控范围,高后果区即旨管道泄露后可能对公众和环境造成不良影响的区域。高后果区的管理是管道完整性闭环管理流程中十分重要的一个环节:
图2 管道完整性管理流程图
尤其是针对临近城镇区域,国家安全监管总局、国家发改委、城乡建设部、国家能源局等八局联合发布《关于加强油气输送管道途径人员密集场所高后果区安全工作管理的通知》,通知中明确强调:
有效防控:通过提高日常巡护频次、安装全天候视频监控等人防、物防、技防措施,及时阻止危及人员密集性高后果区管段安全的违法施工作业行为;
加强监管:严格高后果区地面开挖作业管理,严防因第三方施工损坏管道引发安全事故,加强管道本体、附属设施和周边环境各类安全风险、隐患辨识,提升管道本质安全;
提升应急处置能力:完善人员密集型高后果区管道泄漏事故应急预案,切实增强预案科学性、实用性和可操作性。结合天然气危险特性,强化应急处理处置,科学研判并防控现场安全风险。
虽然这些标准的持续推进一定程度上实现了管道完整性管理的系统化、标准化,但是随着“十四五规划建议”中智慧能源的提议以及国内首个《关于加快石油天然气管道智能化发展的意见》中提出的以“人工智能、物联网、大数据等新一代技术为支撑”相继发布可见,管道信息化管理正迅速从标准化、数字化管理向智能化、智慧化管理过渡,最终目标是提升天然气管道管理智能化水平并保障天然气管道安全高效运行。
方案设计主要参考以下国家标准、行业标准、政策法规和指导文件,具体如下:
(1) 通用标准与规范
《智能建筑设计标准》(GB50314-2015)
《建筑电气制图标准》(GB/T50786-2012)
《智能工厂安全监测有效性评估方法》(GB/T39173-2020)
(2) 防爆标准:
《爆炸性环境用防爆电气设备 第1部分-通用要求》(GB3836.1-2010)
《爆炸性环境用防爆电气设备 第2部分-隔爆型“d”》(GB3836.2-2010)
《爆炸性环境用防爆电气设备 第4部分-由本质安全型“i”保护的设备》(GB3836.4-2010)
《爆炸性环境用防爆电气设备 第13部分-爆炸性气体环境用电气设备的检修》(GB3836.13-1997)2013
《爆炸性环境用防爆电气设备 第14部分-危险场所分类》(GB3836.14-2000)2014
《爆炸性环境用防爆电气设备 第15部分-危险场所电气安装(煤矿除外)》(GB3836.15-2000)2017
《可燃性粉尘环境用电气设备第1部分:用外壳和限制表面温度保护的电气设备 第1节:电气设备的技术要求》(GB12476.1-2000)2013
(3) 行业标准及规范:
《中华人民共和国安全生产法》(主席令第 13 号)
《中华人民共和国消防法》(主席令第 6 号)
《中华人民共和国职业病防治法》(主席令第 52 号)
《危险化学品安全管理条例》(国务院令第 591 号)
《国务院办公厅关于印发安全生产“十三五” 规划的通知》(国办发〔2017〕 3 号)
《国务院办公厅关于印发危险化学品安全综合治理方案的通知》(国办发〔2016〕 88 号)
《国务院办公厅关于加强安全生产监管执法的通知》(国办发〔2015〕 20 号)《国务院安委会办公室关于进一步加强化工园区安全生产管理的指导意见》(安委办〔2012〕 37 号)
《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发〔2010〕 23 号)《国务院办公厅印发<关于全面加强危险化学品安全生产工作的意见>》
《应急管理部关于印发<化工园区安全风险排查治理导则(试行)>和<危险化学品企业安全风险隐患排查治理导则>的通知》(应急〔2019〕78号)
《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》(国家安监总局令第40号)
《国家安全监管总局办公厅关于开展危险化学品重大危险源在线监控及事故预警系统建设试点工作的通知》(安监总厅管三〔2016〕110 号)
《关于印发全国安全生产信息化总体建设方案及相关技术文件的通知》(安监总科技〔2016〕 143 号)
《国家安全监管总局关于印发<国家安全生产监管信息平台总体建设方案>的通知》(安监总规划〔2015〕 6 号)
《国家安全监管总局关于公布第二批重点监管危险化工工艺目录和调整首批重点监管危险化工工艺中部分典型工艺的通知》(安监总管三〔2013〕 3 号)
《国家安全监管总局关于公布第二批重点监管危险化学品名录的通知》(安监总管三〔2013〕 12 号)
《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化学品名录的通知》(安监总管三〔2011〕 95 号)