德國天然氣輸配現狀—安全、材料、管網管理

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這里講的安全分為技術安全、勞動安全和供應安全三大類：
　　技術安全是指通過適當的措施，避免在安裝、運行和維護天然氣設備時出現危險危及第三方。所以，按照技術標準選擇材料具有特別重要的意義。
　　- 勞動安全是指通過相應的措施，避免在安裝、運行和維護燃氣設備時燃氣企業和為燃氣企業服務的其他企業的員工出現事故。
　　- 供應安全是指通過相應的措施，使天然氣能夠保質保量地安全供應。
　　德國在技術領域已經形成系列等級的規章制度，它明確了從國家到企業從上到下的職責。在法律這個等級上給出的保護目標非常抽象，所以各項規定中給出了達到這個目標的方法，即將法律中規定的保護目標具體化了。
2．1 技術規范
　　在有關燃氣專業的技術規范中，明確了具體的安全技術措施的規范基本包括在德國氣、水科學技術聯合會所制定的標準中了。另外還有由德國工程師協會、德國電子技術協會、德國工業標準等制定的國家級的技術標準以及歐洲級的歐洲標準。
2．1．1 德國氣、水科學技術聯合會DVGW-《工作手冊》
　　在德國氣、水科舉技術聯合會—《工作手冊》中發布了技術規范。它包括對燃氣的技術說明，特別規定了對設計、建設、運營、燃氣供應設備的預檢和安裝、使用的安全技術要求以及公共供應中燃氣的性質。
　　技術規范有推薦性質，只要遵守技術規范就一定能夠滿足安全要求。德國氣、水科學技術聯合會燃氣規范包括大約100個圍繞燃氣設備的建設、運行和維護的工作手冊、操作手冊和指南。
　　在德國工業標準中，有關燃氣技術領域所用的管道材料、閥門管件材料和檢測、施工安全及調節設備以及燃氣儀表等都作了相應規定。

提出問題	等級	規章舉例
保護什么？	法律	能源經濟法民法典勞動安全法勞動保護法
通過什么來保護？	規定	高墳燃氣規定企業運行安全規程
采用什么措施來保護？	技術規范	以下部門指定的技術規范：DVGW、DIN、VDI、VDE、CEN
這些措施怎樣去保護？	企業內部的規定	運行規程工作準則運行指南

圖5．規章制度等級
?2．2 提高安全性的措施
2．2．1 通過故障分析選擇措施
　　應用故障分析促進提高安全性的措施，由此可在相同條件下避免重復過去曾發生過的事故和造成的損害。
　　如果在一定的條件下排除內部隱患，則安全性提高。通過隱患分析，可采用以下預防措施：
　　—改善技術設備
　　—提高從業人員的素質
　　—優化組織管理
　　由于德國的燃氣管理是私人經營的和分散管理的，事故和故障的信息并不集中，而是由德國氣、水科學技術聯合會從企業會員那里收集起來。在這個數據基礎上，從1981開始，編寫了“燃氣故障和事故統計”。
2．2．2 資質培訓措施
　　能否按照當前的技術標準來運行和維護燃氣設備，取決于從業人員的業務素質。通過資質培訓措施可以達到：
　　—初次培訓，象大學畢業和職業學校畢業，可進入此行業工作
　　—不斷進修，學習有關的技術和更先進的工作方法
　　—通過實踐訓練和經常性的了解事故的信息及造成的原因，來提高風險控制能力
2．2．3 組織方面的措施
　　提高安全性的一個重要內容就是優化組織機構。施工單位和運行單位建立專職組織機構負責安全工作。各企業的專職組織的任務是，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部，各企業都建立了質量管理體系。質量管理體系可以通過認證而達到合理的組織結構。
2．2．4 勞動安全
　　避免故障和事故在道義上和法律上的義務不僅對第一方有效，而且同樣對企業的從業人員有效。推動勞動安全組織的目的是一項針對員工在他們的工作中免受傷害的措施，應該保護他們并防止事故和職業病的發生。
　　遵守勞動安全足企業家(也就是董事會，企業領導、廠長等)的責任。這個責任將賦予具有相應決策權的領導。除了這種逐級負責外，還有另外的管理法規(勞動保護法，勞動安全法，企業管理法、社會保障法典等)。

3．天然氣供應中使用的材料
　　管道及設備系統都嚴格按照德國氣、水科學技術聯合會的《勞動手冊》中的有關標準進行建設。由于德國燃氣行業始終如一地重視安全規范，故德國燃氣行業成為員安全的能源系統。
3．1 天然氣分配系統
　　天然氣分配管道系統依功能、管材和各壓力級別分類。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)。對于新建的天然氣管網一般采用鋼管和PE管。
　　根據壓力級別將目前的管網分為24mbar的低壓管網，100mbar的低壓管網(也稱高低壓管)，1bar的中壓管網，4bar的高壓管網，4bar到16bar的高壓管網，以及16bar到100bar的更高壓的管網。
　　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計中，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(24mbar)為顧客提供燃氣可以不需要燃氣表和家庭壓力調節裝置。純低壓管網起源于城市煤氣供應時代。為了能夠滿足在供應范圍的每個客戶有足夠的輸配壓力，管網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。新的管網一般采用高壓配送。
3．1．2 100mbar的低壓管道至
　　100mbar的低壓管網，需要用燃氣表或家庭壓力調節裝置進行壓力調節。
3．1．3 1bar的中壓管道
　　新建的中壓管網一般的壓力為4bar，以1bar運行。中壓管網比低壓管網更經濟。通過取代從壓力調節設備到用氣點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節設備，降低了成本。壓力調節裝置的總體數量的減少不僅可以降低新管網的建設費用，而且也可以降低以后的運行和維護費用。通過在管網中使用中壓調節裝置降低了建設費用。
3．1．4 4bar的高壓管道
　　使用壓山為4bar的高壓管網同樣具有中壓管網的優點。但必須在每一個入戶建筑物前安裝阻斷裝置，另外要安裝兩級4bar家庭調壓裝置。這種管網特別適合那些用量不多、有足夠空間的小上商企業。
3．1．5 4到16bar的高壓管網
　　壓力為16bar的管道一般用于城區的接收站和4bar／1bar壓力調節站之間的輸送管網。除廠極少數特殊情況外，作為很例外的情況，只有工業用戶才使用昂貴的燃氣壓力調節和測量設備直接用16bar的管道供應。
3．2 管道材料
　　目前在用的天然氣管網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，因此很多供氣企業都更換了這種管道，而且還在陸續更換。球墨鑄鐵管也不能達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，但是如果鋪設在容易腐蝕的土地中又沒有進行防腐處理，這種材料作為天然氣輸送管材還是會出現問題。另外由于螺絲接口軸向的密封不好也會產生燃氣泄漏。
3．2．1 PVC-管網
　　目前在天然氣輸送中，除極少數特殊情況外，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，特別是在對管道材料的穩定性要求高的地方，而且它能承受較高的內部壓力。除少數特殊情況外，目前幾乎所有的大于4bar的天然氣管道都是鋼管。鋼管的主要缺點是腐蝕問題，特別是敷設在腐蝕性的土壤中。因此，我們推薦在運輸和敷設的過程中使用PE-保護涂層進行保護，特別是在焊縫的位置對保護涂層的質量要求非常高。未設陰極保護的鋼管的涂層被破壞或損害后，在非常短的時間內就會產生電化學的腐蝕過程，使管道出現銹蝕點直到穿透管道，引起燃氣泄漏。這個小破洞越小，腐蝕進行的速度就越快。