时间:2023-09-16 18:25:48
统筹安全与速度、质量、效益的关系,督促各项目单位严格落实安全生产主体责任,通过石油天然气管道安全大排查大整治专项行动,全面落实安全措施,防微杜渐,从根源上消除安全隐患,建立健全安全生产长效机制,切实维护社会持续和谐稳定。
二、排查对象
在建和运行的石油天然气管道(城市燃气管道除外)。
三、排查内容
(一)在建管道重点排查内容
1.石油天然气管道项目核准、建设是否符合规范。
2.业主及施工单位是否制订安全生产管理制度和构建完善的安全生产管理体系,安全生产责任制落实情况。
3.业主及施工单位是否制订应对台风、暴雨、高温、冰冻等恶劣天气的安全生产方案和应对各类事故的应急预案、应急小组建设情况。事故应急预案是否报政府主管部门备案。
4.石油天然气管道建设相关工作人员接受安全教育、安全生产培训的情况。
5.施工现场安全措施落实情况,安全设备、设施配备及运行情况,特种工作人员持证上岗情况。
6.施工现场危险生化物品、易燃易爆物品的存贮、管理和使用情况。
7.建设过程中是否存在擅自改变施工设计、简化工序流程、随意压缩工期“抢进度”情况。
8.石油天然气管道建设项目周边环境安全情况。
(二)运行管道重点排查内容
1.县政府、相关部门履行管道保护职责情况,是否有专门部门主管,并建设有一支专门的石油天然气管道运行安全检查小组。
2.石油天然气管道安全大排查大整治专项行动工作方案、记录及相关台账建设情况。
3.石油天然气管道运营商是否建成一支专门的安全生产管理队伍,是否设立安全生产管理工作制度。
4.石油天然气管道运营商安全管理制度落实情况。
5.运行管道附近是否存在《中华人民共和国石油天然气管道保护法》明文禁止的威胁管道运行安全的安全隐患及隐患排查整治情况。
四、实施步骤及安排
(一)企业自查(7月1日至7月10日)
项目业主、施工单位和管道企业根据通知要求全面开展石油天然气管道安全大排查大整治专项行动,及时发现隐患,落实整改措施,并将企业自查报告于7月10日前报管道保护主管部门,即县能源办公室。
(二)部门检查(7月11日至7月31日)
县发改局、县能源办协同县安监局、县公安局等相关部门,对我县在建和运行的管道安全情况进行全面检查和督查;对乡镇、街道开展大排查大整治专项行动情况进行督查,督促企业和相关部门、单位落实安全措施,消除隐患。
(三)迎接督查(8月1日至31日)
管道相关企业和各乡镇、街道要建立和完善石油天然气管道安全工作台账,认真准备接受省联合督查组对我县在建和运行管道安全情况开展督查。
(四)巩固提高(9月1日至10月底)
认真总结前段时间工作成果,结合省联合督查组督查意见,按照既定目标,进行对照检查、查漏补缺,进一步健全完善相关工作机制,推进安全工作制度化、常态化。
五、工作要求
(一)提高思想认识,快速开展行动。各有关部门、单位和管道企业要认真汲取近段时间发生的几起安全生产事故教训,高度重视本次石油天然气管道安全大排查大整治专项行动,客服麻痹侥幸心理,时刻保持头脑清醒,做到警钟长鸣。要迅速做出部署,按照安全生产法律法规及《石油天然气管道保护法》的相关要求,研究制定切实可行的工作方案,全面彻底地开展安全隐患排查整治活动,确保安全重大事故零发生、安全责任零缺位、隐患排查零漏洞、违法违规零容忍。
(二)明确部门职责,切实加强合作。县发改局要切实履行好牵头职责,及时会同各有关职能部门做好石油天然气管道安全大排查、大整治专项行动的指导、协调、检查工作,特别是要做好安全隐患排查治理工作,确保排查不留盲点、不留死角、不走过场;县公安局要大力排查危害管道运行安全的不法行为,及时处理采用移动、切割、打孔、砸撬、拆卸等手段损坏管道或者盗窃、哄抢管道输送、泄漏、排放的石油天然气以及其它危害管道设施安全的案件;县安监局要抓好管道外部安全隐患排查工作,监督检查石油天然气管道保护工作方面的法律法规、方针政策执行情况,查处不作为、慢作为、乱作为行为,并视情节对直接负责的主管人员和其他直接责任人员依法给予处分。各乡镇、街道要积极配合有关部门开展大排查大整治活动,坚决杜绝各类重大安全生产事故的发生。
关键字:天然气;输气管道;设计;
中图分类号: S611 文献标识码: A
一、我国天然气的发展分析
天然气是一种优质、高效的清洁能源,相比煤炭C02和氮氧化物的排放量分别占煤炭1/2和1/5左右,S02更是接近零排放。过去,国内天然气技术落后,运输燃料石油始终比天然气运用范围广由于我国能源需求持续增加,煤炭和石油资源的不断开采,导致其储量不断减少,同时煤炭和石油的使用会产生环境污染,天然气作为一种优质、高效的清洁能源,对于缓解我国的能源危机,减少环境的污染具有重要的意义。
据统计,2006-2010年,我国天然气剩余技术可采储量由3.0万亿立方米增至3.8万亿立方米,增长25.90%;天然气产量从586亿立方米增至968亿立方米,增长65%} 2013年我国天然气进口527亿立方米,增长25.2%截至2013年底,天然气对外依存度提高到30%,比2012年提高3.1 %,跃居全球第三大天然气消费国。2014年我国天然气表观消费量1930亿立方米,增长14.5%。国产天然气、煤制气、煤层气供应能力在1300亿立方米左右,进口气仍是满足需求的重要途径。
天然气输气管道的运行,一方面要求安全可靠,保证对用户连续稳定供气;一方面由于大型输气系统的运行能耗和损耗很大。因此,对于天然气输气管道的优化运行尤为重要。
二、重视城市燃气管道设计施工常见问题的重要性
1、能够全面的提升城市燃气管道的施工科学性
城市的燃气管道建设成为城市现代化建设中维护城市公共安全的关键,因为城市中燃气管道造成的安全事故较多,大多数的情况就是在管道的设计施工中没有做到对施工设计的全面性设计安排。所以在燃气管道的设计施工中最常见的问题一定要被重视,并进行设计阶段的全面规划,城市燃气管道的管位建设必须在相关的城市规划部门同意的情况下,进行规划设计,并且在具体的规划图规划之下进行全面的施工和规划,并且要求在设计施工图进行总体的规划之后进行审查,得到具体的燃气管道管理部门的认可后才开展施工的勘测和施工。
2、 促进城市的燃气管道建设的更加的具有质量保证
在城市的燃气管道施工中,还要注意对燃气管道施工中的设计压力分级,城市的燃气管道建设从根本上来说城市燃气管道施工要保证基本的要求,管道质量要保证不漏气、耐腐蚀、冬季凝水不冻结。并且在实际的施工中天然气管道要注重对铸铁管道的连接方法,从承插式的接口再到机械接口等方面要求燃气管道的建设和施工要具有全面的可保障性,进而全面的维护燃气管道的设计和施工。城市的现代化建设要求燃气管道的施工和设计会受到生产环境和施工条件等因素的影响,实施对城市燃气管道施工问题的重视,是保证城市燃气管道食用安全、促进城市燃气能源被全面利用的关键。在城市的燃气管道中重视其常见问题才能被有效地解决,提升整个燃气工程的建设质量。
三、城市燃气管道设计施工中常见的问题解决方式
1、施工前的准备工作
( 1) 注重施工中常见的问题。在城市的天然气管道施工设计中,要将城市的建筑物、交通、以及人口聚集的地方进行全面的分析,在天然气的管道施工设计中要结合城市的市政道路规划要求,尽量的避开大型车辆通行的地方,以免管道因长期的压强作用产生管道的破裂。并且在施工设计过程中,城市的燃气管道管位要根据路政部门的统一,将规划出来的设计图交给相关的规划部门进行规划部门的城市总体规划,并进行审查,在等到相关部门的认可后才开展对工程施工的勘测和设计,确保工程施工建设的全面性。
( 2) 施工中的设计阶段。城市的天然气管道施工必须要结合设计图纸,设计工作能够将整个的城市建筑和需要铺设天然气管道的地方进行系统性和总体上的规划,设计图纸能将整个城市的建筑进行具体的比例缩整,按照比例的划分进行施工设计,避开水源、下水设备、交通路段等,因此整个的施工阶段才具有可行的参考,避免其他的施工设计中突现的工程状况,减少施工中的阻力。
2、施工中的注意问题
(1)道路的穿越。在城市的天然气道路施工中,横穿道路的情况较为常见,但是城市的天然气道路会面对较多的道路突发状况,而且在城市中车辆和人流量较大,如果因为天然气的管线规划不合理,而不能够注重对于道路穿越的天然气管道施工,那么整个的交通通行率将无法被有效地保证。城市的现代化建设不断地加快,而且在城市的道路等级也越来越高,交通量也不断的上升,城市的主管部门也很难统一的为天然气道路的施工进行全面的交通阻断。所以在城市的天然气施工中要注重对穿越的设计落实开挖方式和费开挖方式的穿越式施工,从经济、可行性等方面进行全面性的优势对比,并且要和业主以及施工开发商等相关利益者的统一协商进而制定优良性能的投资施工方案,确保天然气的管道施工设计更加的具有科学性。在城市天然气的施工中最主要注重的问题就是道路故障,不可能将整个交通工程进行阻断,因此在采用开挖方式进行穿越道路的过程中,要注重和市政道路专业管理部门的配合,尽量的减小施工作业中对交通通行的影响。所采取的措施要具有一定的实践成功证明,管道的非开挖施工方法一般是定向钻法和顶管法等,而且该方法能够适用在各种土质层中。
( 2) 燃气管道的选择。因为城市的天然气管道一般都是选择地下的掩埋和铺设,所以天然气的管道质量一定要具有全面的保证,从工程施工中的工程长度和所经过的特殊地质条件进行选材。钢管以及PE 管就成为城市道路天然气施工中最常见的材料,同时在进行天然气管道的穿越道路的时候,还要根据道路的施工进行土层的回填。在施工前要注重在施工的要求城市道路的管线分布情况一般较为复杂,所以选择的燃气管道一定要具有质量上的保证。
3、工程的施工进度受影响的因素较多
( 1) 气候因素。城市的燃气管道施工现场一般都是户外作业,所以阴雨、暴风、雷电等其他的恶劣天气都会给城市的天然气管道施工带来影响。尤其是遇到暴雨季节或者寒冬时节,地质情况都会受到影响;
( 2) 工程的施工面较广。城市的天然气管不到施工设计问题要针对天然气可能存在泄漏的原因以及泄漏后产生的问题进行全面系统性的分析。除了施工前和路政部门的协调更重要的是注重对于施工的过程中交通通行率的保证,计算好燃气管道和相邻管道、构筑物、建筑物之间的净距离和水平距离这是设计中必须要注重的情况;
( 3) 管道的接口焊接。天然气的管道接口成为泄漏天然气的潜在环节,在对焊接质量中很多的施工对接口的表现就是接口的焊接不清理,同轴度明显存在偏差,一些应当进行雅虎大地的也没有进行打底,所以整个的管道存在问题较多。
四、城市燃气管道设计施工中解决常见问题的解决方式
1、加强对设计施工人员的管理和选择
对于城市燃气管道设计施工的要求要从基本的施工人员的素质进行要求,对施工单位的施工队伍资质以及能力等方面进行全面的审查,并且注意对于施工中所需要的设备、机具等相关专业的技术管理人员和审查施工操作人员的专业能力选择和重视。从而加强对其专业施工水平和施工能力的培训,并加强施工管理,才能从施工的方式、材料等方面的选择上具有全面的保障。
2、按照城市燃气管道设计施工中的标准要求
城市的燃气管道施工标准要求了相对应的地下燃气管道和其他相邻管道水平净距离,以及对管道深埋的满足性,管道阴极的保护部分,从而确保管道无损伤,因此在城市的设计施工标准中,才能将天然气管道的施工设计问题进行全面的避免,天然气的管道施工质量才能被全面性的保证。
总之,天然气是一种非常重要的清洁能源,有利于减少使用能源对环境的污染。天然气的使用会影响人们的生活,需要不断提高天然气输气管道质量和运行效率。降低能耗,安全可靠地完成天然气的输送与供应势在必行。
参考文献:
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关键词:石油天然气;管道;施工质量管理;措施
随着我国综合实力的提升,社会生产力的不断发展,管道工程在我国的应用变得更加广泛。不仅在工民建工程中普遍存在,在石油工业中也得到了广泛的应用。石油天然气管道施工具有的复杂性、专业性和重要性都给施工企业的施工水平和管理水平提出了更高的要求。如何做好石油天然气管道施工质量管理,是当前很多施工企业共同面临的一个重要课题。笔者结合经验实践,对石油天然气管道施工的质量管理工作提出了自己的见解。
一、石油天然气管道施工质量管理的重要性
石油天然气管道施工具有工作压力大、施工工艺复杂、管道连接点多等特点,如果施工企业在施工过程中不注重施工质量管理,不仅给施工企业自身和石化企业带来巨大的经济损失,也给人员的生命财产安全造成极大的安全隐患,严重威胁着国家化工事业的发展。由此可见,开展石油天然气管道施工质量管理工作具有十分重要的意义。因此,我们应做好以下工作:一是准备施工设计图纸既有技术质量标准和规范;二是充分了解合同中约定的责任与义务,认真熟悉施工图纸,做好工程量的计算;三是做好施工方案的编制,待批准之后与施工人员开展技术交底工作;四是严把施工原材料进场关、施工人员上岗关;五是制定施工现场暂设计划并提交相关部门或批准;六是建立并不断完善施工现场质量管理体系;七是加强风险评估并建立相应的对策,做好石油天然气管道施工质量管理工作,切实提高施工质量。
二、石油天然气管道施工常见的问题
(一)管沟开挖和回填问题探讨
目前我国石油天然气管道施工过程中,管道开挖和回填存在的问题较多,尤其是大型机械设备压实工程中,经常出现地下管道弯曲和变形的情况,例如在地下水位较高地区施工由于没有敷设排水管道或敷设不及时,造成管道底部悬空,又如在天然气管道回填过程中,由于回填土压实度不够,导致管道拱起或变形等质量问题。
(二)焊接质量问题探讨
焊接质量问题是石油天然气管道施工过程中常见的问题,也是最突出的问题。焊接质量问题主要表现在以下几个方面:裂纹、焊瘤、夹渣、未熔合熔透、气孔等。这些质量问题的存在无疑给天气管道安全的运行构成极大的威胁。此外,在投入使用之后,由于对这些质量问题处理不当或不及时,最后只能更换大量管道,导致建设造价不必要的增大。
(三)穿跨越问题探讨
石油天然气管道施工过程中,难免会穿越一些特殊地段,例如公路、铁路甚至江河湖泊等。由于在穿越工程开工之前没有选择合理的穿线路线、缺乏系统的计算与分析,造成穿跨越不合理,不仅增加施工成本,也给后期的维护和检修带来极大的不便。
(四)防腐层补口、补伤问题探讨
石油天然气管道施工过程中,管道防腐层难免会出现一些伤口,而在防腐层伤口补救过程中,经常会出现这样或那样的问题,主要表现在以下方面:一是防腐层表面粗糙,与管道施工工艺和相关规范标准不符;二是防腐层补口过程中对防腐层搭接处理不当或处理不及时、搭接长度不到位;三是防腐层补伤过程中补伤面积与相关施工规范标准不相符或粘结材料粘结力不足等。
三、石油天然气管道施工质量管理的策略分析
(一)在石油天然气管道施工之前做好施工质量管理的相关措施
1、加强图纸会审
在石油天然气管道施工之前,作为施工企业,应与监理方一道进行施工设计图纸会审工作,一旦施工设计图纸中存在相关问题和异议,应与设计方沟通交流,找出存在的问题,并及时解决,确保施工设计图纸与工程实际情况相符。
2、深入施工现场开展调查
在石油天然气管道施工之前,施工企业应深入施工现场进行调查,例如对施工现场的建筑物、文物、通信设施等方面的调查,并掌握好施工现场所需的水电运输条件,编制调查报告,提交监理部门审核,等审核通过之后方能入驻施工现场开工。
3、注重技术交底工作
在石油天然气管道施工之前,施工方应与设计方、监理方和业主方等进行沟通交流,并开展技术交底工作,作为施工人员,应在充分了解设计意图和有关施工工艺技术标准和参数的前提下,方能上岗,并做好工程技术交底记录工作。
(二)在石油天然气管道施工过程中做好施工质量管理的相关措施
1、合理应对设计变更
在石油天然气管道施工过程中,难免会由于考虑不周或施工环境急剧变化而必须对工程设计进行变更,首先,施工企业应本着实事求是的原则产生变更设计的想法;其次,向业主方提交工程变更设计报告;最后,待业主方、设计方和监理方的签字审核批复之后,方能对工程设计进行变更。
2、严把管道原材料质量关
在石油天然气管道施工质量管理过程中,管道原材料质量的好坏是质量管理工作中主要的管理项目之一,为确保石油天然气管道质量,必须确保管道原材料的质量达标,并在施工之前严格检查原材料的质量,严把管道原材料质量关,特别的原材料的强敌、刚度、硬度、柔韧度和密闭性能以及防腐性等多方面的指标检验必须采取现代的先进检测手段。
3、严格按照施工图纸施工
在石油天然气管道施工过程中,作为施工方,必须严格按照施工图纸施工,例如在管道防线和沟槽开挖过程中,除严格按照施工图纸施工外,还应经过设计方与监理方现场验槽之后,才能敷设和焊接管道。
4、加大管道防腐力度
在石油天然气管道施工过程中,影响防腐施工质量的主要因素有:管道表面的预处理效果、防腐材料涂层的厚度及其粘结力。电绝缘性、耐磨性、柔韧性和抗冲击性等。因而必须加大管道防腐力度,采取相应的防腐措施,并严格按照相关规范标准进行。这不仅是预防和减少石油天然气管道腐蚀的重要措施之一,还是提高石油天然气管道安全运行能力和使用寿命的根本保障。石油天然气管道防腐处理主要有内部防腐和表面防腐。内部防腐不仅能有效提高石油天然气管道内壁防腐性能,而且能有效降低内部粗糙度,进而提升管道运输效能;表面防腐不仅有效提高石油天然气管道的预期使用年限,还能有效提高整个石油天然气管道的整体防腐能效。
5、加大焊接质量的控制力度
在石油天然气管道焊接过程中,作为焊接人员,必须具备专业的焊接技术,并时刻注意电压与电流的变化,必须根据焊接规范流程进行。在焊接过程中,应尽可能的预防出现强制组对的情况,并注意管道与管道之间的焊点必须错开,并在25±5mm之间,严禁出现管道与管道重合的情况。此外,在管道焊接时,还应严格控制层间温度,当层间温度不达标时,应对其进行及时加热处理。如果是多层焊接,每焊接完一层就应立即彻底清除金属碎屑,并观察焊接外观,保证没有质量缺陷之后,方能对下一层进行焊接。
(三)石油天然气管道施工结束之后做好施工质量管理的相关措施
当石油天然气管道施工完成后,经过监理单位的现场初步检验后,需要由工程设计单位、建设单位及各级供气管理部门按照国家相关质量标准进行严格的核验。在确定石油天然气管道工程质量完全达标之后,方能交付业主使用。
四、结语
总之,石油天然气管道施工质量管理工作到位与否直接关系到工程质量和施工企业的经济效益。作为施工企业,必须注重石油天然气管道施工以前、施工过程中和施工结束之后的施工质量管理高中,切实提高油天然气管道工程质量,为我国的能源建设贡献绵薄之力。石油天然气管道的施工建设作为国家能源建设的重中之重,当下正在研究的数字管道技术已经初步的具备了卫星定位、卫星遥感、数字摄影测量以及地理信息等高科技的支撑,并且在实施中不断的融入施工管理新技术与施工管理经验的勘察设计。但是此技术依然的存在着较多的问题,数据标准与管道模型还需要进一步的改善,还需要不断努力。
参考文献
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[5]易荣盛.浅谈石油输油管道施工质量控制措施[J].中国石油和化工标准与质量,2012,(02)
一、加强领导,明确目标,落实责任
为确保大气和水环境综合整治工作有力、有序、有效推进,我局成立了以局长为组长,分管领导为副组长,相关科室、部门负责人为成员的工作领导小组,局主要领导亲自抓,分管领导具体抓,把大气和水环境综合整治工作摆上了重要议事日程,纳入了目标管理,确定了专门的联络员,及时报送工作开展情况信息、总结、汇报等材料,并主动加强与上级部门的沟通和联系,做到了工作到位、目标到位、责任落实、人员落实,有效保证了我局大气和水环境综合整治工作的顺利开展。
二、强化措施,扎实推进,成效明显
按照区目督办、区大气和水环境综合整治领导小组的总体要求和相关部署,我局切实结合工作职能,对标研究制定切实可行的工作推进措施,确立了以污水截流整治工程、雨污水排放整治工程、管网及河渠清淤工程、市政施工工地及管网建设工程、扬尘治理工程、燃煤整治工程为重点的“六大工程”,确保我局大气和水环境综合整治工作落到实处,取得实效。
(一)污水截流整治工程
按照我区排水总体规划,加大全区配套污水管网工程建设,完成了七里桥处、杨柳河上电站处、德通桥处和凤溪河延线污水截流整治工程,将污水排入新建的黄金路南延线等污水管网内,确保了全区污水收集率达到95%以上。
(二)规范雨污水排放,市污水处理厂cod含量
对进入污水处理厂的万春镇、老城区、光华片区等污水管网进行了拉网式逐一排查和污水管网cod值监测分析工作,共排查出地下水渗到污水管网、工地降水直排污水管网等导致污水处理厂的污水处理量过大、cod值偏低的问题,我局及时采取维护、改造污水管网及加强工地降水管理等措施整改,污水处理厂处理量由原来的每天5万吨降为3万吨,cod值明显提高,污水管网排查工作取得了初步成效。
1、大道与大道交汇处直径300毫米的供水管网破裂漏水,每天有1万余吨的自来水流入污水管网,我局已及时修复破裂的供水管网2米,恢复路面12平方米,投入资金2万元,解决了该处供水管网漏水流入污水管网的问题。
2、对道交汇处1个污水井盖低于路面的现象进行了整改,解决了该处明沟河水每天近1万吨渗入污水管网的问题。
3、我局已与区交通局衔接,由原施工单位负责实施1.5公里长的污水管网改造工程,解决地下水渗到物流大道污水管网的问题。
4、会同区环保局对长安路108号工地、工地、城勘院门口3处工地、处工地、园门口1处工地、1处工地、公园大道1处工地、公园壹号工地等降水直接排入污水管网现象进行了整改。
(三)管网及河渠清淤
对城区排水管网299公里、检查井7664座、雨水口8487个和河道5公里以及城区内其它板涵、沟渠、排污沟进行了雨污清掏,市今年安全渡汛,投资50万元。
(四)市政施工工地及管网建设
1、市政设施改造工程,全长591米、宽25米,包括道路建设、雨污水管网敷设、路灯安装等,投资652万元。现正进行黄金路南延线段路基施工,计划年月底全面完成。
2、和平路、南林路总长500市政设施改造工程,包括雨污水管网、道路、人行道等配套设施建设,投资394万元。已完成和平路、雨污水管铺设,正在实施道路路面沥青摊铺,计划年月底全面完成。
(五)扬尘治理工作
10月22日,市政施工企业传达了《关于启动全区大气环境整治ⅱ级应急预案的紧急通知》精神,市政建筑工地、维修维护工地进行了监督检查,规范人行道开挖10件,市政建筑工地派驻专人实施监控,对存在扬尘污染和污染隐患的工地要求及时进行整改。施工企业都按要求制定了《安全文明施工方案》,每天严格按照该方案进行施工:对施工工地进行全封闭施工;在施工现场设置施工公告、交通导向标识等;对工程出入车辆进行清洗;对工程开挖采用湿法作业;对工程场地进行洒水,在工程场地出入口加设湿草垫;对裸土进行覆盖;对车辆运载的材料、渣土进行覆盖,禁止车辆超载、沿街洒漏。市政施工工地都严格按照扬尘整治工作要求进行文明施工,月底前标准化示范工地个数已达到工地总数的50%以上,避免了扬尘现象,市环境干净清洁,有效提升了城区空气质量。
(六)燃煤整治工作
【关键词】天然气管道 泄露原因 消除措施
1 常见泄露的种类
一般天然气计量站场的设备主要有分离器(有立式和卧式两种),收、发球筒、阀门(包括:球阀、旋塞阀、闸阀等)、汇气管、管线(主要有正常外输管线、放空管线、排污管线等)。其它的如变送器(温度变送器、压力变送器等)、清管球通过指示器、温度表、压力表等。所以泄露也是从这些设备中产生的。[1]这些设备和仪器、仪表之间的连接形式主要是法兰连接、焊接和螺纹连接。在天然气站场,最常漏气的位置就是静密封点处,如法兰、螺纹接口处,但管线穿孔泄漏也时有发生,主要是管线弯头处,特别是排污管线和放空管线的弯头处,在线路上最常见的泄漏是由第三方破坏和管道穿孔引起的。根据现场实际情况我总结出常见的泄漏主要有以下几类:(1)法兰之间的泄漏;(2)管道泄漏;(3)螺纹泄漏;(4)阀门泄漏。(5)压力、温度改变的位置处泄漏(6)工人操作规程和流程切换所造成的泄漏。
2 常见泄漏的原因分析及处理措施:
2.1 法兰间泄露
2.1.1 法兰间泄露的原因
法兰连接是天然气管道和设备连接的主要形式,其泄漏也是天然气站场泄漏的最为主要的形式之一。法兰密封主要是依靠其连接的螺栓产生的预紧力,通过垫片达到足够的工作密封比压,来阻止天然气外漏的。对于天然气管道,由于其输送介质具有腐蚀、高压以及输送过程中产生振动等特点将会引起天然气管道法兰密封失效而造成泄漏。天然气站场法兰泄漏主要有如下原因:
(1)密封垫片压紧力不足,安装密封垫片出现偏装,螺栓松紧不一,两法兰中心线偏移。这种泄露主要是由于操作工人施工、安装质量引起的。
(2)由于脉冲流、工艺设计不合理,减振措施不到位或外界因素造成管道振动,致使螺栓松动也会造成泄漏,或管道变形或沉降造成的泄漏,这是由于外界对管道的影响从而影响连接部位造成松动所致的泄漏。
(3)螺栓由于热胀冷缩等原因造成的伸长及变形,在季节交替时的泄漏主要是由这种故障引起的。
(4)由于天然气腐蚀,密封垫片长期使用,产生塑性变形、回弹力下降以及垫片材料老化等也会造成泄漏。
2.1.2 法兰泄露的处理方法:
对于法兰泄漏,一旦发现,应采取相应的措施及时处理,否则会造成刺漏,严重影响安全生产。法兰泄露的处理方法主要有以下几点:
(1)对于由于管线的冲刷、振荡引起的泄露主要依靠降压法,减少气体冲刷管线,或对法兰处的压力放空减压以减少其泄露。
(2)对于因密封垫片腐蚀造成的泄露可采用更换新的密封垫片的方法。这种方法可选用塑性好、弹性好、耐腐蚀好、抗温抗压好的密封垫片材料。例如对于压力大的管材可采用缠绕式石棉垫片与薄金属带相间缠绕制成的金属垫片
(3)由于螺栓热胀冷缩等原因造成的伸长及变形而引起的泄露可采用选择新螺栓,新螺栓一定是能够抵御热胀冷缩的螺栓从而减少其泄露。
(4)对于由于操作工操作失误所导致的泄露应注意操作工的操作规程例如正确安装密封垫片在安装的过程中要正中两法兰正中线不能偏移,安装螺栓要松紧一致,不能装斜。
2.2 阀门泄漏
阀门由于受到天然气的温度,压力、冲刷、振动腐蚀的影响,以及阀门生产制作中存在的缺陷,阀门在使用过程中不可避免也会产生泄漏,常见的泄漏多发生在填料密封处、法兰连接处、焊接连接处、丝扣连接处及阀体的薄弱部位上。
2.2.1 阀门泄漏原因
(1)阀门的泄漏主要是针对阀体的泄露。阀体的泄露主要是由于阀门生产过程中的铸造缺陷所引起的。当然,天然气的腐蚀和冲刷也会造成阀体泄露,这种泄露常出现在减压阀上。
(2)密封填料的泄漏也是阀门的主要泄露原因之一。由于密封填料型号不一,密封填料老化、腐蚀等原因也会造成气体从密封填料中泄露。
(3)注脂嘴的泄漏也是其主要原因,这种情况一般是由于单向阀失效所造成的。
2.2.2 阀门泄漏的处理办法
(1)针对阀体的泄漏可排除气体中的杂质以减少对阀门的腐蚀,降压或也可采用耐压、耐温较好的阀门材料。
(2)对于老化的密封填料可重新更换型号一致,材料较好的新密封填料。
(3)对于注脂嘴泄漏可加入密封脂得以解决其泄漏。
2.3 螺纹的腐蚀
2.3.1 螺纹腐蚀的原因
目前,天然气站场常采用的是API锥管螺纹连接,锥管螺纹包括圆螺纹、偏梯形螺纹,设计锥度为1/8,其密封是由内、外螺纹啮合的紧密程度决定的。由于结构设计的原因,啮合螺纹间存在一定的间隙。螺纹密封的泄露与螺纹之间的间隙和使用的密封材料是有一定关系的,间隙大或密封材料不恰当都会造成泄露。
2.3.2 螺纹腐蚀的消减方式
针对间隙大、密封材料不恰当的原因应采用四氟乙烯胶带密封或弹性密封环结构的螺栓连接或采用焊接都可以消减其泄漏量。
2.4 管道的泄漏
2.4.1 管道泄漏的原因
(1)夹渣、气孔、未焊透、裂纹等焊接缺陷所引起的泄漏,随着焊接技术的发展和施工质量以及检测手段的提高,这种焊接缺陷可以逐渐减少。
(2)腐蚀所引起的泄漏
管道中的腐蚀主要是由管道中的气体杂质水、硫化氢、二氧化碳造成。管道中的水和氧产生反应生成三氧化二铁,造成管道内部腐蚀或硫化氢和氧结合生成氧化物造成腐蚀,腐蚀的管道将会使管壁减薄造成泄漏。
2.4.2 消减措施
(1)选用良好的焊接技术,焊缝合格以减少其泄漏。
(2)采用天然气杂质消除技术例如消除杂质水就用甘醇脱水法,消除杂质硫就采用化学吸附纯胺法。
(3)周期性清管,减少硫化铁铁粉:
(4)根据下游用气量做好管道末端气量的储存,尤其在冬季大气量来临之前,以备用气充分,避免气流速度过快,导致管道里边扬尘,造成很大的磨损。
(5)做好设计,弯头厚度要加厚。
3 总结
从上面所看,天然气站场由于泄漏引起的事故时有发生,造成严重的后果,为了使天然气站场的泄漏得到有效的控制,减少泄漏就要从设计和管理两方面入手,才能取得较好的效果。为了能够更好的减少泄露,我个人总结了几点建议作为结束语仅供大家参考:
(1)变法兰连接和螺纹连接为焊接,减少漏起点和静密封点
(2)加强日常巡检、维护和管理,坚持一小时巡检制,对密封处进行检查,如发现异常及时报调度拟定最合理的应急预案将事故消灭在最初的萌芽状态。
(3)站场建立可燃气体报警系统,一旦出现泄漏,可及时进行报警。
(4)加强气质管理,做好清管工作和分离过滤以及天然气的净化工作以减少管道腐蚀。
(5)做好末端储气工作。避免下游流体速度过快,导致冲刷严重。
(6)提高工人技术水平和实际操作规程的熟练度,保障不因工人的误操作或工艺流程倒错而造成管道的泄漏。
参考文献
1.1施工单位能力的制约
随着当前社会情势的发展,我国城市天然气的发展也在不断进步,同时,天然气管道工程的建设工程也在随着增加,这些天然气管道工程的建立呈现出了投资小、数量多的现状,并且,工程的地点也很零散,施工的工期越来越短,面对这些现状,建设单位应该承担下供应主材料的责任,而施工单位秩序负责清工,这种做法对于利润不高、实力雄厚的、技术专业的施工单位没有任何吸引力。因此就要在一定程度上降低了对施工单位的要求,这就使得然去施工的门槛变得更低。施工人员普遍出现素质低下,技术水平不高等现象,他们不能够满足施工队伍建设的需求。另外还有一部分的施工队伍是燃气经营单位的下属企业,这些企业的没有丰富的施工经验,不能进行系统、全面的管理。
1.2建设单位对施工缺乏
全面的管理石油管道天然气企业是事业型的经营企业,它在一定程度上具有很强的垄断性,但是这种垄断性只限于某个区域,由于市场竞争对手缺乏专业经营经验,这样就使得企业的管理水平整体水平下降。尤其是工程施工和技术管理方面,有很多企业都经常忽视一个严重性的问题,就是施工团队的不专业,这样的团队中工程技术人员非常不专业,并且企业一些管理人员和技术人员,对管理方面不擅长,施工管理工作一直处于初期阶段,并没有采取有效的方法来保障工程的质量,在施工管理过程中,管理者时而用行政方式来进行,这样的管理制度不但会扰乱了施工现场的管理秩序,还严重影响了工程的质量。
1.3监督方监督力度不够
在很多城市的天然气工程建设当中,尤其对于庭院管网的建设,它们的建设规模有大有小,其中的很多工程是不符合国家所规定的监制规模的,同时这些工程也不符合国家建筑法的标准,因此建筑部门对工程的备案工作忽视,致使管道燃气工程在施工中没有监理部门进行监督,另一方面,了作为普通用户的居民,一些业主对天然气的知识很缺乏,他们的监督形同虚设,根本起不到任何作用;及时在天然气管道中投入很大的资金,也一定要进行招投标的程序,同时还要设立工程监理的程序,由于在天然气工程中实施建立的时间不是很长,所以很多天然气专业的监理工程师并不专业,这些监理人员在专业和素养方面不成熟,甚至由少部分建立单位在实施监理过程中,还用其他专业的工程师来进行替换,这样就不能够保证天然气管道施工的质量。因此,泰诺燃气工程的质量控制截止到现在为止,一直处于不成熟的阶段。
二、石油天然气管道工程施工管理措施
2.1合理设计施工方案
施工管理工作的综合性相对比较强,因此,在工程施工之前一定要对工程所涉及到的各个专业进行深入的了解,明确掌握各个专业工程施工的工序以及相互之间的较差和联系,这样在工程的施工方案中就可以综合的对各个专业工程进行管理。在工程施工之前,各个专业的技术人员要对图纸进行审核,对不理解的问题要及时进行沟通和交流,如果是图纸出现问题要及时要求设计单位进行改正。施工方案制定完成之后要报请相关部门进行审核,而实际的管理工作也以工程的实际施工状况为准灵活掌握。
2.2强化施工质量管理
施工质量的提高是施工管理工作开展的最终目标,而施工质量管理就是施工管理工作中的重要部分,施工质量管理可以从以下几个方面着手:①施工工艺技术管理。虽然施工工艺和技术相对较多,但是具体选择何种施工技术是需要根据工程的实际情况而确定的,因此,施工人员在工艺选择时一定要对工程的技术要求进行细致的分析。②施工材料管理。施工材料质量直接关系到了工程的施工质量,因此,石油天然气管道工程施工管理工作要重点把握燃气材料的管理,主要的管理方式是对燃气材料进行抽样检验,对于施工设备和器材要加强日常的使用管理和养护工作,以延长其使用寿命。
2.3切实落实安全管理工作
对于石油天然气管道工程施工来说,安全管理工作的落实主要可以从两个方面来进行:①进行安全意识教育。在工程施工中的很多实际操作者都是农民工,他们的安全意识相对较薄弱,施工中总是不根据要求的工程工序而进行造成安全危险的出现,因此要提高安全意识。②加大投入,完善安全防护措施。对施工现场现有的安全防护器具进行检查,如果存在质量问题要及时更换,如果欠缺安全防护措施要及时设置,并通过制度的形式把安全施工落到实处。
2.4提升进度管理力度
石油天然气管道工程施工进度管理工作的开展应该把工程经济效益同施工质量结合起来,也就是说要科学合理的安排石油天然气管道工程施工的进度,要在保证工程施工质量的基础上来提高施工速度。在施工之前,要对工程总量和各个部分的工程量进行了解,并通过科学的方式预测工程进度,同时,根据这一预测结果制定施工进度计划,实际施工就可以根据该计划开展。
2.5施工成本控制
当下,大多数施工单位的施工目的都是以盈利为目的,所以对施工成本的控制显得尤为重要。对于一个庞大的燃气工程的施工来说,就要求施工管理人家园具有一定的造价分析能力,在对天然气管道工程的施工进行成本预算时,他们应该能够充分的考虑到施工过程中的实际需求和准确的工程造价,对成本进行合理的预算。在施工现场中可能无法得到地质资料,要根据施工的实际情况,来结合合同条款的具体内容,对合同以外的成本增加进行及时准确的判定,并由相关程序进行文件签署。
三、结语
石油天然气管道工程是城市的基础性设施,具有投资大、能源多等特点,工程在建设的过程中,一定要做好综合管理工作,在施工过程中严格控制施工质量,只有这才能够达到最好的工程效果,才能使工程在最短的时间内发挥最大的作用。所以,做好石油天然气管道工程施工管理工作,认识到综合管理的重要性,构建和谐社会。
关键词:置换方案空气天然气
中图分类号:F407文献标识码: A
西平县城区天然气一期工程自2005年8月开工建设,2006年12月竣工。本工程气源来自于河南蓝天燃气股份有限公司西平分输站。蓝天燃气西平分输站到西平燃气公司门站之间为DN100的无缝钢管,约170米,设计压力为1.6MPa,门站有撬装调压设施一座。城区中压管道为钢管,管径为DN250的约2700米,DN200的约9800米,DN150的约1500米,DN100的约190米。安装阀门67个,其中DN250的1个,DN200的14个,DN150的11个,DN100的41个。城区中压管线上阀门均安装在阀门井内,结合本公司城区管网的实际情况,为保证此次置换的安全可靠彻底。确保万无一失,特编制此置换方案。
一、置换方法的选取
天然气置换空气的方法一般分为直接置换法和间接置换法。
直接置换法是将天然气直接通入新建的管道内用天然气置换管道内的空气,该方法在新建的燃气管道与原有燃气管道接通后,就可利用天然气的工作压力直接排放管道内的空气,当管道内的天然气含量经取样检测达到合格标准后,即置换合格。该方法具有操作方便,费用少的特点。
在天然气直接置换管道内空气的过程中,随着天然气输入量的增加,天然气与空气混合气体的浓度可达到爆炸极限。此时,在常温常压下遇到明火就会爆炸,所以直接置换法不够安全。为防止混合气体在管段中起火花,根据理论值置换空气时应保持5米/秒以下的速度。要控制流速最主要的就是要控制好置换时天然气的压力,压力过低会增加置换时间,压力过高则流速会过大,管壁会产生静电,而且管内的碎石、铁渣会与管壁碰撞产生火花,因此在直接置换时只要能控制好气体的流速,置换过程还是安全的。
间接置换法是用惰性气体先置换管道内的空气,然后再用天然气置换管道内的惰性气体,该方法优点是置换过程安全可靠,缺点是费用昂贵,程序复杂。
根据公司的实际情况,经过对比分析,计算。我们采用的是对两站间高压管道,门站内撬装设施,从门站沿棠溪路、交通路、新洪路、柏城大道、解放路、西平大道段管线采取间接置换法。解放路段、护城河路段燃气管道采取直接置换法。
二、置换前期准备工作
1、熟悉设计图纸、竣工图纸,检查竣工验收资料与验收手续是否完整、齐全,质量是否符合要求,编制置换方案。
2、核对阀门、放散管、仪表是否符合设计和质量要求,阀门开关是否灵活。
3、检查管道的安装是否符合设计和质量要求,管道末端是否堵住。
4、查验管道压力试验是否超过半年,如超过半年要重新进行压力试验。
5、准备好所需的测量仪器、消防器材、通讯工具、置换所需车辆及救护车及医护人员等。
6、置换开始前1天检查置换路线上所有阀门是否处于规定状态,各置换点是否按置换方案的要求提前做好相应的工作。
三、置换组织机构、人员安排、职责及物质分配
(一)设立置换指挥部
总指挥长:
现场指挥长:
成员:2人
职责:总指挥长负责总指挥和总协调,现场指挥长负责置换的具体领导与实施,并向总指挥长及时汇报置换实时情况。
物质分配:工程车及通讯工具
(二)放散检测组
组长:
成员:6人
人员安排:
1人负责燃气的取样分析,1人负责末端放散处阀门的开启、协助取样检测,其余5人负责放散点的安全警示工作。
物质分配:氧含量和CH4含量检测仪各一部、取样袋两个。警示牌两个,警示彩带100米,干粉灭火器8kg的2个。
职责:
1、负责阀门井内放散管引出井外的制作、安装、拆除。听从现场指挥长的命令开关阀门,检查阀门是否漏气。保持通讯畅通,随时听从指挥部的命令。负责各放散口的取样,化验检测,及时汇报检测结果。
2、置换前认真学习置换方案,熟练掌握检测仪器。
3、各放散点人员在置换前到达指定地点,进行置换的前期准备工作,开始置换时按方案要求进行检测,检测合格后,将结果汇报给现场指挥长,安排人员关闭放散管控制阀。
4、用可燃气体检漏仪检测阀井放散点处的泄漏情况,如有泄漏立即向组长汇报,并对泄漏点进行人员疏散和安全警示布置。
(三) 抢险组
组长:
成员:3人
物质分配:钢管安装防爆设备一套,工程抢险车一辆,干粉灭火器8kg的2个,发电机一台,电焊机一台,焊接材料,各种规格的垫片。
职责:
1、组员应有一定的管道施工经验和事故抢险经验。
2、具备天然气防火防爆的常识,负责出现安全事故时对事故现场采取可靠的安全抢险措施。
3、置换过程中在放散点整装待命,在接到现场指挥长抢险指令后,迅速赶到事故地点进行抢险。
(四) 巡线组
组长:
组员:4人
物质分配:可燃气体检漏仪一部,备用警示牌“远离明火,燃气试验”5个,备用警示彩带100米。
职责:
1、组长负责领导检查置换区域内管线、阀门井处天然气泄漏情况。置换区域管线附近是否有施工现象及明火现象,当发现天然气泄漏或发生事故时立即向现场指挥长汇报。
2、各成员要服从巡线组组长的安排,做好各项检测工作。
(五) 后勤保障组
组长:
成员:2人
物质配备:车辆一辆
职责:负责置换过程中所需的各种物质供给,负责置换期间人员发生事故的救治工作,保证置换所需各种设备的到位。
(六) 城区管网整体检漏组
城区管网全部按计划置换结束后,等待管道内压力升至0.2MPa后,听从现场指挥长命令,开始全面检查各个阀门井及管线有无漏气现象。
组长:
成员:5人
物质配备:可燃气体检漏仪一部,备用警示牌“远离明火,燃气试验”5个,备用警示彩带100米。小水桶,肥皂、刷子,开阀门工具。抢险车,防爆工具一套,各种规格垫片。
(七) 门站置换操作组
组长:
成员:3人
职责:负责向管道内通入氮气,开关撬装上阀门,观测压力、流量、温度仪表并记录数据,根据指挥部命令随时调节燃气的压力、流量,检查站内撬装设施是否漏气。
四、天然气置换的实施
1、两站间高压管道及撬装置换
两站间管道示意图见图1,置换前检查高压管道置换路线上所有阀门确认为规定状态,在西平门站排污池DN50排污管上加装胶管,用铁丝固定好,引到3米外,打开东侧汇气管上DN50阀门进行放散,在蓝天燃气西平分输站出口阀门后预留的取样口处连接好氮气胶管,向管道里面充入氮气,每分钟在放散点测试一次含氧量,当连续测试3次含氧量小于2%时,停止向里面充入氮气,去掉蓝天燃气西平分输站出口阀门取样口处的氮气软管,在该位置连上U型压力计,打开蓝天燃气分输站出口阀门,利用天然气进行置换氮气,随时观察U型压力计读数,确保置换压力不大于5000Pa,燃气流速在5米/秒以下,每分钟在放散点测试一次甲烷含量,当连续测试三次甲烷含量达到90%以上时,将燃气取样袋放到放散管处取部分天然气,移到远离现场安全距离外,点火燃烧袋内的天然气,如火焰呈扩散式燃烧(呈橘黄色),确认为置换达到合格标准。关闭放散阀并检查其严密性。检查高压管线全线,看是否有漏气现象。
2、中压管道置换
(1)撬装末端到棠溪大道、交通路、柏城大道、解放路、西平大道段中压管道置换
首先确认主管线上阀门2,6,14,27,42,43,49处于打开状态,其余阀门均处于关闭状态,在燃气公司门口南侧阀门53后的管道上加装DN150的放散管,DN150的放散管上加装取样口,缓慢打开阀门53,在撬装出口阀门1后侧DN25阀门处与氮气软管相连接,同时在此安装U型压力计,往管道里面充入氮气,注意控制好充入氮气的压力,调试好加嗅设备,当在放散点闻到臭味时测试一下含氧量,然后适时测试氧含量。当连续测试3次含氧量小于2 %时,去掉西平门站撬装出口阀门取样口处的氮气胶管,停止充入氮气。
缓慢打开撬装出口阀门1,随时注意观察天然气的压力与撬装上的流量计读数,当流量计读数达到800Nm3/h时,停止开启阀门,再根据天然气的压力控制阀门的开启度,控制置换压力在5000Pa以下,进行置换,每5分钟在放散点测试一次甲烷含量,当连续测试三次甲烷含量达到90% 以上,并且氧含量在2% 以下时,将燃气袋放到放散管处取部分天然气,移到远离现场安全距离外,点火燃烧袋内的天然气,如火焰呈扩散式燃烧(呈橘黄色),确认该放散点置换达到合格标准,关闭阀门53。拆除放散管,与放散管连接处用盲板固定好,并检查连接处的严密性。
(2)护城河路中压管道置换
在9号阀门井内放散管处加装胶管,用铁丝固定好,打开放散阀引到5米外,缓慢打开阀门33,在9号阀门的放散点处,适时检测甲烷含量,当甲烷含量达到90%以上时,关闭放散阀门,去掉放散软管,检查放散点的严密性。
(3)解放路中段中压管道置换
在4号阀门井内放散管处加装胶管,用铁丝固定好,打开放散阀引到5米外,缓慢打开阀门37,在4号阀门的放散点处,适时检测甲烷含量,当甲烷含量达到90%以上时,关闭放散阀门,去掉放散软管,检查放散点的严密性。
缓慢打开撬装东侧的出站阀门,使其开度为100%,使中压管道内压力逐步升高到0.2MPa。
五、置换完成后的工作
1、关闭放散阀,拆除放散胶管,安装拆下的压力表,并检查是否有泄露现象,防止压力表连接处漏气或放散阀漏气。
2、对通气管道全线仔细检查,是否有天然气泄露现象,重点检查距离居民住宅较近的管道,发现问题及时处理,不留隐患。
六、 置换注意事项与安全措施
1、置换现场只允许现场指挥长指令,其他人员无权指挥,置换操作人员不得擅自行动。
2、各操作人员严禁明火检漏,在放散区域内杜绝一切明火,放散区域无关人员不得围观。
3、检测分析人员要作好记录,要履行签字手续,放散点工作人员必须站在放散点的上风侧。
4、遇雷雨天气暂停置换。
5、凡发现异常情况,应及时报告现场指挥部。
6、放散点上空有架空电缆线部位,应将放散管延伸避让。
7、在置换时天然气的压力不能快速升高,开启阀门时应缓慢逐渐进行,边开启边观察压力变化情况。
8、置换工作应选择在天气晴朗时进行。
七、结论
关键词 各种气源;管材;输配;提压;改造;供气能力
中图分类号:TU996 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)14-0131-02
1 各种燃气的热值及每户用量
浙江省的各个城市燃气气源种类较多,常用的有天然气,液化石油气,液化石油气混空气,还有早期使用过的人工煤气,虽然杭-甬长输管线已经建立,东海LNG天然气已经上岸,天然气在各个城市普及率越来越高,但是仍有一些城市没有用上天然气,如金华,丽水,台州,温州等地区,一般天然气来临时要求管道燃气的气化率达到60%,所以这些城市的燃气管道规划和建设也刻不容缓。上面提到的各种燃气的热值都有差异。
人工煤气成分非常复杂,主要含有氢气(H2),一氧化碳(CO),水蒸气等,H2约占75%,单个分子的热值比C高,但比甲烷(CH4)分子热值低很多,热值Q=16190 kJ/Nm3;天然气主要成分是甲烷(CH4),热值Q=33812 kJ/Nm3;液化石油气主要成分是丙烷(C3H8),丁烷(C4H10)及少量的丙烯(C3H6),丁烯(C4H8),单个分子的热值都比CH4高,所以热值大约是天然气的3倍,热值Q=108720 kJ/Nm3;液化石油气混空气的体积比例一般是1:1,热值Q=54360 kJ/Nm3。
每户居民用气按照一台双眼灶和一台10 L的热水器计算。
2 管材变化对低压管道阻力损失的影响
低压燃气管道现在主要采用铸铁管,PE管,镀锌管,焊接钢管,各种管材的当量粗糙度K(mm)都不同。根据《城镇燃气设计规范》低压燃气管道水利计算公式,引入极限分析法,分别代入K=0.17
和K=0比较,减小只有2 Pa。单位管道长度的压力损失
变化并不大。
3 流量、运动粘度、密度及温度对阻力损失的影响
首先,以一根带30户居民的燃气立管为模型,用excel表进行水利计算,计算出的单位管长压降做成折线统计图1。然后进行分析,得出以下结论。
由于人工煤气流量大,单位长度压力损失远远大于其他燃气,此时流量占主导因素。也就是说输送人工煤气的管道管径需要放大,否则压降太大,不能满足用户。同时,我们可以看到天然气和混气几乎是同一条线。这说明它们极相似。
1)混气和天然气互相置换更加方便,可以互为备用。
2)运动粘度的增大会引起阻力损失增加。
对于气体来说,运动粘度随温度升高而增加,所以压损也增加。
由于燃气的密度会产生附加压头,所以实际运行时,应对图1进行修正,分别对不同的气源叠加各自附加压头。
由图可得出以下结论:
天然气压损和附加压力完全抵消,总压力降为负值。天然气在室内管输送阻力很小,在超高层建筑中供气,应进行水利计算,管径适当放小,以防止超压。同时可以节省管材、方便施工、有利于室内住宅的美观。
人工煤气由于密度较低,向上的附加压头大,抵消了不少压力,但整条曲线还是比较陡。应适当放大燃气管径,否则实际使用过程中容易造成居民用气不稳定。室外、室内管径都要放大,以便将更多的资用压力用来克服阻力损失。
3)混气和液化气由于密度大,向下的附加压头大,造成总压降更大了,液化气的总压降超过了1kPa。当采用下行上给供气方式时,一般不采用低压进户的方式,在高峰用气时候,顶层用户的用气压力很难保证,灶具会长期处于低负荷工况下
工作。
因此,从管道压力降上看,由于天然气热值远高于煤制气,所以在转换区域内总耗热量不变的前提下,转换后管道输送流量必将相应减小,而管道压降大体上与流量平方成正比,所以转换为天然气后,管道压降明显减小,改善了管网运行压力工况。转换后,由于地区调压器所需要的供气流量减少了,随之调压器负荷较前减小,供气能力提高了。由于天然气较煤制气气质干净,含水量少,所以转换后管道、设备的腐蚀、堵塞、积水等现象可以得到改善,同时又进一步减小了输配管网的运行阻力,增强了供气能力。
4 管材变化对中压管道阻力损失的影响
中压燃气管道水利计算公式:钢管(K=0.17)、PE管(K=0.01)
K值越小,阻力损失会越小。由此推断,城镇燃气输送过程中,内径相同的情况下,PE管阻力最小,钢管次之,铸铁管最大。
5 提压改造后对供气能力的影响
杭州市地下燃气管道始建于1989年,管材以灰铸铁管为主,输送人工煤气,设计压力:0.15 MPa,中压运行压力:
0.030 MPa~0.082 MPa。由于年数久远,许多旧管线需要维护,加上为提高供气能力,需对主城区的燃气管线提压改造。提压后,确定提压区域的运行压力不高于0.35 MPa,初期按0.3 MPa运行。
以中河路燃气管道提压改造为例,DN200铸铁管改成φ219×5钢管或改用PE管内衬技术,长度1 km,压力由0.05 Mpa提高到0.3 Mpa,输送天然气Q0=2000 Nm3/h,根据中压燃气管道水利计算公式计算列表如表1。
根据计算结果,铸铁管压力损失最大,钢管压力损失最小。得出以下结论。
1)对旧管网进行提压改造能减少压力损失,压降百分比大大减小,末端压力提高,可以满足部分工业用户对供气压力的要求,如玻璃窑炉、喷枪焊接工艺用气。
2)由于城市高压管网和高一中压调压站建设进度迟缓,局部区域供气能力不足,改造后,供气能力成倍提高,调压站的供气半径扩大,通过量大,调压站个数可以减少,基础投资降低,运行时动力损耗减小。
3)对一些不具备开挖条件的路面,采用PE管内衬技术,能加快施工进度,减少对现有市政设施的破坏。
4)采用PE管内衬技术,虽然管道内径有所减小,但由于K值的减小以及起点绝对压力的提高,仍然能有良好的供气能力。在大管径管道中使用该技术能起到更大的作用。PE管和其他管材比较,在内防腐能力方面有突出表现,可以减少今后的维护、检修工作,节省运行成本。
6 结束语
综上所述,输送热值高的燃气,使用K值小、管径大的新管材,以及对管网进行提压改造,都可以提高输配管网供气能力。由于天然气使用起来方便、清洁、卫生、成本低等优点,管道天然气的用户如雨后春笋般的遍布了整个城市的大街小巷,越来越多的老小区也加入到使用天然气的行列里。在理论的基础下,燃气集团可以针对市场需求,结合管网状况,对城区部分区域地下燃气中压管道实施改造和提压工作,以便满足日益增长的用气需求。
参考文献