第四章燃气管道抢险及带气作业 借鉴内容

第四章 燃气管道抢险抢修及带气作业第一节 燃气管道抢险作业要求一、燃气管道可能产生事故的主要原因1、腐蚀：因化学腐蚀、电腐蚀、细菌腐蚀造成埋地管道管壁变薄穿孔，引起燃气泄漏；2、外力破坏：因爆破、钻探、打桩、顶进、挖掘、取土等施工在管道安全距离附近，造成燃气管道及设施破损，引起燃气泄漏；3、人为破坏：私接燃气管道、偷盗燃气设备和设施造成燃气泄漏；4、施工质量问题：由于管道材质、设备本身及填料等的缺陷、管道焊接和设备设施安装过程中的质量控制缺失，造成管道及设备投入运行后一段时间内出现燃气泄漏；5、自然因素：地面沉降、深根植物挤压等引起管道或设备变形、撅断，造成燃气泄漏：6、其它：管道施工或燃气用具安装不慎，造成管道水堵等堵塞，引起供气中断、不畅。二、燃气泄漏抢修的准备工作抢修组织机构领导由经理、生产副经理、生产科长、技术科长及各抢险队长组成。重大抢修由主要领导指挥，一般抢修由主管部门组织指挥，管理、安全、技术、消防人员和专职抢修人员构成具体执行事故抢修的基本队伍。1、接到燃气泄漏报警后，接报人员立即通知当日值班领导并视情况报主管领导，通知相关人员，并填好值班记录。2、迅速到达现场，确定警戒区。警戒区内严禁烟火，无关人员不得入内。3、技术部门准备齐全相关图纸、资料、探测仪，生产部门准备抢修工具、通讯工具，做好各部门的协调工作。4、制定抢修方案。依据图纸及资料，关闭相应管段的阀门、调压器以控制漏气的进步扩展，并根据具体隋况制定相应的抢修方案。准备齐全抢修所需设备、材料、工具及车辆。5、确定漏气点。6、挖好作业坑。修出安全坡道，对漏气部位清理干净，为处理漏气管道做好一切准备工作。三、燃气管道抢险作业要求1、一般要求 1)城镇燃气供应单,位应制定事故抢修制度和事故上报程序。2)城镇燃气设施抢修应制定应急预案，并根据具体隋况对应急预案及时进行调整和修订。 应急预案可包括下列主要内容： a)基本情况 b)危险目标及其危险特性、对周围的影响 c)危险目标周围可利用的安全、消防、个体防护的设备、器材及其分布 d)应急救援组织机构、组织人员和职责划分 e)报警、通讯联络方式 f)事故发生后应采取的处理措施 g)人员紧急疏散、撤离 h)危险区的隔离 i)检测、抢险、救援及控制措施 j)受伤人员现场救护、救治与医院救治 k)现场保护 1)应急救援保障 m)预案分级响应条件 n)事故应急久远终止程序 o)应急培训和应急救援预案演练计划 p)附件3)城镇燃气供应单位应根据供应规模设立抢修机构，并配备必要的抢修车辆、抢修设备、抢修器材、通讯设备、防护用具、消防器材、检测仪器等装备，并保证设备处于良好状态。4)接到抢修报警后应迅速出动，并根据事故不同情况可联系有关部门协作抢修。抢修作业应统一指挥，严明纪律，并采取安全措施。 2、抢修现场要求1)抢修人员应佩带职责标志，到达抢修现场后，应根据燃气泄漏程度确定警戒区并设立警示标志；监测周围环境的燃气浓度。在警戒区内应管制交通，严禁烟火，严禁无关人员入内。2)抢修人员到达抢修现场后，在布置事故现场警戒、控制事态发展的同时，应积极救护受伤人员。3)操作人员进入抢修作业区前应按规定穿戴防静电服、鞋、防护用具，并严禁在作业区内穿脱和摘戴。作业现场应有专人监护，严禁单独操作。4)在警戒区内燃气浓度未降至安全范围时，严禁使用非防爆型的机电设备及仪器、仪表等。5)管道和设备修复后，应作全面检查，防止燃气窜入夹层、窨井、烟道、地下管线和建（构）筑物等不易察觉的场所。6)当事故原因未查清或隐患未消除时不得撤离现场，应采取安全措施，直至查清事故原因并消除隐患为止。3、抢修作业要求1)抢修人员进入事故现场，应立即控制气源、消灭火种，切断电源，驱散积聚的燃气。在室内应进行通风，严禁启闭电器开关及使用电话。地下管道泄漏时应采取有效措施，排除聚积在地下和构筑物空间内的燃气。2)燃气设施泄漏的抢修宜在降低燃气压力或切断气源后进行。当泄漏处已发生燃烧时，应先采取措施控制火势后再降压或切断气源，严禁出现负压。3)抢修作业时，与作业相关的控制阀门必须有专人值守，并监视其压力。4)当抢修中暂时无法消除漏气现象或不能切断气源时，应及时通知有关部门，并作好事故现场的安全防护工作。5)修复供气后，应进行复查，确认无不安全因素后，抢修人员方可撤离事故现场。6)场站泄漏抢修作业应符合下列要求： a)低压储气柜泄漏抢修 检查和抢修人员宜采用燃气浓度检测器或采用检漏液、嗅觉、听觉、来判断泄漏点； 根据泄漏部位及泄漏量应采用相应方法堵漏： 当发生大量泄漏造成储气柜快速下降时，应立即打开进口阀门、关闭出口阀门，用补充气量的方法减缓下降速度； b)压缩机房、烃泵房燃气泄漏时，应立即切断气源、电源，开启室内防爆风机排气通风。故障排除后方可恢复供气。 c)地上（下）调压站、调压箱泄漏抢修 地上（下）调压站、调压箱发生泄漏，应立即关闭泄漏点前后阀门，打开门窗或开启防爆风机加强通风，故障排除后方可恢复供气： 调压站、调压箱由于调压设备、安全切断设施失灵等原因造成出口超压时，应立即关闭调压器进出口阀门，并放散降压和排除故障。当压力超过下游燃气设施的设计压力时，应对超压影响区内燃气设施做全面检查，排除所有隐患后方可恢复供气。7) LNG气化站的抢修还应符合下列要求： a)LNG储罐进、出液管道（焊缝、法兰间）发生少量泄漏时，应关闭相关阀门，将管道内LNG放散（或火炬燃烧掉），待管道恢复至常温后，按相关规定进行维修，完毕后可利用于氮气进行试漏，合格后投入运行。 b)当大量LNG泄漏时，对泄漏出的LNG可使用泡沫发生设备，对其表面覆盖，使其与空气隔离。 c)LNG泄漏着火后，应当使用干粉灭火剂，严禁用水灭火。在灭火的同时还应对未着火的储罐、设备和管道进行隔热、降温处理。8)压缩天然气设施的抢修还应符合下列要求： 站内出现大量泄漏时，应迅速切断站内气源、电源，设置安全警戒线，采取有效措施，控制和消除泄漏点，防止事故扩大； a)因泄漏造成火灾后，除采取上述措施控制火势、抢修作业外，还应对未着大的其他设备和容器进行隔火、降温处理； b)汽车载运气瓶组或拖挂气瓶车出现泄漏或着火事故时，除采取上述措施控制泄漏或火势外，还应迅速离开加气、卸气现场，避开人群密集区域向空旷地区停靠。9)处理地下泄漏点开挖作业时，应符合下列要求： a)抢修人员应根据管道敷设资料确定开挖点，并对周围建（构）筑物进行检测和监测；当发现漏出的燃气已渗入周围建（构）筑物时，应根据事故隋况及时疏散建（构）筑物内人员并驱散聚积的燃气； b)应连续监测作业点可燃气体或一氧化碳浓度。当环境中可燃气体浓度在爆炸范围内或一氧化碳浓度超过规定值时，必须强制通风，降低浓度后方可作业： c)应根据地质情况和开挖深度确定作业坑放坡系数和支撑方式，并设专人监护。10) PE管道发生断管、开裂、意外损坏大量漏气时，抢修作业应符合下列要求： a)采取关闭阀门、使用封堵机或使用夹管器等方法有效阻断气源后进行抢修； b)抢修作业中应采取措施保证PE管熔接面处不带压力； c)抢修作业中应采取措施防止静电的产生和聚积； d)抢修作业中环境温度低于一5和大风（大于5级）条件时应采取防风、保温措施，并调整连接工艺。11)铸铁管泄漏抢修时，除应符合上述有关条款规定外，还应符合下列要求： a)泄漏处开挖后，宜对泄漏点采取必要的措施进行临时封堵，减少泄漏量； b)如用阻气袋阻断气源时，将管线内燃气压力降至阻气袋有效阻断工作压力以下，且阻气袋应在有效期内使用；给阻气袋充压时，要用专用气源或设施进行，且充气压力要在阻气袋允许充压范围内，充填气体宜采用惰性气体。 12）用户室内燃气设施泄漏抢修作业应符合下列要求： a)接到用户泄漏报修后应立即派人检修； b)进入室内后应打开门窗通风、切断气源、消灭火种，在安全的地方切断电源，严禁在事故现场拨打电话； c)严禁明火查漏，应准确判断泄漏点，彻底消除隐患； d)漏气修理时应避免由于检修造成其他部位泄漏，应采取防爆措施严禁使用能产生火花的工具进行敲击作业。 第二节 燃气管道带气作业方法带气作业就是将新建燃气管道与正在输气运行的燃气管道相连接，使新建燃气管道投入输气运行。因为要对具有一定燃气压力的管道进行切割，焊接或打口，以及钻孔，属于危险行业。施工人员必须掌握带气接线方法，制定周密的带气接线方案，熟悉危险作业的安全技术。一、带气作业准备工作1、前期准备工作 对已竣工准备接管的管道，要有验收手续，证明施工质量合格。凡严密性试验超过半年的又未使用的管道，需从新进行试验。 对已使用的燃气管道，应查清停气降压时阀门关闭范围内影响调压器的数量及该调压器所供应的范围，其低压干管是否与停气范围以外的低压干管相连通。对于需停气的专用调压器，需事先与用气单位商定停气时间，以便用户安排生产与生活。高、中压管道只有采取降压措施方可带气进行割焊。降压后，管内的压力必须大于大气压力，以免造成回火事故。 对新建管道，与原有燃气管道连接的三通、管道、法兰、短管等应放样下料，作好坡口，保证在已使用的燃气管道割开后可以吻合。准备好所需机具与熟练的操作人员。新建管道中阀门必须检验合格，开关灵活。2、制定方案 带气接管应由精通带气接管技术的专人负责，制定方案，作技术交底，负责指挥。方案应包括以下内容： (1)概述。包括原有与新建燃气管道的概况，接管位置等。 (2)降压。包括停气降压的办法，开关哪些阀门，在何处放散，如何补气。观察压力的位置，防止倒空，尽量缩小停气降压的范围，确定用户用气的措施等。(3)操作方法。如连接方法、切割与焊接要求、隔断气源的方法及具体要求。 (4)通讯与交通。包括指挥部与各作业点、降压点、压力观察点、放散点、补气点等的联络方法；指挥车、急救车与消防车的配置。(5)组织与管理。包括指挥部写各作业点的负责人、安全员与联络员，明确其职责；负责现场管理，挖掘管沟、断绝交通等。 I(6)安全。括对操作人员的安全要求，安全防护用品的使用要求，应急措施等。 (7)作业时间。括起止时间，说明作业步骤和每一步所需时间，以保证按计划完成；对于停气范围内的用户要事先通知。现场准备工作对方案中所述的机具、材料、防护用品、观测仪表等要求完好、齐全，通信、车辆、器材要落实，并作好同用户等有关部门的联系。二、作业方法根据接线作业时是否需要将管道内的燃气压力降低到安全作业范围内，分为降压接线法和不降压接线法。1、降压接线法降压接线法时指将管道内的燃气压力降到400800Pa时进行施工作业的接线方法，燃气压力过高时，切割和焊接过程中，焊接处生成的火焰过长，影响作业人员的操作；焊炬火焰压力或电弧压力难以压住燃气压力，造成熔池不易形成，并增加了管道内的燃气外泄量。燃气压力低虽有利于操作，但控制管道内的燃气压力为正压较困难，管径愈大或开孔愈大，愈难控制，而且切割或气焊用的氧气有可能较多的混入燃气管道内。当燃气压力低于200Pa时，外部空气就可能以对流形式渗入管内而达到爆炸极限范围。燃气压力的高低可通过接线地点附近的调压站、阀门和放散管进行控制，并设专职人员负责。采用降压接线法时，接口的开孔、组对和焊接过程中，大量燃气外泄，因此，施工作业应以最安全和最快的速度进行，这就要求施工技术人员应根据接线现场的具体情况，对接头形式及其操作工艺应精心设计。（1)采用阻气球（袋）的接线工艺 用阻气球阻止管道内的燃气外泄，使作业范围形成一个无可燃气体的安全作业区。阻气球是一种橡胶或尼龙网布制作的球胆，上面带有一根较长的充气软管，能承受一定压力。将其塞入燃气管道，向胆内充气至胀开后，即可将管道堵塞，切断气源，防止燃气外泄。合理利用阻气球可保障带气接线安全进行，现说明阻气球（袋）的应用。 1)管道对接开天窗。在原有管道端部预先选定的位置上用气割炬在管道上部切割一块椭圆形钢板，此操作称为开天窗。一般由两人操作，一名焊工切割，一名辅助工灭火。气割时，焊工首先在管道上割开一个孔，此时燃气从管内溢出并开始燃烧，操作者应注意避开火焰，移动气割炬，随着气割缝的加长，火焰也逐渐加大。辅助工戴好粘水防护手套，用耐火泥封堵切割缝，熄灭火焰，阻止燃气外泄。塞球胆与砌墙。切割完毕，将火焰全部熄灭，操作人员戴好的防毒面具，撬开天窗盖，立即向来气方向塞入球胆，并迅速向球胆内充入氮气，堵塞管道。为防止球胆堵塞不严密，对大管径可采用砌砖隔墙，以耐火泥涂抹墙面作第二道封堵。然后把工作坑内的混合气及原有燃气管道端部滞留的燃气吹扫干净。切割管堵。重新点燃割矩，切割管端堵板，并准备好连接管段。对管焊接。把连接管段对口焊接。在切割管堵和对管焊接过程中应密切注视砖隔墙是否漏气。充气置换焊接完毕，戴好防毒面具，拆除砖墙，取出球胆，立即将原来切下的天窗盖盖在天窗上，用耐火泥封堵缝隙，这时燃气充入新管道，为了加快充气速度，可提高充气压力，但不得超过lOOOPa。直至充气气样检验合格，证明新建管道内已被燃气完全置换。焊接天窗盖。焊工与辅助工配合，边清除缝隙中耐火泥，边焊接天窗盖。试漏。将燃气压力升至输气设计压力后用肥皂水检查全部焊缝，漏气处予以焊补。 2)三通接线 利用二个阻气球的三通接线，支管两侧的原有管道上开两个天窗，从天窗孔中塞球胆并砌墙，再用空气或惰性气体将两堵墙之间的燃气及工作坑内的混合气吹扫净。用分析仪器测定，证明无爆炸性混合气体时，进行新旧管连接的三通切割焊接作业。三通支管焊接完成后，从天窗口取出隔墙及阻气球，盖上天窗盖，进行新建管道的充气置换，最后焊接天窗盖。 三通接线时，若AB两端都有气源，要采取两端同时降压；当燃气A端流向B端时，只需A端降压，B端应做好停气工作，并加强观测和考虑补气措施。 若采用四个阻气球，可以木砌隔墙，但阻气球应置于天窗两侧。放置阻气球之前应清除管内积垢，使阻气球充气后能与管内壁密封。如遇密封不严，可在天窗口安装临时放散管，渗过阻气球的燃气可沿放散管排除。铸铁管接线时，阻气球可从管壁钻透的螺纹孔放入，完成接线后，用丝堵封堵螺纹孔。DN50的新管可直接从螺纹孔接出。阻气球接线工艺适用于较大管径，阻断气源后可从容操作：但必须开天窗，所以工序复杂。(2)不用阻气球的接线工艺 较小管径的接线往往不用阻气球，但接头形式应使组对操作最迅速，最轻便。例如：套管接头、垂直三通接头等。 1)套管接头。切下管堵后，移动套管，然后用备用的石棉绳填入缝隙。即可防止燃气外泄，待新管充气合格后，从容焊接套管两端的接缝。 2)垂直三通接头。首先带正压切割天窗，切割后的天窗盖与管壁稍有粘连，一拿即掉，切割缝用耐火泥封堵。工作坑吹扫后，把垂直三通与原有管道组对焊接好。组对焊接过程中，应随时通过三通顶端孔洞观察天窗切割缝有无漏气，即时用耐火泥封堵。待接缝焊接完毕，从孔洞处拿下天窗盖，随即盖上盖堵，缝严接缝。待新管充气合格后，盖上盖堵。四、不降压接线法不降压接线法是指在维持原有燃气管线正常通气工况的条件下与新建管线连接，又称带压接线法。主要利用带压接管装置进行接管。带压接管装置由法兰短管，闸阀和钻孔机三部分组成。接管时，首先把预制的法兰短管焊在管道上，闸阀与法兰短管用螺栓紧紧连接，煞后用钻孔机主轴端部安装上钻头和桶状铣刀。操作时用手轮控制把钻头和铣刀伸入法兰短管内，用防爆电动机带动减速箱使主轴转动，同时，缓慢转动手轮，使丝杆压迫主轴向管壁进刀，进行钻孔。中心定位钻头钻入管壁后形成定位轴，铣刀筒绕定位轴旋转进刀，规则的切下管壁片，铣刀简直径根据开孔需要选定，最后反转手轮，提起钻头和铣刀筒，切片挂在钻头上一同被提出，迅速关闭闸阀，将钻孔拆下后，即可在闸阀上安装新的管道。若是新管线不需要保留分支闸阀，则采用特制的三通接头，如前所述，原燃气管道开孔后退出钻头时，卸下钻头，换上下部粘有石棉橡胶垫的堵板，伸入三通内紧紧压在挡环上，待新管充气合格后，堵板上方以及工作坑内的混合气体彻底吹净，然后从丝堵孔处伸入电焊条，把堵板点焊在管壁上，待拆除钻孔机和闸阀后，把堵板牢牢焊固。 第三节 燃气管道带压开孔、封堵作业方法随着社会的进步，公司业务的发展，在已建的通气管道上进行开口增加新用户在所难免。为减少对用气户用气的影响，减少带（停）气碰口作业的次数，减少夜间作业量，提高碰口的安全性；需要在燃气管道进行带压开孔、封堵作业。一、钢管带压开孔技术当接出管径50mm时，般采用螺纹接口连接。因钢管管壁较薄(一般为412mm)，管壁上的内螺纹仅为25牙，连接强度与严密性均较差，所以要在圆孔管壁上先焊接外接头，以增强连接强度号严密性。操作顺序如下：1、 用封闭式钻孔机在带气钢管上钻孔、攻螺纹，操作方法与铸铁管钻孔相同。2、为避免在焊接外接头时造成带气操作，先要安装特制的短管（长螺纹闷管）与孔内螺纹连接。长螺纹闷管由带有较长的圆柱外螺纹白铁管和钢制外接头组成。3、焊接外接头于钢管外壁上，然后拆除外螺纹白铁管，完成接口的操作。二、PE管带压开孔技术在既有的PE管道上不停输新接63mm的分支管时，可以使用电熔鞍形旁通。但对分支管口径大于63mm的，由于市场上还没有成熟的鞍形旁通管件，因此不停输接驳大口径的分支时，首先要建立旁通管道，然后在分支的前后部位使用PE管压扁工具断气（对大于160mm的低压管及大于63mm的中压管道，通常每侧需要两组压扁工具），最后安装三通件。由于压扁工具与压扁工具之间、以及压扁工具与PE焊口之间需要一定的距离，因此传统的带压接分支工艺需要大量人力和物力，且需要很大的作业空间。下面介绍PE管道不停输安装大口径分支的新方法。 1、带压开孔钻机 由英国FUSION公司生产、港华辉信供应的带压开孔钻机为广大PE管用户提供了更加简便有效的带压开孔方法。使用该设备的特点： (1)不影响正常的供气，达到“零扰民”的目标： (2)无需降低管道运行压力、无需接旁通； (3)需要较小的作业空间； (4)正常情况，带压作业时间小于2h; (5) PE碎屑不会掉入管道内； (6)既适用于燃气管道，又可用于供水管的带压钻孔； (7)可用于SDR11和SDR17.6的PE80和PE100管道； (8)分支管可以接阀门、PE管或PE法兰； (9)钻机设计和操作简单、结实耐用、易于搬运；2、操作步骤以分支口接阀门为例(1)选择适当的电熔：鞍形直通；(2)将PE法兰和钢制压兰与鞍形直通连接好；(3)将连接好的鞍形直通组件与管材焊接； (4)安装多功能夹具，使得鞍形直通正好位于夹具中间 (5)安装全通径阀门，注意妥善安装密封垫片(6)通过气密性试验，确保各接口密封状态良好(7)将带压开孔钻机与管材固定牢固； (8)完全打开阀门。推动钻杆，将钻头穿过阀门直到抵达管材外壁；(9)打开钻杆的步进机构；(10)用棘轮扳手旋转钻杆，直到钻头穿过PE管壁；(11)钻机有一个测试孔，借助它可以轻易检测和判断钻头是否钻穿壁。钻穿后关闭测试孔的球阀。(12)退出钻杆，关闭闸阀，卸下钻机(13)用合适的检漏液检查所有的接口。(14)用盲板法兰封好阀门出口或连接下游PE分支管，并尽快进行第四节 燃气管道抢修作业一、降压处理1、直接焊补 当管道漏点较小或管道运行时间不长且管材质量较好时，将压力降至400600Pa，直接进行焊补。对焊缝漏气，应将焊缝漏气部位重新打坡口，然后直接焊补漏气点，焊完后提高燃气压力，用肥皂水或检漏仪检查焊口。如无漏气现象，即可认为补焊合格，将燃气压力恢复正常。2、嵌填焊补 当管道漏气部位为腐蚀穿孔或泄漏缝隙较大以及管道材质较差时，应用相同材质材料嵌填，以减小漏气面积，然后降压进行焊补，检测方法同直接焊补。3、复贴焊补 当管道漏气部位为面状泄漏时，应用钢板复贴在漏气部位，然后将钢板与管道焊接牢固。通过对漏气抢险、抢修部位进行统计，凝水缸的比例最高，且危险性较大。漏气部位为缸体时采用钢板复贴焊补，效果较好。4、抱箍法焊接1)当管道泄漏点较分散，采用局部焊补较困难时，可采用抱箍法焊接，预先做好抱箍，抱箍直径应大于管道直杆，将抱箍与管道焊接牢固。2)法兰连接处发生泄漏时出可采用抱箍法焊接，在过去施工中管道多处使用法兰连接，运行一段时间后，经常发生法兰连接螺栓松动，密封圈破损导致漏气。在更换某1500m长的中压管道(DN500mm)时，新旧管道采用法兰连接。因这段管道在道路下，且埋深较浅，由于受热胀冷缩及外力作用曾多次发生漏气。最初挖出法兰连接处，紧固螺栓后防腐回填，但效果不理想。后来采用抱箍法焊接，彻底解决了法兰漏气的难题。5、更换管道 当管道存在多处腐蚀泄漏时，由于管道本身管壁较薄，不易焊补，应予以更换。6、更换法兰密封垫 当管道附属设施，如阀门、补偿器、自制短节之间或上述附件与管道法兰连接之间漏气时，大多数隋况下是密封垫破损，应降压及时更换密封垫。7、更换附属设施 当管道附属设施，如凝水缸、阀门、补偿器等发生漏气时，应根据实际情况降压，更换管道附