天然气管道通气置换方案选择及其应用

1、天然气管道通气置换方案选择及其应用龙波 刘道洪天然气是清洁安全高效方便的能源，它的使用在经济发展和提高环境质量起着重要的作用。近年来，南昌市燃气有限公司在天然气输配系统中投入了大量人力、物力和财力，并积累了在采购、设计、施工、验收、质检、置换等许多方面的经验。天然气管道置换是一项责任重大，技术安全要求极为严格的工作。因此，在进行置换工作时，需对所有参加人员与操作过程进行监督。本人在参加置换过程中，积累了一定的实践经验现介绍如下：一：置换方式的选择目前南昌市燃气有限公司燃气置换常用的有两种置换方式即“直接置换法”与“间接置换法”。“直接置换法”即是从相连的老燃气管道输入燃气到新管道系统，直接用燃

2、气置换空气。该工艺操作简单、迅速，在新老管道连通后，即可利用燃气压力将燃气新管道内的空气置换，取样试验合格后即可投入使用。由于在燃气“直接置换”空气的过程中，燃气浓度有可能在爆炸极限范围内，此时在常温、常压下遇火花就会爆炸，所以这种方法具有一定的危险性。但是如果采取相应的安全措施，用燃气“直接置换”不愧为一种既经济又快捷的换气工艺。根据公司现有的技术水平和一些具体情况，“直接置换法”比较适合一些管容量比较小，且压力级制比较低的天然气新建管道工程。“间接置换法”是用不活泼的的气体（一般用氮气）先将管道内空气置换，然后再输入燃气置换。此方法置换过程虽然安全可靠，但费用较高，工序繁多。公司通常应用在

3、一些管容量比较大且压力级制比较高的天然气新建管道工程。二住宅小区天然气工程通气置换实况住宅小区位于昌北开发区白水湖工业园梅林大道与工业四路口，小区共有27栋住宅楼，672户。该住宅区目前拟采用 LNG瓶组气化站，经过气化调压后通过管网输送至用户灶具。小区内铺设 PE燃气管 D200X11.4 438米，D160x9.1 8米，DIIOxlO 620米，D63x5.8 1124米， 计算管容约18米3。此处用的就是“直接置换”与“间接置换”相结合,设备与中压部分用氮气“间接置换”，低压部分用“直接置换”现具体介绍如下：I .置换方案 由于通气前，设备及管道内有空气，因此必须置换，排除在管道内形成

4、爆炸气体的可能性。在方案实施前瓶组站及小区管道应检验合格，并安装好所有放散管。1）置换前将小区管道内的空气排放完毕。2）关闭调压器出站阀门，将LNG瓶组按气、液两相管道连接好， 液相气体经过空温气化器气化后，进入调压器稳压，出口压力控制为500mm水柱（5KPa）。然后缓慢打开调压器出站阀门，向管网输送气相天然气，按照确定的放散点依次进行放散。3）在放散口由生产技术部现场取样，检测含氧量低于2%H，做点火试验，火焰呈扩散燃烧为合格。4）置换合格后，将调压器出口压力调整到正常运行压力280mm水柱（2.8KPa）。n实施步骤1置换前的准备工作1）置换方案论证因燃气置换有一定的危险性，若置换方案制

5、定不当或不细，引起操作失误，均可能发生恶性事故。置换方案是否科学、合理，其论证工作就显得尤为重要。公司置换指挥部领导在天然 气管道通气置换之前，召集相关的工程技术人员，召开置换工作会议，会议对公司生产技术运行部门精心制定的置换方案进行分析、讨论和论证。置换方案内容包括：工程简介、放散点的设置、人员组织、安全文明措施等，并附有放散点位置示意图与放散管示意图， 到会人员人手一份，让他们对置换工作、置换各项参数及实施细则做到心中有数。置换指挥部领导为了做好、做细这次置换工作，在会议针对此工程低压部分为什么采取“直 接转换法”进行了充分的解释与强调，该工程的管容量计算管容约为 18米3,最大管径只有

6、D200X11.4,根据我们公司的现有的技术力量完全有能力可以做好、做细这次置换工作。 并在会议上精心安排与讨论，要求一些熟悉情况、操作熟练的人员到达置换岗位。以便从各环节上，保证置换工作顺利进行。同时安全措施要求到位，工程抢险车，停驻置换现场，随时、待命对付置换可能发生的险情。2）由质监部门负责管道的验收，确保强度和严密性试验合格。首先严格按照国家规范进行管道吹扫检查。其目的是扫除管内存在的石块和碎屑等杂物，以免这些杂物因高速气流而滚动，产生火花带来危险。其次是确保管道“强度”和“严密性”试验合格。然后将管道内气压排放至2M水柱的压力值，以便置换前几小时进行稳压测试.,施工单位在保压阶段在管

7、网内放入适量的臭氧剂，以便管线泄漏后能及时的发现。实践证明这些作法，对保证置换工作的顺利进行是行之有效与必不可少的。因为换气投产的管道虽然预先进行过“强度”和“严密性”试验，但是到置换时已隔一个阶段。在此期间因各种因素，可能造成已竣工管道损坏（如：土层沉陷，管道上管塞被人为拆除）等等。3）根据天气情况，合理指定置换时间。置换方案中的安全文明措施强调指出：管道置换时，避开雷雨天气，选择晴天进行。因阴雨天大气压降较低，置换过程中燃气不易扩散 ，所以指挥部通过对气象部门公布的短期天 气预报资料，科学、合理的指定了有利于置换日期， 以便置换工作尽量不在恶劣天气下进行。2. 通气置换的实施1）置换前的准

8、备工作完成后，先由质监员做为置换工作前哨，提前几小时进入施工现场，检查管线内2M水柱是否保压正常、合格。待一切合格后通知指挥部正式实施置换方案。2）根据方案指定的时间，换气工作人员和指挥人员提前进入施工现场，逐一检查放散管的安装，放散区的安全措施，阀门的启闭以及通讯、消防器材的配置等。由于新建管道置换操作现场分散， 而阀门开启放散点的控制及现场安全措施落实均需协调进行。各岗位操作都有先后顺序和时间的要求。因此事先检查通讯设备的是否良好状况，确保通讯正常是必不可少的。直接置换工作中要注意安全防火工作。要派专项安全人员清理置换现场易燃易爆物品，杜绝一切火种进入现场。3）由现场指挥部下达通气指令；开

9、启气源阀门，同时开启放散管阀门，即进入置换放散阶段。此时要预防静电火花产生，要控制流速，尽可能的避免产生静电。 所以工作人员必须严格遵守置换方案要求：第一步：先将瓶组站设备及中压管道内的的空气用氮气置换，以及小区的低压管道内的空气排放完毕。第二步：关闭调压器出站阀门，将LNG瓶组按气、液两相管道连接好，液相气体经过空温气化器气化后，进入调压器稳压，出口压力控制为500mm水柱（5KPa）。第三步：缓慢打开调压器出站阀门，向管网输送气相天然气，4）各放散点进入放散阶段。各放散点人员随时、及时的与指挥部联系，密切注意现场安全，当有臭氧剂味时或放散压力表显示达2.8KPa时即可用橡皮袋取样。5）“取样”及判断方法。“取样”即判断换气管道内经过燃气置换后是否达到合格标准。合格标准指管内混合气体中燃烧含量（容积）已大于爆炸上限。试样方法常采用以下两种方 法。测氧仪测定氧的含量。如天然气氧的含量低于2%就符合国家规定，为了更加及时、准确对待取样分析记录，我们公司技术人员也用橡皮袋装入燃气在离放散点20米以外的安全、无人区域做点火试验，观测火焰燃烧状况。当火焰呈扩散式燃烧（呈桔黄色），则说明管道内空气基本置换干净，达到合格标准。反之将继续放散，直至合格。3. 通气置换工作完成后当各放散管取样全部合格后，电话通知指挥部，待指挥部允许后，拆除放散管，低压部分放散孔用管