自貢輸氣作業區站場閥室放空點火系統適應性分析

田雅軍(中國石油西南油氣田公司輸氣管理處自貢輸氣作業區，四川 自貢 643000)

自貢輸氣作業區站場閥室放空點火系統適應性分析

田雅軍(中國石油西南油氣田公司輸氣管理處自貢輸氣作業區，四川 自貢 643000)

天然氣放空點火系統是天然氣輸（配）氣站場、閥室的重要組成部分。自貢輸氣作業區現有放空點火系統由于建成投運時間相差加大，系統組成、性能、可靠性也存在較大的差異，且部分放空點火系統還存在一定缺陷，一定程度上影響了天然氣放空點火的及時性和可靠性。

站場閥室;放空點火;適應性;分析

天然氣放空管是天然氣輸（配）氣站場、閥室的重要生產設施，承擔著在事故緊急放空和檢修放空時，對長輸管道中以及站場（閥室）工藝設備內天然氣泄放的功能。由于通過放空管直接將天然氣排入大氣，會造成空氣污染，也會在一定的條件下形成爆炸性氣體混合物氣團，在雷電或者其它因素下，引發爆炸事故。按照《輸氣管道工程設計規范》（GB50251-2003）和《石油天然氣工程設計防火規范》（GB50183-2004）等相關國家法律法規要求，輸氣站場必須設置天然氣放空管，按照熱輻射、噪音、風向等指標，綜合考慮放空管位置布置。

放空管一般由放空立管、放空點火系統構成。由于放空立管高度較高，一般在20米左右，常采用人工兩級傳火、高壓電子點火、人工魔術彈點火等方式進行。部分放空點火系統在設計、施工等階段論證不足，存在一定的缺陷，導致現場適用性不強。

1 自貢輸氣作業區放空系統概況

自貢輸氣作業區是西南油氣田分公司輸氣管理處下屬八大輸氣作業區之一，管理著D711城納線（長江北閥室-汪洋閥室）、D630瀘威線和D559納安線三條輸氣干線，管理著17個輸（配）氣站和11個閥室。

自貢輸氣作業區現有放空點火系統主要分三部分建成：一是2008年8月城納線建成投運時，成佳站及長江北閥室、鐵清閥室、仰天鋪閥室、鄧關閥室、護保閥室、永安閥室、蘭家壩閥室放空點火系統建成投入使用；二是2010年11月納安線建成投運時，怡樂站、長寧北站、安邊站、長寧閥室、沙河閥室、雙河閥室放空點火系統建成投入使用；三是2001年由輸氣管理處通過南干線放空系統改造工程對蘭家壩、曹家壩、徐家沖、興隆、鄧關、留賓、二龍口、王家橋、福溪站放空系統進行改造后投運使用；四是2006年由輸氣管理處通過大修對團山站放空系統進行改造投入使用。

自貢輸氣作業區放空點火系統建成投運時間相差加大，系統組成、性能、可靠性也存在較大的差異，且部分放空點火系統還存在一定缺陷，一定程度上影響了天然氣放空點火的及時性和可靠性。

2 放空點火系統的適應性分析

2.1 城納線放空系統

城納線放空點火系統建成投產于2008年8月，放空立管公稱直徑250mm，高度20米，火炬頭和外傳點火裝置由成都鷹特電氣有限公司生產。外傳點火裝置由一、二級引火管、傳火管、長明燈組成。

點火時，天然氣經過過濾器后，進入兩級引火管及長明燈燃氣管，點火裝置下端的傳火火焰由兩級傳火管上的噴嘴向上傳遞，并依此從下端傳至頂部，最后點燃頂端的長明燈。通過長明燈即可點燃放空立管中的放空氣體。

2.1.1 城納線放空系統適應性分析

以D711城納線蘭家壩閥室為例，該閥室設計壓力為6.3MPa,放空區點火系統設計壓力為1.6MPa,點火系統直接通過閥室4#閥截止閥與干線相連接，僅僅在放空區放空點火系統進氣端設置安全放散閥。該點火系統采用人工兩級傳火方式，特殊情況下采用魔術彈方式。

此種設計存在以下缺陷：

（1）閥室設計壓力與放空區點火系統設計壓力不匹配。

（2）閥室高壓系統采用截止閥一級密封，密封性能不能保證(成佳站除外)。

（3）傳火管采用截止閥進行節流調壓，對放空點火系統壓力不能準確及時調壓(成佳站除外)。

（4）放空區點火系統過濾器底部未安裝排污閥，在雷雨天氣過后，傳火管內聚集大量雨水，無法排出，影響傳火管使用可靠性。

（5）放空立管頂部未采用耐高溫專用油漆，拉繩固定環未采用特殊防銹處理。一次點火放空后，放空立管及拉繩固定環等銹蝕嚴重，由于涉及高空作業，防銹處理相當困難。

針對上述問題，建議如下：（1）閥室設計壓力與放空區點火系統保持同一壓力等級。（2）閥室去引火管應考慮專用調壓閥調壓，并采用密封性能較好的球閥或者平板閘閥進行開關控制。

（3）在放空區點火系統過濾器底部設置排污閥。

（4）對放空立管及拉繩固定環等重點部位，采取耐高溫專用油漆處理。

2.2 納安線放空系統

納安線放空點火系統建成投產于2010年11月，放空立管公稱直徑200mm，高度20米，火炬頭和外傳點火裝置由成都兆龍電子有限公司生產。外傳點火裝置也由一、二級引火管、傳火管、長明燈組成，站場放空點火系統頂部還加裝高壓電子點火器。

人工傳火點火時，天然氣經過止回閥后，進入兩級引火管及長明燈燃氣管，點火裝置下端的傳火火焰由兩級傳火管上的噴嘴向上傳遞，并依此從下端傳至頂部，最后點燃頂端的長明燈。通過長明燈即可點燃放空立管中的放空氣體。

高壓電子點火時，通過觸動控制箱按鈕（電磁閥的上下游閥門必須打開），即可實現遠程點火。

2.2.1 納安線放空系統適應性分析

以怡樂站為例。怡樂站站場工藝區與放空區點火系統設計壓力均為4.0MPa。該點火系統采用人工兩級傳火或高壓電子點火方式，特殊情況下采用魔術彈方式。

與城納線放空點火系統相比，設計更合理，可靠性更高，但此種設計存在以下缺陷：

（1）放空區點火系統未安裝過濾器及其排污閥，在雷雨天氣過后，傳火管內聚集大量雨水，無法排出，影響傳火管使用可靠性。

（2）放空立管頂部未采用耐高溫專用油漆，拉繩固定環未采用特殊防銹處理。一次點火放空后，放空立管及拉繩固定環等銹蝕嚴重，由于涉及高空作業，防銹處理相當困難。

針對上述問題，建議如下：

（1）在放空區點火系統設置過濾器，并在其底部設置排污閥，以便于粉塵及雨水的及時排放。

（2）對放空立管及拉繩固定環等重點部位，采取耐高溫專用油漆處理。

2.3 南干線放空系統

南干線放空系統改造工程由輸氣管理處于2001年實施，涉及自貢輸氣作業區福溪、王家橋、留賓、二龍口、鄧關、興隆、徐家沖、曹家壩和蘭家壩站，放空立管公稱直徑200mm或150mm，高度20米。外傳點火裝置也由一、二級引火管、傳火管、長明燈組成。

團山輸氣站放空點火系統于2006年經大修后投入使用，其結構與南干線放空點火系統基本相同。

人工傳火點火時，天然氣經過過濾器后，進入兩級引火管及長明燈燃氣管，點火裝置下端的傳火火焰由兩級傳火管上的噴嘴向上傳遞，并依此從下端傳至頂部，最后點燃頂端的長明燈。通過長明燈即可點燃放空立管中的放空氣體。

以徐家沖站為例。徐家沖站場工藝區與放空區點火系統設計壓力均為4.0MPa。該點火系統采用人工兩級傳火方式，特殊情況下采用魔術彈方式。

與城納線、納安線放空點火系統相比，結合實際使用情況，但此種設計存在以下缺陷：

（1）放空區點火系統過濾器未安裝排污閥，在雷雨天氣過后，傳火管內聚集大量雨水，無法排出，影響傳火管使用可靠性。

（2）放空立管頂部未采用耐高溫專用油漆，拉繩固定環未采用特殊防銹處理。一次點火放空后，放空立管及拉繩固定環等銹蝕嚴重，由于涉及高空作業，防銹處理相當困難。

（3）二級傳火管未設置截斷閥，在一級傳火管發生堵塞等情況下，無法通過對一級傳火有效吹掃解除堵塞故障。

針對上述問題，建議如下：

（1）在放空區點火系統設置過濾器底部安裝排污閥，以便于粉塵及雨水的及時排放。

（2）對放空立管及拉繩固定環等重點部位，采取耐高溫專用油漆處理。

（3）對二級傳火管設置專用截斷閥。

3 結語

通過對自貢輸氣作業區現有放空點火系統的分析，結合在日常使用維護過程中的情況，結論如下：

一是結合放空點火系統所處的地理位置、氣候條件等因素，設計合理、使用方便的放空點火操作系統。對具備電源的站場，盡量安裝高壓電子點火器。

二是結合日常使用維護保養情況，對過濾器安裝排污閥、使用專用耐高溫油漆對放空立管重點部位進行防銹處理，增強放空系統可靠性，延長其使用壽命。

三是加強對放空點火系統的日常維護保養，按照管理要求，進行周期性的放空系統點火試驗，及時對過濾器進行排污，對傳火管進行吹掃，發現故障及時處理。

[1]油氣田及管道建設設計專業標準化委員會.輸氣管道工程設計規范（GB 50251-2003）.國家建設部,2003

[2]中國石油天然氣集團公司.石油天然氣工程設計防火規范（GB 50183-2004）.國家建設部,2004

田雅軍（1980-），男，漢族，四川雅安人，工程師，主要從事長輸天然氣管道運行及管理工作。