燃氣管網升壓運行方案探討

衛慶革

(運城市經緯燃氣有限公司，山西 運城 044000)

1 公司燃氣管網現狀及升壓的必要性

公司目前已建成城區中壓管網約100km(其中中壓A級管網約12km，中壓B級管網約88km)中壓A管網由界村門站供氣，中壓B管網通過3臺中-中壓調壓柜調壓后供氣。

從管網壓力分級結構來講，中壓管網A、B兩個壓力級別共存會降低管網輸配效率，從公司角度來說更主要的還是考慮現中壓B的運行已經難以滿足日益增長的用氣需求。現公司中壓B管網主要由以下兩類構成。

(1)上世紀九十年代老城區原管道供應的管道燃氣為人工煤氣，當時的管網設計壓力為0.1MPa，管道主要是鑄鐵管，該部分鑄鐵管道約13km(后陸續經改造現還有約5200m)。2009年9月，城區氣質由焦爐人工煤氣置換為天然氣，氣質發生變化(由濕氣變為干氣)，鑄鐵管道在引入天然氣后無法承受中壓A級別的運行壓力，只能將中壓A氣源經過中-中壓調壓器降至0.05MPa后再輸送至城區中壓管網。(2)受氣源條件限制，老城區內新建的道路主管道只能從中壓B鑄鐵管網接入氣源，其管道主要是鋼管和PE管隨著城區用氣規模的不斷發展，中壓B管網的用戶數量和類型也不斷增加，2017年中壓B進口的終端調壓器已達633臺，其中民用負載50000戶，工商戶額定負載每小時達到26000m3。從2015年開始中壓B管網冬季供氣已出現明顯短缺。中壓B管網羸弱的供氣能力對老城區的用氣保障和市場拓展都造成嚴重影響。

2 管網升壓的可行性

經分析，從2009年開始，公司建設的中壓B管道材質是鋼管和PE管，該類管道當初的設計運行壓力是0.4MPa，管道安裝時的強度和嚴密性試驗分別是按照0.6MPa和0.46MPa進行驗收，施工、管材配置等都能滿足升壓要求，因此，改造部分灰鑄鐵管，凝水缸，進行區域性升壓有可行性。

3 管網升壓運行操作方案

3.1 管網升壓實施

升壓的過程是對前期資料的核查，除做好必要的搶修準備外，升壓方案的確定和組織實施都非常關鍵。

3.1.1 升壓流程

a.對中壓B級升壓區、中壓B級未升壓區的管道采用閥門實施有效隔斷。僅關閉兩處中壓B氣源閥，即1#閥：紅旗街新華書店門口de200PE閥。2#閥：人民路與府東街交叉口西側de160PE閥。b.確定氣源控制閥(南環路與解放路交叉口東側de200PE閥)，緩慢開啟控制閥門控制升壓速度和壓力。c.分級升壓：根據公司管網現狀考慮管網和設施的承受能力受限，為安全起見，管網升壓分三級逐步進行。

第一步，將南環總站出口壓力調至0.08MPa，并將壓力維持在0.08MPa左右。穩壓觀測一周，在穩壓期間，每天對升壓區域內所有管線、閥門、調壓器、儀表等進行全面檢查是否有泄漏并及時修復。管網全程進行檢測時，巡檢組人員手持濃度檢測儀對管線及周邊兩米范圍內的污水，雨水，自來水，通信，電力等其他閥井進行一次詳細的檢測，綜合平時的搶修記錄將出現問題較多的管段做為重點巡查對象，加大巡查力度，消除安全隱患。利用遠程測壓數據監測升壓管網附近中壓B管網的壓力變化。對調壓設施檢測時，在用氣高、低峰時分別對調壓器各項數據進行監測，用燃氣測漏儀、肥皂水或測壓儀對其進行檢查，查看是否由異常和漏氣情況，如發信隱患或漏氣情況協助工程搶險組處理。待所有漏氣點、隱患點處理完成后，階段性總結并展開下一階段升壓。

第二步，壓力升至0.12MPa，第三步壓力升至0.2MPa，操作方法與第一步相同，在0.2MPa等級穩壓階段進行96h的監測，每隔8h由檢測人員進行泄檢測。

3.1.2 升壓工作程序

a.公司升壓運行領導組下達升壓運行指令，升壓組人員關閉升壓區域分隔閥，有效分隔升壓區域與非升壓區域，開啟氣源控制閥向升壓區域輸送壓力為0.08MPa的天然氣。b.巡檢組人員檢查調壓裝置是否有緊急切斷關閉的現象發生，如發生，根據情況采取適當措施供氣。c.升壓區域管網壓力達到0.08MPa時，由現場領導組下達管道巡檢指令，巡檢小組人員對管道實施泄漏檢測，重點放在運行時間超過5年的管道和所有閥門井上。d.巡檢小組人員巡檢發現管道、閥門或其他燃氣設施漏氣時要及時上報，并配合工程搶修組人員進行搶修。若出現突發事件影響到正常作業時應及時上報領導組請求支援。

4 故障預防措施

為防止升壓工程中大范圍出現緊急處理的故障，降低危險性，部分故障可在前期處理

(1)在燃氣管網升壓工程前，開展全面的隱患排查，對早期投入使用的石棉墊片由腐化、金屬墊片有銹蝕的法蘭更換墊片，對地基沉降或其他原因引起管線變形法蘭連接進行緊固。(2)全面隱患排查中，重點檢查設施，管道附件絲扣連接處是否有變形，腐蝕，連接不牢，裂紋等隱患，及時處理該類隱患。(3)在時間允許的條件下，對屢次受損或市政燃氣管網中承受能力較弱的管道進行安全評估，達不到升壓及安全運行要求則安排管道更換改造。(4)在管網升壓期間，必須加大巡檢力度，對重點危險源的檢測重點巡檢，避免因故障發現及處理不及時而發生安全事故。(5)由于中壓燃氣管道大多數設在打有混凝土墊層的人行道下，燃氣泄漏至地面以上需要一定時間。在巡檢過程中，要保持對管線周邊的閥井設施進行跟蹤檢測，做好比對記錄，若發現同一個閥井在短時間內燃氣濃度突然增加，則立即進行分析判斷是否是天然氣泄漏；同時，在管網升壓完成后兩周內，繼續保持每日兩巡，對重點危險源做到每日兩檢，確保能發現升壓期間遺漏的微小漏氣；升壓完成兩周后，可以逐步降低巡查和檢測頻率，直至恢復原來的巡檢周期

5 安全技術措施

5.1 工作坑開挖安全措施

(1)工作坑必須設置圍擋，并張貼警示標志，人口、車輛密集處應有專人看護；在主要路口要設置警示牌。(2)人工開挖工作坑時按規定確定邊坡比，以免發生坍塌事故。開挖過程中如遇到地下管道，電纜以及不能辨別的物品時，應停止作業，采取必要的措施后方可施工。

5.2 帶氣作業和置換過程中的安全措施

(1)帶氣斷管和帶氣焊接時， 必須先對作業空間內的天然氣濃度進行檢測，嚴格執行“先檢測，后作業”的原則，未經檢測或檢測不合格的，嚴禁作業人員進入有限空間進行施工作業。(2)工作坑帶氣作業時，旁邊必須準備足夠的滅火器，設置逃生梯，并有專人監護。(3)置換過程中，應對管道內的含氧濃度進行檢測。(4)作業點10m范圍內，應設警示帶，并嚴禁火源入內。