城市天然氣高壓管道設計的若干問(wèn)題

城市天然氣高壓管道設計的若干問(wèn)題陳壽松江蘇揚安集團有限公司江蘇揚州市225004摘要:隨著(zhù)天然氣工業(yè)的不斷發(fā)展,人們對天燃氣的需求也越來(lái)越高,但是天然氣運輸管道經(jīng)常出現漏氣或者爆炸事故,嚴重威脅到人們的生命財產(chǎn)安全,因此,天然氣高壓管道的選擇很重要,我們必須要不斷加強天然氣管道的施工技術(shù)與質(zhì)量。本文對天然氣高壓管道的工程設計與施工設計進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹,并對其在施工過(guò)程中如何加強管道質(zhì)量進(jìn)行了探討,給出了一些建設性的意見(jiàn)。關(guān)鍵詞:城市;天然氣;高壓管道;設計中圖分類(lèi)號:S611文獻標識碼:ACNG的概念CNG就是我們經(jīng)常說(shuō)的壓縮天然氣。天然氣經(jīng)過(guò)加氣站由壓縮機加壓后,壓到20至25Mpa,再經(jīng)過(guò)高壓深度脫水,充裝進(jìn)入高壓鋼瓶組槽車(chē)儲存,再運送到各個(gè)城市輸入管網(wǎng),向居民用戶(hù)與商業(yè)用戶(hù)供應天然氣天然氣高壓管道的工程設計1、輸送工藝天然氣管輸系統雖然復雜而龐大,但將其系統中的管線(xiàn)、設備及設施進(jìn)行分析歸納,從天然氣井采出的天然氣,以及油井采出的原油中分離出的天然氣經(jīng)油氣田內部的礦場(chǎng)集輸氣支線(xiàn)及支干線(xiàn),輸往天然氣增壓站進(jìn)行增壓后,輸往天然氣浄化廠(chǎng)進(jìn)行脫硫和脫水處理,然后通過(guò)礦場(chǎng)集氣干線(xiàn)輸往輸氣干線(xiàn)首站或干線(xiàn)中問(wèn)站,進(jìn)入輸氣干線(xiàn),輸氣干線(xiàn)上設立了許多輸配氣站,輸氣干線(xiàn)內的天然氣通過(guò)輸配氣站,輸送至城鎮配氣管網(wǎng),進(jìn)而輸送至用戶(hù),也可以通過(guò)配氣站將天然氣直接輸往較大用戶(hù)2、管道選線(xiàn)理論上使用高鋼級管材可以減小管道的壁厚,以降低管道的造價(jià)。從管道技術(shù)方面來(lái)看,隨著(zhù)管道鋼級的提高,管材韌性尤其是管材沖擊韌性并沒(méi)有相應提使得髙強度管道發(fā)生延性斷裂的概率增加,管道剛度下降。為了提髙管道的抗震能力,需采用延性良好的管材及増加管道壁厚。在有抗震要求的地區,采用較低鋼級的管道比采用高鋼級的管道具有更強的抗震能力。3、管道防腐管道防腐層質(zhì)量的好壞將直接影響到管線(xiàn)運營(yíng)的安全和使用壽命,現在由于城市高壓管道進(jìn)行儲氣調峰的優(yōu)越性,國內普遍采用防腐絕緣層加陰極保護聯(lián)合防腐,絕大多數城市的高壓管道不僅承擔著(zhù)輸氣功能還承擔著(zhù)儲氣調峰的功能。管道在防腐處理之前,應對管道基體表面進(jìn)行處理,清除基體表面的水份、油污、塵垢、污染物、鐵銹和氧化皮等。表層處理的方法很多,一般常采用人工除銹、噴砂或化學(xué)除銹。人工除銹時(shí),質(zhì)量標準應達到St3級,噴砂或化學(xué)除銹時(shí),質(zhì)量標準應達到Sa2.5級,表面粗糙度30~50咄較合適。經(jīng)處理后的表面應在4小時(shí)內涂上底漆。環(huán)氧煤瀝青防腐層一般適用輸送介質(zhì)溫度不超過(guò)110℃,為適應不同腐蝕環(huán)境對防腐層的要求,分為普通級、加強級和特加強級3個(gè)等級。鋼管內防腐根據輸送介質(zhì)的不同需選擇不同的防腐工藝,常甲的庶工有水泥砂漿內襯、防腐涂料及塑料襯里等工藝。中國煤化工CNMHG3、管道的吹掃及試壓管道安裝完成后,需試壓和吹掃,由安裝單位編制試壓和吹掃方案,這是有施工規范的,編好后交安裝監理審核,通過(guò)后方可進(jìn)行試壓和吹掃,試壓分強度試壓和氣密性試驗,強度試壓主要是為了試焊縫是否滲漏,氣密性主要是為了試法蘭等連接處是否泄露。在試壓吹掃時(shí),管道直角閥或其它儀表閥門(mén)均需用臨時(shí)短節代替或用盲板隔開(kāi)。試壓壓力表一般有2塊,一塊設置在最高點(diǎn),一塊設置有最低點(diǎn)。吹掃時(shí)用壓縮空氣沒(méi)問(wèn)題,也可用水沖洗。試壓時(shí)最好做液壓試壓,用氣壓不安全。吹掃沖洗時(shí),用木棒在焊縫邊5M處敲擊,使焊縫處焊渣掉落,便于沖洗的徹底。另外,在吹掃時(shí),需注意安全,在泄放口處要設置安全警戒線(xiàn),防止吹出的雜物傷人。4、檢測防腐在管道下溝安裝就位的過(guò)程中以及管溝回填時(shí),管道應力在上下限之間波動(dòng)的范圍稱(chēng)為應力幅。管道防腐的檢測一般由管道防腐層檢測儀,管道防腐層檢測儀一般由發(fā)射機、接收機和A字架組成,采用電磁場(chǎng)感應原理,由發(fā)射機輸送個(gè)特殊電流信號到管道,用接收機接收管道傳送的這種電流信號,并對電流變化情況分析,實(shí)現對管道防護層絕緣性的評估。電流強度隨距離的增加而衰減,在管徑、管材、土壤環(huán)境不變的情況下,防腐層對地的絕緣性越好,則電流損失越少,衰減亦越小,從而實(shí)現對防腐層破損狀況的評估、高壓天然氣的危險性、易發(fā)生泄漏在站內的工藝過(guò)程基本上都是處于高壓狀態(tài)的,工藝管網(wǎng)很容易造成泄漏,氣體外泄可能發(fā)生地點(diǎn)也很多,管道、氣瓶、壓縮機、回收罐等都有可能發(fā)生泄漏,只要一遇到火源就會(huì )發(fā)生火災和爆炸,造成嚴重的人員傷亡事故。天然氣質(zhì)量差帶來(lái)的危險在天然氣中的游離水未脫凈的情況下,積水中的硫化氫容易引起鋼瓶腐蝕。從理論上講,硫化氫的水溶液在高壓狀態(tài)下對鋼瓶或容器的腐蝕,比在A(yíng)MPa以下的管網(wǎng)中進(jìn)行得更快、更容易。從以往事故被炸裂鋼瓶的檢査情況看,瓶?jì)确e存伴有刺鼻氣味的黑水,有的達到了2.5—5kg,其中積水里的硫化氫含量超過(guò)了8.083mg/L。3、高壓運行危險性大壓縮天然氣要求充裝站的壓縮機壓強必須在25Ⅶa以上,才能將天然氣壓縮到鋼瓶?jì)?這是目前國內可燃氣體的最高壓力貯存容器。若鋼瓶質(zhì)量或加壓設備不能滿(mǎn)足基本的技術(shù)要求,稍不留神,就很可能會(huì )發(fā)生爆炸或者火災事故,造成較大的經(jīng)濟損失5、工藝設備連續,事故影響大。站內工藝設備都是相互聯(lián)系的,若某個(gè)部位發(fā)生故障,就會(huì )影響整套裝置的安全生產(chǎn)?；馂暮苋菀籽刂?zhù)設備管線(xiàn)蔓延開(kāi)來(lái)。1995年8月12日,綿陽(yáng)地方天然氣公司壓縮天然氣加氣站,因脫水工序處理不凈,在給鋼瓶充氣時(shí)而發(fā)生爆炸并起火成災四、強化城市天然氣管道技術(shù)的管理1、設置安全監測保護系統。建立管道天然氣、煤氣泄漏情況的人工監測系統和定期巡回檢査制度;研制和采用自力或燃氣超流量自閉閥門(mén),天然氣管道由于外界因麥而家礎型時(shí),誥成的天然氣泄漏往往是突發(fā)性的,燃氣超流量自閉閥具有在中國煤化工地也實(shí)CNMHG施自動(dòng)關(guān)閉的保護功能;有步驟的硏究由計算機控制城市天然氣管道泄漏監測、遠距離集中顯示和遙控鎖定系統,逐步實(shí)現中央控制室控制監測管網(wǎng)重點(diǎn)部位的泄漏情況,發(fā)現泄漏時(shí)能及時(shí)關(guān)閉泄漏部位上游的閥門(mén)。2、規范工程質(zhì)量管理天然氣工程管道對施工技術(shù)與質(zhì)量要求很高,這就要求各參建單位必須嚴格執行國家相關(guān)規范的規章制度,不斷強化對施工技術(shù)與質(zhì)量的管理與控制,實(shí)行質(zhì)量安全一票否決制度,做好管道施工工序的檢驗,工程業(yè)主對施工單位的施工質(zhì)量和工程量認可。做好每一環(huán)節的檢驗工作,確保施工相關(guān)人員是經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓后持證上崗,在此同時(shí),也要注重對施工材料與設備的規格,做好相關(guān)質(zhì)量記錄,監理單位嚴格要求施工企業(yè)按照工藝標準進(jìn)行施工,對施工質(zhì)量不合格的工程及時(shí)進(jìn)行整改。杜絕偷工減料,要學(xué)會(huì )采用不同方式保證各個(gè)工序與環(huán)節質(zhì)量合理。3、加強工程安全管理天然氣工程管道施工過(guò)程主要使用氬弧焊手工填充和蓋面的焊接方法,加上安全與質(zhì)量是相互聯(lián)系密不可分的,這就要求相關(guān)部門(mén)加強安全施工管理,這不僅對施工質(zhì)量的提升意義重大,只有保證合格后才能進(jìn)入下一層的焊接,而每道焊口都須連續焊完,在相鄰的焊道起點(diǎn)位置錯開(kāi)適當的距離,才能保證在焊接的不出現意外事故。作業(yè)人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓,經(jīng)過(guò)考核取得特種作業(yè)合格證書(shū)才能上崗,同時(shí),相關(guān)部門(mén)要設立專(zhuān)門(mén)安全負責人員,嚴格按照安全規則進(jìn)行操作。施工前要根據實(shí)際情況進(jìn)行周邊情況的檢査,并制定切實(shí)有效的安全措施結束語(yǔ)總而言之,天然氣工程管道施工是一項長(cháng)期而艱巨的任務(wù),在施工過(guò)程中,不僅質(zhì)量有較高的要求,而且要在施工中要合理安排工期,提高工程的效率。在施工中,對關(guān)鍵技術(shù)要嚴格控制。只有這樣才能保證施工質(zhì)量的安全可靠性。還要加強與當地政府溝通,配合政府做好征地工作,保障沿線(xiàn)人民群眾的生命財產(chǎn)安全參考文獻[]楊羅.姚劍鋒.吳小平.城市天然氣高壓管道設計的若干問(wèn)題[J].煤氣與熱力2007,11:1-4[2]GB50251一2003,輸氣管道工程設計規范[S]中國煤化工CNMHG