天然气管道工程置换实践方法研究

作为我们国家的重要能源供应体系,天然气能够满足全国能源的需求。在过去的几年里,天然气安全问题已成为我国能源安全的首要议题。尽管我国的天然气能源丰富,但确保供气安全是其核心。一个国家在天然气自给仍然是不安全的能源供应体系,如果不能服务于一个主要的天然气基础设施,还是不够安全的。因此,天然气管道工程置换是我们必须面对的现实问题。

1 天然气管道工程置换的目的

天然气是一种容易爆炸的气体。在以下两种情况中,天然气是不会燃烧的。其一,在空气中的浓度小于某一临界值并且热损失大于氧化产生的热量;其二,其浓度虽然超过一定值,但是没有氧气。点火的限制也被称为爆炸的极限。

防止管道内天然气与空气的混合是置换的唯一目的,如果天然气的含量超出了管道的爆炸极限,遇到火花则会爆炸。因此,在新的管道运行过程中进行置换就显的很有必要性,以避免爆炸,增加天然气管道的安全保障。

2 置换方案

(1)氮气采用间接置换方案:一,氮气置换管道中的空气,二,天然气置换管道中的氮气;

(2)置换天然气分为三段:一,置换厂区天燃气管道,二,置换启动锅炉房天燃气管道,三,置换1#炉天燃气管道;

(3)天燃气置换工作必须在管道严密性试验完成之后进行。确保管道及各连接附件无泄漏、损坏及故障。同时,在调压站上安装压力为0.6Mpa的压力表,后部安装排散管及控制阀门,以便监控进气压力及测量天燃气及氮气浓度;

(4)打开氮气管道充氮口阀门,将氮气瓶的氮气注入管道内部,打开氮气管道排散管阀门,用氮气将管道内的空气排空。用氧气分析仪测量管道内的氧气含量。本篇文章来自。测量应每五分钟进行一次,当连续三次测到气体中的含氧量低于1%时,说明管道内充满了氮气,此时,关闭进出口阀门;

(5)将厂区天燃气管道通往启动锅炉房与1#炉天燃气管道和氮气管道及排散管的阀门关闭。开启厂区天燃气管道连接的进口氮气阀门向天燃气管道内注入氮气。在向管道内注入氮气时,应随时观察压力表压力,注意氮气进入管道的流速和流量,勿使流量流速过快增大升高;

(6)当管道内压力达到0.2MPa时,开启排散管阀门,同时,关小天燃气管道与氮气管道的进口门。用氧气分析仪测量管道内的氧气含量。测量应每五分钟进行一次,当连续三次测到气体中的含氧量低于1%时,说明管道内充满了氮气,此时,应关闭排散管及进口阀门,氮气置换工作便告结束。如在上述时间要求内含氧量不符合要求时,应在0.2MPa压力下继续放气测量;

(7)依次用上述方法将启动锅炉房、1#炉天燃气管道内的氮气进行置换;

(8)上述工作结束之后,进行天燃气置换氮气的工作。置换工作依然是先厂区、次启动锅炉房、再为1#炉的顺序时行。首先,打开排散管的阀门将天燃气管道内的氮气排尽;

(9)在关闭排散管阀门的情况下打开连接厂区天燃气管道的进口门(此时,厂区天燃气管道通往启动锅炉房与1#炉天燃气管道和氮气管道及排散管的阀门应在关闭状态)向管道内注入天燃气;

(10)监视压力表压力。当压力超过3KPa时,测量人员应立即打开排散管阀门,利用快速测氧仪和天燃气含量仪测量取样气体中氧气和天燃气含量(每隔五分钟测量一次);放散点检测到气体含氧量连续三次均低于1%和天然气含量达到90%以上时,说明管道内充满了天然气,此时,关闭排散管阀门并向管道内憋压储气至0.2MPa,置换工作便告结束。

3 法兰或螺栓处轻微泄漏应急预案

置换投气期间试压投产人员应在站内不停地巡检和检测,密切观察站内法兰或螺栓处是否存在天然气轻微泄漏(听见有漏气声或可燃气体报警能检测到甲烷存在),如有发现应立即报告现场指挥,可根据现场情况,采取如下措施:

(1)有轻微泄漏情况的,利用防爆工具对螺栓进行紧固处理;

(2)泄漏严重情况的应上报投产领导小组,由投产领导小组命令施工单位保产人员到现场处理,根据泄漏情况进行紧固或更换垫片;

(3)在处理过程中,要加强安全监护,紧固力量要均匀,对于没有把握的操作不能蛮干,以免造成更大的破坏;

(4)如果是天然气泄漏着火,应首先找到泄漏源,关断上、下游阀门(压力不可成负压),使燃烧终止;

(5)关阀断气灭火时,要不间断地冷却着火部位及受火势威胁的邻近部位,灭火后防止因错关阀门而导致意外事故发生;

(6)在关阀断气之后,仍需继续冷却一段时间,防止复燃复爆。

(7)当火焰威胁进气阀门难以接近时,可在落实堵漏措施的前提下,先灭火后关阀;

(8)关阀断气灭火时,应考虑到关阀后是否会造成前一工序中的高温高压设备出现超温超压而发生爆破事故;

(9)可利用站内消防灭火剂对火苗进行扑灭。扑救天然气火灾,可选择水(水流切封)、干粉、卤代烷、蒸汽、氮气及二氧化碳等灭火剂灭火;

(10)对气压不大的漏气火灾,可采取堵漏灭火方式,用湿棉被、湿麻袋、湿布、石棉毡或粘土等封住着火口,隔绝空气,使火熄灭。同时要注意,在关阀、补漏时,必须严格执行操作

4 结果分析

s上述分析可知,氮气置换具有很高的安全性,在储运工程施工过程中能够发挥非常重要的作用,到目前为止,在管道工程中也已经取得了一些很好的实践,值得被推广。氮气置换使用液态氮气置换,时间短,效果良好。

摘要：在天然气长输管道工程竣工的运营过程中,为了防止空气和天然气在管道内的混合,以确保管道内的混合气体不会发生爆炸,空气置换此时就显得非常需要。置换是在管道的运行过程中一个非常重要的环节,本文比较了常用的几种管干燥技术,对注氮技术方案和氮气置换技术进行了分析,取得了良好的可用于工程实际的结论。

关键词：天然气,管道,置换,实践,研究

参考文献

[1] 中华人民共和国建设部.GB 50251-2003输气管道工程设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003.