城市天然气高压管道设计的若干问题

城市天然气高压管道设计的若干问题陈寿松江苏扬安集团有限公司江苏扬州市225004摘要:随着天然气工业的不断发展,人们对天燃气的需求也越来越高,但是天然气运输管道经常出现漏气或者爆炸事故,严重威胁到人们的生命财产安全,因此,天然气高压管道的选择很重要,我们必须要不断加强天然气管道的施工技术与质量。本文对天然气高压管道的工程设计与施工设计进行了简单的介绍,并对其在施工过程中如何加强管道质量进行了探讨,给出了一些建设性的意见。关键词:城市;天然气;高压管道;设计中图分类号:S611文献标识码:ACNG的概念CNG就是我们经常说的压缩天然气。天然气经过加气站由压缩机加压后,压到20至25Mpa,再经过高压深度脱水,充装进入高压钢瓶组槽车储存,再运送到各个城市输入管网,向居民用户与商业用户供应天然气天然气高压管道的工程设计1、输送工艺天然气管输系统虽然复杂而庞大,但将其系统中的管线、设备及设施进行分析归纳,从天然气井采出的天然气,以及油井采出的原油中分离出的天然气经油气田内部的矿场集输气支线及支干线,输往天然气增压站进行增压后,输往天然气浄化厂进行脱硫和脱水处理,然后通过矿场集气干线输往输气干线首站或干线中问站,进入输气干线,输气干线上设立了许多输配气站,输气干线内的天然气通过输配气站,输送至城镇配气管网,进而输送至用户,也可以通过配气站将天然气直接输往较大用户2、管道选线理论上使用高钢级管材可以减小管道的壁厚,以降低管道的造价。从管道技术方面来看,随着管道钢级的提高,管材韧性尤其是管材冲击韧性并没有相应提使得髙强度管道发生延性断裂的概率增加,管道刚度下降。为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。在有抗震要求的地区,采用较低钢级的管道比采用高钢级的管道具有更强的抗震能力。3、管道防腐管道防腐层质量的好坏将直接影响到管线运营的安全和使用寿命,现在由于城市高压管道进行储气调峰的优越性,国内普遍采用防腐绝缘层加阴极保护联合防腐,绝大多数城市的高压管道不仅承担着输气功能还承担着储气调峰的功能。管道在防腐处理之前,应对管道基体表面进行处理,清除基体表面的水份、油污、尘垢、污染物、铁锈和氧化皮等。表层处理的方法很多,一般常采用人工除锈、喷砂或化学除锈。人工除锈时,质量标准应达到St3级,喷砂或化学除锈时,质量标准应达到Sa2.5级,表面粗糙度30~50咄较合适。经处理后的表面应在4小时内涂上底漆。环氧煤沥青防腐层一般适用输送介质温度不超过110℃,为适应不同腐蚀环境对防腐层的要求,分为普通级、加强级和特加强级3个等级。钢管内防腐根据输送介质的不同需选择不同的防腐工艺,常甲的庶工有水泥砂浆内衬、防腐涂料及塑料衬里等工艺。中国煤化工CNMHG3、管道的吹扫及试压管道安装完成后,需试压和吹扫,由安装单位编制试压和吹扫方案,这是有施工规范的,编好后交安装监理审核,通过后方可进行试压和吹扫,试压分强度试压和气密性试验,强度试压主要是为了试焊缝是否渗漏,气密性主要是为了试法兰等连接处是否泄露。在试压吹扫时,管道直角阀或其它仪表阀门均需用临时短节代替或用盲板隔开。试压压力表一般有2块,一块设置在最高点,一块设置有最低点。吹扫时用压缩空气没问题,也可用水冲洗。试压时最好做液压试压,用气压不安全。吹扫冲洗时,用木棒在焊缝边5M处敲击,使焊缝处焊渣掉落,便于冲洗的彻底。另外,在吹扫时,需注意安全,在泄放口处要设置安全警戒线,防止吹出的杂物伤人。4、检测防腐在管道下沟安装就位的过程中以及管沟回填时,管道应力在上下限之间波动的范围称为应力幅。管道防腐的检测一般由管道防腐层检测仪,管道防腐层检测仪一般由发射机、接收机和A字架组成,采用电磁场感应原理,由发射机输送个特殊电流信号到管道,用接收机接收管道传送的这种电流信号,并对电流变化情况分析,实现对管道防护层绝缘性的评估。电流强度随距离的增加而衰减,在管径、管材、土壤环境不变的情况下,防腐层对地的绝缘性越好,则电流损失越少,衰减亦越小,从而实现对防腐层破损状况的评估、高压天然气的危险性、易发生泄漏在站内的工艺过程基本上都是处于高压状态的,工艺管网很容易造成泄漏,气体外泄可能发生地点也很多,管道、气瓶、压缩机、回收罐等都有可能发生泄漏,只要一遇到火源就会发生火灾和爆炸,造成严重的人员伤亡事故。天然气质量差带来的危险在天然气中的游离水未脱净的情况下,积水中的硫化氢容易引起钢瓶腐蚀。从理论上讲,硫化氢的水溶液在高压状态下对钢瓶或容器的腐蚀,比在AMPa以下的管网中进行得更快、更容易。从以往事故被炸裂钢瓶的检査情况看,瓶内积存伴有刺鼻气味的黑水,有的达到了2.5—5kg,其中积水里的硫化氢含量超过了8.083mg/L。3、高压运行危险性大压缩天然气要求充装站的压缩机压强必须在25Ⅶa以上,才能将天然气压缩到钢瓶内,这是目前国内可燃气体的最高压力贮存容器。若钢瓶质量或加压设备不能满足基本的技术要求,稍不留神,就很可能会发生爆炸或者火灾事故,造成较大的经济损失5、工艺设备连续,事故影响大。站内工艺设备都是相互联系的,若某个部位发生故障,就会影响整套装置的安全生产。火灾很容易沿着设备管线蔓延开来。1995年8月12日,绵阳地方天然气公司压缩天然气加气站,因脱水工序处理不净,在给钢瓶充气时而发生爆炸并起火成灾四、强化城市天然气管道技术的管理1、设置安全监测保护系统。建立管道天然气、煤气泄漏情况的人工监测系统和定期巡回检査制度;研制和采用自力或燃气超流量自闭阀门,天然气管道由于外界因麦而家础型时,诰成的天然气泄漏往往是突发性的,燃气超流量自闭阀具有在中国煤化工地也实CNMHG施自动关闭的保护功能;有步骤的硏究由计算机控制城市天然气管道泄漏监测、远距离集中显示和遥控锁定系统,逐步实现中央控制室控制监测管网重点部位的泄漏情况,发现泄漏时能及时关闭泄漏部位上游的阀门。2、规范工程质量管理天然气工程管道对施工技术与质量要求很高,这就要求各参建单位必须严格执行国家相关规范的规章制度,不断强化对施工技术与质量的管理与控制,实行质量安全一票否决制度,做好管道施工工序的检验,工程业主对施工单位的施工质量和工程量认可。做好每一环节的检验工作,确保施工相关人员是经过专业培训后持证上岗,在此同时,也要注重对施工材料与设备的规格,做好相关质量记录,监理单位严格要求施工企业按照工艺标准进行施工,对施工质量不合格的工程及时进行整改。杜绝偷工减料,要学会采用不同方式保证各个工序与环节质量合理。3、加强工程安全管理天然气工程管道施工过程主要使用氩弧焊手工填充和盖面的焊接方法,加上安全与质量是相互联系密不可分的,这就要求相关部门加强安全施工管理,这不仅对施工质量的提升意义重大,只有保证合格后才能进入下一层的焊接,而每道焊口都须连续焊完,在相邻的焊道起点位置错开适当的距离,才能保证在焊接的不出现意外事故。作业人员必须经过专业培训,经过考核取得特种作业合格证书才能上岗,同时,相关部门要设立专门安全负责人员,严格按照安全规则进行操作。施工前要根据实际情况进行周边情况的检査,并制定切实有效的安全措施结束语总而言之,天然气工程管道施工是一项长期而艰巨的任务,在施工过程中,不仅质量有较高的要求,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,对关键技术要严格控制。只有这样才能保证施工质量的安全可靠性。还要加强与当地政府沟通,配合政府做好征地工作,保障沿线人民群众的生命财产安全参考文献[]杨罗.姚剑锋.吴小平.城市天然气高压管道设计的若干问题[J].煤气与热力2007,11:1-4[2]GB50251一2003,输气管道工程设计规范[S]中国煤化工CNMHG