燃气管道水堵的成因及防范与处理
2016-2-23李磊
【摘要】近年来,随着社会不断进步发展,燃气已成为人们生活中不可或缺的一部分。其中,管道燃气是满足各类群体用气的主要供气方式。管道燃气输送的介质可分为天然气、人工煤气,液化石油气等。由于燃气介质组成不同、外力压迫管道变形、管道施工不当、人为破坏等因素形成水堵现象,造成管道燃气无法满足用户需求或者无气可用,事故处理困难且影响范围广。因此,管道燃气的水堵事故应及时防范,在施工设计上充分考虑出现水堵后处理的方便性、可行性,例如增设管道坡度、空旷点或低点加设排水井等;在易受外力挤压的管道敷设点设置明显标识;加大施工过程管理力度,保证工程质量;对施工频繁的路段增加巡线次数并现场交底管线走向,避免因施工带来的管道安全隐患;提高用户的安全用气意识,加大宣传力度,依靠燃气行业主管部门的监管配合防止管道投运后的人为破坏。处理水堵所用的加压排水法,应对其过程监控,避免燃气设施的损坏,有效处理隐患,安全恢复供气。
 
【关键字】燃气管道 水堵事故 原因 防范 处理
1.前言
燃气行业的重要性日趋增长,各类用气群体对燃气的供应质量要求也不断提高。在各种供气方式中,管道燃气的比重随着社会发展趋势越来越大,而此类供气方式从施工到最终使用环节众多,因此出现问题的几率也越大,其供气特性也使得出现问题时影响范围广、处理过程慢等一系列不利因素。燃气管道进水造成水堵现象是输送任何燃气介质的管道都有可能发生的问题,其形成原因和处理方式各不相同。就此,我对人工煤气和天然气这两类燃气管道展开讨论。
2.人工煤气和天然气两类管道形成水堵现象的原因
2.1人工煤气管道水堵原因分析。
(1)燃气介质本身特性的原因。以武钢焦炉煤气为例,具体成分请参见表2-1:
甲烷
氢气
一氧化碳
氮气
二氧化碳
氧气
重碳化合物
19-25%
50-60%
4-8%
7-13%
2-3%
0.7-1.2%
0.7-1.2%
其他成分
硫化物(大部分为硫化氢)、氨、水蒸气、萘、氧化氮、焦油、灰尘等
由此可见武钢焦炉煤气本身含有水分。
气态水份附着燃气经过管道长输,由于温度、管径等多方面原因形成液态水,造成管道水堵。温度越低,管径越小,越易积水形成水堵。
(2)特殊或人为因素形成管道水堵。
2.2   天然气管道水堵原因分析。
天然气作为现代社会的一种安全、清洁、优质气源,具体成分请参见表2-2:
甲烷
乙烷
C3
C3
氮气
二氧化碳
硫化氢
96.45~96.93
0.62~0.62
0.082~0.083
0.004
0.969%
1.277%
0.244~0.193
根据上表可见天然气中不含水分,理论上在管道中不会形成液态水,即不会出现水堵现象,但因某些特殊或人为因素也会形成管道水堵。
2.3   特殊或人为因素对两类管道形成水堵的分析。
(1)由于路面车辆、建筑物等重力,对于PE管等可变形的材质管道,破坏了其已形成的燃气管道坡度,形成存水弯,造成管道水堵。
(2)管道工程施工质量问题,如人工煤气管道施工坡度未达到设计要求或排水井数量不够;或在顶管施工中操作不当,管道中部凹陷形成存水弯,造成水分无法排出,投运后出现水堵。
2009年10月青山区丽华苑酒店中压燃气管道由于顶管施工质量问题,投运后管内积水无法排出,导致公福用户无气可用.
(3)野蛮施工造成管道破裂,渗入地下水形成水堵。
2011年7月中北路延长线东湖庭院中压管道由于施工原因造成管道破裂渗水。
(4)   管道投运后被人为破坏,注入其它水源形成水堵。
2009年10月武汉丽花园小区居民将热水器出水管接入燃气管道,造成大面积燃气管网水堵。
3.人工煤气和天然气管道形成水堵后的影响
3.1   管道液态水占据管内体积,减少燃气输送量,造成气压降低,气量变小,无法满足燃气用户需求;完全被水堵塞时,甚至会造成无气可用。
3.2   管道燃气为求供气稳定大都形成环状,供气数量庞大,处理水堵时如需降压、停气,影响范围广,耗时长,对供用气双方都极为不便。
3.3   对某些材质易发生锈蚀的管道(如钢管),虽有内外防腐层,也必将加速其腐蚀速度,形成管道漏点,造成燃气泄漏事故。
4.人工煤气和天然气管道水堵的防范措施
4.1   按规范要求增设管道坡度及水井。从设计至施工,严格按照《城镇燃气设计规范》相关规定执行。
(1)人工煤气管道由于其输送介质特性(参见表2-1)会对敷设管道进行3‰左右的坡度安装,并且间隔一定距离设置排水井,定期抽排水,保证管道畅通。
(2)由于天然气管道由于其输送介质不含水分,按设计规范要求不考虑管道坡度和增设水井,因此对天然气管道水堵的防范措施,有以下建议:
a)对地势平坦地区可考虑增设天然气管道坡度,其坡度数值可比人工煤气管道坡度有所降低。
如:主管按2‰坡度敷设,支管按1‰坡度敷设。
b)对地势水平高差较大地区可按具体情况随地形敷设,如管道末端地势较高,可按末端为高点坡向管道起点敷设,并在低点增设水井,具体坡度数值按地形高差大小酌情设置。
c)施工阶段在管道低点空旷环境增设事故水井,间距密度可比人工煤气管道有所降低:如用气规模为1000户天然气小区,可增设5个左右的排水井。不需安排专人定期对水井进行抽排水工作,一旦管道进水,方便处理。
4.2   由外力造成燃气管道变形或断裂的防范措施:
(1)在易受外力挤压的管道敷设地点设置明显标识,在管道无法得到安全保护路段且无法进行迁改工程时,应加设水泥、钢板等保护措施,并安排专人对其管段进行定期巡检。
(2)敷设燃气管道严格执行随管敷设警示带的规定,不得有断点、漏点、盲点;增加地面标识,如在重要节点、拐点增设管位桩,防止违章建筑设施对燃气管道的破坏。
4.3   管道施工质量不合格的防范措施:加大施工过程管理力度,严格执行规章制度,落实施工过程的检查监督;加强施工人员的培训、教育,培养质量第一的观念;加强工程验收工作。监理单位、供气单位、施工单位、建设单位共同把关,保证工程质量。
4.4   施工开挖造成燃气管道受损,导致水堵事故的防范措施:按规范要求设置管道的警示带、地面标识、警示桩等明显保护装置,对施工频繁的路段增加巡线次数,发现隐患时应及时与施工单位取得联系,或在施工单位主动联系后,做好现场的管线走向交底,避免因施工带来的管道安全隐患。
4.5   管道投运后被人为破坏的防范措施:提高用户的安全用气意识,加大宣传力度,采取形式多样的方式对用户进行安检普查和安全教育;依据《湖北省燃气管理条例》、《武汉市燃气管理条例》等行业规范,开展用户宣传和用户违章处理的工作;依靠燃气行业主管部门的行政监管和执法落实,运用法律手段、行政手段、经济手段等规范燃气的安全使用。
5.管道水堵的处理方法和注意事项
5.1   压缩机加压管道吹扫排水法:
在燃气管网的高点设置压缩机进行空气加压,在管网低点设置多个排水口,当压缩机加压到一定的压力时,迅速打开排水口,经反复多次排放,使得管内积水得以排出。
由于压缩机加压排水的过程,只有空气排出相对安全,但需大面积停气检修,操作不便耗时较长,影响用户用气,且由于气压、出水口、管道长度等原因,管道内有残留水,不能彻底消除隐患。
5.2   吹扫排水法的注意事项:
(1)吹扫水堵前,应将不参与吹扫的燃气设施(调压柜,箱),仪表(压力表、补偿器、燃气表等设施)加以隔离或拆下,特别对引入支管要逐一检查,确认管塞已封口或相连燃气立管阀门处于关闭状态。
(2)吹扫工作完成后,须进行查漏,合格后方可将设备、仪表复位,放散合格后恢复供气。
(3)一般应采用压缩空气为介质,最高压力不得超过管道的强度试验压力;
(4)排水口应设在开阔地段,并派专人监护:
(5)每次吹扫水堵的管段不宜过长,一般不超过3km,当管道超过lkm长度时应配备无线电通讯设备。
6.结论
燃气管道无论输送任何可燃气体,管道积水发生水堵事故都有其必然性和不可预见性,其发生原因也各不相同。对不同气源、管道材质、安装地点等方面应全面考虑事故发生后的应急处理,做好充分的准备工作,防患于未然,一旦发生水堵事故,应立即采取有效方法及时处理,保证燃气企业的安全优质供气。
 
参考文献
[1].《城镇燃气设计规范》
[2].《湖北省燃气条例》
[3].《武汉市燃气条例》
作者:李磊 武钢华润燃气(武汉)有限公司
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