天然氣作為清潔、安全、高效的優(yōu)質(zhì)能源,近年來(lái)發(fā)展迅速,全國(guó)大部分城市已陸續(xù)完成了天然氣轉(zhuǎn)換。廣東作為能源缺乏的地區(qū)率先引進(jìn)了澳大利亞的液化天然氣,并于2006年成功投產(chǎn),廣州市的天然氣置換也從2006年8月拉開(kāi)了序幕,至2009年11月順利結(jié)束,共完成了81.7萬(wàn)戶(hù)的氣源置換工作。由于天然氣置換是一項(xiàng)復(fù)雜、面廣的系統(tǒng)工程,要順利完成氣源轉(zhuǎn)換,必須重視安全管理,安全工作成為總體置換方案的重要組成部分?,F(xiàn)對(duì)廣州市天然氣置換過(guò)程中的安全管理工作進(jìn)行分析總結(jié),希望能給燃?xì)馔性诎踩芾砉ぷ鞣矫嫣峁﹨⒖肌?/div>
???????2 廣州市燃?xì)夤芫W(wǎng)情況
2.1 中壓管網(wǎng)
??? 廣州市煤氣公司原供應(yīng)的燃?xì)鉃槿斯っ簹?油制氣),熱值約27.2MJ/m3,中壓燃?xì)夤芫W(wǎng)的設(shè)計(jì)壓力為0.4MPa,運(yùn)行壓力為0.15MPa。市內(nèi)現(xiàn)有中壓管道材質(zhì)絕大部分為無(wú)縫鋼管,近幾年來(lái),已大量推廣采用聚乙烯塑料管(PE管),此外,還有少量的球墨鑄鐵管。由于廣州市管道燃?xì)庠谠O(shè)計(jì)初期就考慮到接收天然氣的可能,因此,管道設(shè)計(jì)一直按照天然氣的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),管道的設(shè)計(jì)壓力和流量能夠滿(mǎn)足天然氣運(yùn)行的需要。所以,現(xiàn)有中壓管網(wǎng)及調(diào)壓設(shè)施完全可以安全接收天然氣,不需進(jìn)行更換。
2.2 低壓管網(wǎng)
??? 現(xiàn)有人工煤氣(油制氣)在出廠前進(jìn)行了脫水處理,冬季時(shí)燃?xì)庵械暮恳话阍?.0g/Nm3以下,基本上屬于一種干氣,水蒸汽含量方面與天然氣比較接近。而樓棟立管和戶(hù)內(nèi)管多為無(wú)縫鋼管和鍍鋅鋼管,采用生膠帶密封,因此,天然氣轉(zhuǎn)換后,氣源變化對(duì)低壓管道不會(huì)造成太大影響,基本不存在漏氣的危險(xiǎn),無(wú)需進(jìn)行改造。
2.3 調(diào)壓設(shè)備
??? 廣州市目前均采用“戶(hù)前調(diào)壓、低壓進(jìn)戶(hù)”的調(diào)壓方式(工業(yè)戶(hù)除外),不設(shè)戶(hù)內(nèi)調(diào)壓器。主要調(diào)壓設(shè)備為樓棟調(diào)壓箱,有少量調(diào)壓柜、調(diào)壓井和調(diào)壓站。調(diào)壓箱進(jìn)口壓力設(shè)計(jì)為0.03MPa~0.4MPa,目前的運(yùn)行壓力為0.10MPa~0.16MPa,調(diào)壓設(shè)備出口壓力2400Pa~3000Pa,與天然氣燃具所需壓力匹配。能夠適應(yīng)天然氣要求,不需更換。
2.4 用戶(hù)情況
??? 置換前工商、公福用戶(hù)共4400多戶(hù),居民在冊(cè)戶(hù)81.7萬(wàn)戶(hù),居民用戶(hù)數(shù)量在廣州燃?xì)夤芫W(wǎng)中占據(jù)的比例高達(dá)99%。
??? 居民用戶(hù)煤氣表多為2.5m3表,戶(hù)內(nèi)管道一般為鍍鋅管,天然氣轉(zhuǎn)換后,雖然用戶(hù)的用氣量將有所減少,但現(xiàn)有煤氣表仍然可以滿(mǎn)足天然氣計(jì)量要求,可以繼續(xù)使用,不必因?yàn)橛?jì)量表量程的原因而考慮更換煤氣表。所有的燃燒器具都必須進(jìn)行更換或改造后才可使用天然氣。
???????3 前期準(zhǔn)備
3.1 管網(wǎng)資料普查
??? 為安全順利開(kāi)展天然氣置換工作,管網(wǎng)資料準(zhǔn)確齊全是首要任務(wù),由于一些歷史原因,造成管網(wǎng)資料不全,如在劃分區(qū)域時(shí)發(fā)生管網(wǎng)錯(cuò)誤,在置換時(shí)必將造成錯(cuò)改或漏改的安全事故。為提高管理水平及為置換做好準(zhǔn)備,早在多年前就已經(jīng)著手準(zhǔn)備建立GIS地理信息系統(tǒng),將所有竣工資料矢量化輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng),同時(shí)安排各分公司對(duì)中低壓管網(wǎng)進(jìn)行普查、核對(duì)、修改,對(duì)難以核實(shí)的部分采用管線探測(cè)、停氣試驗(yàn)等多種措施進(jìn)行核實(shí)完善,至2005年已基本達(dá)到應(yīng)用要求,在建立動(dòng)態(tài)更新的管理制度基礎(chǔ)上,確保管網(wǎng)數(shù)據(jù)的及時(shí)和完整性。
3.2 用戶(hù)安檢和資料普查
???用戶(hù)資料的準(zhǔn)確齊全同樣也是安全置換的重要內(nèi)容,因涉及燃具的改造問(wèn)題,必須查清每戶(hù)燃具的具體情況,例如燃具品牌、型號(hào)、安裝位置、使用年限、存在隱患、是否符合改造條件等等,同時(shí)摸清因某些原因造成管理遺漏的用戶(hù)(如私用氣等),建立調(diào)壓設(shè)備與用戶(hù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,用戶(hù)細(xì)分為設(shè)備管轄?wèi)?、在?cè)戶(hù)、封表戶(hù)、開(kāi)戶(hù)狀態(tài)等。天然氣置換也正是大力推進(jìn)安全用氣、消除安全隱患的大好契機(jī),在進(jìn)行客戶(hù)燃具資料普查的同時(shí),對(duì)客戶(hù)家中存在的一些安全隱患及時(shí)發(fā)出告知。尤其是一些將煙道式熱水器安裝在浴室內(nèi)的(包括在規(guī)范執(zhí)行前安裝的、用戶(hù)私自安裝的,因房屋結(jié)構(gòu)改變等因素造成的),必須按要求整改后,才可改造、通氣。
???為更好地管理大量的用戶(hù)普查資料,公司專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)建立了天然氣置換系統(tǒng),將所有普查資料錄入該系統(tǒng),提供查詢(xún)、修改、打印改造工作單、打印置換通知單、改造后銷(xiāo)單、品牌統(tǒng)計(jì)、改造量統(tǒng)計(jì)、未改造戶(hù)統(tǒng)計(jì)等功能,大大提高了天然氣置換的管理水平,為天然氣置換打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.3 制定天然氣置換工作手冊(cè)
???數(shù)據(jù)是置換的基礎(chǔ),制度是置換安全的保障。在2006年起,在《廣州市天然氣置換實(shí)施方案》的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)其它城市天然氣置換工作的考察學(xué)習(xí)和交流,我公司對(duì)總體方案進(jìn)行了細(xì)化,制定了《天然氣置換工作手冊(cè)》,介紹了天然氣置換組織機(jī)構(gòu)及職責(zé)劃分,各類(lèi)人員、單位、部門(mén)開(kāi)展工作必須遵守的各類(lèi)流程、方案,天然氣置換工作的總體安排,確定了燃具改造單位,制定了應(yīng)急處置預(yù)案和燃具改造安全技術(shù)要求,置換人員行為規(guī)范。還給出了天然氣置換常識(shí)、業(yè)務(wù)常識(shí)問(wèn)答示例,以及各種單據(jù)、通知和證件等的樣本和使用方法。
??? 在置換前,公司對(duì)所有涉及置換工作的員工和燃具改造廠家人員均進(jìn)行了培訓(xùn)和考核,對(duì)考核合格的改造人員發(fā)放改造上崗證。在置換過(guò)程中,根據(jù)實(shí)際情況變化不斷調(diào)整完善置換流程和要求等,并及時(shí)對(duì)參加置換的人員進(jìn)行宣貫培訓(xùn),做到了解、掌握相關(guān)的置換知識(shí)、技能和工作要求,從而確保天然氣置換工作有條不紊地展開(kāi),對(duì)置換安全順利進(jìn)行起到了重要作用。
???????4 管網(wǎng)置換
4.1 置換片區(qū)控制閥門(mén)的測(cè)試
??? 廣州市原油制氣管網(wǎng)運(yùn)行壓力為0.15MPa,置換后的天然氣管網(wǎng)壓力為0.2MPa,為確保不發(fā)生閥門(mén)內(nèi)漏串氣的安全事故,在置換前兩個(gè)月,根據(jù)置換分區(qū)計(jì)劃進(jìn)行一次控制閥門(mén)的關(guān)閉性能測(cè)試,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題(內(nèi)漏、開(kāi)關(guān)失靈等情況)時(shí)采取相應(yīng)措施處理,及時(shí)進(jìn)行停氣更換、維修、加肓板或臨時(shí)斷管等,對(duì)重要閥門(mén)短期無(wú)法更換的,可考慮調(diào)整片區(qū)劃分。在關(guān)閉性能測(cè)試時(shí),相關(guān)管網(wǎng)分公司同時(shí)再次核查停氣范圍樓棟是否正確,以避免置換時(shí)錯(cuò)改或漏改。
??? 閥門(mén)關(guān)閉性能測(cè)試的具體方法如下:
??? (1) 時(shí)間安排在晚上22:00后。因廣州工業(yè)用戶(hù)很少,商業(yè)公福用戶(hù)也基本停業(yè),此時(shí)只有部分民用戶(hù)在用氣。
??? (2) 在某個(gè)便于操作的閥門(mén)前后安裝旁通管和球閥(可以提前安裝),關(guān)閉該置換片區(qū)的控制閥門(mén)后,停止燃?xì)廨斎朐撈瑓^(qū),但該部分用戶(hù)繼續(xù)使用原管網(wǎng)內(nèi)的煤氣,使片區(qū)內(nèi)煤氣壓力自然下降。
??? (3) 利用調(diào)壓設(shè)備中壓表觀測(cè)壓力下降情況,低于0.05MPa時(shí),打開(kāi)旁通閥輸入燃?xì)?,以保證用戶(hù)可以繼續(xù)使用而不斷氣,如果用戶(hù)用氣很少,壓力不下降,則需要利用放散管進(jìn)行燃?xì)馀欧?,利用旁通閥控制燃?xì)鈮毫υ?.05MPa左右。
??? (4) 至凌晨后,用戶(hù)已基本停止使用,可以基本忽略不計(jì),此時(shí)完全關(guān)閉旁通閥,存選定的調(diào)壓器前觀測(cè)中壓壓力變化情況。
??? (5) 觀測(cè)半小時(shí)后(視片區(qū)管網(wǎng)大小而不同),如果壓力保持不變或略有下降,則可以判斷控制閥門(mén)關(guān)閉性能良好。如果片區(qū)內(nèi)壓力上升,則觀測(cè)每個(gè)控制閥門(mén)后壓力表(之前安裝好)的變化情況,結(jié)合平時(shí)對(duì)閥門(mén)維修保養(yǎng)、操作、閥門(mén)類(lèi)型、聽(tīng)聲音等做初步判斷,再利用熱值分析儀器作進(jìn)一步檢測(cè),一般可以準(zhǔn)確判斷屬于哪個(gè)閥門(mén)內(nèi)漏。
??? 該方法具有保持用戶(hù)不停氣、燃?xì)馀欧帕可?,操作安全等?yōu)點(diǎn)。
4.2 管網(wǎng)置換操作
??? 廣州市天然氣置換的前幾個(gè)片區(qū),中低壓管網(wǎng)置換采用了燃燒排放的方法,即在凌晨4:00左右關(guān)閉控制閥門(mén),把片區(qū)內(nèi)的中壓的多個(gè)管網(wǎng)末端排放燃燒,在壓力下降到接近零時(shí),再打開(kāi)閥門(mén)輸入天然氣,在管網(wǎng)末端繼續(xù)排放燃燒,利用儀器檢測(cè)末端的甲烷含量,在達(dá):到90%以上為合格,在早上6:00左右再由管網(wǎng)分公司進(jìn)行低壓管網(wǎng)置換。該方法的優(yōu)點(diǎn)是排放置換完全,有利于燃具改造和調(diào)試,但燃?xì)馀欧帕看?,置換有停氣和恢復(fù)供氣過(guò)程,盡管之前有張貼停氣通知,但不排除用戶(hù)在這期間正在使用燃具的可能,容易出現(xiàn)恢復(fù)供氣后漏氣的情況,存在較大的安全隱患。其次工作量大,時(shí)間長(zhǎng),需投入大量人力物力,對(duì)公司日常運(yùn)作造成了較大影響。
??? 根據(jù)廣州氣源的實(shí)際情況,進(jìn)行了以下比較分析:
??? 由于我公司氣源生產(chǎn)采用的是多種氣源并存的供氣模式,供應(yīng)的混合煤氣含有低熱值油制氣、高熱值煉廠氣、LPG、AIR、LNG等氣源,是一種集人工煤氣、液化石油氣、天然氣于一體的混合管道煤氣。按比例關(guān)系,將其歸于人工煤氣類(lèi)。
??? 就目前的廣州油制氣與澳洲天然氣做比較,見(jiàn)表1。
表1
?
燃?xì)夥N類(lèi) | 甲烷含量(%) | 低熱值(MJ/Nm3) | 華自數(shù)(MJ/Nm3) | 燃燒勢(shì) |
廣州油制氣 | 43~53 | 25.987 | 33.300 | 40.22 |
澳洲天然氣 | 88.77 | 40.224 | 56.004 | 41.85 |