燃气工程建设与安全管理

燃气工程建设与安全管理——管道燃气工程张增刚山东建筑大学副教授、硕士生导师、工学博士《煤气与热力》杂志社编委委员山东省住房和城乡建设厅专家委员会委员山东省土木建筑学会燃气专业委员会委员山东一通工程技术服务有限公司总经理、国家注册动力设备师联系电话：[phone]E-mail:[e-mail]目录一、城镇燃气气源二、长输系统的运行管理三、城镇燃气管网及其附属设施的运行管理四、天然气门站、调压计量站的运行管理一、城镇燃气气源1.1燃气的种类人工燃气干馏煤气、气化煤气、油制气和高炉煤气等天然气纯天然气、凝析气田气、石油伴生气、矿井气液化石油气1.2燃气的质量标准城镇燃气（应按基准气分类）的发热量和组分的波动应符合城镇燃气互换的要求。GB50028,3.2.1(1)1.2燃气的质量标准天然气的质量指标应符合下列规定：1）天然气发热量、总硫和硫化氢含量、水露点指标应符合现行国家标准《天然气》GB17820的一类气或二类气的规定；2）在天然气交接点的压力和温度条件下；天然气的烃露点应比最低环境温度低5℃；天然气中不应有固态、液态或胶状物质。GB50028,3.2.21.2燃气的质量标准天然气（GB17820)项目质量指标试验方法高热值MJ/Nm3A组31.4GB/T11062GB/T13610B组14.65~31.4总硫（以硫计）mg/m3,150(I),270(II),460(III)GB/T11061硫化氢mg/m3,6(I),20(II)GB/T13610含二氧化碳量体积%,3GB/T17283水分无游离水机械分离目测1.2燃气的质量标准液化石油气质量指标应符合现行国家标准《油气田液化石油气》GB9052.1或《液化石油气》GB11174的规定；GB50028,3.2.21.2燃气的质量标准液化石油气（GB11174)项目质量指标试验方法密度(15℃),kg/m3报告ZBE46001蒸气压(37.8℃),kPa不大于1380GB/T6602C5及C5以上组分含量,%(v/v)不大于3.0SY2061总硫含量,mg/m3不大于343ZBE46002残留物:蒸发残留物,ml/100ml不大于油渍观察报告SY7509铜片腐蚀,级不大于1SY2083游离水无目测1.2燃气的质量标准液化石油气与空气的混合气做主气源时，液化石油气的体积分数应高于其爆炸上限的2倍，且混合气的露点温度应低于管道外壁温度5℃。硫化氢含量不应大于20mg/m3。GB50028,3.2.21.2燃气的质量标准压缩天然气加气站进站天然气的质量应符合现行国家标准《天然气》GB17820中规定的II类气质标准和压缩机运行要求的有关规定。增压后进入储气装置及出站的压缩天然气的质量，必须符合现行国家标准《车用压缩天然气》GB18047的规定。GB50156,8.1.11.2燃气的质量标准车用压缩天然气（GB18047)项目技术指标高位发热量，MJ/m3＞31.4总硫（以硫计），mg/m3≤200硫化氢，mg/m3≤15二氧化碳yco2，％≤3.0氧气yo2，％≤0.5水露点，℃在汽车驾驶的特定地理区域内，在最高操作压力下，水露点不应高于-13℃；当最低气温低于-8℃，水露点应比最低气温低5℃。注：本标准中气体体积的标准参比条件是101.325kPa，20℃1.3燃气的加臭城镇燃气应具有可以察觉的臭味。加臭剂的最小量应符合下列规定：对于无毒燃气在相当于爆炸下限的20%的浓度时应能察觉，对于有毒燃气达到允许有害浓度之前应能察觉。对于以一氧化碳为有毒成份的燃气，空气中一氧化碳含量达到0.02%（体积分数）时，应能察觉。（GB50028第3.2.3条）二、长输系统的运行管理2.1长输系统的构成长距离输送系统通常由集输管网、气体净化设备、起点站、输气干线、输气支线、中间调压计量站、压气站、燃气分配站、管理维修站、通讯和遥控设备、阴极保护站或其它电保护装置等组成。2.1天然气长输系统的构成天然气处理厂天然气处理厂的作用是净化处理天然气中超标的硫化氢、二氧化碳、凝析油的含量和含水量。起点站来自集气管线或天然气处理厂天然气进入起点站，在这里进行除尘、调压、计量后进入长距离输气管线。起点站燃气分配站（门站）燃气分配站是长距离输气干线或支线的终点站，亦称门站或终点调压计量站，是城镇、工业区分配管网的气源站。任务是接收长输管线输送来的燃气，经过除尘，将燃气压力调至城市高压环网或用户所需要的压力，计量和加臭后送入城镇或工业区的管网。门站流程：天然气长输管线→清管球接收装置→分离装置→过滤装置→调压装置→计量装置→加臭装置→进城市管网。燃气分配站输气干线及线路选择输气干线1中间压气站；2清管球收发装置；3阴极保护装置；4截断阀室及安全放散装置；5线路标志；6燃气管道：管道壁厚，管道的轴向应力计算和当量应力校核，管道径向稳定性校核。输气干线及线路选择输气管路线路选择1输气管线其它建构筑物的防火间距问题2管线尽量取直3避免穿越某些重要地段和大型障碍物等4管线两侧应划定防护地带5穿越铁路、大型公路时应设套管6其它要求按照GB50251执行2.2高压输气管道的运行投产试运投产应具备的条件1）成立由建设、运行、设计、施工及供气、用气等单位组成的试运投产领导机构，明确职责范围，确定现场调度指挥者，统一指挥、协调全线的试运投产工作。2）管道线路工程、站场工艺、电气、仪表、自动化、通信、消防及各项公用工程，按有关施工及验收规范验预验收合格。3）由建设单位按试运行投产方案的要求组织编制试运投产方案，并呈报主管部门审查批准。2.3高压输气管道的运行管理管道的维护修理1）管道保护应执行《石油天然气管道保护法》。2）管道保护应由专业人员管理。定期进行巡线，雨季或其他灾害发生时要加强巡线检查。巡线检查内容包括：①埋地管线无裸露，防腐层无损坏；②跨越管段结构稳定，构配件无缺损，明管无锈蚀；③标志桩、测试桩、里程桩无缺损；④护堤、护坡、护岸、堡坎无垮塌；2.3高压输气管道的运行管理⑤管道两侧各5m线路带内禁止种植深根植物，禁止取土、采石和构建其他建筑物等；⑥管道两侧各50m线路带内禁止开山、爆破和修筑大型建筑物、构筑物工程。3）穿越管段应在每年汛期过后检查，每2年~4年应进行一次水下作业检查。检查穿越管段稳管状态、裸露、悬空、位移及受流水冲刷、剥蚀损坏情况等。检查和施工宜在枯水季节进行。三、城镇燃气管网及其附属设施的运行管理3.1运行管道试压强度试验强度试验前应具备下列条件：（1）试验用的压力计及温度记录仪应在校验有效期内；（2）试验方案已经批准，有可靠的通信系统和安全保障措施，已进行了技术交底；（3）管道焊接检验、清扫合格；（4）埋地管道回填土宜回填至管上方0.5m以上，并留出焊接口。3.1运行管道试压强度试验应符合下列要求：（1）管道应分段进行压力试验，试验管道分段最大长度宜按表3-1执行。设计压力（MPa）试验管段最大长度（m）小于等于0.410000.4-1.650001.6-4.0100003.1运行管道试压（2）管道试验用压力计及温度记录仪表均不应少于两块，并应分别安装在试验管道的两端。（3）试验用压力计的量程应为试验压力的1.5～2倍，其精度不得低于1.5级。（4）强度试验压力和介质应符合下表的规定。管道类型设计压力(MPa）试验介质试验压力(MPa）钢管0.8清洁水1.5PN≤0.8压缩空气1.5PN且≮0.4球墨铸铁管PN1.5PN且≮0.4钢骨架聚乙烯复合管PN1.5PN且≮0.4聚乙烯管PN（SDR11）1.5PN且≮0.4PN（SDR17.6）1.5PN且≮0.23.1运行管道试压（5）水压试验时，试验管段任何位置的管道环向应力不得大于管材标准屈服强度的90％。架空管道采用水压试验前，应核算管道及其支撑结构的强度，必要时应临时加固。试压宜在环境温度5℃以上进行，否则应采取防冻措施。（6）水压试验应符合现行国家标准《液体石油管道压力试验》GB/T16805的有关规定。（7）进行强度试验时，压力应逐步缓升，首先升至试验压力的50％，应进行初检，如无泄漏、异常，继续升压至试验压力，然后宜稳压lh后，观察压力计不应少于30min，无压力降为合格。3.1运行管道试压（8）水压试验合格后，应及时将管道中的水放(抽)净，并按《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33—2005）第12.2节的要求进行吹扫。（9）经分段试压合格的管段相互连接的焊缝，经射线照相检验合格后，可不再进行强度试验。3.1运行管道试压严密性试验（1）严密性试验应在强度试验合格、管线全线回填后进行。（2）试验用的压力计应在校验有效期内，其量程应为试验压力的1.5—2倍，其精度等级、最小分格值及表盘直径应满足表3-3的要求。量程（MPa）精度等级最小表盘直径（mm）最小分格值（MPa）0～0.10.41500.00050～1.00.41500.0050～1.60.41500.010～2.50.252000.010～4.00.252000.010～6.00.162500.010～100.162500.023.1运行管道试压（3）严密性试验介质宜采用空气，试验压力应满足下列要求：1）设计压力小于5kPa时，试验压力应为20kPa。2）设计压力大于或等于5kPa时，试验压力应为设计压力的1.15倍，且不得小于0.1MPa。（4）试压时的升压速度不宜过快。对设计压力大于0.8MPa的管道试压，压力缓慢上升至：30％和60％试验压力时，应分别停止升压，稳压30min，并检查系统有无异常情况，如无异常情况继续升压。管内压力升至严密性试验压力后，待温度、压力稳定后开始记录。3.1运行管道试压（5）严密性试验稳压的持续时间应为24h，每小时记录不应少于1次，当修正压力降小于133Pa为合格。（6）所有未参加严密性试验的设备、仪表、管件，应在严密性试验合格后进行复位，然后按设计压力对系统升压，应采用发泡剂检查设备、仪表、管件及其与管道的连接处，不漏为合格。3.2城镇燃气管网及其附属设施定期检查（1）对地下燃气管道的巡查内容1）在燃气管道设施的安全保护范围内不应有土壤塌陷、滑坡、下沉、人工取土、堆积垃圾或重物、管道裸露、种植深根植物及搭建建(构)筑物等；2）管道沿线不应有燃气异味、水面冒泡、树草枯萎和积雪表面有黄斑等异常现象或燃气泄出声响等；有上述现象发生时，应查明原因并及时处理；3）对穿越跨越处、斜坡等特殊地段的管道，在暴雨、大风或其他恶劣天气过后应及时巡查；3.2城镇燃气管网及其附属设施定期检查4）在燃气管道安全保护范围内的施工，其施工单位在开工前应向城镇燃气供应单位申请现场安全监护。对有可能影响燃气管线安全运行的施工现场，应加强燃气管线的巡查与现场监护，可设立临时警示标志；施工过程中造成燃气管道损坏、管道悬空等，应及时采取有效地保护措施；5）对燃气管道附件丢失或损坏，应及时修复。3.2城镇燃气管网及其附属设施定期检查（2）地下燃气管道的泄漏检查应符合下列规定1）高压、次高压管道每年不得少于1次；2）聚乙烯塑料管或设有阴极保护的中压钢管，每2年不得少于1次；3）铸铁管道和未设阴极保护的中压钢管，每年不得少于2次；4）新通气的管道应在24h之内检查1次，并应在通气后的第一周进行1次复查。3.2城镇燃气管网及其附属设施定期检查（3）地下燃气管道的检查应符合下列规定：1）泄漏检查可采用仪器检测或地面钻孔检测，可沿管道方向和从管道附近的阀门井、窨井或地沟等地上(下)建(构)筑物检测。2）对燃气管道设置的阴极保护系统应定期检测，并应做好记录；检测周期及检测内容应符合下列规定：①牺牲阳极阴极保护系统、外加电流阴极保护系统检测每年不少于2次；②电绝缘装置检测每年不少于1次；③阴极保护电源检测每年不少于6次，且间隔时间不超过3个月；3.2城镇燃气管网及其附属设施定期检查