燃氣管網(wǎng)搶修技術(shù)的研究

1、燃氣管網(wǎng)搶修技術(shù)的研究 1 天津城市燃氣管網(wǎng)運行現(xiàn)狀     天津城市燃氣管網(wǎng)的大規(guī)模建設(shè)經(jīng)歷了“三年氣化”(1985年1987年)、“陜氣進津”、“快速發(fā)展”三個階段，敷設(shè)高壓管道240km、中壓管道740km、低壓管道5300km，總計約6300km燃氣管道。沿線安裝約閥門井4000座、凝水缸15000座、調(diào)壓設(shè)施1500座，擔負著150×104戶居民用戶及7000戶工商用戶的供氣任務(wù)，并且以每年新增約300km的速度發(fā)展天然氣管道。     在燃氣被廣泛應(yīng)用的同時，燃氣管網(wǎng)的運行狀況很不樂觀，管道運行時間長，腐蝕嚴重，

2、造成事故頻發(fā)，對居民用戶的正常供氣和社會安全構(gòu)成極大威脅，對工商用戶的經(jīng)濟利益也造成了一定的影響。     面對這種情況，分析管網(wǎng)運行狀況，了解管網(wǎng)隱患，采取相應(yīng)措施，降低危害程度，成了我們?nèi)細馄髽I(yè)的當務(wù)之急。根據(jù)集團公司的總體部署，我們對燃氣管網(wǎng)進行了全面的檢測和調(diào)研，從3個方面對管網(wǎng)情況進行了分析。      防腐層檢測數(shù)據(jù)的分析     依據(jù)sy/t 008795鋼質(zhì)管道及儲罐腐蝕與防護調(diào)查方法，制定了管道防腐層評價等級指標，見表1。通過檢測，按此標準對管道防腐層進行評價。 表1 管道防腐層評價等級

3、指標   級別 絕緣電阻/(·m2) 老化狀況 一級(優(yōu)) 10000 基本無老化 二級(良) 500010000 老化輕微，無剝離和破損 三級(一般) 30005000 老化輕微，基本完整，瀝青發(fā)脆 四級(差) 10003000 老化較嚴重，有剝離，較嚴重吸水 五級(劣) 1000 老化和剝離嚴重，輕剝即掉     檢測結(jié)果為防腐層為四級和五級的管道長度為924km，占管網(wǎng)總長度的14.7%。     管網(wǎng)運行時間的分析     我市現(xiàn)在運行的管道中半數(shù)以上是三年氣化(1985年19

4、87年)時期敷設(shè)的，至今已運行了逾20年。不同時期敷設(shè)的管道長度統(tǒng)計見表2。 表2 不同時期敷設(shè)的管道長度統(tǒng)計   管道敷設(shè)時間 管道長度/km 所占比例/% 20世紀70年代 133 2.1 20世紀80年代 3421 54.3 20世紀90年代 2029 32.2 2000年2006年 717 11.4 合計 6300 100.0     搶修情況的分析     從近幾年來的泄漏情況看，管道泄漏原因各異，但主要還是因管道腐蝕而泄漏。2000年2006年管網(wǎng)搶修情況見表3。 表3 2000年2006年管網(wǎng)搶修情況統(tǒng)計

5、60;次   年份 腐蝕漏氣 焊口開裂 外力破壞 其他 合計 2000年 267 14 15 20 316 2001年 234 8 16 64 322 2002年 287 12 8 23 330 2003年 306 8 17 6 337 2004年 245 10 11 12 278 2005年 254 7 4 6 271 2006年 284 21 3 8 316 合計 1877 80 74 139 2170 比例/% 86.5 3.7 3.4 6.4 100     可見我市的燃氣管道已進入“老齡化”階段和事故多發(fā)期。雖然天津市政府和燃氣集團每年拿出一定

6、的資金，以100km/年的速度對舊管網(wǎng)進行改造，但是相對于整個管網(wǎng)如同杯水車薪，管網(wǎng)的改造還需要一個長期的過程。在這期間，管道腐蝕泄漏不可避免。我們一方面加強對隱患管道的巡視和預(yù)防，加大改造和維修的力度；另一方面，積極研究和應(yīng)用泄漏管道的搶修技術(shù)，最大程度地降低因泄漏而造成的經(jīng)濟損失，保證居民的安全用氣，杜絕火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生。 2 燃氣管道快速搶修技術(shù)的研究與應(yīng)用     幾年來，我們以安全、經(jīng)濟、高效為技術(shù)創(chuàng)新的指導(dǎo)原則，組織廣大員工進行新設(shè)備新工藝的研究。經(jīng)過群策群力，我們自行研發(fā)了一系列不停氣搶修設(shè)備和停氣作業(yè)的壓力調(diào)控裝置。這些新設(shè)備、新工藝的研發(fā)與應(yīng)用

7、，提高了搶修的安全性和搶修速度，大大降低了氣損，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。 2.1 不停氣搶修設(shè)備與工藝 2.1.1 帶氣、帶壓頂壓堵漏夾具     帶氣、帶壓頂壓堵漏夾具結(jié)構(gòu)見圖1。進行搶修作業(yè)時，利用兩個反向固定掛鉤勾住管道，通過旋轉(zhuǎn)手柄使壓蓋壓緊待補焊的鋼板，阻止管道內(nèi)燃氣逸出，從而進行管道帶壓補焊。現(xiàn)場操作情形見圖2。         應(yīng)用帶氣、帶壓頂壓堵漏夾具進行帶壓補漏的具體操作步驟如下：      發(fā)現(xiàn)燃氣管道泄漏后，根據(jù)泄漏點的大小及形狀，備好與泄漏點相匹配的木楔。

8、60;    用銅質(zhì)手錘將木楔打入泄漏孔，使木楔高出管壁10mm。      在泄漏點處覆蓋上ht系列密封劑。      將事先預(yù)制好的鋼板放置在ht系列密封劑之上。     用帶氣堵漏夾具的固定掛鉤緊緊勾住管道，壓蓋對準待補焊的鋼板，旋轉(zhuǎn)手柄，使壓蓋將待補焊的鋼板緊緊壓在管道上，制止泄漏。      在管道正常供氣的情況下，實施帶氣焊接。     帶氣、帶壓頂壓堵漏夾具在我公司使用3年來，以其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、安全可靠的優(yōu)

9、點得到了操的好評，并為公司節(jié)約了近33×104 m3的燃氣。實踐表明，該裝置適用于高、中壓燃氣管網(wǎng)帶壓堵漏搶修作業(yè)，可在燃氣行業(yè)推廣應(yīng)用。 2.1.2 管道多功能液壓式搶修器具     管道多功能液壓式搶修器具結(jié)構(gòu)見圖3。該器具利用液壓原理使法蘭漏氣點通過卡具壓力快速閉合而密封。其主要特點是操作簡單安全，應(yīng)用范圍廣，節(jié)省搶修時間，避免了停氣帶來的損失。現(xiàn)場操作情形見圖4。         多功能液壓式搶修器具的操作步驟如下：將c型卡具卡住泄漏的法蘭部位；調(diào)整間距調(diào)整桿；旋緊液壓油缸閥門；上下推動液壓泵手柄

10、至液壓油缸頂緊法蘭、不漏氣為止；進行搶修操作。     多功能液壓式搶修器具在燃氣管道搶修中使用效果良好，基本達到了設(shè)計要求，解決了燃氣管道法蘭連接部位泄漏的難點問題，降低了搶修作業(yè)中的不安全程度。另外，它還能夠在狹小空間內(nèi)多角度地進行操作，操作簡單，省時省力，安全性較高。 2.1.3 提閘器     多年來，高壓燃氣管道閥門兩側(cè)的放散閥門及閥墊，一旦發(fā)生燃氣泄漏，就用傳統(tǒng)搶修方法停氣降壓后再進行更換，而提閘器的研制成功改變了這一情況。提閘器解決的技術(shù)問題是在不停氣的情況下，用較短的時間更換放散閥門及閥墊，從而消除安全隱患。提閘器的使

11、用條件為放散閥門為全通徑球閥。 提閘器結(jié)構(gòu)見圖5。將提閘器與待更換閥門的法蘭連接，打開待更換閥門，通過絲杠旋進，將助塞橡膠裝置推入并壓緊管道，阻止氣體溢出。在留下活動連接桿及助塞裝置的前提下，卸下待更換閥門，安裝新閥門，從而實現(xiàn)在不停氣的情況下更換閥門的目的?，F(xiàn)場操作情形見圖6。         使用提閘器更換閥門的操作步驟如下：     將提閘器的法蘭與待更換閥門的上部法蘭連接。     緩慢打開待更換的閥門，檢查密封蓋、絲杠活動連接口及法蘭接口處是否存在泄漏，確認無泄漏后完全打開待

12、更換閥門，以便助塞橡膠頭jj頃,n通過待更換閥門。     用手柄旋進絲杠，做好絲杠行程記錄，以保證將助塞橡膠頭推至待更換閥門下部法蘭之下。     適度用力旋緊助塞橡膠頭，助塞橡膠頭受壓縮而變形，堵塞住管道至密封無泄漏為止。     將待更換閥門下部法蘭的螺栓卸下。松開活動連接件，留下活動連接桿及助塞裝置，卸下待更換閥門。     在閥門井外將提閘器與新閥門連接好，然后將新閥門下部法蘭與管道法蘭連接。     轉(zhuǎn)動活動連接件，連接活動連接桿，旋

13、緊密封蓋。     將提閘器的法蘭與新閥門上部法蘭的連接螺栓卸下，用手柄提升絲杠，帶動活動連接桿套管和活動連接桿上升，將留于管道上提閘器的活動連接桿套管和活動連接桿及助塞裝置一同提出管道，同時緩慢關(guān)閉新閥門，換閥工作完成。     從2003年至今，我們一直使用提閘器更換高壓燃氣管道閥門兩側(cè)的放散閥門及閥墊，取得了非常好的效果。 2.2 停氣作業(yè)搶修設(shè)備 在實際操作中，因管道腐蝕較嚴重及其他條件限制，必須采取停氣降壓的傳統(tǒng)工藝進行搶修或管道連接作業(yè)。因此，我們研究并應(yīng)用了停氣作業(yè)壓力調(diào)節(jié)器。停氣作業(yè)壓力調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)見圖7。  

14、       其主要的優(yōu)勢在于：克服傳統(tǒng)u型壓力計和憑經(jīng)驗進行壓力測控帶來的操作不便及誤差較大的不足，使停氣作業(yè)過程中管道內(nèi)壓力的觀測及調(diào)控能夠隨時準確進行，從而達到提高停氣搶修作業(yè)安全性和操作速度的目的。     將停氣作業(yè)壓力調(diào)節(jié)器與搶修管段上的凝水缸相連接，管道內(nèi)壓力變化可通過壓力表實時觀測。根據(jù)壓力表讀數(shù)，通過調(diào)節(jié)器放散閥調(diào)整管道內(nèi)壓力，使其始終處于作業(yè)方案要求的壓力范圍內(nèi)。     停氣作業(yè)壓力調(diào)節(jié)器的操作過程為：關(guān)閉帶氣作業(yè)管段兩端的閥門；連接壓力調(diào)節(jié)器至凝水缸放散球閥，打開凝水缸放散球閥；打開壓力表前球閥，觀察管道內(nèi)壓力狀況；打開凝水缸放散球閥，打開調(diào)節(jié)器放散球閥；當管道內(nèi)壓力達到作業(yè)要求后，關(guān)閉調(diào)節(jié)器放散球閥；隨時觀測管道內(nèi)壓力并進行調(diào)控。     幾年來的實踐表明，使用停氣作業(yè)壓力調(diào)節(jié)器可以實時監(jiān)測和準確控制管道壓力，最大限度減少放