高壓管網與安全化建設

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本文作者：鄭華工作單位：鄭州華潤燃氣股份有限公司

1、組織機構我司下設管網運行部,負責管理鄭州市所有天然氣地下管道。管網運行部下設有1個高壓管線所,承擔鄭汁長輸管線、高壓管線及10個高中壓調壓站管理。2、巡檢模式主要分為年度巡檢、定期巡檢、日常管線巡檢。年度巡檢主要通過徒步巡線的方式對管道進行走向、埋深、防腐層檢測等工作,并依據《TSGD7003一2010壓力管道定期檢驗規則一一長輸(油氣)管道》要求形成檢測報告;定期巡檢主要是每周不少于2次對管線重點、要害部位(閥井、閥室、護坡、水工設施、穿跨越)進行巡檢,另每月檢查陰極保護恒電位儀主機和檢測保護電位;日常巡檢主要指巡線工每天對所巡視管線進行巡查,主要巡視違章建筑、交叉施工以及施工監護。3、分段負責高壓管線所高壓管線管理分3段管理,由三個巡線小組負責本段的巡線工作。4、主要巡檢工具及車輛四、我司高壓管線及長輸管線與城鎮建設發展存在的突出問題1、交叉施工數量每年都在增加,增加長輸高壓管道的安全運行風險隨著城市框架的拉大和基礎設施的修建,交叉施工的情況在長輸、高壓管線的日常管理中頻繁出現,成為長輸、高壓天然氣管線管理的重點。鄭州市近年來年處理長輸、高壓天然氣管線交叉施工成上升趨勢:2008年39處、2010年48處、2011年53處。并且野蠻施工、突擊施工多次造成我司長輸、高壓管線防腐層破壞。如2009年9月中牟縣劉滿崗處大型機械突擊取土造成鄭汁長輸管線防腐層約5米破裂;2010年鄭州市七里河處修筑橋梁時,野蠻施工造成過河處天然氣管道防腐層約2米破裂,極大地增加天然氣長輸管線安全生產的風險。2、大型基礎工程造成管道改造次數增多隨著國家及地方政府的大型基礎設施的建設,長輸、高壓管線的改造次數顯著增加。2007年8月因鄭州市東區建設,鄭汁長輸管線改造;2009年6月因石家莊—武漢高鐵建設四環高壓管線(航海路處)改造;2012年5月—6月因南水北調,四環高壓管線3處(西四環、南四環、鄭上路)改造;2012年7月因鄭州向開封反輸氣,鄭沛線進行計量改造。3、天然氣管道自然腐蝕狀況不均衡,且檢測難度大近年來電力電纜的大面積埋地敷設,客觀上增加了相近的天然氣鋼管的感應電流,從而加快了長輸、高壓管道的自然腐蝕速度,另管道的自然腐蝕也受地下水位過高,雜散電流、環境中的腐蝕性液體等影響。長輸、高壓管道的自然腐蝕狀況的檢測,需測量管道壁厚,但是在實施過程中存在難度;從而對管道的自然腐蝕不能有準確的描述。4、構筑物違章占壓天然氣管道增多,協調當地政府難度大依據《石油天然氣管道保護法》,管道線路中心線兩側各5米地域范圍將禁止種植可能損壞管道防腐層的深根植物;禁止挖塘、修渠、修曬場、修建養殖水場、建溫室、建家畜棚圈、蓋房以及修建其他建筑物、構筑物。而隨著城市框架的擴大,人口活動范圍加大,構筑物占壓長輸天然氣管線的情況,屢有發生,處理難度較大。2009年鄭汁長輸管線中牟縣段,一雞棚占壓管道7米,經多方協調,在當地縣、鎮安監部門協助才拆除違章雞棚;2010年四環高壓管線大學南路處一在建民房占壓管道,后經鄭州市市政、安監等部門協助制止其違法行為,并預留出安全距離;2012年7月商都六和飼料廠西院建設小區違章占壓高壓管線,經協調當地中牟縣安監部門、鎮政府等多部門協助制止其違法行為,并預留出安全距離5.5米。5、下井作業存在危險因素井下操作閥門是長輸高壓管線安全管理中絕不可忽視的地方。閥井內環境復雜,異常、突發事件將直接危害人員生命安全,屬長輸高壓管線安全管理中的關鍵點。井下作業屬受限空間作業,存在的危險因素主要有:在帶氣管道上操作閥門存在閥體、管道突發泄漏,引發人員窒息;下閥井時存在閥井內氧氣濃度不足,引發窒息;井下存在一氧化碳、硫化氫等有毒氣體,易引起人員中毒。今年來國內多次發生這樣的慘劇,2012年4月陜西城市燃氣產業發展有限公司扶風分公司,在為法門寺一玻璃企業安裝天然氣置換施工中,5名施工人員在閥井內作業時窒息死亡;2010年12月南京陳師傅跌落污水井內,陳師傅被找到時己經死亡。

1、依據規范、制度,精細化管理建立健全各種安全規章制度,確保安全規章制度的有效實施的同時,針對TSGD7003一2010《壓力管道定期檢驗規則—長輸(油氣)管道》、TSGD7004一2010《壓力管道定期檢驗規則—公用管道》工作要求,在長輸、高壓管線管理過程中詳細列明長輸、高壓管道重點要害清單,正確劃分長輸、高壓管線事故后果嚴重區,調查長輸、高壓管線沿線防護帶等;針對各清單制定詳細的檢查內容表格,并確定有效的巡檢周期,防止違法建筑物占壓和外力損害管線,達到長輸、高壓管線管理的規范化、程序化。日前鄭州市長輸、高壓管線檢查已形成分域化、周期化、表格化等特點,各類管線人員持證上崗、工具器具配備齊全、工作內容明確。自長輸管線投產至高壓管線陸續建成,我司未發生長輸高壓管線中斷供氣,未發生長輸高壓管線遭外力破壞管道泄漏的情況。2、新技術、新施工工藝的應用地下鋼制管道陰極保護技術的應用。陰極保護技術是電化學保護技術的一種,其原理是向被腐蝕金屬結構物表面施加一個外加電流,被保護結構物成為陰極,從而使得金屬腐蝕發生的電子遷移得到抑制,避免或減弱腐蝕的發生。陰極保護技術能有效的減少管道的自然腐蝕、延長管道的使用周期。我司目前長輸、高壓管線在用陰極保護系統主要采用外加電流法加輔助犧牲陽極對管道保護。通過陰極保護技術的實際對比,此技術對鋼制管道的保護是十分明顯的,并且陰極保護可以抑制管道的局部腐蝕,使管道的安全性大大提高。在陰極保護技術管理中,需重點確保陰極保護的管道保護度100%,陰極保護主機運行率達98%以上,并且定期檢測長輸高壓管道的電位,確保測試值在一1.25一0.85之間。輸氣管道不停輸帶壓接管封堵技術的應用。不停輸帶壓接管封堵技術安全可靠,無污染,既不影響管線的正常輸送,又能保證安全、高效、環保地完成新舊管線的連接工作。它能在不間斷管道介質輸送的情況下完成對管道的更換、移位、換閥及增加支線的作業,也可以在管道發生泄漏時對事故管道進行快速、安全地搶修,恢復管道的運行。我司近年來管道不停輸帶壓接管封堵技術應用主要有:2009年6月石家莊一武漢高鐵建設四環高壓管線(航海路處夕改造,改造長度600米:2012年5月—6月因南水北調,四環高壓管線3處(西四環改造長度100米、南四環改造長度400、鄭上路改造250米)改造;整個改造過程未影響鄭州市的安全平穩供氣。另外還多次實施過不停輸開口碰接新支線作業,如2008年馬寨調壓站與西四環高壓管線碰管、2010年趙家莊新路管線與鄭上路高壓管道碰管、20n年次高壓管道與鄭汁長輸管線碰管。此技術應用在長輸高壓管線上,有效地避免了資源浪費和環境污染,同時還減少了天然氣的損失量。3、有效設備工具的配置和應用2010年我巡線人員配備了四合一檢漏儀,其能準確地反映密閉空間的可燃氣體濃度、硫化氫濃度、一氧化碳濃度。下井作業前,下井人員要按要求戴安全帽、穿防靜電服、佩戴安全帶等勞動防護用品;檢測井下各氣體濃度,當四合一顯示結果:氧氣濃度不低于18%、一氧化碳濃度為0、可燃氣體濃度不高于20%LEL,以及硫化氫濃度為0時,方可進行下井作業;同時井口至少有1人監護,并持續實施四合一數據監控,一旦發現數據異常,應立即停止作業,作業人員及時上井;待滿足下井條件后,繼續實施下井作業。此設備的應用極大地降低了井下作業的危險性。

1、個別地段采取架空敷設時的安全防護措施不明確,對建筑物等相關設施無明確間距要求。高壓管道水域穿越的要求《城鎮燃氣設計規范》GBSOO28一2006中無明確規定,參照《油氣輸送管道穿越工程設計規范》GB50423一2007中水域穿越管段距橋梁間的最小距離,實際設計施工中需要管位穿越前后必須調整,且很難找到合適的位置。2、在施工過程中相關技術規范存在的突出問題現在城市用氣規模越來越大,越來越多的城市利用高壓環線儲氣。目前城鎮燃氣設計主要應用《城鎮燃氣設計規范》,但是城燃主要側重于中壓,對于在實際指導高壓A管線施工時,我們更多利用《輸氣管道設計規范》的有關規定,但《輸氣管道設計規范》更多側重于長輸管線,兩者在指導施工時有沖突,建議在關于城鎮燃氣設計規范修訂時對有關高壓A級別管道設計、施工的條文更加細化,利于指導施工。關于高壓A進市問題。因為現在特種用戶,比如分布式能源站,其用氣壓力高,用氣量大,且都位于建成區或規劃區內。在《城鎮燃氣設計規范》中規定高壓A不宜進入4類地區,且安全間距為巧米,但是城市在做規劃時考慮長遠性,將城區都規劃為4類地區,使得高壓管線入市的審批很困難(而高壓成品油管線進入市區的限制卻較少)。目前隨著施工工藝、材料工藝的提高,建議是否可以增加材料強度、提高焊接、檢驗工藝要求、增加埋深等手段,以便于高壓進市、降低敷設安全間距。希望在城鎮燃氣設計規范修訂時給出具體的指導意見。3、在日常管理中技術規范中存在的突出問題高壓管線在運行過程中,相關附屬設施越來越多;伴隨著企業精益化、成本控制方面的管理要求,無人值守場站出現在燃氣企業中,而對于無人值守場站的技術規范要求,還是個空白,如何用技術手段強化場站的管理是個重要的課題。目前我司無人值守場站主要有兩種,即閥室和高中壓調壓站;此均為高壓管線的重要組成部分。而對無人值守場站的技術要求,重點在于場站的技術要求和遠程控制。目前技術規范中沒有對閥室的技術要求,而閥室作為應急放散、截斷、平衡壓力等重要作用應明確其技術標準。而關于遠程控制僅在《城鎮燃氣設計規范》6.8中有所體現,應對攝像頭防爆等級、閥門遠程控制安全系數(精度)、應急報警后的自我處置等方面加以細化。七、結語長輸高壓管線是燃氣企業的大動脈,如何確保長輸高壓管線的安全平穩運行是燃氣企業的永遠的課題。《壓力管道定期檢驗規則》等規范對高壓管線的定期檢測檢驗、合于使用評價提出了更高的要求。只有采用科學的管線建設標準和管理模式,不斷引進先進的技術,運用先進技術手段,不斷提高管線建設的本質安全水平,加大管線檢測與評價的投入力度;建立健全各種管理制度,嚴格執行各項操作規程.責任到人;提高員工的安全意識和能力增強職工的責任心和使命感,常抓不懈,才能確保長輸及高壓天然氣管線的安全運行。