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燃氣管網安全風險評估改造措施

保證城市燃氣管網安全可靠運行,為用戶提供優(yōu)質燃氣,是燃氣企業(yè)義不容辭的使命。在關注民生、實現可持續(xù)發(fā)展的今天,如何保證燃氣管網穩(wěn)定性,減少燃氣泄漏事故,是燃氣行業(yè)、燃氣企業(yè)必需共同思考和面對的重大問題,也是全社會共同關注的課題。
由于城市與城市之間,燃氣企業(yè)與燃氣企業(yè)之間,所在地區(qū)的不同,輸送燃氣介質不同,輸送燃氣管材不同,地質條件不同,施工安裝年代存在差異,以及施工質量、管材質量等原因,形成不同的燃氣管網狀況,從而面臨不同的管理、技術等難題。
一、燃氣管網現狀及安全風險評估
1.1管網現狀
xx燃氣現有地下燃氣輸配管網近100多公里。管道為聚乙烯管、和鍍鋅進戶鋼管;輸送介質分為天然氣;按壓力級別分為中壓、低壓。
1.2管網存在的問題
1、管道超期服役問題
xx縣燃氣管網敷設年代較早,期間部分管道雖有更換,但仍有大量管網超期服役。大量早期敷設的燃氣管道仍在運行使用,且多數處在人口密集的老小區(qū)。
2、管道密封問題
早期敷設的PE管道接口形式多樣,施工方施工質量不過關,易造成管道漏氣。
3、引入管問題
xx縣敷設的燃氣引入管大多為鍍鋅鋼管,鍍鋅鋼管與鑄鐵管采用螺紋連接,部分鍍鋅鋼管不做防腐或防腐處理不符合要求,直接埋于地下,腐蝕十分嚴重,是事故發(fā)生較多、安全隱患最大之處。
4、管道堵塞問題
天然氣在輸送過程中過濾不完全的雜質沉積在管道壁上,日積月累,易造成管道堵塞,管道輸送能力大大下降。
5、管道防腐問題
早期敷設的鋼質燃氣管道只采取單一的管道外防腐,由于受當時防腐材料性能和防腐作業(yè)水平限制,經過長時間運行,部分鋼管防腐層損耗嚴重。在一些地區(qū),雜散電流比較多,對燃氣管道的腐蝕嚴重。
6、城市建設對燃氣管道影響問題
近年來,城市建設步伐加快,道路建設等對地形地貌影響較大,許多原敷設在人行道下的燃氣管道變?yōu)檐囆械老?,埋深不夠時,極易被重載車壓變形。同時,由于城市建設規(guī)模擴大,各類基建、道路、地下管線的工程數量不斷增加,一些施工人員在施工過程中不注意保護管網和設施, 造成各類第三方破壞事故數量不斷上升,事故影響范圍不斷擴大。
9、 地下燃氣管道錯綜復雜
老城區(qū)地下燃氣管道由于歷史久遠,竣工資料、管道圖紙不全,建了又建,接了又接,比較混亂。
1.3燃氣管網安全風險評估
根據xx氣管網系統(tǒng)運行現狀,結合國內同行業(yè)對管網安全風險的評估方法,將其分為以下3種風險情況:
(一) 運行情況良好的管道設施
運行情況良好的管道設施對城市生產和生活不造成危害。這部分管網大多數都是2002年末以后敷設的。管道施工技術水平和施工設備比較先進,管道運行情況良好。
(二)高風險管網
管道服役時間已經超期或者接近超期。雖然由于管理得當,沒有受到外界等自然災害的破壞和人為破 壞,但是竣工資料、管道圖紙不全,無法掌控。
(三)特高風險管網
1、有密閉空間和沒有防腐與超期運行的進戶管道。
2、水泥接口灰口鑄鐵管。
二、燃氣管網防范風險改造措施
1、根據管網風險等級,制定管網改造計劃,改造特高風險和高風險管網。
2、對于正在運行的管網,建立專業(yè)巡線測量和管網監(jiān)護隊伍,配備高精度試漏儀,按風險管理機制做好管網監(jiān)護與泄漏測量工作。
3、管網改造和新建管網全部采用耐腐蝕、工藝先進的聚乙烯管材,并設置分段直埋閥門,便于維護和搶修。
4、利用先進計算機系統(tǒng)(如GIS系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)),統(tǒng)計各類管網數據科學分析找出各類事故的主要成因,同時做好重點部位監(jiān)測和控制。
5、對于仍然不具備改造條件的管網,全部采用監(jiān)控和鉆孔測量手段,保證此類管網在可控范圍內。
6、不斷完善管網運行管理、管網維護規(guī)章制度和工作流程,提高科學管理水平。
7、與城市管理部門配合,清除占壓燃氣管道的違章建筑,減少安全事故發(fā)生。
8、利用全社會力量,在全市廣泛開展燃氣使用安全知識宣傳教育,提高燃氣用戶安全意識。
9、依靠科技進步提高管網遠程監(jiān)控力度,使城市燃氣管網的檢漏作業(yè)達到預防、安全、迅速、精確和高效的目標。
2.1、燃氣管網改造措施
管網及附屬設施的改造應有計劃、有重點地分期分批進行。針對不同的情況,可采取以下改造措施:
(1) 對于老化嚴重的灰口鑄鐵管和腐蝕嚴重的鋼管,采用換管法進行改造。
(2) (2) 對腐蝕嚴重的膠圈進行更換。
(3) 對于供氣壓力較低區(qū)域,采取新建中壓燃氣管道成環(huán)的辦法解決供氣壓力低的問題。
(4) 對安全隱患較大的進戶管,可以采用更換鍍鋅鋼管和改變接管方式的方法進行改造。
(5) 對雜散電流多的地區(qū),增加電化學防腐設施。
(6) 更換管網系統(tǒng)中老化、腐蝕的附屬設備,如閥門、等。
2.2管材選用
根據《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》GB50028-2006規(guī)定中壓管道可采用鋼管、機械接口球墨鑄鐵管、聚乙烯管或鋼骨架聚乙烯塑料復合管。
目前,國內常用天然氣管材基本有三大類,一類是鋼管,一類是球墨鑄鐵管,另一類是近年來推廣使用的聚乙烯(PE)管。
1、燃氣專用聚乙烯(PE)管
PE管已成為近年來國家在燃氣輸配工程中廣泛使用的管材,并且國家已頒布了燃氣用埋地PE管材、管件的標準以及 PE管的施工驗收規(guī)范,是國家“八五”重點推廣應用的節(jié)能、節(jié)材新產品,并且PE管材在國內供應已有可靠的渠道,施工及運行方面已有成熟的經驗。
PE管彌補了金屬管材的弱點:
(1)PE管材的耐環(huán)境應力開裂性及耐腐蝕性優(yōu)于鋼管,其使用壽命可達50年(t=0-20℃),
(2) PE管材比鋼管內表面光滑,水力條件好,在輸送相同氣質時管徑可相應減小。
(3)PE管材比重輕(是金屬管的1/8),質地柔軟,有彈性,搬運方便,這個特性是任何金屬管材無法比擬的。
(4)施工方便,工期短,維護工作少。
(5)綜合比價:公稱直徑不大于250時,PE管比鋼管節(jié)省20%左右; 公稱直徑大于250時,PE管造價接近球墨鑄鐵管價格;
《聚乙烯燃氣管道工程技術規(guī)程》CJJ63-2008中4.1.3明確規(guī)定聚乙烯燃氣管道的最大允許工作壓力,可見下表:
 
表2.3.4 聚乙烯管道的最大允許工作壓力 (MPa)
城鎮(zhèn)燃氣種類 PE80 PE100        
SDR11 SDR17.6 SDR11 SDR17.6        
天然氣 0.50 0.30 0.70 0.40        
液化石油氣 混空氣 0.40 0.20 0.50 0.30        
氣態(tài) 0.20 0.10 0.30 0.20        
人工煤氣 干氣 0.40 0.20 0.50 0.30        
其它 0.20 0.10 0.30 0.20        
                   
可見,聚乙烯(PE)管滿足人工煤氣和天然氣的輸送要求。
結合xx自身特點,應優(yōu)先選用PE管。一是與長春市現有天然氣輸配管網管材相匹配;二是減少管線脆性斷裂情況的發(fā)生。
2.3閥門改造技術要點
xx現有PE管段上的中壓閥門井都沒有設放散,大部分安裝年代長。因此,改造要對這些中壓閥門隨著線路換管逐一進行更換改造,并適當增加閥門。閥門的選擇與現有管網材質相匹配,PE管道選用雙放散PE球閥,在重要部位可選擇一部分電動閥門,以配合SCADA系統(tǒng)建設的需要。
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