不停输封堵技术在城市燃气管网中的应用

所属栏目:城市管理论文 发布日期:2017-02-24 13:45 热度:

   近些年,天然气的使用逐渐普及,天然气作为一种清洁能源极大的方便了人们的生产生活,随着使用的普及,天然气管道网络的规模越来越大,管道安全成为最为关注的问题,不停输应急封堵技术是一种能应对管道安全问题的先进技术。

城市燃气

  《城市燃气》(月刊)创刊于1992年,由住房和城乡建设部主管,中国城市燃气协会主办。以提高城市燃气技术水平,推动城市燃气行业管理为宗旨。宣传党和国家发展城市燃气的方针政策和有关法规;交流城市燃气规划建设、输配供应、安全管理、经营服务、设备生产、企业改制的经验;探讨气源、输配、燃烧与应用新技术;普及城市燃气的基本知识;报道各地城市燃气建设和发展动态;介绍协会活动及会员单位概况;提供国外燃气发展信息,介绍国外先进技术。本刊自办发行,欢迎广大读者订阅。

  随着城市燃气管网逐渐完善,用气规模也随之增大,用气需求呈持续增长的态势,且分部较为集中,故在各项目工程施工中,特别是单气源、主干道输送管道的施工,会给用户用气带来越来越多的影响。为保证供气连续与安全,研究不停输应急封堵技术及措施,成为当务之急。

  一、 前言

  近几年,随着西气东输天然气管网建设的开展,宁波地区城市燃气管网建设不断推进,用户持续发展,宁波地下燃气管网已具相当规模。燃气在我们日常生活及工业、商业等各个领域均已成为不可缺少的重要能源。地下管网的更新和改造日益增多,管道抢修也时有发生,停气施工作业势必对各领域正常供气带来重大的影响。考虑到城市人口稠密、道路交通拥挤,停气放散作业处处受现有市政设施及过往车辆、行人因素的制约。为了减小影响,常用的停气接驳方法、维修作业等必须安排在用气低谷时的夜间进行,但是随着燃气管网的安装改造和维护工作越来越繁重,夜间停气接驳的操作方式已不能完全满足于现状,加之夜间人工操作效率低,安全保障措施的投入相应增大,这会滋生方方面面的问题,为确保城区天然气管网安装、改造的顺利进行,把这种影响降到最低程度是一项非常重要的任务,而研发运用不停输封堵技术恰是解决这个问题的一种十分有效的方法。这种方法目前在北京、上海、深圳等地均有广泛应用。在2008年,宁波的青林湾中中压调压站项目中首次引用了这项技术,随后,不停输封堵技术的应用则越来越多。

  二、不停输封堵技术的原理及工艺

  2.1不停输封堵技术原理

  在现有管道上焊接法兰四通,连接夹板阀及钻孔机钻孔(见图一),在开孔处将特制的封堵气囊送入管道内,实现断流密封的目的,利用旁通起到不停输的作用。

  2.2 不停输封堵工艺

  不停输封堵工艺是指使用专用设备在不影响介质输送的情况下对带压运行管道进行开孔、封堵施工等作业技术,该技术主要应用在管线不停止输送介质、不降低压力,保证管线正常运行的情况下,对管线进行维修、抢修、加接旁路、更换或加设阀门等管道附属设施、局部更换管段、管道改线等施工作业、处理管线内部故障及应急供气等作业,具体步骤如下:

  (1)在待隔离的管道两侧各焊上一个特制的四通管件,并在上面装上相对应的夹板阀。

  (2)利用相配的开孔机装上筒型刀具和开孔连箱,在管道上开出封堵孔。

  (3)卸下开孔机,装上封堵器,在开好的封堵孔内下入封堵气囊,实现对管路的堵截。

  (4)封堵作业完成后,装上封堵器提升封堵气囊,关上夹板阀。

  (5)利用开孔机将堵塞下到四通管件的法兰内,并锁紧锁销,卸下夹板阀,盖上法兰盖。

  (6)整个封堵作业完成。

  三、不停输封堵作业应用情况

  2008年,宁波市区整个压力管网特别是老三区,只能在中压B级下运行,加上气源单一,这使得宁波市现状管网已经难以满足用户发展的需求。针对这情况,对宁波老三区燃气管网进行多个改造优化方案的选择和计算分析后,最终提出以设置中中压调压站的方式来局部提高部分区域的管网运行压力,解决目前管网输送问题。然而,设置中中压调压站,必须在已建输气主干道上进行开口操作,假若涉及停气,影响范围将是非常广,毕竟海曙区和江东区的大部分用户都由此根管线供气,这将给公司在操作上带来巨大难度。如果通过采用不停输封堵方式供气,则可减少对用户的影响,间接提升公司服务形象。

  不停输封堵的作业形式主要有三种:(1)在气源方向上封堵,隔断气源。(2)在作业点前气源方向上封堵,作业点后最近的阀门关闭。(3)在作业点前后均采用封堵,并搭接旁通管道维持供气。

  因供宁波老三区的气源比较单一,即靠江北大道一根钢管(DN300)单向向城区供气,是大部分海曙区和江东区用户的主要气源,故本工程实施的时候要求不能停气、降压,减小对用户的影响。施工要求是在设置中中调压后新建一段燃气管道,与原有管线接顺,使原有管线的作用由单一的运行压力方式供气改为调压装置前管道运行压力为中压A,调压装置后的管道运行压力为中压B的运行方式。针对这个情况,我们选择在作业点前后均采用封堵,并搭接旁通管道的方式供气。

  宁波青林湾中中压调压站项目不停输作业具体操作流程如下:

  夜间施工可避开用气高峰,且用户较少,所以该项目实施的时间选择在晚上8点以后进行,抢修队对2处接驳进行操作,即在DN300燃气管上进行2处开口,开口共花了6小时,开口后进行封堵操作用了4小时,经过连续工作十几个小时后,该项目顺利完成。经过多年的实践,反映运行效果良好。

  四、不停输作业工艺应用总结及改进

  经过多次的应用实践,我们认为在现有的市政燃气管网推广不停输作业工艺技术上是切实可行的,此项技术能产生明显的经济及社会效益。总结实际应用情况,目前使用的不停输作业工艺的优点及存在的问题主要如下:

  4.1 优点

  (1) 改变传统的停输、降压、放散、动用明火的作业方式,提高作业安全性;

  (2)无需停气即可施工,在施工过程中能维持正常供气;

  (3) 可灵活合理的、分阶段的安排作业时间,也可避开夜间作业;

  (4) 避免作业时与用户在供气时间上的冲突,克服了进度与质量的矛盾;

  (5) 开梯镶接时无需增设阀门;

  (6) 减少能源浪费,避免停输放空;

  (7)提高应急封堵速度,采用带压封堵技术常规的泄漏一般能在20分钟以内将泄漏堵住。

  4.2 存在的问题

  (1) 由于宁波市政燃气管道埋深不一,不停输设备只能在垂直于母管方向带气开孔、封堵,管件安装后,为满足规范要求,需采取保护措施解决;

  (2) 目前作业只限于中压市政燃气管网的接驳及维修作业,更高压力管道的作业尚没有能力进行,没有充分发挥设备的潜力;

  (3) 作业点开挖面积大、施工作业场地条件要求高,设备的吊装、拖运需外委第三方,增加了监管难度;

  4.3 采取的改进措施

  (1) 为确保管网安全运行,对无法满足规范要求埋深的管道、管件应增加阀井等安全保护装置。在开挖条件许可的情况下,可采用四通管件底部开孔预制连接施工法满足规范埋深要求。

  (2) 每次不停输作业完成后,及时将作业使用的非标管件(四通)相关信息录入公司系统,便于今后加强管网的运行管理。

  (3) 维护、操作人员专业化:对装配、运输、操作等各环节作业人员加强培训考核,培养一批技术过硬的专业人员。

  五、结论及建议

  随着城市燃气管道使用年限的增加,管道腐蚀及破损逐年加剧,相应的泄漏事故有所提升,输气管道不停输封堵技术能在发生管道泄漏事故中起到专业的指向作用,其应用将会越来越广泛。同时,不停输封堵技术可以避免管道停输、天然气放空产生的环境污染,符合国家环保要求,是建设国家环保城市的一项有力保障措施。

  不停输封堵技术经过适当改进和提高后,可以大幅减少停供时间和次数,提高工作效能的同时减少工人夜间工作时间,保障安全生产,同时也能带来明显的社会效益和经济效益。

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