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淺析環(huán)路燃氣管道安全置換

作者:劉曉濤 汪海波  來源:秦皇島市煤氣總公司 
評論: 更新日期:2014年07月30日

4?置換作業(yè)技術(shù)性分析

4.1?控制管內(nèi)燃氣流速或流量,減少靜電積累
??? 靜電防護是安全置換的要素,由于燃氣在管線中的流速越快,靜電的積累就越大;管線的管徑越大,靜電的積累越大。采用控制流速或流量的方法可以實現(xiàn)減少靜電積累的目的。根據(jù)國外實驗得出的管道燃氣安全流速公式:v=0.8(1/d)1/2(v一平均速度m/s,d-管道直徑m),再結(jié)合流量計算公式Q=f·v (f-管道截面積),得出安全流量Q=720πd3/2(m3/h)。假如輸送管線管徑為200mm,按照上述公式計算其安全流量為200m3/h左右。從中可以看出控制燃氣流速、流量對減少靜電的產(chǎn)生、積累有很大的影響。但是,實際供氣過程中需要的流量和安全流量之間有著很大的差異,往往高出安全流量十倍甚至幾十倍之多,而且管網(wǎng)中大量使用鋼管、PE管,而管內(nèi)的碎石、焊渣硬塊會隨著高速氣流在管道內(nèi)滾動、碰撞,產(chǎn)生火花,因而存在靜電危害的可能性極大。為了盡可能減少靜電帶來的危險,我們在管網(wǎng)的置換操作中,采用嚴格控制管網(wǎng)壓力,降低流速、流量的辦法,盡可能地減少靜電的積聚。《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)施運行、維護和搶修安全技術(shù)規(guī)程》要求進行燃氣直接置換時,將壓力控制在5kPa以內(nèi),也實際上是出于控制流速從而達到減少靜電影響考慮的。
4.2?迅速調(diào)節(jié)壓力,減弱壓力波動幅度
??? 置換時,專人監(jiān)控置換工作壓力并及時調(diào)節(jié),在預(yù)先設(shè)定的放散點進行監(jiān)測取樣。
??? 通過多年置換積累的經(jīng)驗,我公司在置換過程中,將壓力控制在2kPa左右。置換壓力過大則燃氣管道內(nèi)流速增加,管壁產(chǎn)生靜電,在環(huán)路置換中容易在置換管道內(nèi)產(chǎn)生渦流,出現(xiàn)燃氣搶先至放散(取樣)處排出,產(chǎn)生取樣合格的假象。而置換壓力過小,燃氣流量小,會增加置換時間。而我公司生產(chǎn)的煤氣的爆炸極限為5.91%一59.8%,范圍較寬,所以我們將壓力控制在2kPa左右使置換更安全、更徹底。多年的實踐證實,將燃氣壓力控制在2kPa左右是最宜的,從1993年投產(chǎn)以來,我們經(jīng)歷800多起置換工作,尤其在2003—2005年的中壓煤氣管網(wǎng)改線置換中,我們始終堅持2kPa的置換壓力,沒有出現(xiàn)過任何問題,進一步證明有效控制燃氣壓力和燃氣流速所取得的良好效果。
5?置換結(jié)果分析(如表1所示)
?? 雖然不采用氣流引導法置換環(huán)路的過程只用25min,但兩條環(huán)路可能產(chǎn)生壓力平衡狀態(tài)下的置換合格的假象,導致置換不徹底;而采用氣流引導法一一置換環(huán)路中的每一條管線雖然用去了60min,但是完全、安全、合格的置換不會產(chǎn)生事故隱患。


???????????????????????????????????????????????? 表1 置換結(jié)果分析
?

方式操作過程時間

(min)
置換結(jié)果分析
不采用氣

流引導法

置換
只置換末端A、O點,直至取樣合格251、兩個末端放散點取樣合格,但無法確定環(huán)路是否完全置換

2、氣流經(jīng)由最短路徑搶先達到末端置換點,產(chǎn)生置換合格假象,其它管線未置換徹底

3、雙氣源在環(huán)路內(nèi)產(chǎn)生壓力平衡“死區(qū)”,可能導致管線內(nèi)仍有空氣,置換不徹底

4、用戶點火時可能發(fā)生爆表事故
采用氣流

引導法置

1、先置換A點

2、同時打開B、C、D、E置換,將氣流引導至環(huán)路

3、同時打開F、G、H、I置換

4、同時打開J、K、L、M置換

5、打開N點置換,將氣流引導至環(huán)路末端

6、置換環(huán)路末端O點,直至取樣合格。
601、兩個末端放散點取樣合格

2、環(huán)路中每條管線置換合格,無壓力平衡“死區(qū)”

3、環(huán)路完全、徹底置換

6? 結(jié)束語
??? 氣流引導法進行環(huán)路置換雖然耗時,但它是秦皇島市煤氣公司在一次次中低壓環(huán)路置換工作中總結(jié)出的一套安全、經(jīng)濟的置換方法。詳細、嚴謹?shù)牟僮饕?guī)程和強有力的技術(shù)安全保障是確保每一次成功置換的前提,氣流引導法為環(huán)路置換提供了一條切實可行的置換方式。


參考文獻
??? 1?李公藩.燃氣管道工程施工
??? 2 戴衛(wèi)東.淺談管道燃氣生產(chǎn)運營中靜電的安全防護.城市燃氣.2004(8)
??? 3?城鎮(zhèn)燃氣設(shè)施運行、維護和搶修安全技術(shù)規(guī)程 CJJ51—2001


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