燃气工程施工与维护课件

燃气基本知识燃气相关知识

1、燃气分类：天然气、人工燃气、液化石油气、沼气2、燃气管道分类：按输气压力分：城镇燃气管道设计压力（表压）分7级：高压A级：2.5MPa＜P≤4.0MPa高压B级：1.6MPa＜P≤2.5MPa次高压A级：0.8MPa＜P≤1.6MPa次高压B级：0.4MPa＜P≤0.8MPa中压A级：0.2MPa＜P≤0.4MPa中压B级：0.01MPa＜P≤0.2MPa低压燃气管道：P＜0.01MPa燃气输配系统各种压力级别之间通过调压装置相连。2、按用途分类：⑴长距离输气管道：一般用于天然气长距离输送。⑵城镇燃气管道：城镇输气干管和配气管⑶室内燃气管道3、按敷设方式分类：⑴、地下燃气管道⑵、架空燃气管

二、压力不大于1.6MPa的室外燃气管道

1、中压和低压燃气管宜采用聚乙烯管、机械接口球墨铸铁管、钢管、钢骨架聚乙烯塑料复合管。2、次高压燃气管道应采用钢管，地下次高压B燃气管道也可采用钢号Q235B焊接钢管。钢质燃气管道最小公称壁厚常用聚乙烯管道规格(mm)燃气管的套管直径弯管最小弯曲角度集中放散装置的放散管与站外建、构筑物的防火间距区域性落地调压箱(柜)与其他建筑物、构筑物的水平净距3、地下燃气管道不得从建筑物和大型构筑物下面穿越，但架空的建筑物和大型构筑物除外。地下燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平净距。地下燃气管道与其它建筑物之间水平净距(m)地下燃气管道与构筑物及相邻管道之间垂直净距(m)4、地下燃气管道应根据冻土层、路面荷载和道路结构层确定其埋设深度。当不能满足技术要求时，应采取有效的安全防护措施地下燃气管道埋设的最小覆土厚度：埋设在车行道下时，不得小于0.9米埋设在非机动车道下（含人行道）时，不得小于0.6米埋设在激动车不可能到达的地方时，不得小于0.3米埋设在水田下是，不得小于0.8米。5、当燃气管道架空敷设时，应采取防止车辆冲撞等外力损害的有效防护措施。6、当地下管道从排水管沟、热力管沟、隧道及其他各种用途沟槽内穿过时，应将燃气管道敷设于套管内。套管深处构筑物外壁不应小于上表要求。套管两端应采用柔性的防腐防水材料密封。7、在次高压、中压燃气干管上应设置分段阀门，并应在阀门两侧设置放散管。在燃气支管的起点处，应设置阀门8、架空燃气管道与其他管线交叉时的最小垂直净距(m)架空燃气管道与铁路、道路、其他管线交叉时的最小垂直净距(m)

9、新建的下列燃气管道采用外防腐层辅以阴极保护系统的腐蚀控制措施：

⑴、设计压力大于0.4MPa的燃气管道。⑵、公称直径大于或等于100MM,且设计压力大于或等于0.01MPa的燃气管道燃气的应用1、燃气引入管不得敷设在卧室、卫生间、易燃易爆品的仓库、有腐蚀介质的房间、发电间、配电间、变电室，不使用燃气的空调机房、通风机房、计算机房、电缆沟、暖气沟、烟道和进风道、垃圾道等地方。2、地下室、半地下室、设备层和地上密闭房间敷设燃气管道时，应符合下列要求：（1）管材、管件及阀门、阀件的公称压力按提高一个压力等级进行设计；（2）管道宜采用钢号为10、20的无缝钢管或具有同等级及同等以上性能的其他金属管材；（3）除阀门、仪表等部位和采用加厚的低压钢管道外，均应焊接和法兰连接；应尽量减少焊接缝数量，钢管的固定焊口应进行100％射线照相检验，活动焊口应进行10％射线照相检验，其质量不得低于现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98中的3级；其他金属管材的焊接质量应符合相关标准的规定。3、燃气水平干管和立管不得穿过易燃易爆品仓库、配电间、变电室、电缆沟、烟道、进风口和电梯井等。4、燃气立管不得敷设在卧室或卫生间内。立管穿过通风不良的吊顶时应设在套管内。5、用户燃气表严禁安装在下列场所：

(1)卧室、卫生间及更衣室内；(2)有电源、电器开关及其它电器设备的管道井内，或有可能滞留泄露燃气的隐蔽场;(3)环境温度高于45℃的地方；(4)经常潮湿的地方；(5)堆放易燃易爆、易腐蚀或有放射性物质等危险的地方；(6)有变配电等电器设备的地方；

(7)高层建筑中的避难层及安全疏散楼梯间内。6、居民生活用气设备严禁设置在卧室内。7、商业用气设备设置在地下室、半地下室会地上密闭房间内时，应符合下列要求：燃气引入管应设手动快速切断阀和紧急自动切断阀。用气设备应有熄火保护装置用气设备应设置燃气浓度检测报警器应设置独立的机械送排风系统。燃气表与温度较高设备之间的水平净距离

锅炉房燃气系统放散管直径选用室内燃气钢管水平管道支承间距表室内燃气管道与电器设备及其他相邻管道之间的净距立管钢管支承间距影响PE球阀性能的因素及安装使用上的对策一、

前言PE球阀与传统金属阀门相比，具有重量轻、耐腐蚀、免维护、启闭力矩小、体积小、占地少等特点，且因与PE管材材质匹配，故安装方便，使用简单，在城市燃气管网中随着PE燃气管的广泛使用而越来越普遍。但在实际使用中，由于对PE球阀的结构和特性没有充分的了解，常常发现投入运行不久的PE燃气管网中的球阀或因为内泄漏、或因为无法启闭而报废，影响了燃气管网的正常运行，增加了燃气企业的运营成本。本文简单介绍了PE球阀的基本结构，分析了影响PE球阀的几种因素，同时提出了安装和使用PE球阀的方法。二、

PE球阀的基本结构PE球阀从结构上可以分为无放散型和放散型两类，而放散型又分为单放散型和双放散型，但它们关键的结构是相同的。

无放散功能的PE球阀的基本结构如图所示。PE球阀是由塑料配件组成的全封闭式结构，由接管座1，阀座2，阀壳体3，阀球4，阀杆5，扳手6，挡圈7，密封圈8组成。其中接管座1，阀座2，阀壳体3采用与管体相同的PE材料制成，阀球4，阀杆5，扳手6，挡圈7用比主体材料硬度、强度更高的其他塑料制成。通过阀座2，挡圈7来固定密封圈8，并构成阀座组合体，分布在阀球8的两侧，阀杆环形凹槽上的密封圈和扳手内腔上的密封圈保证了PE球阀在阀杆5、扳手6处的密封性，而阀壳体3、阀座2与接管座1又通过热熔方式组合成一整体，保证了连接处的严密性，因此PE球阀在通常情况下不会产生外泄漏现象。

从结构上看，PE球阀属于浮动球阀，阀球在外力的作用下，会作相对于阀体的位移，对阀座产生压力作用，使阀座上的密封圈产生变形，阀座产生蠕变；而当阀壳体受到轴向拉力或压力作用时，阀球基本上不受影响，而阀壳体带动阀座产生拉伸或收缩变形；阀壳体内部受到细小硬物影响时，有可能划伤阀球表面或损坏密封圈。三、

影响PE球阀性能的因素1、内部压力对球阀的影响PE球阀在全开的情况下，基本上不受内力的影响。但在球阀关闭的情况下，阀球受到轴向力的作用时，会沿阀体作轴向相对移动，对密封圈和阀座单向挤压，影响密封圈弹性，并使阀座上的挡圈产生蠕变，力越大，阀球位移越大，挡圈的蠕变量也越大，阀球开启力矩也越大。而当阀球受力减小时，阀球位移量减少，而挡圈上产生的变形量仍保持在大压力下产生的位置。此时，阀球与密封圈接触不严或产生间隙，造成低压内漏。

根据聚乙烯燃气管道技术规程的规定，管网的耐压试验时的压力为设计压力的1.5倍，且不小于0.4MPa。密封性试验压力为设计压力的1.15倍。但城市燃气管网中的实际运行压力远小于上述规定的压力。因此在进行管网的耐压试验和密封性试验时，必须开启试验段范围内的所有PE球阀，末端用盲板封堵。切忌在PE球阀开启不到位，或用PE球阀代替盲板封堵的情况下进行试验，否则PE球阀产生低压内漏的可能性会很大。2、外部应力对球阀的影响PE球阀所受外部应力分为拉伸应力和压缩应力，对阀球无直接影响，对其他部件有影响。当PE球阀受到拉伸应力作用时，阀体会产生拉伸变形，阀座和阀球的距离增加，导致阀球与密封圈接触松动，密封性能下降，从而导致球阀的内泄漏。当PE球阀受到压缩应力作用时，阀壳体会产生压缩变形。阀座与阀球的距离变小，密封圈会与阀球过度挤压而变形，此时球阀的启闭力矩急剧增加，当超过允许限度时，就会无法启闭球阀，造成阀杆或扳手的损坏。PE管材采用挤出拉伸加工而成，在成型工程中，PE大分子链通过拉伸而取向，在轴向上的拉伸强度和压缩程度大为增加，而PE球阀中各部件通过注塑成型，大分子链成无序状态排列，因此PE球阀的抗拉强度和抗压强度低于管材的强度，当管网中产生拉伸压力和压缩应力时，PE球阀所受到的影响远远大于PE管材所受到的影响。在PE燃气管网中，PE球阀受到两类应力作用，一是因土壤地基不均匀引起局部管线下沉，从而对阀门产生拉伸作用，另一是管线安装与使用过程中的温度不同，导致管线产生温差应力，从而对阀体产生拉伸或者压缩，拉伸可能导致球阀的内泄漏，压缩可能导致球阀的启闭力矩增加，影响正常操作。3、固体颗粒的影响管线中存在固体颗粒时，运行过程中，固体颗粒可能会粘附在阀内腔、阀球表面或密封圈上，操作时可能卡住阀球，使阀球无法转动，或者划伤阀球表面，损坏密封圈，造成阀球与密封圈的密封性能减小或无法密封，从而造成球阀的内泄漏。四、

对策影响PE球阀性能的因素常常产生在安装和使用的过程中。只要正确掌握PE球阀的安装和使用方法，就能减少PE球阀产生故障的可能性。其安装与使用过程中应注意以下几点：1、安装前不必进行气密性试验。按照国际标准ISO10933和欧洲标准EN1555-4要求，每只PE球阀都要求进行三个项目的出厂检验，即外观检验、扭矩检验、密封性检验，合格后才能出厂。由于PE球阀的特殊性，除外观检验外，扭矩检验和密封性检验一般燃气用户不具备检验条件，特别是密封性检验，决不能用夹紧金属阀门的方法夹紧PE阀门，更不能用千斤顶来顶紧阀门的接管座进行检验，这样会使阀体产生应力变形而损坏，燃气企业通常只凭产品的合格证作为产品是否合格的依据。2、阀门安装前应在现场阴凉处放置一段时间，使阀门温度与管材温度基本一致。阀门与管材应避免在阳光下暴晒，尽量使安装与使用时的温度相差不大，以减少温差应力对阀门的影响。3、阀门拆除包装时，保持焊接区域的干净，管线应吹扫干净。在完全开启阀门的情况下，与管线进行焊接。阀门底部土壤应予夯实，且与管线的中轴线一致，阀门杆轴线垂直于地面。同时将阀门四周的回填土夯实，避免阀门的晃动或移动。4、阀门前后管线的土壤应尽量平整，阀门前后管线的直管段尽量短，必要时可以人为增设弯头来缩短直管段的长度，避免因管线地基不匀而导致管线下沉，直接对阀门产生拉伸作用，造成阀门的密封性能下降。5、阀门安装完毕后，应全开全关阀门数次，使阀球转动灵活，并使阀门处于全开状态，扳手上加防护套管，及时砌筑阀门井，避免泥土、石块落入套管内，影响套杆与扳手的接触，造成阀门启闭困难或无法启闭。6、管线进行耐压试验和气密性试验时，阀门应处于全开状态，禁止阀门关闭或开启不到位，不能用阀门代替盲板封堵，否则会造成阀门内漏。7、已运行管线需延长或接旁通管线时，应先尽量降低管线的压力，然后关闭阀门。安装完毕后，先开启阀门，然后再增加管线的压力。8、管线上的阀门，每6个月左右应进行启闭操作，每次启闭数个来回，确保阀门启闭正常。在开关过程中，应逐渐加力至主阀门全开或全闭。切忌一下用力过猛而造成扳手打滑或扭断阀杆。因为阀球在长期静止状态下产生静止惯性，刚开启时，转动力矩较大。启闭数次后，就会正常。总之，影响PE球阀性能的因素是多方面的，但只要掌握了它的结构和基本特性，并在安装和使用过程中采取必要的应对措施，PE球阀在燃气管道中的使用寿命还是能够得到保证的。事故案例案例1：2004年“5.29”泸州天然气爆炸事故

事故时间：2004年5月29日19：45事故地点：泸州纳溪区炳灵路15号居民楼事故类别：燃气爆炸事故事故性质：生产责任事故事故结果：5人死亡35人受伤，直接经济损失近200万。事故概况：

29日下午7时45分，纳溪区炳灵路15号居民楼人行道下发生天然气管道爆炸，一声震天巨响中，5条生命殒落，35人受伤躺进医院，11间门面被毁，10余户居民家园被毁。临街11个商业门面洒满因爆炸喷射出的五花八门的家什，在街边组成了一片长达数十米的“垃圾”带。位于爆炸点中央的副食店被强烈的冲击波震得一片狼藉，冰柜被抛到街面成了“变形金刚”，三箱啤酒被震出店10米开外，玻璃渣遍地开花，店老板邓某被震出店铺丧命街头。与邓某相邻的皮鞋店老板祝某，同样被抛出店铺命丧黄泉。11个店铺门前，用预制板等物搭成的数十米人行过道全被震飞，没有一丝残留！11个门面与街面之间，形成一条宽约50厘米、深约数米的“陷阱”。附一层10余居民家，靠街边隔断阴沟的砖墙和门全被震飞，几根被震断后的天然气管道锈迹斑斑躺在地上；靠近永宁河边的砖混墙体，除附一、二号两家外，其余全部被震飞！室内，10余户居民的家具无一样完好，个别砖块上残留着血迹。永宁河边，电视机、洗衣机、冰箱、桌椅凳等家具遍地都是，河边条石堡坎，被震得东倒西歪摇摇欲坠！

事故原因分析

（一）现场简况。１、肇事管线概况。安富城区丙灵路天然气管线于１９８５年架设，管径Φ１０８mm，由永宁大桥桥头主干线上引出直铺到纳溪金娟茧丝绸公司（简称丝厂），总长约１５０m，正常输气压力0.2MPa左右；据泸州市天然气有限责任公司安富管理所所长黄正国介绍，按惯例使用寿命为１５－２０年。沿路各用户分楼幢从该管上分一定的管径（按用户多少设计）支管经调压阀（降压）、计量总表，到各个用户的计量表再到燃具。２００３年６月以前，该管线在距永宁大桥桥头约１００m处发生过２次天然气泄漏爆炸事故（但未伤人），为此，泸州市天然气有限责任公司安富管理所分两次对永宁大桥桥头到纳溪质量技术监督局大门口约３００多米管线进行更换；在纳溪建安公司大门至丝厂大门口约３０m长的管线因发现漏气已进行更换，而纳溪质量技术监督局大门至纳溪建安公司大门这一段气管未予更换，“5·29”天然气泄漏爆炸重大事故正发生在这一段管线。

２、事发地17幢居民楼建设使用情况。17幢楼土地为泸州当地某公司所有，1993年由当地另一公司申报商品房基本建设开发，经计划、国土、城建、消防、安全办等部门定点、批准、完善手续，当时的纳溪县建筑工程设计室设计为挖孔桩框架结构，共8层6个单元84套，总面积7780平方米，一楼为门市，二楼以上为住房，经当时纳溪县防汛抗旱江河管理指挥部批准，其一楼的正负零标高在黄海高程248.6m以上，下设负一楼作泄洪工程用。由纳溪县建筑工程公司和纳溪交通建筑工程公司共同施工，于1994年8月开工，于1995年7月20日经原来的县城建局、质监站、设计室、防洪办、消防大队、城监大队、安办等部门验收合格投入使用。为解决职工的生活燃气问题，1997年11月向泸州市天然气有限责任公司安富管理所提出申请，经安富管理所同意并施工为负一楼8户职工安装了天然气。1997年泸州纳溪利达运输有限公司为17幢负一楼职工修建隔墙时，统一从该楼的４单元楼梯下负一楼分左右走进入各自往房，这样与公路街面石砌堡坎形成了一道约60cm宽、100余米长的夹缝体。

３、泸天化集团公司永宁西村排污沟情况。泸天化集团公司（原泸天化厂）在上世纪８０年代，为解决职工住宿问题，经合法手续征用了泸天化宾馆后面的土地建设永宁西村，从永宁西村修建一条大排污沟经丙灵路斜穿过公路后排入永宁河，斜穿过丙灵路的污水沟管道为Φ１０００－１２００mm的钢筋砼管道，两端为石砌的方型水沟加盖板，接口处上部就各留下呈类三角形的孔洞；修建１７幢楼时，一构造柱刚好为位于排污沟上，为不影响排污沟排污，在１７幢楼临街位置建一落水井（条石砌成），往永宁河下游方向拐了一段距离后，通过１７幢楼与另一楼之间的通道排入永宁河，而落水井位置刚好位于１７幢楼负一楼夹缝端头上。

４、事故经过及现场情况。2004年5月初，17幢一楼门市上就有发现有天然气味，但未引起重视，到了5月20日天然气气味较浓，承租一楼099号门市开茶馆（正好在落水井口旁）的店主同小玲（女，40岁，护国镇伏金村一社人）下午到市天然气有限公司安富管理所的门市（丙灵路5幢35号）向灶具维修工郭绍辉（男，51岁）反映“八宝茶园附近有天然气泄漏，请派人检查。”郭绍辉即向分管的副所长杜宝具（男，55岁）报告，杜宝具即安排职工简世勇（男，31岁）驾车去现场查看，２０日１６时许，简世勇到现场后打开污水沟落水井井口板闻了一下，无法确认是否是天然气泄漏，就返回单位向杜宝具副所长汇报，说：“老杜，你喊我去看那个地方，有臭味冒出，我闻了两股，头昏恶心，分辩不出是什么气味，你亲自去看一下嘛。“杜宝具立即和简世勇一同出办公室，准备一道去查看，到了楼下（办公室在楼上），刚好遇见本单位的职工金军贤（女，23岁，负责预算，勘查设计），杜宝具就叫金军贤一同前去。5、事故经过及现场情况。到了现场，金军贤走到17幢楼端头房角处（即泸天化永宁西村排污沟落水井处）站着用鼻子闻了下，感到没有什么异味，简世勇提醒她蹲下去闻，金军贤又蹲下身去闻了一下，闻到的是一股臭水沟味，杜便草率地以为输气管道在路对面，这边的气味不是天然气泄漏。两人便返回单位，也没有向单位主要领导汇报，也没用仪器再次到现场进行检测。加上几天气候正常，没发生事故。到了5月29日，气候突变，阴天，闷热，气压低，晚饭后，人们习惯性地从家里陆续出来，有的到茶园打牌，有的在门市和街道上聊天闲谈等。19时30分天开始下雨，到19时45分左右，一声巨响，１７幢楼099号至125号（均为单编号）的60m长的夹墙与堡坎上边的砼盖板被炸烂，冲击波将负一楼的砖墙推毁，室内物品被掀到永宁河边，造成死亡5人，重伤1人，轻伤34人，直接经济损失150万元的重大伤亡事故。（二）事故原因分析。１、直接原因。事故调查组于事发当晚连夜组织泸州市、纳溪区的燃气专家、消防技术专家、火工爆炸专家、刑侦人员、质监技术专家对现场进行查勘、取证和分析，在经确认为气体爆炸、排除人为爆炸的可能性后，于5月30日上午开始对经过该天然气管线进行了中压管道泄漏检测。经专家组对检测数据进行分析，范围逐步缩小，一致确认爆炸区内139.3m管线存在泄漏。经现场推断分析，泸天化永宁东村宿舍区的污水下水道横穿通过该区域，是天然气体窜入夹墙的可疑通道。随即组织对该下水道与Φ108mm天然气管线交叉处进行开挖，后发现，Φ108mm管线与污水下水道交叉处（管线在上，污水沟在下）有一个三角形洞与污水沟相通，沿交叉处中心往管线两侧延伸查找，在距排污沟右侧1.4m处的管线上发现一椭圆型管孔(其长轴为2cm，短轴为1.2cm）。最终确认天然气由此泄漏，泄漏的天然气经街道混凝土下的片面和泥土缝隙扩散到排污沟上方，经三角形洞口窜入排污沟，经过排污沟通过公路，窜入17幢楼负一楼与街面堡坎构成的夹墙内淤积，并与夹缝中空气形成爆炸性混合性气体，经人行通道盖板缝隙扩散至人行道上，遇不明火种引起爆炸，酿成“5.29”事故。（二）事故原因分析。2、间接原因。（１）相邻１７幢０９９号的另一幢楼的一楼住户江义勇，１９９６年占据两幢楼的２.1m宽的通道，在１７幢楼负一楼建立隔墙居住人员后，未经任何部门办理手续，违章建房，其所建违章房将１７幢负一楼夹墙端头封闭，使夹墙体内气体不流通，形成死角，使天然气经排污道，从落水井泄出淤积于夹墙体内，积累到爆炸极限而酿成“5·29”事故，这是事故的主要间接原因。（２）泸州纳溪利达运输有限公司擅自违章使用泄洪工程设施，于１９９７年在１７幢楼负一楼砌墙建临时职工宿舍分给职工居住，形成负一楼与街道堡坎间的夹缝，为泄漏的天然气积聚创造了条件，同时造成人员聚积较多，加重了事故损失，这也是“5·29”事故发生的重要间接原因。

事故责任划分

根据事故原因的分析，调查组确定了调查的范围：泸州市天然气有限责任公司安富管理所、泸州纳溪利达有限公司、泸州市天然气有限责任公司、泸州市城监支队的相关领导和责任人员。

１、泸州市天然气有限责任公司安富管理所，安全生产管理不落实，对事发所在地段天然气干管安全巡检不力，在接到群众有天然气泄漏的报告后，也没有认真按规定进行处置，对事故的发生负有直接责任。２、泸州纳溪利达有限公司，公司于1997年办公楼搬迁后，擅自将丙灵路17幢居民楼负一楼由建筑泄洪道改建为住房，导致负一楼住房与公路边坎形成了夹墙，制造了密闭空间，为天然气聚集并发生大能量爆炸创造了条件，对事故的发生负有直接责任。

３、泸州市天然气有限责任公司，对基层所的安全生产监管不到位，对事发路段曾发生一次天然气爆炸和三次泄漏事故的情况没有引起高度重视，对该路段的天然气管网存在的安全隐患整治不力，对事故的发生负有直接管理责任。４、泸州市城监支队，对丙灵路１７幢居民楼负一楼由建筑泄洪道擅自被改建为住房的建章行为巡查不力，导致负一楼住房与公路边坎形成了夹墙，制造了密闭空间，为天然气聚集并发生大能量爆炸创造了条件，对事故的发生负有间接管理责任。５、纳溪区人民政府对事故区域存在的安全隐患排查督促整改不力，负有领导责任。６、城市燃气管理部门对燃气经营企业的监管不力，负有监管责任。燃气安全事故分析随着燃气网络规模的扩大和用户群体的增加，燃气事故也愈加频繁，统计表明燃气爆炸的事故数与燃气用户和燃气消耗几乎成正比，据统计，我国每年发生燃气管线事故平均逾万起，造成直接经济损失上亿元。在这些事故中，大多数是受第三方损害、此外还有腐蚀、设计、施工、误操作及维护等方面的原因。以某地区1994年到2003年以来共发生造成人身伤害的管道事故为例，该市9年间共发生压力管道事故112起，造成死亡299人，受伤844人，直接经济损失7869.27万元。表1列出了1994年到2003年造成人身伤害的压力管道事故统计情况。表1：根据对上述事故原因的分析，事故原因主要有设计、制造、施工、管理不善、腐蚀等方面的原因(各种事故原因所占比例见表2)