燃气管网抢修技术的研究(2021年)

燃气管网抢修技术的研究

(2021)

Securitytechnologyisanindustrythatusessecuritytechnologytoprovidesecurityservices

tosociety.Systematicdesign,serviceandmanagement.

(安全管理)

单位:________________________

姓名：______________________

日期：______________________

编号：AQ-SN-0601

化工安全技术IChemicalSafetyTechnology

化工安全

燃气管网抢修技术的研究(2021)

说明：安全技术防范就是利用安全防范技术为社会公众提供一种安全服务的产

业。既然是一种产业，就要有产品的研制与开发，就要有系统的设计、工程的

施工、服务和管理。可以下载修改后或直接打印使用。

1天津城市燃气管网运行现状

天津城市燃气管网的大规模建设经历了“三年气化”(1985年一

1987年)、“陕气进津”、“快速发展”三个阶段，敷设高压管道240km、

中压管道740km、低压管道5300km,总计约6300km燃气管道。沿线

安装约阀门井4000座、凝水缸15000座、调压设施1500座，担负

着150X104

户居民用户及7000户工商用户的供气任务，并且以每年新增约

300km的速度发展天然气管道。

在燃气被广泛应用的同时，燃气管网的运行状况很不乐观，管

道运行时间长，腐蚀严重，造成事故频发，对居民用户的正常供气

和社会安全构成极大威胁，对工商用户的经济利益也造成了一定的

影响。

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面对这种情况，分析管网运行状况，了解管网隐患，采取相应

措施，降低危害程度，成了我们燃气企业的当务之急。根据集团公

司的总体部署，我们对燃气管网进行了全面的检测和调研，从3个

方面对管网情况进行了分析。

①防腐层检测数据的分析

依据SY/T0087-95《钢质管道及储罐腐蚀与防护调查方法》，制

定了管道防腐层评价等级指标，见表1。通过检测，按此标准对管道

防腐层进行评价。

表1管道防腐层评价等级指标

级别

绝缘电阻/（。•m2

）

老化状况

一级（优）

>10000

基本无老化

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二级（良）

5000—10000

老化轻微，无剥离和破损

三级（一般）

3000〜5000

老化轻微，基本完整，沥青发脆

四级（差）

1000—3000

老化较严重，有剥离，较严重吸水

五级（劣）

<1000

老化和剥离严重，轻剥即掉

检测结果为防腐层为四级和五级的管道长度为924km,占管网总

长度的14.7%。

②管网运行时间的分析

我市现在运行的管道中半数以上是三年气化（1985年一1987年）

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时期敷设的，至今已运行了逾20年。不同时期敷设的管道长度统计

见表2。

表2不同时期敷设的管道长度统计

管道敷设时间

管道长度/km

所占比例/%

20世纪70年代

133

2.1

20世纪80年代

3421

54.3

20世纪90年代

2029

32.2

2000年一2006年

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717

11.4

合计

6300

100.0

③抢修情况的分析

从近几年来的泄漏情况看，管道泄漏原因各异，但主要还是因

管道腐蚀而泄漏。2000年—2006年管网抢修情况见表3o

表32000年一2006年管网抢修情况统计次

年份

腐蚀漏气

焊口开裂

外力破坏

其他

合计

2000年

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化工安全

267

14

15

20

316

2001年

234

8

16

64

322

2002年

287

12

8

23

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化工安全

330

2003年

306

8

17

6

337

2004年

245

10

11

12

278

2005年

254

7

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化工安全

4

6

271

2006年

284

21

3

8

316

合计

1877

80

74

139

2170

比例/%

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化工安全

86.5

3.7

3.4

6.4

100

可见我市的燃气管道已进入“老龄化”阶段和事故多发期。虽

然天津市政府和燃气集团每年拿出一定的资金，以100km/年的速度

对旧管网进行改造，但是相对于整个管网如同杯水车薪，管网的改

造还需要一个长期的过程。在这期间，管道腐蚀泄漏不可避免。我

们一方面加强对隐患管道的巡视和预防，加大改造和维修的力度；

另一方面，积极研究和应用泄漏管道的抢修技术，最大程度地降低

因泄漏而造成的经济损失，保证居民的安全用气，杜绝火灾爆炸事

故的发生。

2燃气管道快速抢修技术的研究与应用

几年来，我们以安全、经济、高效为技术创新的指导原则，组

织广大员工进行新设备新工艺的研究。经过群策群力，我们自行研

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发了一系列不停气抢修设备和停气作业的压力调控装置。这些新设

备、新工艺的研发与应用，提高了抢修的安全性和抢修速度，大大

降低了气损，提高了企业的经济效益。

2.1不停气抢修设备与工艺

2.1.1带气、带压顶压堵漏夹具

带气、带压顶压堵漏夹具结构见图1。进行抢修作业时，利用两

个反向固定挂钩勾住管道，通过旋转手柄使压盖压紧待补焊的钢板,

阻止管道内燃气逸出，从而进行管道带压补焊。现场操作情形见图2o

应用带气、带压顶压堵漏夹具进行带压补漏的具体操作步骤如

下：

①发现燃气管道泄漏后，根据泄漏点的大小及形状，备好与泄

漏点相匹配的木楔。

②用铜质手锤将木楔打入泄漏孔，使木楔高出管壁lOnrnio

③在泄漏点处覆盖上HT系列密封剂。

④将事先预制好的钢板放置在HT系列密封剂之上。

⑤用带气堵漏夹具的固定挂钩紧紧勾住管道，压盖对准待补焊

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的钢板，旋转手柄，使压盖将待补焊的钢板紧紧压在管道上，制止

泄漏。

⑥在管道正常供气的情况下，实施带气焊接。

带气、带压顶压堵漏夹具在我公司使用3年来，以其结构简单、

操作方便、安全可靠的优点得到了操作者的好评，并为公司节约了

近33X104

m3

的燃气。实践表明，该装置适用于高、中压燃气管网带压堵漏

抢修作业，可在燃气行业推广应用。

2.1.2管道多功能液压式抢修器具

管道多功能液压式抢修器具结构见图3o该器具利用液压原理使

法兰漏气点通过卡具压力快速闭合而密封。其主要特点是操作简单

安全，应用范围广，节省抢修时间，避免了停气带来的损失。现场

操作情形见图4。

多功能液压式抢修器具的操作步骤如下：将C型卡具卡住泄漏

的法兰部位；调整间距调整杆；旋紧液压油缸阀门；上下推动液压

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泵手柄至液压油缸顶紧法兰、不漏气为止；进行抢修操作。

多功能液压式抢修器具在燃气管道抢修中使用效果良好，基本

达到了设计要求，解决了燃气管道法兰连接部位泄漏的难点问题，

降低了抢修作业中的不安全程度。另外，它还能够在狭小空间内多

角度地进行操作，操作简单，省时省力，安全性较高。

2.1.3提闸器

多年来，高压燃气管道阀门两侧的放散阀门及阀垫，一旦发生

燃气泄漏，就用传统抢修方法停气降压后再进行更换，而提闸器的

研制成功改变了这一情况。提闸器解决的技术问题是在不停气的情

况下，用较短的时间更换放散阀门及阀垫，从而消除安全隐患。提

闸器的使用条件为放散阀门为全通径球阀。

提闸器结构见图5。将提闸器与待更换阀门的法兰连接，打开待

更换阀门，通过丝杠旋进，将助塞橡胶装置推入并压紧管道，阻止

气体溢出。在留下活动连接杆及助塞装置的前提下，卸下待更换阀

门，安装新阀门，从而实现在不停气的情况下更换阀门的目的。现

场操作情形见图6。

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化工安全

使用提闸器更换阀门的操作步骤如下：

①将提闸器的法兰与待更换阀门的上部法兰连接。

②缓慢打开待更换的阀门，检查密封盖、丝杠活动连接口及法

兰接口处是否存在泄漏，确认无泄漏后完全打开待更换阀门，以便

助塞橡胶头JJ顷,N通过待更换阀门。

③用手柄旋进丝杠，做好丝杠行程记录，以保证将助塞橡胶头

推至待更换阀门下部法兰之下。

④适度用力旋紧助塞橡胶头，助塞橡胶头受压缩而变形，堵塞

住管道至密封无泄漏为止。

⑤将待更换阀门下部法兰的螺栓卸下。松开活动连接件，留下

活动连接杆及助塞装置，卸下待更换阀门。

⑥在阀门井外将提闸器与新阀门连接好，然后将新阀门下部法

兰与管道法兰连接。

⑦转动活动连接件，连接活动连接杆，旋紧密封盖。

⑧将提闸器的法兰与新阀门上部法兰的连接螺栓卸下，用手柄

提升丝杠，带动活动连接杆套管和活动连接杆上升，将留于管道上

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提闸器的活动连接杆套管和活动连接杆及助塞装置一同提出管道，

同时缓慢关闭新阀门，换阀工作完成。

从2003年至今，我们一直使用提闸器更换高压燃气管道阀门两

侧的放散阀门及阀垫，取得了非常好的效果。

2.2停气作业抢修设备

在实际操作中，因管道腐蚀较严重及其他条件限制，必须采取

停气降压的传统工艺进行抢修或管道连接作业。因此，我们研究并

应用了停气作业压力调节器。停气作业压力调节器结构见图7O

其主要的优势在于：克服传统U型压力计和凭经验进行压力测

控带来的操作不便及误差较大的不足，使停气作业过程中管道内压

力的观测及调控能够随时准确进行，从而达到提高停气抢修作业安

全性和操作速度的目的。

将停气作业压力调节器与抢修管段上的凝水缸相连接，管道内

压力变化可通过压力表实时观测。根据压力表读数，通过调节器放

散阀调整管道内压力，使其始终处于作业方案要求的压力范围内