广州市天然气置换安全管理工作实践.doc

广州市天然气置换安全管理工作施行
       1 前言
天然气作为清洁、安全、高效的优质能源，近年来发展迅速，全国大部分城市已陆续完成了天然气转换。广东作为能源缺乏的地区率先引进了澳大利亚的液化天然气，并于2021年成功投产，广州市的天然气置换也从2021年8月拉开了序幕，至2021年11月顺利结束，共完成了81.7万户的气源置换工作。由于天然气置换是一项复杂、面广的系统工程，要顺利完成气源转换，必必需重视安全管理，安全工作成为总体置换方案的重要组成部分。现对广州市天然气置换过程中的安全管理工作进行分析总结，希望能给燃气同行在安全管理工作方面提供参照。
       2 广州市燃气管网状况
2.1 中压管网
    广州市煤气公司原供应的燃气为人工煤气(油制气)，热值约27.2MJ/m3，中压燃气管网的制定压力为0.4MPa，运行压力为0.15MPa。市内现有中压管道材质绝大部分为无缝钢管，近几年来，已大量推广采纳聚乙烯塑料管(PE管)，此外，还有少量的球墨铸铁管。由于广州市管道燃气在制定初期就合计到接收天然气的可能，因此，管道制定一直按照天然气的运行参数进行制定，管道的制定压力和流量能够满足天然气运行的必需要。所以，现有中压管网及调压设施完全可以安全接收天然气，不必需进行改换。
2.2 低压管网
    现有人工煤气(油制气)在出厂前进行了脱水处理，冬季时燃气中的含水量一般在4.0g/Nm3以下，基本上属于一种干气，水蒸汽含量方面与天然气比较接近。而楼栋立管和户内管多为无缝钢管和镀锌钢管，采纳生胶带密封，因此，天然气转换后，气源变化对低压管道不会造成太大影响，基本不存在漏气的危险，无必需进行改造。
2.3 调压设备
    广州市目前均采纳“户前调压、低压进户〞的调压方式(工业户除外)，不设户内调压器。主要调压设备为楼栋调压箱，有少量调压柜、调压井和调压站。调压箱进口压力制定为0.03MPa～0.4MPa，目前的运行压力为0.10MPa～0.16MPa，调压设备出口压力2400Pa～3000Pa，与天然气燃具所必需压力匹配。能够适应天然气要求，不必需改换。
2.4 用户状况
    置换前工商、公福用户共4400多户，居民在册户81.7万户，居民用户数量在广州燃气管网中占据的比例高达99%。
    居民用户煤气表多为2.5m3表，户内管道一般为镀锌管，天然气转换后，虽然用户的用气量将有所减少，但现有煤气表仍然可以满足天然气计量要求，可以继续使用，不必因为计量表量程的原因而合计改换煤气表。所有的燃烧器具都必必需进行改换或改造后才可使用天然气。
       3 前期准备
3.1 管网资料普查
    为安全顺利展开天然气置换工作，管网资料准确齐全是首要任务，由于一些历史原因，造成管网资料不全，如在划分区域时发生管网错误，在置换时必将造成错改或漏改的安全事故。为提升管理水平及为置换做好准备，早在多年前就已经着手准备建立GIS地理信息系统，将所有完工资料矢量化输入计算机系统，同时安排各分公司对中低压管网进行普查、核对、修改，对难以核实的部分采纳管线探测、停气试验等多种措施进行核实完善，至2021年已基本达到应用要求，在建立动态更新的管理制度基础上，确保管网数据的及时和完整性。
3.2 用户安检和资料普查
   用户资料的准确齐全同样也是安全置换的重要内容，因涉及燃具的改造问题，必必需查清每户燃具的具体状况，例如燃具品牌、型号、安装位置、使用年限、存在隐患、是否符合改造条件等等，同时摸清因某些原因造成管理遗漏的用户(如私用气等)，建立调压设备与用户之间的对应关系，用户细分为设备管辖户、在册户、封表户、开户状态等。天然气置换也正是大力推动安全用气、消除安全隐患的大好契机，在进行客户燃具资料普查的同时，对客户家中存在的一些安全隐患及时发出告知。尤其是一些将烟道式热水器安装在浴室内的(包括在规范执行前安装的、用户私自安装的，因房屋结构改变等因素造成的)，必必需按要求整改后，才可改造、通气。
   为更好地管理大量的用户普查资料，公司专门开发建立了天然气置换系统，将所有普查资料录入该系统，提供查询、修改、打印改造工作单、打印置换通知单、改造后销单、品牌统计、改造量统计、未改造户统计等功能，大大提升了天然气置换的管理水平，为天然气置换打下了坚实的基础。
3.3 制定天然气置换工作手册
   数据是置换的基础，制度是置换安全的确保。在2021年起，在《广州市天然气置换实施方案》的基础上，经过对国内其它城市天然气置换工作的视察学习和交流，我公司对总体方案进行了细化，制定了《天然气置换工作手册》，介绍了天然气置换组织机构及使命划分，各类人员、单位、部门展开工作必必需遵守的各类流程、方案，天然气置换工作的总体安排，确定了燃具改造单位，制定了应急处置预案和燃具改造安全技术要求，置换人员行为规范。还给出了天然气置换常识、业务常识问答示例，以及各种单据、通知和证件等的样本和使用方法。
    在置换前，公司对所有涉及置换工作的员工和燃具改造厂家人员均进行了培训和考核，对考核合格的改造人员发放改造上岗证。在置换过程中，依据实际状况变化不断调整完善置换流程和要求等，并及时对参加置换的人员进行宣贯培训，做到了解、掌握相关的置换知识、技能和工作要求，从而确保天然气置换工作有条不紊地展开，对置换安全顺利进行起到了重要作用。
       4 管网置换
4.1 置换片区控制阀门的测试
    广州市原油制气管网运行压力为0.15MPa，置换后的天然气管网压力为0.2MPa，为确保不发生阀门内漏串气的安全事故，在置换前两个月，依据置换分区计划进行一次控制阀门的关闭性能测试，发现问题(内漏、开关失灵等状况)时采纳相应措施处理，及时进行停气改换、修理、加肓板或临时断管等，对重要阀门短期无法改换的，可合计调整片区划分。在关闭性能测试时，相关管网分公司同时再次核查停气范围楼栋是否正确，以避免置换时错改或漏改。
    阀门关闭性能测试的具体方法如下：
    (1) 时间安排在晚上22：00后。因广州工业用户很少，商业公福用户也基本停业，此时只有部分民用户在用气。
    (2) 在某个便于操作的阀门前后安装旁通管和球阀(可以提前安装)，关闭该置换片区的控制阀门后，停止燃气输入该片区，但该部分用户继续使用原管网内的煤气，使片区内煤气压力自然下降。
    (3) 利用调压设备中压表观测压力下降状况，低于0.05MPa时，打开旁通阀输入燃气，以确保用户可以继续使用而不断气，如果用户用气很少，压力不下降，则必需要利用放散管进行燃气排放，利用旁通阀控制燃气压力在0.05MPa左右。
    (4) 至黎明后，用户已基本停止使用，可以基本忽略不计，此时完全关闭旁通阀，存选定的调压器前观测中压压力变化状况。
    (5) 观测半小时后(视片区管网大小而不同)，如果压力保持不变或略有下降，则可以推断控制阀门关闭性能合格。如果片区内压力上升，则观测每个控制阀门后压力表(之前安装好)的变化状况，结合平常对阀门修理保养、操作、阀门类型、听声音等做初步推断，再利用热值分析仪器作进一步检测，一般可以准确推断属于哪个阀门内漏。
    该方法具有保持用户不停气、燃气排放量少，操作安全等优点。
4.2 管网置换操作
    广州市天然气置换的前几个片区，中低压管网置换采纳了燃烧排放的方法，即在黎明4：00左右关闭控制阀门，把片区内的中压的多个管网末端排放燃烧，在压力下降到接近零时，再打开阀门输入天然气，在管网末端继续排放燃烧，利用仪器检测末端的甲烷含量，在达：到90%以上为合格，在早上6：00左右再由管网分公司进行低压管网置换。该方法的优点是排放置换完全，有利于燃具改造和调试，但燃气排放量大，置换有停气和恢复供气过程，无论之前有张贴停气通知，但不排除用户在这期间正在使用燃具的可能，容易出现恢复供气后漏气的状况，存在较大的安全隐患。其次工作量大，时间长，必需投入大量人力物力，对公司日常运作造成了较大影响。
    依据广州气源的实际状况，进行了以下比较分析：
    由于我公司气源生产采纳的是多种气源并存的供气模式，供应的混合煤气含有低热值油制气、高热值炼厂气、LPG、AIR、LNG等气源，是一种集人工煤气、液化石油气、天然气于一体的混合管道煤气。按比例关系，将其归于人工煤气类。
    就目前的广州油制气与澳洲天然气做比较，见表1。
表1

燃气种类
甲烷含量(%)
低热值(MJ/Nm3)
华自数(MJ/Nm3)
燃烧势
广州油制气
43～53

澳洲天然气