董麗娟

摘要：簡要介紹了由人工煤氣向天然氣轉(zhuǎn)換的過程，并在考察已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析了天然氣轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)的一些常見問題，并簡要介紹了轉(zhuǎn)換工作環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：天然氣轉(zhuǎn)換人工煤氣熱值調(diào)壓計(jì)量管網(wǎng)

0引言

慶深氣田的開發(fā)使得“慶齊”(自大慶至齊齊哈爾市昂昂溪區(qū))管道建設(shè)工程(大慶方建設(shè))成功實(shí)施并順利竣工，天然氣轉(zhuǎn)換工作勢在必行?，F(xiàn)結(jié)合我公司天然氣轉(zhuǎn)換中遇到的實(shí)際問題，作一淺探。

1天然氣轉(zhuǎn)換過程

所謂天然氣轉(zhuǎn)換過程，就是用天然氣不斷置換原先所使用的燃?xì)?煤制氣、油制氣、液化石油氣等)，以達(dá)到以天然氣為主氣源供氣的整個(gè)置換過程，包括氣體轉(zhuǎn)換過程和熱值轉(zhuǎn)換過程。用天然氣取代其它氣源是一種必然趨勢，世界上許多國家的城市燃?xì)獍l(fā)展都經(jīng)歷過煤制氣一油制氣一液化石油氣一天然氣轉(zhuǎn)換一天然氣。富拉爾基區(qū)城市輸配氣原為人工煤氣(焦?fàn)t煤氣)，由于人工煤氣與天然氣在輸配壓力、燃器具額定壓力、華白數(shù)、熱值和燃燒特性等方面存在很大差異，不具有互換性，因而新舊燃?xì)庀到y(tǒng)不能相互混合，原有輸配設(shè)施和燃器具需作調(diào)整。調(diào)整工作需有計(jì)劃地進(jìn)行，因此人工煤氣向天然氣的轉(zhuǎn)換是一項(xiàng)工作量繁重而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，為能夠較快、安全、不影響供氣的情況下完成天然氣的轉(zhuǎn)換，需要建立一套完善的措施。目前，富區(qū)東北重型機(jī)械廠成功進(jìn)行了焦?fàn)t煤氣向天然氣的轉(zhuǎn)換，自2008年9月末首先開始了天然氣的使用，標(biāo)志若齊市昂昂溪門站至富拉爾基區(qū)煤氣公司支線管道建設(shè)工程(齊百江／港華建設(shè))已竣工，昂昂溪至齊齊哈爾市區(qū)天然氣儲配站支線管道工程(齊百江／港華建設(shè))正在進(jìn)行中。隨著天然氣工程的全面實(shí)施，必然對富區(qū)原有燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)，包括氣源、管網(wǎng)及用戶相關(guān)設(shè)施更新改造提出了全方位的技術(shù)要求。

2原有設(shè)施的更新改造

考察已有的天然氣轉(zhuǎn)換成功案例，發(fā)現(xiàn)有如下常見問題：

2.1原有雷諾式調(diào)壓站出現(xiàn)的問題。雷諾式調(diào)壓器轉(zhuǎn)換天然氣后，被天然氣干灰堵塞而導(dǎo)致失靈。但因我市雷諾式調(diào)壓器前均設(shè)有過濾器，不會出現(xiàn)這種情況?？蓪υ字Z式調(diào)壓器進(jìn)行改造，或者將雷諾式調(diào)壓器更換成雙薄膜式調(diào)壓器。

2.2鋼法蘭泄露問題。據(jù)載，青島市800多公里的地下管網(wǎng)由人工煤氣轉(zhuǎn)換成了天然氣。2004年冬季，燃?xì)夤竟芫W(wǎng)運(yùn)行管理部門竟然在短短的不到三個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，陸續(xù)接到燃?xì)庑孤﹫?bào)警搶修近300起，通過處理分析發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)問題與鋼制法蘭外封堵的橡膠墊片有關(guān)。究其原因，可能是由于天然氣中的油分使接口密封圈橡膠材料老化造成的。由于本次我市引入的天然氣并不富含油分，可采取加強(qiáng)措施后轉(zhuǎn)換運(yùn)行。

2.3報(bào)警器具的失效問題。焦?fàn)t煤氣與天然氣對空氣的比重不同(分別為0.38和0.55)，焦?fàn)t煤氣與天然氣爆炸極限也不同，分別為6％－30％和5％－15％，燃點(diǎn)分別為300－500℃和550℃，這對報(bào)警器具設(shè)計(jì)及安裝位置、方式的要求相應(yīng)也不會相同，必須對原有報(bào)警器進(jìn)行更換或調(diào)試改造，以防虛設(shè)。

2.4燃?xì)馊紵骶叩母脑臁Ｃ裼萌細(xì)饩甙ㄔ罹?、熱水器、壁掛爐等。主要組成部分為燃燒器，目前基本上采用大氣式燃燒器，包括引射器、噴嘴、燃燒室及火蓋(對熱水器來說為火排)。燃具的燃燒器是按一定熱負(fù)荷、一定成分和壓力的燃?xì)?即基準(zhǔn)氣)來設(shè)計(jì)和調(diào)整的，燃?xì)獾某煞譀Q定了其燃燒的特性，也決定了燃燒器的各種設(shè)計(jì)參數(shù)，故燃?xì)獬煞趾蛪毫ψ兓瘯r(shí)其燃燒工況也將改變。由于天然氣與人工煤氣的性質(zhì)不同，其低熱值約為37.8－46.8MJ／m³，人工煤氣低熱值約為18.25MJ／m³。對燃具所帶來的影響應(yīng)作出正確的評價(jià)，并提出相應(yīng)的改制措施，以適應(yīng)燃燒的需要。研究表明，燃?xì)庠罹叩膰娮爝M(jìn)行改造后，可以滿足燃用天然氣的要求。灶具需改造燃燒器噴嘴，調(diào)節(jié)風(fēng)門；熱水器需改造噴嘴和燃?xì)忾y芯，調(diào)整風(fēng)門和二次壓力。對于超過使用期限(8年)、燃燒工況嚴(yán)重惡化、外觀嚴(yán)重變形或國家禁止使用(如直排式熱水器、煙道式熱水器、無熄火保護(hù)裝置灶具)的燃具不予改造。

2.5計(jì)量設(shè)備存在的誤差。人工煤氣轉(zhuǎn)換為天然氣后，天然氣的熱值約為人工煤氣的2倍，因此轉(zhuǎn)換為天然氣后，流量表會比轉(zhuǎn)換前走得慢。對原有模式燃?xì)獗砑傲_茨式流量計(jì)發(fā)生的計(jì)量誤差，可組織計(jì)量檢表人員對民用及商服、公共用氣用戶的計(jì)量表進(jìn)行檢測，必要時(shí)分期逐片更換調(diào)試燃?xì)獗?。并對新裝用戶選用帶IC卡控制系統(tǒng)的智能型羅茨式流量計(jì)和燃?xì)獗硪员阌诮窈蟮墓芾怼?/p>

3原有煤氣的再利用

另外一個(gè)問題是，富區(qū)原使用的城市燃?xì)鉃槿斯っ簹猓呛邶埥ぜ瘓F(tuán)產(chǎn)生的工業(yè)廢氣——焦?fàn)t煤氣，待富區(qū)城市燃?xì)馊哭D(zhuǎn)換為天然氣后，將結(jié)束使用人工煤氣作為城市煤氣的時(shí)代。停止使用的焦?fàn)t煤氣排放掉會造成巨大的環(huán)境污染和浪費(fèi)，必須盡快為其尋找出路，確保社會效益與經(jīng)濟(jì)效益平衡發(fā)展。

對焦?fàn)t煤氣進(jìn)行再利用處理，需要進(jìn)行高額的二次投資，投資方案應(yīng)全面考慮近期利益和遠(yuǎn)期利益。焦?fàn)t氣屬于中熱值氣，其熱值為每標(biāo)準(zhǔn)立方米17～19MJ，適合用做高溫工業(yè)爐的燃料。焦?fàn)t煤氣可以發(fā)電，每立方米焦?fàn)t煤氣可發(fā)電1.5～2千瓦。焦?fàn)t煤氣可以用于還原鐵(即生產(chǎn)海綿鐵)。焦?fàn)t煤氣制甲醇可以延長產(chǎn)業(yè)鏈，提高附加值。焦?fàn)t氣含氫氣量高，分離后用于合成氨，其它成分如甲烷和乙烯可用做有機(jī)合成原料。

4實(shí)施天然氣轉(zhuǎn)換工作

富區(qū)東北重型機(jī)械廠的天然氣轉(zhuǎn)換采取了間接置換方式。用氮?dú)馍a(chǎn)車在富區(qū)煤氣公司院內(nèi)現(xiàn)場制氮?dú)庵脫Q管道空氣，然后通入天然氣置換氮?dú)?。如果采用直接置換方式，則由天然氣直接置換焦?fàn)t煤氣。具體的方法是：置換當(dāng)天①首先置換中壓管道；②中壓置換同時(shí)，低壓管線按計(jì)劃進(jìn)行分割；③低壓置換；④戶內(nèi)置換。

天然氣轉(zhuǎn)換工作大致可以分為以下九個(gè)環(huán)節(jié)：第一個(gè)環(huán)節(jié)：在中壓切換時(shí)，為了保證人工煤氣與天然氣分隔無誤，必須在中壓管線部位采用微壓驗(yàn)漏法檢漏，為制定轉(zhuǎn)換方案做好中壓管網(wǎng)準(zhǔn)備。第二個(gè)環(huán)節(jié)：以管網(wǎng)圖紙為基礎(chǔ)，以現(xiàn)狀調(diào)查為依據(jù)，采用降壓判定法，精確劃分轉(zhuǎn)換區(qū)域與非轉(zhuǎn)換區(qū)域邊界，(此法特別適用于低壓連網(wǎng)調(diào)壓站)為制定轉(zhuǎn)換方案做好低壓管網(wǎng)準(zhǔn)備。第三個(gè)環(huán)節(jié)：以用戶底卡為基礎(chǔ)，以現(xiàn)狀樓名門號為根據(jù)，達(dá)到收費(fèi)票、地址與現(xiàn)狀地址的一致，(也可以新老地址并存)反復(fù)核準(zhǔn)轉(zhuǎn)換戶清冊，即：漏戶、協(xié)停戶、辦理通氣手續(xù)未點(diǎn)火戶的核對，為制定轉(zhuǎn)換方案做好單、卡檔案準(zhǔn)備。第四個(gè)環(huán)節(jié)：計(jì)算管網(wǎng)負(fù)荷，合理確定調(diào)壓站供氣半徑，通過加閘、切管調(diào)整原低壓供氣片，超負(fù)荷片，為制定轉(zhuǎn)換方案做好管網(wǎng)調(diào)整。第五個(gè)環(huán)節(jié)：提前大修調(diào)壓站、閘、井，及時(shí)抽凈煤氣管道冷凝水，為制定轉(zhuǎn)換方案做好設(shè)施準(zhǔn)備。第六個(gè)環(huán)節(jié)：進(jìn)行調(diào)壓器運(yùn)行試驗(yàn)、舊管網(wǎng)升壓試驗(yàn)、地下管網(wǎng)及閥門切斷試驗(yàn)、新敷設(shè)管道氣密性試驗(yàn)、立管閥門切斷試驗(yàn)和立管氣密性試驗(yàn)，為制定轉(zhuǎn)換方案做好安全準(zhǔn)備。第七個(gè)環(huán)節(jié)：對擬轉(zhuǎn)換區(qū)域的庭院管道、用戶管道及其附屬設(shè)施進(jìn)行檢修試驗(yàn)，為制定轉(zhuǎn)換方案做好終端準(zhǔn)備。第八個(gè)環(huán)節(jié)：對擬轉(zhuǎn)換區(qū)域的用戶用氣設(shè)備及設(shè)備管道接口和閥門等檢驗(yàn)測試，為制定轉(zhuǎn)換方案做好現(xiàn)場準(zhǔn)備。第九個(gè)環(huán)節(jié)：作好宣傳工作，提前通知擬轉(zhuǎn)換區(qū)域的用戶安排相應(yīng)留守人員，以便于進(jìn)行通氣檢測工作，為制定轉(zhuǎn)換方案做好人員準(zhǔn)備。