上海金山天然氣有限公司　孔令云

埋地中壓管道升壓作業(yè)方案的探討及控制措施

上海金山天然氣有限公司孔令云

結(jié)合金山區(qū)蒙山路高中壓門站下游中壓燃氣管網(wǎng)升壓作業(yè)實例，對埋地燃氣中壓管道升壓作業(yè)制定可行性方案，尤其對重要環(huán)節(jié)制定風險控制措施和應(yīng)急處置措施。

升壓作業(yè)方案控制措施

0　前言

隨著金山石化城區(qū)6萬余戶天然氣的轉(zhuǎn)換及金山區(qū)日益增長的天然氣發(fā)展需求，該區(qū)域埋地中壓燃氣管道為0.2 MPa(中壓B級0.01≤p≤0.2 MPa)，輸送壓力級別將會制約燃氣用戶的發(fā)展和用戶正常用氣需求。故在燃氣用氣量需求高峰來臨之前，上海金山天然氣有限公司于2015年5月擬對該區(qū)域所有現(xiàn)役埋地燃氣管道進行升壓(0.2 MPa升至0.3 MPa)作業(yè)，以檢驗現(xiàn)役埋地燃氣管道及其附屬設(shè)施(閥門、集液井等)是否滿足輸送0.3 MPa天然氣的需要。

這次升壓作業(yè)涉及面廣、影響范圍大，須事先進行危害分析和風險評估，制定風險控制措施，以確保人員的安全、結(jié)果的可靠性和升壓作業(yè)順利實施。

1　管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)

1.1壓力預(yù)警系統(tǒng)

該升壓作業(yè)區(qū)域中涉及的中低壓調(diào)壓器共計安裝壓力預(yù)警63處，其中阿什福德餐飲單位和海上明珠園居民小區(qū)兩處中低壓調(diào)壓器進口處安裝壓力預(yù)警，其壓力變送器的壓力適用范圍為0～0.3 MPa，剩余61處壓力預(yù)警均安裝在中低壓調(diào)壓器出口，對低壓管網(wǎng)實施壓力監(jiān)控。

根據(jù)要求本次升壓前只需更換阿什福德餐飲單位、海上明珠園居民小區(qū)兩處預(yù)警系統(tǒng)壓力變送器即可。

1.2SCADA系統(tǒng)

該升壓作業(yè)區(qū)域內(nèi)中低壓調(diào)壓器處安裝的SCADA系統(tǒng)均采集燃氣流量及中低壓調(diào)壓器出口壓力，升壓對其不產(chǎn)生影響。

2　壓力參數(shù)分析

該區(qū)域上游門站出口主干管管徑為DN250鋼管，根據(jù)2015年1月6日SCADA系統(tǒng)顯示，該門站用氣高峰時段最大用氣量約8 200 m3/h(見圖1)。

圖1　高峰時段小時最大用氣量

隨著能源替代項目的啟動，位于該主干管800 m處一家工業(yè)用戶需求燃氣壓力為0.2 MPa，根據(jù)用戶發(fā)展規(guī)劃，該門站所供天然氣最大小時用氣量達13 000 m3/h，出口壓力升壓至0.3 MPa(表壓)時，計算在0 ℃時該大用戶所處干管節(jié)點壓力p2為：

式中：p1——燃氣管道計算管段起點壓力，kPa；

p2——燃氣管道計算管段終點壓力，kPa；

L——燃氣管道計算段的長度，km；

Q——燃氣管道的計算流量，m3/h；

d——管道內(nèi)徑，mm；

ρ——燃氣的密度，kg/m3；

T——設(shè)計中所采用的燃氣溫度，K；

T0——273，K；

Z——氣體的壓縮系數(shù)；

λ——燃氣管道(鋼管)摩擦阻力系數(shù)。

從公式(1)可推出：p2=367 kPa。即該門站升壓至0.3 MPa時，能滿足高峰時段用氣壓力需求。

3　升壓作業(yè)危害分析及預(yù)防措施

本次升壓涉及面廣、影響范圍大，需對該區(qū)域管網(wǎng)運行情況進行危害分析和風險評估，制定風險控制措施，以確保管網(wǎng)供氣安全、人員操作安全，及升壓結(jié)果的可靠性和升壓作業(yè)順利實施。

3.1升壓作業(yè)的步驟

技術(shù)設(shè)備信息部確定升壓作業(yè)范圍——技術(shù)設(shè)備信息部、安全服務(wù)部、輸配管理所到現(xiàn)場勘察——共同制定升壓方案——確定需落實安全的措施——相關(guān)部門進行機具材料檢查和人員準備——進行升壓作業(yè)——現(xiàn)場安全監(jiān)護——升壓作業(yè)結(jié)束。

3.2數(shù)據(jù)參考和分析

升壓過程中各步驟各環(huán)節(jié)操作都是日常工作所涉及的，如調(diào)壓、巡檢、巡視監(jiān)測、檢修等，有關(guān)操作規(guī)程、標準符合國家法律法規(guī)及其它要求，但在執(zhí)行中會出現(xiàn)偏差，如搶修、巡查未按規(guī)定時間，警戒范圍不夠等。需對日常運行中發(fā)生的搶修、巡檢中發(fā)現(xiàn)的問題進行數(shù)據(jù)分析匯總。

3.3風險控制措施

通過采用工作危害分析法對升壓作業(yè)分析，確定升壓作業(yè)中的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)風險控制的原則，按照“消除——隔離——控制——應(yīng)急處置”制定控制措施。

3.3.1消除

實施升壓作業(yè)前的一定時間段內(nèi)，由輸配管理所結(jié)合對該升壓區(qū)域管網(wǎng)范圍內(nèi)的設(shè)備設(shè)施日常巡檢情況，進行專項排查，確保所承擔管網(wǎng)區(qū)域內(nèi)設(shè)備設(shè)施完好無泄漏現(xiàn)象，并確定監(jiān)控重點區(qū)域、設(shè)備設(shè)施。升壓作業(yè)開始前，確保升壓點儀器儀表、調(diào)壓器設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等處于正常運行狀態(tài)。

3.3.2隔離

需要關(guān)閉的閥門(含新建管網(wǎng)支管預(yù)留閥門)在升壓作業(yè)前要確認關(guān)閉嚴密。

3.3.3控制

(1)升壓前，下發(fā)經(jīng)審批后的升壓作業(yè)方案，說明作業(yè)范圍，只在規(guī)定時間和規(guī)定范圍內(nèi)作業(yè)。

(2)由公司分管副總經(jīng)理組織召開專題會議，確定作業(yè)相關(guān)的規(guī)定制度及技術(shù)標準，具體落實到升壓作業(yè)的各個部門、個人職責，并保持作業(yè)人員的相對固定。

(3)由公司分管副總經(jīng)理和安全主管部門負責人，到場全過程監(jiān)護升壓作業(yè)，糾正違紀違章作業(yè)行為。由輸配管理所按區(qū)域落實管網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控人員，現(xiàn)場監(jiān)控管網(wǎng)末端(華府海景、石化十二村、阿什福德城堡酒店、金山衛(wèi)派出所)區(qū)域調(diào)壓器進出口壓力，重要管線段閥門設(shè)施巡查，并做好相關(guān)記錄。監(jiān)控過程中發(fā)現(xiàn)調(diào)壓器進口壓力波動較大，需及時反饋并由技術(shù)部結(jié)合壓力預(yù)警系統(tǒng)進行確認分析。

(4)根據(jù)該工程的風險評價結(jié)果，應(yīng)針對升壓后管網(wǎng)監(jiān)控壓力出現(xiàn)明顯下降及探測發(fā)現(xiàn)有天然氣泄漏的搶修著重編制《應(yīng)急預(yù)案》。主要內(nèi)容包括：①檢測、檢查尋找泄漏點；②燃燒放散或打開控制閥門降壓；③判斷管線泄漏范圍，實施開挖；④搶修人員按照搶修程序作業(yè)。

由于升壓過程造成的管網(wǎng)斷裂或斷開而引起的燃氣大量泄漏事故都比較嚴重，一旦發(fā)生，必須立即啟動事故報告及搶修流程、必要時疏散周圍人群及向119、120、110求助。

4　應(yīng)急組織機構(gòu)

應(yīng)急組織機構(gòu)成員由總指揮、副總指揮、現(xiàn)場協(xié)助、安全監(jiān)督、作業(yè)班組(閥門操作組、調(diào)壓器操作組、放散組、警戒組、搶修組、救護組、土方開挖組、后勤保障組、增援組)組成。確定人員后，組織人員學習應(yīng)急方案，明確各自的責任分工，保證事故發(fā)生時，應(yīng)急方案能夠有效運行實施。

5　升壓后運行保障

在升壓作業(yè)結(jié)束后1個月內(nèi)，由輸配管理所組織完成對該升壓區(qū)域內(nèi)的管網(wǎng)設(shè)備設(shè)施進行2次巡查，次月內(nèi)再次完成1次巡查，并制定巡查樣板，做好相關(guān)記錄。

6　結(jié)語

通過本次升壓作業(yè)方案的實施，我們認為，在合理確定升壓參數(shù)的基礎(chǔ)上，對作業(yè)全過程做好危害分析，落實好各項安全預(yù)防措施對升壓作業(yè)的操作可行且有意義。這為后期公司管轄的山陽高壓門站、金衛(wèi)高壓門站之間的高壓管網(wǎng)環(huán)通運行方案的可操作性提供了基礎(chǔ)保障。

Discussion on Operation Scheme of Increasing Pressure for Buried Medium-pressure Pipeline

Shanghai Jinshan Natural Gas Co.,Ltd.Kong Lingyun

In this paper a feasible scheme of increasing pressure for buried medium-pressure pipeline was made. In combination with the practice of booster operation of gas pipe network on Meng Shan Road in Jinshan district，the author discusses some risk control and emergency measures for important phases in details.

increasing pressure, operation scheme, control measure