天然气置换管道液化气庭院小区实施方案

陈纪武

(晋中市中心城区洁源天然气有限公司，山西晋中 030600)

晋中市榆次区位于山西中部的晋中盆地，素有“太原南大门”“省城门户”之称，全区面积1 311 km2，人口63万人，从20世纪90年代初，为改善大气环境，城区内开始使用焦炉煤气供气，近二十年来，随着城市化的高速发展，城区内已由原先单一的焦炉煤气气源增长为焦炉煤气、天然气和管道液化气三种集中供气方式，燃气公司主要包括晋煤下属的太原煤炭气化晋中燃气公司和国新能源控股的晋中市中心城区洁源天然气有限公司，另外还有几家私营的管道液化气公司。

新建街晋华小区于2004年开工建设，共34幢楼1 494户，均是6层多层住宅楼和临街商铺，配套燃气工程由晋中蓝海燃气公司承建，使用的是管道液化气，并建有气化站一座，由于小区内多居住着原晋华纺织厂退休老职工，管道液化气气价昂贵，且供气不稳定，住户怨声载道，强烈要求置换成天然气，受晋中市住建局委托，2012年7月份我公司与小区业主代表签定了置换协议，并制定方案实施。

1 气体特性

1)天然气。

晋中市中心城区洁源天然气有限公司是山西天然气股份有限公司绝对控股的城市燃气公司，采用气源来自国家级干网陕京二线大盂—平遥输气支线，于2008年2月投产运行，城区内采用中压一级管网输配系统，门站位于晋中经济开发区杨盘，设计供气量50万Nm3/d，门站出口压力0.25 MPa主管网基本覆盖城区以北，2012年销气量1 600万Nm3。

根据气源单位长庆油田分公司提供的天然气组分分析报告中看出:天然气中甲烷含量94.2%，总烃含量97.9%，密度0.717 kg/cm3，相对比重 0.59，高位热量 37.56 MJ/Nm3，低位热量 33.86 MJ/Nm3，爆炸极限5%～15%，气源稳定，气质优良。

2)管道液化气。

液化石油气主要来自于炼油厂的催化裂解装置，其主要成分是丙烷、丙烯、丁烷和丁烯，液化石油气比空气重，其比重为空气的1.5倍 ～2倍，热量 25 000 kcal/Nm3，爆炸极限在 1.7% ～9.7%，因而液化石油气一旦漏泄一般积聚在凹处，具有易燃易爆的特点。

管道液化气，即对液化气实行管道化输送，通过小区内建气化站，将液态气气化后，再经调压后通过管道输送到用户家中，新建街小区液化气气源采用多组50 kg钢瓶，建气化站通过电加热强制气化的方式。

2 存在的问题

1)由于液化气公司先期设计，施工管理不到位，隐蔽工程，竣工资料缺失，加之小区内地面现状已大量绿化、硬化，现只凭一张多年前施工的草图来找地下管网非常困难。2)新建街晋华小区户数多，楼房多，且居住的多是年龄偏大的离退休人员，基本在家开灶，做方案时应充分考虑住户的实际情况，分片停气置换，以便更好地服务于用户。3)管道液化气施工时有局部地方不规范，包括材料，需要做隐患排查清除。4)由于两类燃气组分、热值等不同，灶具不适配，需要更换改造。

3 实施方案

3.1 划片分区置换

根据晋中蓝海燃气公司提供的施工平面草图，我们多次深入实地并根据现场情况，将置换小区分成四片，且按序置换，具体情况见表1。

3.2 置换思路

新建街中压天然气管道于2008年建设，位置在路面花池下，管径PE200，且当年根据晋华小区东、西分片实际情况，施工时已分别在小区的东门、西门预留了三通，运行压力0.25 MPa，并且东、西两片小区分别新增两座调压柜(Q=500 Nm3/h)(见图1)，中压通过调压柜减压成3 kPa后入户。

表1 小区楼号及户数汇总表

首先，我们在东区16号楼与17号楼之间不停输夹管做PE直埋球阀，关掉此阀门，17号楼～20号楼停气改造置换，其余楼房正常供液化气，安装东小区调压柜与原管网碰通，改造完成后，17号～20号率先置换完成天然气。其次，在12号楼与13号楼之间不停输夹管做PE直埋球阀，关掉此阀门，1号楼～11号楼正常供液化气，11号楼～16号楼进行施工改造，完成后，开启16号楼与17号楼之间PE直埋球阀，12号楼～20号楼均置换成天然气。以此类推，在3号楼与4号楼之间新增PE直埋球阀，在西小区安装调压柜(500 Nm3/h)，形成两片小区分区调压供气，低压管网环通，先置换4号楼～11号楼，保持1号楼～3号楼液化气正常供气，再改造1号楼～3号楼，最后1号楼～20号楼全部置换改造完成，断开气化站供气主管(1号楼西端)，新增PE阀门全部开启。

3.3 材料情况说明

新建街晋华小区管道液化气工程始建于2004年，当时对住户的承诺也是将来置换天然气，那时晋中太原的燃气公司室外管材基本上均使用钢管，晋中蓝海燃气公司率先使用了燃气聚乙烯塑料管(俗称PE管)，现在看来是明智之举。我公司目前室外管材使用的是PE80 SDR11的燃气管材，所以同类型管材，小区室外庭院管网不会腐蚀穿孔，不用考虑更换。但引入管部分有用PE管的，违背了CJJ 63-2008聚乙烯燃气管道工程技术规程1.0.3聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管严禁于地上设燃气管道和室外明设燃气管道，必须整改(见图2，图3)。

原液化气主管阀门选用的是常规的铜球阀，在打压过程中有内漏的情况，针对此问题，1层主阀全部更换为Q11F-16燃气专用内螺纹球阀。

3.4 天然气计量系统

原管道液化气表已使用了8年，根据国家质监部门JJG 577-2005 膜式燃气表7.2.5.1 规定。

对于最大流量qmax≤10 m3/h的燃气表只做首次强制检定，限期使用，到期更换。

1)以天然气为介质的燃气表使用期限一般不超过10年。

2)以人工燃气、液化石油气等为介质的燃气表使用期限一般不超过6年。

该小区的燃气表已属超期服役，为保证收费系统的统一，杜绝隐患，原管道液化气安装的燃气表全部更换成天然气公司的IC卡智能表。

3.5 凝水缸的拆除

原管道液化气庭院主管道东西区各装有一个凝水缸，因为天然气是干气，为保证管网运行安全，拆除凝水缸，用电熔套筒和短管与原管线连接。

4 施工改造程序

4.1 户内施工

1)停气后关闭立管阀门。2)在顶层或引入管三通墙头处打开，放散管中剩余液化气，保证施工现场通风良好，无异味后方可施工。3)将原液化气表更换，并逐户打压做气密性试验，个别表旋塞及单气嘴有问题的全部拆除更换。

4.2 庭院管网施工

1)根据前面所述改造PE管暴露在外的引入管，在做围护时有条件的可在室外多设一个阀门。2)利用惰性气体氮气进行管网复压。

为防止液化气混合气与空气接触在施工中遇明火发生燃爆事故，决定用惰性气体氮气进行复压，根据CJJ 33-2005城镇燃气输配工程施工及验收规范2.4.3中规定:设计压力小于5 kPa时，试验压力应为20 kPa，做严密性试验，合格为止。

5 综合经验

我公司从2012年9月起至12月，历时三个多月，除按既定方案严格施工，安全管理，在实际施工中尤其是庭院管网复压过程中遇到了重重困难，微漏现象不止，泄漏点分布多外，施工难度不言而喻，在停气过程中也积极与用户沟通协调，得到了用户的理解和支持，面对天然气置换进程的加快，晋中市榆次城区内还分布着大大小小三万余户管道液化气用户，此次工程的顺利实施对下一阶段天然气置换管道液化气工程积累了丰富的实践经验。

［1］GB 50028-2006，城镇燃气设计规范［S］.

［2］CJJ 63-2008，聚乙烯燃气管道工程技术规程［S］.

［3］CJJ 33-2005，城镇燃气输配工程施工及验收规范［S］.