城市燃气管网泄漏抢修的技术方案

王锐(沈阳康平燃气有限公司，辽宁 沈阳 110500)

0 引言

燃气已经成为城市能源结构的重要组成部分。由于燃气本身具有易燃易爆的性质，而有些燃气管道在长期运行中出现了不同程度的老化现象，燃气泄漏的概率大大增加。因此，相关部门应根据燃气管网建设情况制定燃气泄漏抢修方案，一旦发生燃气泄漏时能够及时采取应对措施，为城市的安定发展及人们的生命财产安全提供保障。

1 燃气管网抢修的重要性

近些年我国天然气的发展与利用较快，大范围的燃气管网建设已初具规模。当前我国天然气输送管道大部分都是钢管，由于受到自然环境的腐蚀、自然沉降，或者受到外力作用都有可能发生燃气泄漏，引发火灾或爆炸，其危害不堪设想。因此，在当前燃气管网密集的情况下，针对燃气泄漏制定抢修措施是预防灾害发生的最直接有效的办法。随着人们安全意识的逐步提高，安全措施的逐步完善，燃气管网的安全运行水平也在逐年提高，燃气泄漏事故明显减少，但是燃气泄漏事故依然是威胁社会安定发展的关键因素，这给燃气企业的安全管理提出了更高的要求[1]。

当燃气泄漏事故发生时必须及时进行抢修，杜绝爆炸灾害的发生。燃气泄漏抢修是燃气企业日常工作的重要内容之一，但是尚缺乏统一的技术标准与规范，有些泄漏事故的发生其直接原因就是燃气企业相关责任人员没有做好燃气管网的维护检修工作，当燃气泄漏后没有及时发现，当燃气浓度达到爆炸极限时发生爆炸事故。燃气管网属于“城市生命线工程”的重要组成部分，各级政府、部门、基层组织、企事业单位以及个人都应重视燃气安全问题，科学应对燃气泄漏突发事件，最大程度的减少因燃气泄漏给社会造成的危害。燃气企业在燃气泄漏抢修方面均有较为丰富的经验，但是缺少对这些宝贵经验的总结。因此，根据燃气管网泄漏的特点，结合以前抢修的宝贵经验，制定系统的、有针对性的抢修技术方案，力保在燃气泄漏事件发生时能够及时完成泄漏抢修，是当前确保燃气安全生产和城市安全用气的根本性举措。

2 燃气管网泄漏抢修技术方案分类

燃气管道属于压力管道，当发生燃气泄漏时目前较为常用的方法有两种：不带压置换补漏和带压不置换补漏，这两种方案应综合考虑燃气泄漏时管道的压力、温度和燃气管道的荷载情况而定。

2.1 不带压置换补漏方案

当燃气管道发生泄漏时，关闭泄漏段两端的阀门，将该段管道内的燃气放空，在管道内部注入惰性气体将剩余燃气进行置换，然后再利用空气将管道内部的惰性气体置换出来，置换完成之后进行检测，确定检测各项指标达到作业要求时，再更换发生泄漏的管道。更换的新管道采用焊接的方法，管道更换完成后对焊接部位采用X射线无损检测的方法进行检测，当前确定检测合格后再使用置换的方法完成燃气与空气的置换[2]。这种方法的优点是施工难度小、焊接效果好，能够快速完成管道补漏。缺点则是需要关闭供气阀门，影响到其他用户的用气需求，容易在社会上造成一些不良的影响。

2.2 带压不置换补漏方案

这种方法一般不会影响到管道的正常运行，减少因停气造成的损失，对用户的影响比较小，因此使用频率较多。通常带压不置换补漏还细分为动火和不动火两种方法：

2.2.1 带压动火抢修方案

当采用带压动火方案时应视管道内压力情况而定。

(1)降压动火方案。顾名思义，当管网发生泄漏时，在动火焊接之前应先降低泄漏段管道内的燃气压力，当达到安全压力时再进行焊接作业。降压前先关闭控制阀门，管网内留存的燃气可供用户临时使用，可减少燃气放散时造成资源的浪费和对环境的污染，在降压过程中做好压力观测，达到安全级别时再进行焊接，完成补漏作业。焊接过程严格按照技术标准要求进行操作，焊接完成后按照技术要求缓慢升高管网内的燃气压力，做好焊接部位的压力监测，防止出现漏点。等确定焊接作业合格后恢复燃气管网的运行状态。

(2)机械不停输封堵抢修方案。是指无需降低管网内部燃气压力就可以完成焊接补漏的方案，其做法是在确定泄漏点之后，将专用的四通法兰焊接在泄漏点的两侧，焊接完作业完成后再在管件上安装开孔机，然后将管道截断，再将开孔机拆下来，使用封堵器进行封堵。封堵作业完成后对管道内部进行吹扫，利用平衡孔达到压力平衡后将泄漏部位的管道切割下来，换上新的管道，再通过焊接的方法将新的管道焊接在旧的管道上面。焊接作业完成后必须进行检测，保证达到标准要求。压力平衡管是安装在来气侧的四通管件的压力平衡孔上的，使封堵器两侧的压力达到平等，为保险起见应进行三次检测，每次间隔5分钟。当燃气的浓度达到90%时可以将封堵器拆下，更换下堵器。操作完成后检测密封效果，检测结果达到技术标准要求时再安装盖板。对四通管件与平衡管件进行防腐处理，处理效果与原管道标准相同。当采用机械不停输封堵抢修方案时，对用户的用气不产生影响，在堵漏过程中没有明火作业，不会对周围环境造成影响。具有较高的安全性，在时间上也没限制，现阶段在抢修作业中应用较为广泛[3]。

2.2.2 带压不动火抢修方案

常用的带压不动火抢修方案主要用于法兰连接处的堵漏、更换阀门、管网维护等。

(1)带压更换配套设施。在燃气管网系统中有许多配套设施，如：凝水缸、抽水缸、各种管件等，一旦出现损坏、断裂等情况，需要先采取降压措施，将管网内的压力降到安全压力值时再带压操作，完成配套设施的更换。这种抢修技术方案常常用于低压管网系统中，但是在施工过程中也必须加强个人安全防护。

(2)连接部位的紧固抢修。在燃气管网系统中法兰部位出现漏气现象较为常见，这是由于金属管道在使用过程中出现热胀冷缩而引起的，受冷热温度影响法兰连接部位的螺栓出现松动就会发生燃气泄漏问题。如果发生泄漏部位的法兰良好，则只需要拧紧螺栓即可，如果螺栓已经锈蚀严重，已经无法拧紧，则可以使用螺栓松动剂，待松动后拧下更换新的螺栓，或者将锈蚀的螺栓直接锯断然后更换新的螺栓。更换新螺栓的过程中不允许动火作业，以确保安全。

(3)快速堵漏剂或堵漏器材抢修。在凝水缸底部或一些管件(三通、弯头等)部位发生燃气泄漏时，使用快速堵漏剂或者堵漏器材可以在不降压的情况下及时完成抢修。这种方法较为先进，操作也简便，能够在最快的时间内完成漏点的封堵作业。由于施工过程中不产生明火，其安全性得到了保证，快速堵漏剂或堵漏器材能够在漏点周围快速形成密封空间，起到密封堵漏的作用。这种方案以快速、简便、有效等优势在燃气管网泄漏抢修中得到了快速的推广与应用。

3 燃气管网泄漏抢修技术方案应用建议

3.1 不带压置换焊接补漏方案的应用建议

当采用不带压置换焊接补漏方案时为了操作安全，必须将泄漏管道内的燃气排空，置换成惰性气体后再置换成空气，通过检测确定安全后才可以进行焊接补漏，在焊接完成后还需要使用X射线进行无损检测，确保无泄漏、焊接完好后才能将管道内转换成燃气。这种方案的优势在于不需要带气作业，安全性较高，施工的难度低，焊接效率高、效果好。但是在使用这种方案时会对其他用气用户产生一些影响，因放散燃气施工还会污染到生态环境，也会造成能源的浪费[4]。

3.2 带压不置换焊接补漏方案的应用建议

带压作业中，不动火抢修主要用于燃气企业的日常维护等，因此可不作为重点研究。上文中已经提到，在带压动火抢修作业中常用的方案是降压动火和机械不停输动火抢修[5]。

降压动火抢修方案的优点是对作业环境和管道的要求不高，即使是作业环境狭小也可以快速完成补漏，对于金属管道锈蚀、受外力破坏、焊接部位损坏等各种突发事件，能够在较短的时间内完成补漏抢修作业。比如作业面较小、大型机械设备无法进入场地时宜选用降压动火抢修方案；当燃气泄漏面积较大，且情况非常紧急时应优先选择降压动火方案，其快速抢修的优势得到体现。但是当中、高压燃气管网出现泄漏时，为了作业安全必须进行降压操作，容易造成资源浪费、环境污染等问题。

机械不停输动火抢修方案的优点是抢修过程中不需要降压操作就可以完成补漏，施工过程中不会产生明火，即使是在中、高压燃气管网补漏抢修中也可以完美解决。这种方案的安全性与经济性非常高，不会造成资源与人员的浪费。但是这种方案也有其弊端，因抢修作业中会使用到一些体形较大的机械设备，对泄漏点周围环境的要求比较高，所以必须当泄漏点的地理位置、周围环境都满足施工要求时才可使用。但是当大管径管道发生泄漏时，如果使用不停输抢修技术，则应采取监控措施，防止抢修过程中发生泄漏、爆燃、爆炸等危险事故。在实践中，管道受到外力破坏而引起的泄漏事故采用机械封堵的方法较为适用。另外，在野外遭遇雨雪恶劣天气时不降压机械封堵抢修方案基本成为首选的抢修方案。

4 结语

综上所述，燃气管网泄漏问题无法完全避免。因此做好燃气管网泄漏抢修工作意义重大。在抢修作业中应根据泄漏的原因、泄漏点周围的环境、管网内燃气压力情况等合理选择抢修技术方案，以保证达到快速抢修的目的，避免造成人员和装备的重大损失，保证向用气单位或居民的供气安全。