城市燃氣管網泄漏搶修的技術方案

王銳(沈陽康平燃氣有限公司，遼寧 沈陽 110500)

0 引言

燃氣已經成為城市能源結構的重要組成部分。由于燃氣本身具有易燃易爆的性質，而有些燃氣管道在長期運行中出現了不同程度的老化現象，燃氣泄漏的概率大大增加。因此，相關部門應根據燃氣管網建設情況制定燃氣泄漏搶修方案，一旦發生燃氣泄漏時能夠及時采取應對措施，為城市的安定發展及人們的生命財產安全提供保障。

1 燃氣管網搶修的重要性

近些年我國天然氣的發展與利用較快，大范圍的燃氣管網建設已初具規模。當前我國天然氣輸送管道大部分都是鋼管，由于受到自然環境的腐蝕、自然沉降，或者受到外力作用都有可能發生燃氣泄漏，引發火災或爆炸，其危害不堪設想。因此，在當前燃氣管網密集的情況下，針對燃氣泄漏制定搶修措施是預防災害發生的最直接有效的辦法。隨著人們安全意識的逐步提高，安全措施的逐步完善，燃氣管網的安全運行水平也在逐年提高，燃氣泄漏事故明顯減少，但是燃氣泄漏事故依然是威脅社會安定發展的關鍵因素，這給燃氣企業的安全管理提出了更高的要求[1]。

當燃氣泄漏事故發生時必須及時進行搶修，杜絕爆炸災害的發生。燃氣泄漏搶修是燃氣企業日常工作的重要內容之一，但是尚缺乏統一的技術標準與規范，有些泄漏事故的發生其直接原因就是燃氣企業相關責任人員沒有做好燃氣管網的維護檢修工作，當燃氣泄漏后沒有及時發現，當燃氣濃度達到爆炸極限時發生爆炸事故。燃氣管網屬于“城市生命線工程”的重要組成部分，各級政府、部門、基層組織、企事業單位以及個人都應重視燃氣安全問題，科學應對燃氣泄漏突發事件，最大程度的減少因燃氣泄漏給社會造成的危害。燃氣企業在燃氣泄漏搶修方面均有較為豐富的經驗，但是缺少對這些寶貴經驗的總結。因此，根據燃氣管網泄漏的特點，結合以前搶修的寶貴經驗，制定系統的、有針對性的搶修技術方案，力保在燃氣泄漏事件發生時能夠及時完成泄漏搶修，是當前確保燃氣安全生產和城市安全用氣的根本性舉措。

2 燃氣管網泄漏搶修技術方案分類

燃氣管道屬于壓力管道，當發生燃氣泄漏時目前較為常用的方法有兩種：不帶壓置換補漏和帶壓不置換補漏，這兩種方案應綜合考慮燃氣泄漏時管道的壓力、溫度和燃氣管道的荷載情況而定。

2.1 不帶壓置換補漏方案

當燃氣管道發生泄漏時，關閉泄漏段兩端的閥門，將該段管道內的燃氣放空，在管道內部注入惰性氣體將剩余燃氣進行置換，然后再利用空氣將管道內部的惰性氣體置換出來，置換完成之后進行檢測，確定檢測各項指標達到作業要求時，再更換發生泄漏的管道。更換的新管道采用焊接的方法，管道更換完成后對焊接部位采用X射線無損檢測的方法進行檢測，當前確定檢測合格后再使用置換的方法完成燃氣與空氣的置換[2]。這種方法的優點是施工難度小、焊接效果好，能夠快速完成管道補漏。缺點則是需要關閉供氣閥門，影響到其他用戶的用氣需求，容易在社會上造成一些不良的影響。

2.2 帶壓不置換補漏方案

這種方法一般不會影響到管道的正常運行，減少因停氣造成的損失，對用戶的影響比較小，因此使用頻率較多。通常帶壓不置換補漏還細分為動火和不動火兩種方法：

2.2.1 帶壓動火搶修方案

當采用帶壓動火方案時應視管道內壓力情況而定。

(1)降壓動火方案。顧名思義，當管網發生泄漏時，在動火焊接之前應先降低泄漏段管道內的燃氣壓力，當達到安全壓力時再進行焊接作業。降壓前先關閉控制閥門，管網內留存的燃氣可供用戶臨時使用，可減少燃氣放散時造成資源的浪費和對環境的污染，在降壓過程中做好壓力觀測，達到安全級別時再進行焊接，完成補漏作業。焊接過程嚴格按照技術標準要求進行操作，焊接完成后按照技術要求緩慢升高管網內的燃氣壓力，做好焊接部位的壓力監測，防止出現漏點。等確定焊接作業合格后恢復燃氣管網的運行狀態。

(2)機械不停輸封堵搶修方案。是指無需降低管網內部燃氣壓力就可以完成焊接補漏的方案，其做法是在確定泄漏點之后，將專用的四通法蘭焊接在泄漏點的兩側，焊接完作業完成后再在管件上安裝開孔機，然后將管道截斷，再將開孔機拆下來，使用封堵器進行封堵。封堵作業完成后對管道內部進行吹掃，利用平衡孔達到壓力平衡后將泄漏部位的管道切割下來，換上新的管道，再通過焊接的方法將新的管道焊接在舊的管道上面。焊接作業完成后必須進行檢測，保證達到標準要求。壓力平衡管是安裝在來氣側的四通管件的壓力平衡孔上的，使封堵器兩側的壓力達到平等，為保險起見應進行三次檢測，每次間隔5分鐘。當燃氣的濃度達到90%時可以將封堵器拆下，更換下堵器。操作完成后檢測密封效果，檢測結果達到技術標準要求時再安裝蓋板。對四通管件與平衡管件進行防腐處理，處理效果與原管道標準相同。當采用機械不停輸封堵搶修方案時，對用戶的用氣不產生影響，在堵漏過程中沒有明火作業，不會對周圍環境造成影響。具有較高的安全性，在時間上也沒限制，現階段在搶修作業中應用較為廣泛[3]。

2.2.2 帶壓不動火搶修方案

常用的帶壓不動火搶修方案主要用于法蘭連接處的堵漏、更換閥門、管網維護等。

(1)帶壓更換配套設施。在燃氣管網系統中有許多配套設施，如：凝水缸、抽水缸、各種管件等，一旦出現損壞、斷裂等情況，需要先采取降壓措施，將管網內的壓力降到安全壓力值時再帶壓操作，完成配套設施的更換。這種搶修技術方案常常用于低壓管網系統中，但是在施工過程中也必須加強個人安全防護。

(2)連接部位的緊固搶修。在燃氣管網系統中法蘭部位出現漏氣現象較為常見，這是由于金屬管道在使用過程中出現熱脹冷縮而引起的，受冷熱溫度影響法蘭連接部位的螺栓出現松動就會發生燃氣泄漏問題。如果發生泄漏部位的法蘭良好，則只需要擰緊螺栓即可，如果螺栓已經銹蝕嚴重，已經無法擰緊，則可以使用螺栓松動劑，待松動后擰下更換新的螺栓，或者將銹蝕的螺栓直接鋸斷然后更換新的螺栓。更換新螺栓的過程中不允許動火作業，以確保安全。

(3)快速堵漏劑或堵漏器材搶修。在凝水缸底部或一些管件(三通、彎頭等)部位發生燃氣泄漏時，使用快速堵漏劑或者堵漏器材可以在不降壓的情況下及時完成搶修。這種方法較為先進，操作也簡便，能夠在最快的時間內完成漏點的封堵作業。由于施工過程中不產生明火，其安全性得到了保證，快速堵漏劑或堵漏器材能夠在漏點周圍快速形成密封空間，起到密封堵漏的作用。這種方案以快速、簡便、有效等優勢在燃氣管網泄漏搶修中得到了快速的推廣與應用。

3 燃氣管網泄漏搶修技術方案應用建議

3.1 不帶壓置換焊接補漏方案的應用建議

當采用不帶壓置換焊接補漏方案時為了操作安全，必須將泄漏管道內的燃氣排空，置換成惰性氣體后再置換成空氣，通過檢測確定安全后才可以進行焊接補漏，在焊接完成后還需要使用X射線進行無損檢測，確保無泄漏、焊接完好后才能將管道內轉換成燃氣。這種方案的優勢在于不需要帶氣作業，安全性較高，施工的難度低，焊接效率高、效果好。但是在使用這種方案時會對其他用氣用戶產生一些影響，因放散燃氣施工還會污染到生態環境，也會造成能源的浪費[4]。

3.2 帶壓不置換焊接補漏方案的應用建議

帶壓作業中，不動火搶修主要用于燃氣企業的日常維護等，因此可不作為重點研究。上文中已經提到，在帶壓動火搶修作業中常用的方案是降壓動火和機械不停輸動火搶修[5]。

降壓動火搶修方案的優點是對作業環境和管道的要求不高，即使是作業環境狹小也可以快速完成補漏，對于金屬管道銹蝕、受外力破壞、焊接部位損壞等各種突發事件，能夠在較短的時間內完成補漏搶修作業。比如作業面較小、大型機械設備無法進入場地時宜選用降壓動火搶修方案；當燃氣泄漏面積較大，且情況非常緊急時應優先選擇降壓動火方案，其快速搶修的優勢得到體現。但是當中、高壓燃氣管網出現泄漏時，為了作業安全必須進行降壓操作，容易造成資源浪費、環境污染等問題。

機械不停輸動火搶修方案的優點是搶修過程中不需要降壓操作就可以完成補漏，施工過程中不會產生明火，即使是在中、高壓燃氣管網補漏搶修中也可以完美解決。這種方案的安全性與經濟性非常高，不會造成資源與人員的浪費。但是這種方案也有其弊端，因搶修作業中會使用到一些體形較大的機械設備，對泄漏點周圍環境的要求比較高，所以必須當泄漏點的地理位置、周圍環境都滿足施工要求時才可使用。但是當大管徑管道發生泄漏時，如果使用不停輸搶修技術，則應采取監控措施，防止搶修過程中發生泄漏、爆燃、爆炸等危險事故。在實踐中，管道受到外力破壞而引起的泄漏事故采用機械封堵的方法較為適用。另外，在野外遭遇雨雪惡劣天氣時不降壓機械封堵搶修方案基本成為首選的搶修方案。

4 結語

綜上所述，燃氣管網泄漏問題無法完全避免。因此做好燃氣管網泄漏搶修工作意義重大。在搶修作業中應根據泄漏的原因、泄漏點周圍的環境、管網內燃氣壓力情況等合理選擇搶修技術方案，以保證達到快速搶修的目的，避免造成人員和裝備的重大損失，保證向用氣單位或居民的供氣安全。