中小城市天然氣置換中的操作思路

摘要：本文以棗莊市為例，分析了中小城市天然氣置換過(guò)程中原有輸配系統的合理利用和技術(shù)改造，制定了行之有效的置換方案，為類(lèi)似城市的天然氣置換工作提供了借鑒意義。 關(guān)鍵詞：天然氣：置換 西氣東輸工程冀寧線(xiàn)于2008年正式竣工，為沿線(xiàn)城市進(jìn)行天然氣置換帶來(lái)了前所未有的機遇。作為山東省最早使用管道煤氣的城市，棗莊市在焦爐煤氣輸配方面有著(zhù)成熟的管理經(jīng)驗和完整的管道系統，為天然氣置換提供了有利的條件。但天然氣置換畢竟是一項涉及面廣，要求細致的工程，況且焦爐煤氣輸配系統不能完全適用于天然氣的輸配，因此在置換時(shí)需要進(jìn)行深入地研究。 天然氣與焦爐煤氣同為可燃氣體，其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)有很大差異。首先，天然氣不含水蒸氣，雜質(zhì)含量很少，輸送壓力較高；焦爐煤氣中含有水分及煤焦油等雜質(zhì)，輸送壓力較低。其次，天然氣的熱值比焦爐煤氣高出一倍以上，兩者華白數和燃燒勢的差距也很大，因此不能在同一燃具互換使用。鑒于它們之間的特性的差異，在焦爐煤氣向天然氣轉換時(shí)，需要對原有煤氣輸配系統和煤氣設施進(jìn)行適當改造和調整，以保證正常運行。 一、合理制定置換方案，確保平穩過(guò)渡 置換方案的設置需要考慮管網(wǎng)結構、地理環(huán)境以及居民生活水平等因素，方案合理與否又直接影響到置換工作的順利進(jìn)行和今后的安全供氣。因此必須全面考慮，認真細致地制定方案。 棗莊市城市煤氣管網(wǎng)采用的是中一低壓兩級壓力系統。中壓管線(xiàn)沿市區主要路段形成環(huán)網(wǎng)，分布在各區域內的煤氣調壓站將焦爐煤氣由中壓轉為低壓，進(jìn)入低壓管網(wǎng)向居民用戶(hù)供氣。各個(gè)調壓站的低壓管道輻射區域具有獨立性，與相鄰調壓站的低壓管道互不干擾，因此可以作為天然氣置換的基本單位。這樣可以保證已置換的調壓站供應天然氣，而未置換的調壓站仍可正常供應焦爐煤氣。 由于各個(gè)調壓站所供應的用戶(hù)數量差距較大，可以按照供應數量大致劃分置換片區。有的調壓站可以單獨改造，單獨置換，有的可以幾個(gè)調壓站統一改造，同時(shí)進(jìn)行置換。 采用推進(jìn)式置換的方法，從天然氣引入點(diǎn)沿著(zhù)中壓主干管，按照順序一個(gè)一個(gè)對具備條件的片區進(jìn)行置換，直至所有片區均置換完畢。置換過(guò)程中應在片區之間的中壓管道上設置臨時(shí)切斷閥，用來(lái)切斷已置換片區的天然氣和未置換片區的煤氣(如圖)。置換工作應結合調壓站低壓管網(wǎng)改造工作同步進(jìn)行，改造完一個(gè)置換一個(gè)。使置換工作有條不紊的進(jìn)行。 二、原有輸配系統的技術(shù)改造 (一)原有地下管道的改造。棗莊市原有焦爐煤氣中壓管道146.8km(以≥Dg100計)，低壓管道386.2km(以≥Dg50計)，大部分采用PE管或無(wú)縫鋼管焊接敷設。其中，對于尚在設計使用年限內，腐蝕較輕的管道可直接用于輸送天然氣，這樣既可以減少投資，充分發(fā)揮原有管網(wǎng)的作用，又能夠降低改造工作的工程量。對于一些老舊和腐蝕嚴重的管道應重新敷設，消滅安全隱患。對于一部分采用球墨鑄鐵管承插式連接的管道，承插口的密封材料為水泥麻絲或鉛麻絲，用于輸送焦爐煤氣尚可，在輸送較為干燥的天然氣時(shí)其接口密封材料會(huì )脫水干縮，易產(chǎn)生泄漏，必須予以更換。在轉換過(guò)渡期，可以考慮暫時(shí)對天然氣進(jìn)行加濕處理，然后逐步對鑄鐵管道進(jìn)行改造。 (二)地上管與八戶(hù)管的改造。原有的地上管與入戶(hù)管大多為鍍鋅鋼管螺口連接，填料以鉛油麻絲為主，部分采用聚四氟乙烯生料帶密封。2004年以后新裝煤氣用戶(hù)均采用室外集中表箱，鋁塑管分戶(hù)引入的安裝方式。對于用聚四氟乙烯生料帶密封的接口可以不做改動(dòng)，而采用鉛油麻絲密封的接口，輸送干燥的天然氣時(shí)，同樣有密封填料脫水干縮造成漏氣的問(wèn)題，因此必須進(jìn)行改造處理?？梢岳酶脑斓臋C會(huì )，將原室內掛表的用戶(hù)統一改為室外集中掛表，既能夠提高安全保證，又有利于以后的管理工作。 (三)調壓設施的改造。原有煤氣調壓設施一般稍作改動(dòng)即可適用于天然氣的調壓。但由于煤氣是濕燃氣，施工中進(jìn)入管內的灰塵、運行時(shí)產(chǎn)生的鐵銹、煤氣本身夾帶的雜質(zhì)等平時(shí)黏附于管底。在轉換為輸送天然氣后，這些雜質(zhì)逐漸脫水干燥，最后隨著(zhù)燃氣的流動(dòng)在管道內飛揚，結果是堆積于閥門(mén)、調壓器及管道彎頭等處，造成閥門(mén)失靈和管道阻塞，甚至會(huì )使調壓器壓力異常而產(chǎn)生事故。為防止此類(lèi)事故發(fā)生必須在每個(gè)調壓器前加裝過(guò)濾器裝置，定期進(jìn)行清理。 (四)壓力級制的選擇。合理確定城市天然氣的壓力級制，不僅可以降低工程費用，而且有利于日常的輸配運行管理。壓力級制應根據現有輸配系統的情況合理選擇。原有的輸配系統為中壓(0.1MPa)、低壓(0.005MPa)兩級供氣。由于天然氣主管道壓力較高，所以在設計壓力方案時(shí)，可以根據需要重建壓力級制，充分利用天然氣的壓能。實(shí)踐中考慮到原有管網(wǎng)的設計能力，將天然氣中壓管網(wǎng)運行壓力設定為0.2MPa，焦爐煤氣壓力不變，采用新區新級制，老區老級制的方式運行，隨著(zhù)置換的完成，逐步過(guò)渡到統一壓力。