范文一:燃气管道的安全管理
燃气管道的安全管理
压力管道是生产、生活中广泛使用的可能引起燃爆或中毒事故的危险性较大的特种设备。
燃气管道作为压力管道的一种,其特点为多埋于地下,经过人口密集区,施工与检验、检
修难度大,受地理条件的限制及外界原因的影响,易发生火灾、爆炸或中毒事故,造成较
大的社会影响及危害。目前,北京市外管网燃气管线已达7 000千米。因此,对燃气管道存
在的安全问题进行分析,提出有效的防范措施,对确保北京市燃气管网安全、稳定、正常
供气具有重要的现实意义。
一、燃气管线存在的主要问题
北京市燃气集团有限责任公司担负着全市燃气管道外管网的日常运行和维护管理工作。据
统计,2004年公司共处理突发事故156起。其中,腐蚀造成的漏气事故占突发事故的36.5%,施工挖断造成漏气事故占突发事故的35.3%。具体原因可分为:
(一)管道腐蚀近几年,随着首都建设事业的发展和城市设施的不断加强,地下金属燃气
管道大量增加。地下金属燃气管道的寿命多则20余年,少则只有2~3年,腐蚀穿孔事故时
有发生,造成了巨大的经济损失和严重的社会影响。通过多次对腐蚀穿孔漏气事故抢修,
可以归纳出燃气管线的腐蚀主要有以下几种情况: 1. 燃气管道投入使用年限过长由于燃
气内存在焦油、萘等杂质,对管壁常年腐蚀,造成内腐蚀穿孔。 2. 电化学腐蚀由于管线
穿越不同类型的地质,沿线土壤透气性等物理化学参数有较大变化,导致管段两端存在明
显的电位差,造成电化学腐蚀。 3. 杂散电流腐蚀近几年由于电信业的大规模发展,地下
电力、电信管道猛增,漏气电流以管线作为回流通路,导致流出点的局部坑蚀。 4. 防腐
层破坏由于施工人员在管道施工中不遵守操作规程,在下管时破坏了管道外的防腐层,防
腐层起不到应有的保护作用,致使管道受外界环境的影响,造成腐蚀穿孔。
(二)野蛮施工对燃气管道的破坏随着城市建设的高速发展,施工项目、建设工地越来越
多,野蛮施工行为屡禁不止,构成对地下燃气设施安全的巨大威胁。燃气管道遭受损坏,
会导致火灾、爆炸、中毒及燃气供应中断等恶性事故,影响极其恶劣。
(三)燃气管道位于交通要道随着首都城市建设的高速发展,三环路、四环路的建成使用,
许多原来敷设在便道、绿地上的燃气管道,在新的道路建成,老的道路拓宽后,变成了敷
设在城市主路、辅路上的燃气管道。如东三环高压线就敷设在三环路的辅路上。目前,道
路上的燃气管道共计约917千米。这些燃气管道敷设在道路上,运行管理极为不便。北京
市目前有机动车185万辆,非机动车近100万辆。白天,大量的机动车在道路上高速行驶,
管线运行人员很难正常维护道路上的燃气管线。当运行人员对道路上的燃气管道和燃气设
施进行检查、维护时,经常造成交通堵塞。而一旦发现燃气管道漏气,进行紧急抢修时,
就要通知交通管理局断路,给交通带来极大的不便。
(四)违章占压燃气管线目前,历史遗留的各类占压燃气管线的违章建筑较多。这些违章
建筑影响了燃气管道的安全运行,正常维护检修和紧急抢修,形成了极大的隐患。尤其是
这些违章建筑大部分都有人居住,且在燃气管道安全距离内形成了密闭空间,一旦燃气泄
露,极易发生中毒、着火、爆炸等事故,造成生命和财产的巨大损失。同时,还有新发生
的违章行为,它们绝大多数是由新工程验收通气带来的。有些煤改气的供暖用气工程在验
收时,就在未通气的管线上建有房屋、市政设施,栽有绿化树木等,由于急于给老百姓供
暖,往往在违章没有解决的情况下,就进行了通气,而事后相关单位对违章却漠不关心,
推来推去,无人协助运行管理单位进行解决,从而造成新的违章行为发生。
(五)安全意识和安全知识缺乏主要表现在对压力管道安全知识缺乏和对压力管道有关介
质(如液化石油气、人工煤气及天然气)安全知识贫乏。
(六)安全距离不足压力管道与其它设施距离不合规范,压力管道与生活设施安全距离不
足。
(六)焊缝缺陷无证焊工施焊;焊接不开坡口,焊缝未焊透,焊缝严重错边或其它超标缺陷造成焊缝强度低下;焊后未进行检验和无损检测查出超标焊接缺陷。
(七)违章操作无安全操作制度或有制度不严格执行。
二、防范措施
(一)加强压力(燃气)管道的安全管理基础工作燃气管道作为危险性较大的特种设备,正式列入安全管理与监察规程只有9年时间,许多人因此而对燃气管道安全意识淡薄。已发生的多起事故已经给人们敲了警钟。北京市燃气集团有限公司燃气输配分公司作为主要负责北京市燃气外管网的输送单位,为确保燃气管网安全、稳定、正常供气,不仅制定了严格的管网运行、维修、检修等安全管理制度及安全操作规程,各管网管理所还设置了专职安全员,负责燃气管网的安全管理工作。同时,为提高全员的技术水平和安全意识,公司还定期、不定期地开展各种安全教育、安全培训,2005年上半年共举办公司级安全教育2次,受教育人次达4000余人。
(二)新建、改建、扩建的压力(燃气)管道实施规范化的监督检验监督检验就是检验单位作为第三方,监督安装单位安装施工的压力管道工程的安全质量,使之符合设计图纸及有关规范标准的要求。压力管道安装安全质量的监督检验是一项综合性技术要求很高的工作。监督检验人员既要熟悉有关设计、安装、检验的技术标准,又要了解安装设备的特点、工艺流程。这样才能在监督检验中正确执行有关标准规程规定,保证压力管道的安全质量。通过压力管道安装安全质量的监督检验,可以控制事故的发生。从锅炉、压力容器的监检的成功经验来看,实施公正的、权威的第三方监督检验,对降低事故率起到了十分积极的作用。监督检验控制内容有两方面:安装单位的质量管理体系和压力管道安装安全质量。
实践证明,实施规范化的监督检验是保证压力(燃气)管道安全运行的必要条件之一。
(三)制定压力(燃气)管道定期检验计划,安排附属仪器仪表、安全防护装置、测量调控装置的定期校验和检修工作在燃气管网运行中,我们对在用管道进行管龄鉴定,按投产年限,有计划地安排停输检查、大修,包括对管道的清洗、通球、加电保护(防止电化学腐蚀)、加装绝缘接头等保护措施及加装内衬等方法,延长管道寿命,并按照国家有关规定,定期对压力表、安全阀进行校验,对调压器、过滤器进行检修。为降低因腐蚀造成的燃气管道泄露事故,我公司制定了阴极保护测试桩检测制度。每年对所有的测试桩进行全面检测,每个季度至少抽查20%,各管网管理所的运行人员每月对检测桩进行一次全面检测,每季度将检测结果报防腐公司,进行分析,及时解决发现的问题。
(四)清除违章,减少不安全隐患城市燃气管网是城市基础设施的重要组成部分,犹如城市的命脉,地下燃气一旦泄露,将给人民群众的生命财产安全造成巨大损失。因此,我们在严抓施工质量管理的同时,还要加强管线的运行管理,努力消除外来的不安全隐患。加强地下燃气管线的安全运行,不仅是燃气行业管理人员的责任,也是全体市民的共同责任。根据建设部1998年第62号令(《城市燃气管理办法》)和市政府1998年第10号令(《北京市城市燃气管理办法》)规定:任何单位和个人都无权随意改动燃气设施,或在燃气管道安全防护带内建设与燃气管道无关的建筑物、构筑物,挖坑、取土、植树、埋杆、堆物、堆料、爆破、钻探或从事其它妨碍燃气管道安全的行为。上述规定是为了保证燃气管道施工和检修时与周围的建筑物、管道等互不干扰,也是为了避免漏出的燃气影响相邻管道的正常运行,或溢入建筑物内,造成火灾、爆炸等事故。目前,在煤气、天然气管网中,违章行为主要以在安全防护带内建筑与燃气管道无关的建筑物(包括住宅、厂房、商业用房等)、构筑物(包括水池、烟筒、水塔等实体)为主。
根据违章建筑物或构筑物在安全防护带内距燃气管道的距离不同,此类违章行为又可分为
以下两种情况:
一是建筑物、构筑物直接占压燃气管道;
二是建筑物、构筑物进入防护带,距管道过近。前一类违章危害尤其大,已列入北京市2005年整改规划。因为目前敷设燃气管道一般采用直埋的形式,长期承受非法建筑物、构筑物的重量,很容易使管道疲劳,形成裂缝,甚至断开,这样,泄露的燃气必将严重威胁周围居民及建筑的安全。至于日常工作中,燃气输配分公司对燃气管道进行经常性、季节性的检查、维护、保养,由于违章建筑物、构筑物占用了空间,会使正常的维修工作难以展开。 另外,还有一类违章是指未经批准擅自拆、改户外燃气管道或设施。此类违章相对前一类违章而言,数量上虽少,但更容易发生意外,造成难以预料的后果。在安全检查中,我们就曾发现某平房住户在附近天然气管道上钻孔,接出软管后,非法使用天然气。幸亏及时发现并制止,否则后果不堪设想。针对上述违章行为,我们加强了管线巡视力度,严格执法,消除违章,强化管理。对违章建筑、违章摊点做到早发现、早制止、早纠正,并按照有关法规依法处理。同时,我们还定期对管网进行“主动查漏法”,即:查漏计划、查漏队伍、多种仪器综合使用(查漏车、探管仪、钻孔机、检漏仪),而不是哪里出现了问题,才到那里检测。
(五)制定应急方案及措施由于燃气行业的特殊性,为确保安全、稳定、正常供气,应制定燃气设备突发性事故应急预案,要求预案适用于已投入运行的燃气输气设备和储气设备。依据中华人民共和国行业标准《城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程》 和北京燃气集团《安全管理制度》《安全操作规程》、燃气集团输配分公司 《安全管理体系》中的有关规定,预案内容分为实施抢修作业和抢修方案两部分,包括适用范围,人员组织结构,抢修流程及说明,实施方案和抢修抢险器材配备等内容,还要开展多次安全演习,以备事
故发生后,及时奔赴现场,把损失减少到最低限度。近年来,北京市加快城市建设与发展,全面启动奥运工程,天然气供应量迅猛增加。按照北京市规划目标,2005年的天然气用量将达到30亿m3,2008年要达到40~50m3。由此可见,在今后一个时期,北京市天然气基础设施建设将呈现持续快速发展的态势。为此,我们要围绕“安全供气”中心任务,加大科技投入,以强化管理为主题,以完善制度、落实责任、提高效率、降低成本为主线,强化安全工作,逐步建立健全安全管理体系,由传统、被动、辅助、滞后的安全管理模式变为现代、主动、本质、超前的安全管理模式,确保燃气管道的安全运行。
范文二:燃气管道的安全管理
【摘要】当今世界,城市燃料燃气化,城市燃气管道化是城市现代化的重要标志之一,我国大多数大中城市相继建立起了管道燃气设施。但随之而来的燃气管网运行的安全问题也越来越突出,确保城市燃气管网安全运行已成为发展燃气事业的当务之急。针对加强城市燃气管网安全运行措施做一下分析总结。
【关键词】燃气管网;安全运行
燃气管道作为压力管道的一种,其特点为多埋于地下,经过人口密集区。施工与检验、检修难度大,受地理条件的限制及外界原因的影响,易发生火灾、炸或中毒事故,造成较大的社会影响及危害。引发城市燃气事故的原因有很多,而且不同阶段存在不同的事故隐患。比如,存储燃气的压力容器是否匹配及质量是否达标 ,是保障储运环节安全的关键 ;燃气管网能否得到及时维护,是保障运营环节安全的关键;即便在燃气的使用环节,用户操作不当也可能导致事故发生 ;此外,城市里的很多管网已经使用了数十年,腐蚀老化现象严重,载重车压裂管道、工程野蛮施工、重物占压管线等情况时刻威胁着城市燃气安全。保证燃气管网的安全运行需要各级政府充分重视,社会各界大力支持和配合。更是燃气企业安全生产工作的重中之重。
1 燃气管线存在的主要问题
1.1 对地下管网缺乏规范管理
随着城市规模的不断扩大和旧城区的改造,给燃气管道敷设带来了便利条件,给发展燃气管道用户提供了新的机遇。与此同时,由于城市管理的条块分割,对地下管线缺乏规范管理,少数建设单位不按规范施工,有些市民安全意识薄弱都给城市燃气管网运行增加了不少安全隐患。局部地区严重威胁着城市燃气管道的安全运行。
1.2 违章建筑严重影响了城市燃气管网
违章建筑严重影响了城市燃气管网及设施的安全运行城市燃气管网和设施上的违章建筑是埋设在城市中的严重安全隐患,少数居民乱搭乱建,有的占压在燃气管线上,有的将燃气调压设施封闭在违章建筑内,燃气抢修维修人员无法进行正常的维护保养工作,只要燃气管网及设施被损坏漏气,极有可能造成严重的燃气安全事故。造成燃气管网和设施上违章建筑的原因是多方面的,有历史的原因:如相关的城市管理法规不健全,过去城区地下管线施工没有完全纳入建设规划监管的范围,导致地下管线资料不全;有经济利益驱动的原因,有的单位为了小集体的利益,在未办理规划手续的情况下,擅自在燃气管道上及调压设施旁乱搭门面房,也有的单位和个人为扩大占地面积,私自在调压箱安全距离的空地内搭建扩建各种违章建筑。有的违章建筑内住人,有的违章建筑内开饭店、开茶楼,有的违章建筑内做厨房,一旦燃气管道被损坏,造成燃气大量泄漏,其后果难以预料。
1.3 道路和建筑施工损坏燃气管道
道路和建筑施工损坏燃气管道,造成燃气泄漏安全事故随着城市建设步伐的加快,城市道路及旧城改造建筑施工频繁,再加上城区通信电缆、电力电网地改造给燃气管线安全运行带来了很大的安全隐患,燃气管线及设施被施工挖断及损伤的现象时常发生,屡见不鲜,少数施工单位不按规范施工,破坏了燃气管线隐瞒不报,也不通知燃气企业维修,仍将被损坏的燃气管线掩埋地下,给燃气管线运行留下了安全事故隐患。
1.4燃气管道安装工程质量监管不到位
燃气管道安装施工过程中,由于监理公司现场工程质量监理工程师、建设单位施工现场管理人员及施工单位现场质监员对燃气管线安装施工质量管理不到位,有的沟槽深度达不到要求,有的钢管在埋设过程中,将没有做好防腐处理的钢管,或将已被损伤防腐层的钢管直接埋设地下,使被损坏防腐层的钢管直接与土壤接触,加上南方土壤潮湿,从而加快了燃气管线的腐蚀,使原来可以使用 20 年-25 年的管线只能用 10 年,甚至更短的时间,会因管线锈蚀穿孔而漏气,给燃气管线安全运行埋下了安全事故基因。
1.5 用户私自改装燃气管线
城市经济的不断发展,城镇居民居住条件得到了很大改善,生活质量得到了普遍提高,按照燃气管线要求,应采用明装,不宜采用暗装,穿越卫生间不应有接头,外加装套管,但少数居民用户为了装修外表美观,私自改装户内燃气管线,将燃气管线密封在装饰墙内,有的甚至隐蔽在整体橱柜内,没有良好的通风条件,也没有安装燃气泄漏报警装置,给燃气管线安全运行和用户的用气安全造成长期隐蔽的危害。一旦燃气泄漏,将产生难以估量的后果。
2 预防与控制对策
2.1 各级政府充分认识到燃气管道上违章建筑的危害性
各级政府都必须充分认识到燃气管道上违章建筑的危害性,加大拆除违章建筑的力度。近几年来,市政府成立了专项工作协调组织,按照谁搭建谁拆除、谁批准谁协调的原则,明确目标、落实责任,把拆除任务分解到相关职能部门,下达拆除违章建筑的通知,把燃气管道上的违章建筑大幅度降下来,提高燃气管道的运行安全系数。在具体做法上,把拆除违章建筑和燃气管道和设施改线、移位结合考虑,对于拆除难度很大、拆除资金很多,燃气管道和设施改线、移位又具备条件,且费用比拆除费用低的开始考虑管道改线设施移位。
2.2 政府职能部门要严格把关地下管线施工报装审批程序
规划、城建等政府的职能部门在核发工程施工规划许可证时,凡涉及或影响到地下燃气管线的,应要求建设单位先与燃气安全主管单位及管线业主单位进行衔接协商,工程施工范围大、工期长的建设项目,政府相关职能部门要组织召集各地下管线业主单位及工程施工单位召开工程施工协调会议,并要求施工单位在施工过程中采取相应的防范措施后,再核发工程施工建设规划许可证,以控制施工外界因素损坏燃气管线造成燃气泄漏安全事故的发生。
2.3 进一步加强燃气管道安装施工质量的监管工作
一方面要进一步完善监理制度和监理程序,另一方面公司要提高燃气管线施工现场管理人员的业务素质,要求他们熟悉燃气设计安装规范标准。对燃气管道的设计、材料选择,沟槽开挖,防腐处理,管线焊接,管道铺设及竣工验收等要有一套完整的质量控制标准和要求。且要明确责任人,确保燃气管线达到国家燃气安装质量标准。
2.4 选择新材料新工艺新技术改造城市燃气管道
逐步选用钢骨架PE、PE 管等新材料,采用新型连接方式的燃气引入管。结合西气东输工程对输送天然气要求,对老的燃气管道,可以采用穿 PE 管技术,
管道内衬技术,逐步对有隐患的燃气管线进行改造。
2.5 加强燃气管线及设施的安全巡查工作力度
对燃气管线调压箱、阀门井、凝水缸等设施实行分片分段包干责任到人,按照燃气设备管理要求,定期对调压器、阀门等设施进行维护保养,同时利用先进的燃气检漏仪器设备,有重点地对管线进行检测。
2.6 加强对市民进行维护管道燃气设施安全的宣传工作
利用新闻媒体、电视、报纸等向市民宣传维护燃气设施的安全知识及地方燃气法规,通过宣传教育,使广大市民树立自觉维护管道燃气设施的安全意识。
3 结语
燃气事业是创造和谐社会的重要组成部分,以上是一些提高燃气安全运行的切实可行的措施。城市燃气管道的安全运行是一个庞大而复杂的系统工程,对城市城市燃气管网俺去那运行的管理,需要运用法律的、行政的、经济的更多种方法和手段。既要依靠市政府及其职能部门的高度重视,又要依靠社会方方面面的关心和支持,最重要的是依靠公司的领导和员工,本着对社会、企业、对自己高度负责的精神,兢兢业业地做好各项工作,确保城市燃气管道安全运行。
参考文献:
[1]姜正侯.燃气工程技术手册[M].上海:同济大学出版社,2005.
[2]工程建设标准强制性条文-城市建设部分[M].北京:中国建筑工业出版2007.
范文三:燃气管道安装的要求
燃气管道安装的要求
1)高压和中压A燃气管道,应采用钢管;中压B和低压燃气管道,宜采用钢管或机械接口铸铁管。中、低压地下燃气管道采用聚乙稀管材时,应符合有关标准的规定。
2)地下燃气管道不得从建筑物和大型构筑物的下面穿越。
地下燃气管道与建筑物,构筑物基础或相邻管道之间的水平和垂直净距,不应小于有关规定。
3)地下燃气管道埋设的最小覆土厚度(路面至管顶)应符合下列要求:
埋设在车行道下时,不得小于0.9m;埋设在非车行道下时,不得小于0.6m;埋设在庭院时,不得小于0.3m;埋设在水田下时,不得小于0.8m(当采取行之有效的防护措施后,上述规定均可适当降低)。
4)地下燃气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越,并不宜与其他管道或电缆同沟敷设。当需要同沟敷设时,必须采取防护措施。
5)地下燃气管道穿过排水管、热力管沟、联合地沟、隧道及其他各种用途沟槽时,应将燃气管道敷设于套管内。套管伸出构筑物外壁不应小于表1K417011—1中燃气管道与该构筑物的水平距离。套管两端的密封材料应采用柔性的防腐、防水材料密封。
6)燃气管道穿越铁路、高速公路、电车轨道和城镇主要干道时应符合下列要求: ①穿越铁路和高速公路的燃气管道,其外应加套管,并提高绝缘防腐等级。
②穿越铁路的燃气管道的套管,应符合下列要求:
● 套管埋设的深度:铁路轨道至套管顶不应小于1.20m,并应符合铁路管理部门的要求; ● 套管宜采用钢管或钢筋混凝土管;
● 套管内径应比燃气管道外径大100mm以上;
● 套管两端与燃气管的间隙应采用柔性的防腐、防水材料密封,其一端应装设检漏管; ● 套管端部距路堤坡角外距离不应小于2.Om。
③燃气管道穿越电车轨道和城镇主要干道时宜敷设在套管或地沟内;穿越高速公路的燃气管道的套管、穿越电车和城镇主要干道的燃气管道的套管或地沟,应符合下列要求:
● 套管内径应比燃气管道外径大100mm以上,套管或地沟两端应密封,在重要地段的套管或地沟端部宜安装检漏管;
● 套管端部距电车道边轨不应小于2.Om;距道路边缘不应小于1.Om。
● 燃气管道宜垂直穿越铁路、高速公路、电车轨道和城镇主要干道。
7)燃气管道通过河流时,可采用穿越河底或采用管桥跨越的形式。当条件许可也可利用道路桥梁跨越河流,并应符合下列要求:
①利用道路桥梁跨越河流的燃气管道,其管道的输送压力不应大于0.4MPa; ②当燃气管道随桥梁敷设或采用管桥跨越河流时,必须采取安全防护措施;
③燃气管道随桥梁敷设,宜采取如下安全防护措施:
● 敷设于桥梁上的燃气管道应采用加厚的无缝钢管或焊接钢管,尽量减少焊缝,对焊缝进行100%无损探伤;
● 跨越通航河流的燃气管道管底标高,应符合通航净空的要求,管架外侧应设置护桩; ● 在确定管道位置时,应与随桥敷设的其他可燃的管道保持一定间距;
● 管道应设置必要的补偿和减震措施;
● 过河架空的燃气管道向下弯曲时,向下弯曲部分与水平管夹角宜采用450形式; ● 对管道应做较高等级的防腐保护。
对于采用阴极保护的埋地钢管与随桥管道之间应设置绝缘装置。
8)燃气管道穿越河底时,应符合下列要求:
①燃气管道宜采用钢管;
②燃气管道至规划河底的覆土厚度,应根据水流冲刷条件确定,对不通航河流不应小于0.5m;对通航的河流不应小于1.Om,还应考虑疏浚和投锚深度;
③稳管措施应根据计算确定;
④在埋设燃气管道位置的河流两岸上、下游应设立标志;
⑤燃气管道对接安装引起的误差不得大于30,否则应设置弯管,次高压燃气管道的弯管应考虑盲板力。
范文四:迁改燃气管道的函
XXXXXXX 关于
要求迁改双龙路燃气管道的函
XXXX 燃气有限公司:
XXXXXXX 工程是省、市重点工程,也是今年《XX 市政府工作报告》分解责任工作,项目建设进度要求紧、任务重。为尽快组织施工单位进场施工,市政府于7月9日主持召开XXXXX 管线及市政设施协调会,会上明确要求各管线单位应在相应的时间内完成迁移工作。
去年来,在各级各部门共同努力下,XXXX 范围内的各类管线和市政设施迁移基本完成。目前,从XXXX 至XXX 以南段已大面积的展开桩基施工。按照项目组施工计划,近日将封闭部分交通并组织跨XXX 桥梁墩位施工。经过实地测量和贵公司工作人员确认,XX 路立交NEP20#墩、WNP5#墩与贵公司埋于XX 路中央分隔带的管道冲突,导致该处桩基无法施工,另在立交WS 辅道、WN 辅道和NE 辅道施工时可能对附近的燃气管道造成挤压,产生较大的安全隐患(详见附图)。为确保XXX 工程无障碍施工,保证项目建设按时按质按量完成省、市三级部署任务,恳请贵公司于近日将该部分管道进行迁移。联系人:XXX 联系电话:XXXX 。
特此函商。
- 1 -
- 2 - XXXXXXXX 2012年12月27日
范文五:城镇燃气管道的防腐
城镇燃气管道的防腐
作者:贵国钰
来源:《城市建设理论研究》2013年第09期
摘 要:本文通过阐述管道防腐方案的论证及防腐技术措施,说明城镇燃气管道采用单层熔结环氧粉末喷涂外防腐和牺牲阳极法阴极保护的双重保护技术切实可行,并经过成功案例进行验证,对市政燃气管道建设工程借鉴意义。
关键词:燃气管道防腐;外防腐;单层熔结环氧粉末喷涂外防腐;牺牲阳极法阴极保护;带状镁阳极
中图分类号:TU996.7文献标识码: A 文章编号:
一、引言
高压天然气管线运行压力高,输送能力大,一旦出现泄露事故,其危害性也大。因此,确保管线安全可靠运行是一个基本的设计原则。而《输气管道工程设计规范》对于确保管道的安全可靠运行是建立在严把管材质量关、防蚀质量关和严把管道的施工、焊接和检验质量关的基础之上的。所以,管道的防腐方案和防腐质量是确保管道工程质量和管道安全可靠运行的关键因素之一。
河南省渑池县城市煤气输配工程渑池县天坛工业园区燃气管道是渑池县城市煤气输配工程---城市高压煤气管网(GB50028中分类为高压B级管道)的一部分,设计范围为仰韶乡乔岭村东沟东侧洛玻燃气专线接出DN300的管道,经由西阳乡高岭村西分三路供出,一路向北管径为DN300的管道,一路向东管径为DN200的管道,一路向西管径为DN150的管道。各分支线处设阀门井。燃气管道为GC2级压力管道,管道防腐及其重要。属国家质量监督检验检疫总局及其下属的当地技术质量监督局监察范围。
二、管道防腐方案的论证
埋地管道采用外防腐层与电法保护是延长管道运行寿命、减少管道运行故障的有效手段。七十年代初,自美国首次立法开始,一些国家相继立法,规定埋地管道必须采用防腐涂层与阴极保护的双重保护措施。防腐涂层是对埋地管道外壁的面保护,主要是针对均匀腐蚀而言,阴极保护则主要以点保护为主,是针对防腐涂层的漏损处。一条管道,可能由于一个点蚀而造成整条管道瘫痪而不能正常运行。近十多年来,国内对埋地管道的双重保护问题日渐重视,各地就埋地管道的腐蚀与防护问题多次召开各种专题研讨会,并对管道进行阴极保护的必要性和可行性进行了深入细致的研讨。
近十年来我国埋地燃气管道采用的外防腐层主要有以下几种:
a)石油沥青+玻璃布;b)环氧煤沥青+玻璃布;c)塑化沥青防蚀带;d)无机富锌+环氧煤沥青+玻璃布;e)环氧粉末喷涂(+聚乙烯粘胶带)。
石油沥青、环氧煤沥青及塑化沥青防蚀带主要用于城区中压干线及小区中低压燃气管道的防腐。环氧煤沥青在防止细菌腐蚀和植物根系方面比石油沥青性能优越,对环境污染也较小,使用较普遍。但由于操作温度和固化时间的限制,冬季施工困难较多。塑化沥青防蚀带近几年才开始在我国的燃气管道上使用,且价格偏高,但随着塑化沥青防蚀带的大面积推广使用,其价格会适当降低,而且其施工受环境温度影响较小,己成为常用防腐方式的一种。
无机富锌+环氧煤沥青是随着华北油田进京天然气复线工程进入燃气工程应用领域的。主要用于1.0MPa高压管线。原因是当时燃气管道的阴极保护得到重视,但实施管道阴极保护需要设置一定数量的检测桩,而在城区交通干道上设置检测桩(地上或地下)有一定的难度,并且,基于当时工程技术人员阴极保护理论水平的限制,工程工期又紧,所以采用无机富锌底漆做为管道双重保护的一种措施。而且,在当时条件下,对采用牺牲阳极或外加电流的阴极保护方案,从运行管理方面能否得到预期保护效果的疑虑,也是采用无机富锌底漆的原因之一。实际上,采用无机富锌做为金属的防蚀保护措施是有其适用环境、条件和局限性的,对于埋地管道的长效保护,尤其是做为双重保护措施,采用无机富锌并非为一种好的选择。
单层熔结环氧粉末喷涂防腐技术是目前国际上公认的高效防腐方式之一。该防腐方式采用机械化、半自动化流水线作业,原料及作业工艺易于控制,有一套完整的管道附件和补口、补伤工艺方案和一套完整的质量保障体系,性能指标远优于其他常用方式,尤其采用双重保护时更显其优越性,而且价格适中。
三、管道防腐方案的制定及技术措施
1、防腐方案的制定
通过慎重分析,并与常规外防腐方式进行对比和研讨,我们决定在本超高压、大口径天然气干线工程设计中使用这种机械化、工厂化、高质量、高速度、中等成本的防腐技术,同时为保证粉末涂层的喷涂质量,环氧粉末指定采用美国3M公司产品。
因此,本高压管线工程的管道保护方案采用单层熔结环氧粉末喷涂外防腐和牺牲阳极法阴极保护的双重保护技术。
选定了一种好的防腐方式并不就等于选择了好的防腐工程质量。每种防腐涂料都有其优缺点,但它们有一个共同特点,就是对埋地管道给予保护。而它们对管道的保护效果又取决于从选料至管槽回填的各个工序质量。如果在各个阶段均按照标准、规范的要求进行,那么无论哪种外防腐层、哪种阴极保护方案,都会对埋地管道起到应有的保护作用。相反,不论多么优质的涂料,多么先进的防腐手段,花费多高的投入,也不能确保对埋地管道起到应有的保护作
用。只有在各个工序质量控制过程中以认真、求实、科学的工作态度,严格执行质量标准,才能确保防腐工程质量。
环氧粉末喷涂防腐方式中,涂层质量的三个关键指标就是附着力、厚度和电火花检测。这三个指标也正是我院设计人员在涂层质量跟踪工作中的重点。在粉末质量保证的前提下,涂层的附着力主要取决于钢管表面的除油、除锈及除尘质量和锚纹情况。这与钢管的原始状态,除锈用料的选择和更换频度又有直接关系。环氧粉末用料的多少则直接决定着该防腐方式的经济性。在涂层设计厚度确定的前提下,实际涂层薄,达不到设计要求;实际涂层厚,又造成不必要的浪费。
例如,在管材防腐过程中,曾因环氧粉末货运周期与工程周期冲突,指定的美国3M环氧粉末一时断货,为确保工程进度,防腐厂经设计单位及甲方同意临时调换了另外一个厂家的环氧粉末。在工程质量巡查过程中,我们加大了对更换环氧粉末的管材防腐涂层的检查力度,及时发现了涂层的附着力问题。经过分析讨论,认为关键问题之一就是钢管表面涂有防锈底漆,该问题起初并未引起防腐厂足够的重视,除油效果不好,同时抛丸除锈用钢砂又造成连锁负效应,使不带底漆的钢管造成污染。由此引起几十根防腐好的钢管重新返工。加强钢管除油工作,又彻底更换了钢砂之后,附着力问题得到彻底解决。该问题的及时纠正,虽然造成几十根钢管重新防腐,但却减少了工程事故隐患,确保了防腐涂层的质量。
再如,由于管材为螺旋缝管,螺旋焊缝根部在抛丸除锈时就不容易达到质量要求,进而影响防腐涂层质量。设计人员在防腐厂发现该问题后,及时反馈给工厂技术人员,改进了钢砂的选料和配比后,不但解决了螺旋焊缝根部的除锈问题,而且新选钢砂使用寿命增加,同时降低除锈成本。
还有,如防腐涂层火花检测标准问题,为了严格监督粉末质量、喷涂工艺质量、喷涂厚度以及施工过程中人为因素产生的破损问题,在质量保证、规范允许的范围内,提出了正常管段5000V、现场补口10000V的火花检测标准,并在后续同类工程使用至今。
2、防腐方案的技术措施
(1)带状镁阳极的应用
该工程在设计中引入了带状镁阳极。在工程设计的各个环节,都要精心细致。过去,在顶管穿跨越工程中,由于套管的屏蔽作用,套管内的管段除了工艺上采用加厚管壁、提高防腐等级等措施外,在电保护系统设计上并无更好的措施。另外,在牺牲阳极阴极保护系统中,阳极的埋设位置及深度有一定的要求,同时,阳极周围也应有一个较好的导电环境。在本工程的穿山段,管道是敷设在采用爆破方式炸出的石头管槽中的,如果仍旧采用块状牺牲阳极阴极保护方式,开挖阳极坑将非常困难,而且由于石头地质的导电环境较差,管道的阴极保护效果也不会十分理想。为了解决上述两个问题,我们查阅了大量的工程技术资料,拜访了多位学术界和工程应用领域的防腐专家及工程技术人员,并进行了多次技术调研和研讨,最终选择了带状镁
阳极,并在一些专家的帮助下,进行了敷设方式和用量的选择、计算和设计。从而解决了套管内和恶劣工程地质环境中燃气管道的阴极保护问题。该工程竣工后的测试资料表明,采用带状镁阳极完全达到了设计初衷,也为同类工程提供了切实可行的参考方案。
(2)直埋绝缘接头的选取和布置
绝缘是埋地管道电保护系统中一项常规且重要的技术。没有绝缘,就没有电保护。我们选用了某品牌大口径、超高压、整体直埋绝缘接头,代替常规采用的安装于地下小室内的绝缘法兰,既提高了管道的电保护效果,又减少了占地,方便了管道电保护系统的运行管理。电保护系统设计中,绝缘装置一般布置在管线的起、终点及分支口处。该高压管线工程中,电保护系统的设计根据管道沿线的土壤腐蚀性调研和地质情况,将管道沿线土壤腐蚀环境分为几个典型地段,在干线上增设了多个分段绝缘接头,把穿山及长距离与河流伴行等特殊地段的管段与其他管段实行电绝缘,以防止不同土壤腐蚀环境相互影响和由于工程地质不同造成的宏观电池腐蚀。
四、防腐方案的实施
该高压管线工程的管道保护方案采用单层熔结环氧粉末喷涂外防腐和牺牲阳极法阴极保护的双重保护技术。2008年进行了施工,防腐效果优良。
五、结论
工程施工后并经近5年的运行,开挖检查部分管线防腐良好。实践证明采取的采用单层熔结环氧粉末喷涂外防腐和牺牲阳极法阴极保护的双重保护技术措施是安全可行的。给市政燃气管道建设提供成功案例,具有借鉴意义。
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[5]刘金美.高分子材料在燃气管道防腐中的应用.天津市燃气集团有限公司
作者简介:贵国钰(1977.6- ),大学本科,工程师,从事热能工程燃气专业的技术研究工作。