天然气置换后管线漏气事故分析

曹群虎

(太原市煤气公司，山西太原 030024)

1 概述

随着国家西部大开发战略的实施，特别是西气东输战略的实施，为太原市引进更加洁净的天然气能源提供了广阔的前景，对推进太原市的碧水蓝天建设起到积极的作用，也为弥补太原市城市燃气气源不足、燃气市场拓展受限的局面提供了可能。

太原市煤气管网经过近30年的运行，燃气管网介质发生了变化，置换后针对燃气输配管网和设施漏气现象增多的局面，有关部门进行了跟踪分析，提出科学的处置措施，为有效地消除隐患，保证燃气管网及户内设施的安全稳定运行提供依据。

2 燃气管网漏气的统计

为查找天然气漏气原因，并与人工焦炉煤气漏气原因进行对比，日前，有关单位和部门对2010年全市40万户天然气客户集中三个月时间分阶段、分层次、分重点地用手推式精密检漏仪对燃气(焦炉煤气、天然气)管道进行大规模的集中排查，共排查燃气管道5 747 km，其中天然气管道2 687 km，煤气管道3 060 km，发现和处理漏气点508处，其中天然气漏气337次，占总漏气量的66.3%，煤气漏气171次，占总漏气量的33.7%。

508处疑似漏气点按照漏气部位(管线、阀门、凝水缸)和漏气的原因进行分类分析统计，见表1。

从表1中可以看出，天然气漏气共337次，其中法兰、压兰和垫处漏气135处，占天然气漏气量的40%;管道放散阀、凝水缸管件等丝接部位漏气89处，占天然气漏气量的26%;管道腐蚀、焊口开裂漏气只有49处，占天然气漏气量的15%;因天然气同沼气成分相近，在检测中检漏仪往往报警误判，需经专用色谱分析仪鉴定的，共有44处，占天然气漏气量的13%;其余为外力破坏或气候变化等特殊因素造成漏气。从表1中可以看出，煤气漏气171次，其中管道腐蚀、凝水缸芯管腐蚀、焊口开裂共77处，占煤气漏气量的45%;凝水缸旋塞因使用造成漏气29处，占煤气漏气量的17%;法兰、压兰和垫处漏气共20处，占煤气漏气量的12%;经查不漏气的28处，占煤气漏气量的16%;丝接部位漏气的只占到3%，其余为外力破坏或气候变化等特殊因素造成漏气。

就处理的情况来看，在集中排查期太原市燃气管道平均11 km就有1处隐患，其中天然气管道平均8 km就有1处隐患，天然气漏气主要集中在管道法兰、压兰处和丝接部位;煤气漏气的主要特点是管道腐蚀和旋塞因长期使用造成漏气，就两者漏气原因的差异，分析主要和煤制气管道在置换为天然气的过程中，与法兰处未进行彻底改造有关。

表1 天然气、煤气管网漏气统计分析表

3 户内燃气设施漏气情况

为消除天然气置换户内的安全隐患，在置换当天组织抄表员、维修工逐户进行排查，发现问题，及时处置，确保户内管道及设施安全可靠。过程中发现，天然气区域内的维检修量纵向和以前比、横向和未置换区域比，都有明显增多现象，由此对天然气、煤气户内设施漏气统计分析，并按2008年期间基本全部置换、置换一半和彻底未置换的建设路、大营盘、和平北路三个站进行天然气、煤气漏气的横向比较，按年漏气率进行2009年和2010年的纵向比较，见表2。

其中在2010年由于门站加臭剂量的变化，造成建设路站已置换天然气区域内4 309户居民在事炊时反映漏气，后经现场勘察和集中大量人力入户检查，排除了管道及设施泄漏的可能性，应在2010年5 532处漏气中排除，实际漏气量只有1 223处。对于年漏气率按下述公式进行统计:

表2 天然气、煤气户内设施漏气统计分析表

从表2可看出，无论是已基本置换完毕的建设路站，还是置换一半的大营盘站，2010年天然气区域内的年漏气率都要比2009年高，增幅接近一倍;无论是置换一半的大营盘站，还是已全部置换天然气的建设路和尚未置换的和平北路站对2010年的漏气率进行天然气和煤气比较分析，都是天然气区域内漏气率要高一些，基本上能达到3倍左右。就处理情况来看，户内管道和设施漏气主要集中在煤气表、单气嘴、表前阀等处，这些部位均是管道丝接部位或用表垫、黄油密封的地方，造成漏气原因主要是置换前未采取换油换垫改造或采取密封胶密封等。

4 燃气管网、户内设施漏气原因分析

1)目前天然气区域主要分布在太原市汾河以东地区，而煤气集中在汾河以西地区，对两地区从地势、地下水位、土质、气源等方面进行分析，主要原因有三方面:a.天然气全日的中压平均运行压力要比煤气的高。天然气中压管道、附属设施较长期在高压下运行，造成部分法兰垫或丝接密封材料由于高压发生变形，失去封闭效果，造成漏气。b.天然气是干气，煤气是湿气，原来管网法兰密封垫使用是石棉板，铸铁管机械接口处用的是橡胶密封圈，在置换天然气后，管道内气体介质变干燥，石棉板或橡胶密封圈等密封材料逐步脱出水分或芳香烃而造成萎缩变形，和法兰或压兰的密封间隙增大，从而密封性失效，造成漏气。室内煤气表、单气嘴、活节、表前阀等处，在使用天然气一年后发生漏气也是此原因，导致漏气。c.不排除现在还在使用的部分密封材料根本就不适宜在天然气管网中运用的问题，尚需做进一步的观察和科学实验。2)从管线腐蚀漏气的情况上来看，煤气区域内的管道腐蚀漏气现象要比天然气区域内高，验证了河西地区因水位高，土壤pH值高到8.3左右，管道电化学腐蚀、化学管道严重，管道腐蚀速率快的特点;而汾河以东地区是城市中心地带，土质好，土壤的电阻率高，管道腐蚀缓慢，管道损坏主要以第三方机械破坏为主的特点;汾河以东、以西地区管道的不同腐蚀特点，在今后的天然气、煤气管网管理和改造过程中要特别注意。3)从凝水缸的芯管漏气上看，无论是天然气，还是煤气区域都占有一定比例，天然气区域以丝接部位漏气居多，煤气区域主要是腐蚀漏气和焊口漏气。4)从凝水缸的旋塞和球阀漏气情况来看，煤气区域(29次)要远高于天然气区域(8次)，主要是煤气管网运行中需要抽取冷凝水，在抽水过程中凝水缸的旋塞和球阀需要经常启闭，使用的频率较天然气区域要大的多，造成旋塞和球阀损坏率高，这在煤气主干管网上体现的尤为明显。5)从隐患排查中可以看出，由于天然气成分与沼气相近，在手推车巡检过程中时常发生报警现象，为排除隐患，需大量人力、物力投入;为避免浪费，色谱分析仪的运行极其重要。

5 燃气管网漏气处理措施

1)为了避免频繁的降压作业，保证广大用户连续稳定用气，一般先采取的是紧固螺栓或丝接部位。2)采取的常规方式是降压作业，将法兰垫片更换丁晴橡胶垫，防止漏气。3)为了彻底消除隐患，解决密封问题，对原有管道进行切断，释放应力后，采取制作短管，套袖连接的方式，杜绝漏气。4)对腐蚀严重的进行管道更换。

[1]沈致和.天然气管网定线研究[J].山西建筑，2010，36(19):162-163.