黄健江
东莞市麻涌兴华燃气有限公司 523145
摘要：随着燃气事业的发展，管网长度递增，管理难度越来越大，伴随而来的燃气事故也不断发生，燃气事故一旦发生，必将对社会和人身造成危害，这使我们不得不认识到安全工作的重要性。先进的燃气抢修维修技术是目前燃气行业发展必须突破的瓶颈，先进抢修维修技术的使用不但可以迅速处理燃气泄漏事故，减少事故发生后的危害及影响，减小停气或影响范围，而且在减小社会及民生影响方面起到积极的作用。因此，燃气抢修技术的研究与应用迫在眉睫。
关键词：燃气管道；抢修技术；安全；应用
引言
随着国家基础建设发展以及人民生活条件的改善，燃气管道已经进入千家万户。为维护管网的安全运行，除应进行有计划的维修和改造外，更避免不了突发性事故的抢修。
无论何种输送管道，除了计划维修外，都避免不了突发事故抢修。输气管道维修一般有三种情况：第一，根据外界环境等因素的需要对管道进行改线；第二，经智能检测后发现问题隐患，评估确认后及时采取维修，消除事故隐患；第三，管道发生突发事故，必须迅速进行抢修，最大限度减少事故造成的危险和损失。下面介绍几种燃气管道抢修技术的应用。
一、常见燃气管道突发事故成因
1.1 人为破坏
由于一些施工单位的疏忽，他们在进行地下作业的过程中，没有提前了解地下管网的分布情况，直接进行违法章程的施工导致我们的燃气管道受到损坏。
1.2 管道腐蚀
在施工前，管道一般会被露天放置，大自然的风吹日晒会使得管道的防腐层发生老化，由此可能会使管道形成漏洞。在施工的过程中，如果用力过大或者操作不规范也会加剧漏洞的形成。当管道被埋进土壤后，由于土壤中含有各种化学成分，如果管道的防腐层被破坏或者防腐措施不当，就会与土壤发生离子反应，化学反应或者电化学反应造成管道腐蚀穿孔，从而使得燃气泄漏。
1.3 施工质量问题
施工的质量问题主要表现在：第一，一些工程中使用的管材管件质量不合格。第二，有的工人缺乏责任心，为了尽快完成工程，在管沟的开挖过程中，出现管沟深度不够或者回填砾石的情况。第三，焊接质量不过关，焊接参数不正确，咬边，烧穿等外部缺陷；再者，内部缺陷，焊接不紧，留有气孔夹渣等问题，也会导致燃气泄漏。
二、燃气管道抢修技术应用
2.1卡具注胶法
燃气管道泄漏不是很严重时，可以人工带气开挖，抢险维修人员需要配戴防毒面具在作业坑里安全操作，用卡具注胶法制止燃气泄漏。制止燃气泄漏后，可以加套管带压焊接，加强安全系数。这种抢险技术的好处是不用停气，特别是距离市区或用户较近的管段发生燃气泄漏，停气将造成巨大影响和损失，这种抢修技术具有很大优选性。选用设备：手动液压泵、高压注胶枪、卡具，及其他辅助工具。堵漏密封剂性能指标：采用固化型、热结型均可，在常温下，耐压强度大于4MPa，固化时间小于1小时，同时耐燃气腐蚀。
操作步骤：
第一步，将堵漏密封剂装入高压注胶枪，连接安装手动液压泵和高压注胶枪；
第二步，安装卡具。卡具材料可选用45号钢等，几何形状根据泄漏点的管线，设备型状设计；
第三步，注胶。安装完卡具后，将高压注胶枪与卡具注胶孔连接，然后启动手动液压泵，利用液压泵的压力，将密封剂注入法兰孔隙，堵住煤气泄漏。注胶后，用螺帽将注胶孔封死。管道发生煤气泄漏的卡具注胶方法与法兰相同，只是卡具的几何形状与法兰不同，手动液压泵和高压注胶枪可承受压力70MPa，可封堵压力1―35MPa压力，温度为常温至680℃。完全适用于长输管线煤气泄漏封堵。
2.2泄压补焊法
当燃气泄漏管段可以暂时停气时，尽量采用泄压补焊法。这种方法安全可靠，风险较小。
操作步骤：
第一步：关闭泄漏点两端的截断阀门。
第二步：打开两端阀门靠泄漏点侧的放散阀门，将燃气放散。燃气放散要掌握阀门开启度，开始开启四分之一左右，避免管线中的颗粒碰撞管壁因冲力过大引起火星点燃燃气，发生火灾或爆炸，根据现场情况逐渐加大阀门开启度，缩短放散时间。煤气压力降至30―100mmH2O时，即可停止放散。
第三步：用电钻将钢管裂纹两端钻两个孔。孔要钻透，消除应力，防止补焊后裂纹延伸，产生新裂纹。钻孔后，将煤气在钻孔处点燃。防止燃气泄漏熏人或产生爆燃事故。
第四步：当火焰缩至1cm高度时，用角磨机将裂纹冲开并打出坡口，然后对裂纹开口进行焊接和探伤。
第五步：焊接并探伤合格后，可在裂纹处再补焊一块加强钢板，提高安全系数。
第六步：关闭放散阀门，开启截断阀门，给管线充气。开启截断阀门过程中，先开启送气端阀门，待压力平衡后再开启来气端阀门。
第七步：最后用煤气检漏仪检测焊口是否泄漏，检验合格后，进行管道防腐，土方回填。
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2.3铅板止气法
当泄漏管线离市区较近时，由于不能停气，不能采取“泄压补焊法”。除了使用“卡具注胶法”外，还可以采用“铅板止气法”。选用45号钢卡具、45号钢镙铨、顶丝的屈服强度为355MPa，铅板屈服强度为36MPa，所以，当顶丝加力充分，完全可以使铅板变形，封住裂口。根据实际抢险经验，当管线内燃气压力在1.8MPa时，用铅板止气法是可行的。
操作步骤：
第一步，安装卡具、铅板，将卡具安装在管线开裂处，然后将弧板和铅板安装在卡具的加强钢板内侧，使铅板紧紧帖在管线的裂口处。卡具、弧板、加强钢板、螺栓、顶丝全部采用45号钢。
第二、顶丝加力，将卡具、弧板和铅板安装到位后，拧固卡具的镙栓，将铅板紧紧贴在管线的裂口处，然后通过加强板上的顶丝向弧板和铅板加力，使铅板屈服变形，将管线裂口封住。
第三、加套封焊，间隙填充当铅板止气以后，做套管进行封焊。考虑到铅板止气以后，管道中可能有延伸裂纹，出现新的开裂，给管道运行造成安全隐患，所以在夹套内必须充填珍珠岩，将空气赶走。
2.4带压加套封焊抢险技术
燃气管道带压加套封焊抢险技术成本低，操作简便，有很大的经济效益、安全效益和社会效益，是一项很成功的抢险技术。但这项抢险维修技术操作要求非常严格，且有一定的风险，如果焊接的能量不足会发生氢裂，而能量过大会发生烧穿，无论发生哪种情况，都会发生火灾或爆炸事故。其核心问题在于焊机型号、焊条规格、能量的大小和焊接速度，在多大压强条件下可以安全施焊。
操作步骤：
第一步，思想、技术准备，对全体施工人员进行思想动员和技术交流，施工人员做好心里准备，制定详细的带压加套封焊的技术方案，明确技术要求、安全措施和突发事故抢险预案。
第二步，压力控制在带压加套焊接前，关闭上游阀门，用下游供气使下游管段降压，待管线压力降到1.30MPa时，开始施焊。待管线降至1.0MPa，打开上游阀门，使下游管线升压，以保证向用户供气。待压力升至1.30MPa时，再关闭上游站阀门，使下游管线降压。待降到1.0MPa时继续升压，往复操作，保证带压焊接压力保持在1.0―1.3MPa之间，从而既实现安全焊接，又保证向用户供气。
第三步，带压封焊在控制管线运行压力过程中，先进行套管组对，将两半套管对齐对平，并留出1mm间隙，套管与母材之间留出2mm间隙，以备焊接。当管道压力和套管组对达到施焊要求以后，严格按照确定的焊接工艺进行焊接。先用小电流进行点焊，然后焊接套管对接的焊口，再焊接套管与母材的两边环口，避免应力集中发生变形。
第四步，焊后进行检测，检测合格后，土方回填。
燃气管线发生泄漏进行抢险维修带有很大的风险性。由于燃气易燃、易爆、有毒性，一旦技术措施不得当，安全管理不到位，抢险维修工作中极易发生火灾、爆炸以及人员中毒伤亡等事故。所以，安全是燃气企业的头等大事，合理选取燃气管道抢修技术非常重要。燃气企业应认真贯彻“安全第一，预防为主”的工作方针，探索先进的燃气管道抢修技术，做到防患于未然。
三、具体抢修案例分析
（1）案例概况
2016年6月23日，在兴湘食府酒店点火供气时发现，开灶点火后，供气管道末端压力急剧下降，经相关工作人员逐项排查后发现为罗茨表损坏所致。
（2）案例详述
2016年6月23日，江华深燃公司供气服务部运维组将供气压力调至2500Pa后，进行点火供气。发现当第一台火灶点火后，供气管道末端压力即下降至1500Pa，当同时开启第二台火灶时，下降至800KPa，运维组随即与工程部联系，共同对问题展开调查。
资料显示，兴湘食府酒店工程于2016年6月21日竣工验收，参验单位有兴湘食府酒店、江华深燃（工程部、供气服务部）、设计、监理及施工单位，并于验收当日由工程部向供气服务部进行了实物移交。施工单位在工程完工后由监理见证进行了吹扫、试压工作，之后由运维组进行了气密性试验，均无任何问题。
问题出现后，由工程部牵头，运维组及施工单位相配合，对供气管路及设备展开了逐项排查工作，同时在咨询设计同意后采取升压至4500Pa的措施。具体工作步骤如下：
6月23日下午首先拆卸罗茨表前过滤器滤芯检查，拆卸下的过滤器滤芯，发现滤芯内无杂质，排除了因滤芯堵塞导致压降的原因。
24日早八点，组织施工单位拆除罗茨表及过滤器，使用空压机加压重新对调压器后管路进行爆破吹扫，吹扫顺序为调压器后加压→拆除过滤器后DN80口放散、末端灶台接气点DN25球阀处加压→拆除罗茨表后DN50口放散，经爆破吹扫发现管路内无任何杂质，排除了管路堵塞导致降压的原因。
最后，现场预制与罗茨表安装位置及管径相同的工装替换罗茨表，在无计量情况下重新点火，发现恢复正常，初步判断因罗茨表转子运转不良导致压损严重。
（3）分析和启示
本次事件基本可判定为因罗茨表设备本体原因导致压损过大造成，因罗茨表与过滤器无过渡管段，且进气端管线为垂直安装，所以不存在施工过程中杂质进入罗茨表造成卡死情况，但本次事件的处理过程也反映出一些问题，具体分析如下：
①库存及备货不足。G40罗茨表作为工商业用户常用型号，江华、蓝山两地均无库存可及时替换，目前仍使用直通供气，无法进行计量，经协调双方同意以安装新表后30天内平均供气量，乘以无表供气天数进行结算。所以表具、探头、紧急切断阀等工商业常用设备可根据当地特点设置相应的库存底线，进行合理库存备用。
②开箱资料不全。本次施工中施工单位未在设备拆箱、安装前留存相关资料，导致事后无法举证。工程管理人员应督促其他单位，在拆箱验货、设备安装前留存影像资料。
③工程施工质量监督。本次事件虽非施工质量等原因造成，但是工程管理人员在施工过程中应加强对监理、施工单位的监管。
④强化人员技术能力。公司还应当培养和建立本地化技术负责人制度，出现问题时尽快由负责人到现场分析解决问题，并协调公司资源快速处理问题，可避免延误造成的损失。
⑤加强供应商管理。选取各项能力较为突出的供应商，避免出现因设备不稳定造成的延误供气现象，同时对频繁出现质量问题、服务态度差的供应商，评价时给予加重扣分，达到有效管理和警示作用。
结束语
在燃气管线抢修的过程中，具有非常大的风险。如果技术不到位，管理不得当，在抢修的过程中很有可能发生人员伤亡、中毒以及火灾等情况，这是燃气易燃易爆的等化学性质决定的。因而燃气企业要加大管理力度，按规程做事，将安全放在第一位的同时努力探索燃气管道的抢修技术。
参考文献:
[1]詹德英.燃气工程.北京：中国水利水电出版社，2010.
[2] 赵淑珍.城市燃气管道设计施工中常见问题浅析；天然气与石油；2015.
[3] 周以良.城市燃气管网安全运行问题及其对策；城市燃气；2012.
论文作者:黄健江
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/8
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