黄石天然气置换人工煤气工程技术方案探讨

2012-11-20林厥喜任鸣钟朱晓云郑向群周永强

长江大学学报(自科版) 2012年31期

关键词：煤制气黄石立管

林厥喜，任鸣钟，朱晓云,郑向群，周永强

(中石油昆仑燃气湖北分公司黄石公司, 湖北黄石 435000)

黄石天然气置换人工煤气工程技术方案探讨

林厥喜，任鸣钟，朱晓云,郑向群，周永强

(中石油昆仑燃气湖北分公司黄石公司, 湖北黄石 435000)

针对黄石天然气置换人工煤气实施工程，根据现有管网实际情况，提出适合改造方案，使其达到最佳安全性、经济性和可操作性。

人工煤气；天然气；置换；庭院管网

人工煤气在黄石市居民及商业用户中使用已经有15年左右的历史，但因为其有毒，每年均有中毒事件发生。随着天然气进入黄石并逐渐得到用户的肯定，天然气的在黄石市也越来越普及，为进一步提高市民生活水平及净化城市环境，将原人工煤气转换成干净、清洁、环保的天然气得到了市民及市政府的高度重视。然而天然气与人工煤气是2种不同性质的城市主导燃气，天然气是干气，与人工煤气相比，其杂质少、输送压力高。此外，天然气的热值比人工煤气高，且两者华白指数、燃烧势不一致[1]。因此，天然气与人工煤气不能直接置换，需对原人工煤气燃气输配系统进行改造以保证正常运行。下面，笔者对黄石天然气置换人工煤气工程技术方案进行探讨。

1 原有人工煤气管网情况分析

1.1原管网情况

黄石人工煤气区域分布在西塞山区、下陆区和团城山开发区，共28个小区近21000居民用户、62家商业用户和1家工业用户，管网总长度119.2km，区域调压柜13座，调压箱52台。原人工煤气采用中低压2级输配系统，中压管网设计压力为0.07MPa,实际运行压力0.02～0.03MPa，低压运行压力1.5～2KPa。黄石现有天然气中压管网运行压力0.4MPa，低压运行压力3KPa，人工煤气区域地下管网管材在1996年前全部使用机械柔性接口铸铁管，以后部分采用PE管和焊接钢管(未做阴级保护)，下陆区和团城山开发区地上大部分立管在户内，管材为镀锌管。在螺纹连接方面，1996年前用油麻丝和生漆进行接口密封，1996年后用聚四氟乙烯进行接口密封，机械表挂户内。西塞山区大部分立管在户外，管材无缝管焊接连接，机械表挂户内，部分采用集中表箱，镀锌管作排管接到户内。

1.2管网腐蚀状况

通过管道检测专业机构对原煤气管网现状进行评估，在原煤气区域范围内选择48探点，采用接地电阻测试仪、测厚仪、探管仪等设备，检测结果如下：煤气置换区域土壤电阻率16.42～19.78Ω·m，属于强腐蚀性区域，管网大部分无保护层，少量管外壁有残留保护层，基本已失效，管道外表面有大量的、疏松的氧化皮，腐蚀严重，并有大量点蚀和坑蚀现象[2]。

2 天然气置换煤气管网工程技术方案

2.1庭院改造方案

针对原人工煤气管网及供气现状，提出3种庭院管网改造方案，并从安全、操作性、经济性等方面进行对比(见表1)。

表1 天然气置换人工煤气工程技术方案

2.2原有输配系统利用改造

根据原有煤制气管网资料，并结合实地查勘和管道检测专业机构出具评估报告，综合考虑安全、经济、可操作性等因素，确定原有输配系统利用改造原则[3]：①中压干管因原有设计压力低，管道现状情况差，不适应作天然气中压管道来运行，全部予以更换。②对使用期在5年以内的庭院管网，可采用方案3，利用原有输配管网并对调压设施进行更换，地上、地下管网经承压试验合格后可进行置换，若承压试验不合格则予以更换。③对使用期超过5年的庭院管网，若地上管网能利用的(西塞山区大部分)可采用方案1，保留小区地上管网，更换埋地庭院管网，并采用楼栋调压供气；若地上及埋地管网不能利用的(下陆区和团城山区)可采用方案2，地上、地下管网重新建设，户内立管管道按《湖北省燃气建设条例》改为户外立管，由此提高供气安全性。④针对部分建筑的厨房不便于安装IC卡表，采用楼底集中表箱装表方式；对部分区域采用集中表箱装表用户的原有旧机械表予以更换，并更换表前和表后的铜球阀；所有挂表均采用带模块IC卡表的用户，其户内不再安装机械表。

2.3工程建设

1)煤气转换区域总平面布置图制作在黄石市国土规划局的支持下，获取置换区域的38幅1000×800地形图，将38幅地形图拼接成一幅整体图，对图中不需要元素进行简化或删除。在煤气公司提供的实地查勘资料中，将相关管网布置、管径、材质、小区名称、栋号、单元号、立管数、用户数、调压设施、现状天然气管网等内容输入地形图，形成置换煤气区域总平面图。

2)煤气工程建设流程通过对西塞山区、下陆区和团城山区置换煤气区域的管网特点情况、地形地貌、建筑结构、用户情况进行对比，整个置换煤气区域划分东方花园、纺织机械厂、团城山国秀园、神牛路两侧散户、田家墩、马家嘴等22个置换小区，以区域为单元，确定“整体布局、综合考虑、先易后难、先楼房后平房、先平地后山地”的置换方案。由于煤制气有毒，在立管置换过程中应对原供气管道进行氮气吹扫，在清除管道内煤制气后才能进行联头和置换。此外，对已废弃的原煤制气供气管网也要进行氮气吹扫，以避免留存在原供气管网中煤制气泄漏或后期开挖管线时发生中毒、燃烧爆炸等事故。

2.4现场实施

经过详细的方案论证，并结合现场客观实际，有针对性地进行方案比选和优化，黄石人工煤气转换成天然气工程实施顺利，没发生任何质量、安全和环保方面的事故。整个工程共完成西塞山区、下陆区和团城山开发区共计20699户居民(含575户零散用户)、51个商业和1个工业煤制气用户转换成天然气，共敷设中压干管12.5km，中低压庭院管网106.3km，区域调压柜11座，调压箱61台。