何文涛，戴承东，强建明

渭南市天然气有限公司（陕西渭南714000）

城市燃气管道试运投产前的方案制定与实施

何文涛，戴承东，强建明

渭南市天然气有限公司（陕西渭南714000）

如今，越来越多的天然气门站、民用、工商业用户需要进行试运投产，为了更好地实行渭南市天然气有限公司试运投产管理工作，制定具体方案，明确试运投产的各项规范，使试运投产工作确实做到合理有序，确保管理运行安全、平稳实施。

燃气管道；投产；管理；规范；安全

1 试运行单位职责制定

渭南市天然气有限公司下属公司（以华州分公司为例）是试运投产项目的具体实施单位，主要职责包括以下内容：

1）建立完善的试运投产管理体系，成立试运投产管理机构，由分公司经理担任组长，成员由相关部门组成，每位人员必须具备一定的专业技术以及管理方面丰富的经验，确保工作的有效开展[1]。

2）严格遵守试运投产相关的规章制度。

3）负责编制试运投产方案和试运投产工作的具体实施。

4）负责试运投产过程中突发事件的应急处理。

5）负责试运投产相关记录和档案的管理。

2 审批流程

试运投产项目投产前必须编制试运投产方案并经相关部门审批。试运投产方案由下属公司安全生产部门负责编写并逐级审核，由领导审批。下属公司须提前一周提交试运投产申请。试运投产项目审批按图1流程执行。

领导审核后，若满足投产条件，则分配各部门组织专家前去现场做监督指导，若不满足投产条件，需责令下属公司继续完善投产方案再次审核，投产项目在投产过程中必须严格按照审批后的投产方案执行。在试运投产过程中，如因外部作业环境变化导致原方案不适用的，需重新修改方案，修改后的方案应履行原审批程序。

同时，下属公司投产前应做好各项准备和协调工作，投产时应做好相关记录，投产后应做好总结工作。

3 试运投产应具备的条件

1）试运投产项目工程施工应符合设计图纸和施工及验收规范的要求。

2）试运投产前应开展“三查四定”活动，对检查中存在的问题全部整改到位。

3）试运投产前应保证政府审批手续、安全生产管理、生产设备设施、试运投产物资等落实到位。

4 试运投产准备工作

4.1 组织机构及人员准备

试运投产前应成立试运投产组织指挥机构，并

确定相应职责。组织机构包括：

1）领导小组。

2）现场指挥调度组。

3）各专业小组应包括：①置换操作组；②管线巡查组；③抢险抢修组；④后勤保障组；⑤安全监护组；⑥试运投产保运组。

4.2 物资准备

应准备好试运投产所需的各类物资，包括操作工具、检测仪器（如氧气、甲烷检测仪器）、备品备件、安全防护用品、应急物资等，各类物资应准备齐全,并有专人负责检查落实情况。

4.3 安全准备

1）应组织试运投产的有关人员对投产方案进行学习，熟悉掌握方案。

2）应与当地消防、公安、医疗等一些社会救援力量取得联系，确保做好投产期间社会治安和安全防范以及险情出现后各项救援和保障。

3）组织施工单位及设备厂家成立试运投产保运组，及时处理投产过程中出现的突发事件。

4）做好试运投产项目所涉及范围内的对外宣传和安全告知工作。

5 试运投产安全措施

1）所有参加试运投产人员均应服从试运投产领导小组的领导，按照指令行动，杜绝“三违”行为。

2）试运投产之前，应对参加试运投产人员进行针对性的安全教育和技术交底，并签字确认。

3）试运投产作业现场应保持清洁、整齐，不应随意放置与生产无关的物品。

4）试运投产期间应划定警戒区域，设置安全警示牌和警示带，严禁无关人员进入警戒区。现场操作人员应穿防静电工作服。警戒区内严禁携带火种。

5）与试运投产无关的车辆不准进入警戒区内，进入警戒区的车辆必须带防火帽。

6）各种开关、控制器、仪表信号装置、电气设备、易燃物品要悬挂标志，严禁乱摸。

7）安全设施和消防设施应加以保护，未经许可不得擅自使用和损坏。

8）各放散点应配置两人以上并划定警戒区域，无关人员不得围观。放散点上空有架空电缆部位，应将放散管延伸避让。各作业点均应配置对讲机，保证通讯畅通。

9）防火防爆区域均应使用防爆工具。

10）进入阀井前应进行安全检查，确认无安全问题后方可下井。下井人员必须采取安全措施，井上应有人监护，阀门井井盖应完全打开。

11）试运投产工作不宜选择在夜间和雨天进行。遇到雷雨天应暂停置换。

12）试运投产期间，警戒区内未完工程应停止，在做好安全隔离措施后，所有施工人员应撤离现场，待试运投产完成、生产运行平稳后，按照安全生产管理制度办理相应手续后，方可继续施工。

6 设备试运行

1）场站阀门、电动装置、计量装置、调压装置、加臭装置、天然气压缩机、加气机、储气罐、潜液泵、仪表风系统、SCADA系统、消防水泵等设备设施投运前须进行试运行。

2）设备试运行以厂家技术人员为主，下属公司、施工单位参加。

3）设备试运行合格后，由施工单位向建设单位做中间交接，施工单位应继续担任试运投产保运任务直至投产工作全部结束。

7 置换通气前的检查和确认

1）由试运投产领导小组组织专人对投产方案的落实情况逐一检查。

2）检查置换通气作业现场应清洁，无闲杂人员逗留。

3）检查置换通气范围内的计量仪器、仪表应全部经过相关资质单位的检定合格，并在有效期内。

4）检查置换通气所必需的通讯工具、检测工具、安全设施、警示标志和临时管道应全部备齐或安装就绪。

5）检查各管道的进气点置换工艺操作人员、技术人员、主要设备厂家人员、抢险人员应到位待命。

6）检查各放散点放空用的临时管线应连接好。各放散点负责人、安全员、救护人员、气体检测人员和消防人员应到位待命。

7）检查保产的救护车、消防车、抢险车应在指定位置戒备到位。

8 试运投产应急管理

1）试运投产过程中发生事故后应终止试运投产并立即启动应急预案，组织抢救，防止事故扩大，减少人员伤亡和财产损失。

2）发生事故应按照渭南市天然气有限公司事

故调查处理办法执行。

9 试运投产资料管理

1）试运投产过程中应按时测取并记录压力、温度、瞬时流量等运行参数。

2）应按时记录投产过程中发生的重要事件。

3）试运投产结束后应对试运投产工作进行总结。

4）试运投产结束后应汇总所有投产资料，包括：①试运投产方案；②试运投产记录的相关数据；③投产期间发生的重要事件；④试运投产工作总结。

5）试运投产资料在投产后由下属公司归档保存。

10 投产置换

投产置换的难点就是如何有效地将空气和天然气进行隔离并以一个合理的速度推进,来达到防止爆炸性混合物形成、操作安全和降低费用的最终目的[2-5]。

10.1 置换方式与合格标准

天然气置换选择间接置换的方法。间接置换即先用惰性气体（如氮气）置换管道内的空气，再用天然气置换管道内的氮气。采用间接置换时，用惰性气体置换投产管道内空气时，当连续3次检测氧浓度在2%以下为合格。再用天然气置换惰性气体时，连续3次检测天然气浓度为90%以上为合格。

置换顺序是利用氮气置换每个阀井和终端调压柜。阀井的置换随管道置换逐个推进进行,未投用的管道只进行氮气而不进行天然气置换（置换推进速度氮气应不小于1 m/s;天然气为3~5m/s）。

置换通气宜采用从门站的末端至城市中压管网，最后到低压管网，依次逐段置换通气的方式。每置换通气完成的管段内燃气可作为下一段的置换气源。

10.2 注氮量分析

注氮量主要由氮气混合量、氮气段通过全部管线的混气量、沿线置换所用氮气量、氮气段到达末端时所剩余量和保险富裕量组成。同时还要考虑部分混气段的放空量和灌充压力。

式中：M为注液氮的质量，kg；k为管道充压系数（结合具体情况一般取值为1.2）；V为管道总容积，m3;u为氮气的比容，m3/kg。

10.3 氮气置换速度的计算

氮气置换平均推进速度由气体状态方程计算（通常置换温度都为当地温度，这里考虑为常温）。

式中：F为管道横截面积，m2;Q为施工状态管道压力下氮气供气流量，m3/d;Up为氮气置换平均推进速度，km/h。

公式（2）是根据注氮设备的能力进行计算的氮气置换推进速度，应大于允许混气量所需要的最小置换速度，并小于规定的最大置换速度5m/s。

10.4 注氮施工时间

注氮施工时间由氮气置换速度和注氮总量计算可得。同时还应该考虑现场准备时间、操作时间、氮气的放空吹扫时间、收尾等时间，可以初步估算得出置换施工过程共需要的时间。

式中，T为注氮施工时间，h。

10.5 天然气置换时间

要想确定施工工期，必须对天然气的置换时间进行一个初步的估算。天然气置换的时间是在推进中的时间和压力升至管线运行压力的时间之和.

华州分公司的撬装设备在升压的时候由于压力过高，为了安全起见，在压力每次上升一段的时候，停止升压，对撬装所有单体设备进行一次检漏，有漏点要及时处理，当确保稳定后再次升压。

11 结论

管道试运投产是一项系统的连续性工作，同时存在一定危险，其中，投产置换是城市燃气管道施工后投运的一个关键步骤，只有加强试运投产各方面的管理，才能使投产工作做到合理有序，确保安全、平稳地实施试运投产工作，使之符合所需的质量安全环保要求。

[1]张建.油气管网惠民亿万[J].中国石油企业,2012(12)：59.

[2]付先惠,王孝刚,孟庆华,等.输气管道置换优化研究[J].管道技术与设备,2012(1)：9-11.

[3]黄义忠.天然气管输运行前的氮气置换技术[J].中外能源. 2008，13(5):73-76.

[4]刘继革.天然气管线氮气置换的几种方法[J].安装,1999(6)：25-27.

[5]杨文辉,马利.氮气置换在天然气管道中的应用[J].硅谷，2013(8)：149.

Today,more and more large natural gas users require the test of pipeline before putting into operation.In order to well finish the commissioning of pipeline,Weinan Gas Co.,Ltd.develops specific test running programs and specifications,which makes the trial operation reasonable and orderly and ensures the safe and stable operation of pipeline in production.

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路萍

2016-07-20

何文涛（1986-），男，现主要从事企业技术质量和项目前期管理方面的工作。