埋地中压管道升压作业方案的探讨及控制措施

上海金山天然气有限公司　孔令云

埋地中压管道升压作业方案的探讨及控制措施

上海金山天然气有限公司孔令云

结合金山区蒙山路高中压门站下游中压燃气管网升压作业实例，对埋地燃气中压管道升压作业制定可行性方案，尤其对重要环节制定风险控制措施和应急处置措施。

升压作业方案控制措施

0　前言

随着金山石化城区6万余户天然气的转换及金山区日益增长的天然气发展需求，该区域埋地中压燃气管道为0.2 MPa(中压B级0.01≤p≤0.2 MPa)，输送压力级别将会制约燃气用户的发展和用户正常用气需求。故在燃气用气量需求高峰来临之前，上海金山天然气有限公司于2015年5月拟对该区域所有现役埋地燃气管道进行升压(0.2 MPa升至0.3 MPa)作业，以检验现役埋地燃气管道及其附属设施(阀门、集液井等)是否满足输送0.3 MPa天然气的需要。

这次升压作业涉及面广、影响范围大，须事先进行危害分析和风险评估，制定风险控制措施，以确保人员的安全、结果的可靠性和升压作业顺利实施。

1　管网监测系统

1.1压力预警系统

该升压作业区域中涉及的中低压调压器共计安装压力预警63处，其中阿什福德餐饮单位和海上明珠园居民小区两处中低压调压器进口处安装压力预警，其压力变送器的压力适用范围为0～0.3 MPa，剩余61处压力预警均安装在中低压调压器出口，对低压管网实施压力监控。

根据要求本次升压前只需更换阿什福德餐饮单位、海上明珠园居民小区两处预警系统压力变送器即可。

1.2SCADA系统

该升压作业区域内中低压调压器处安装的SCADA系统均采集燃气流量及中低压调压器出口压力，升压对其不产生影响。

2　压力参数分析

该区域上游门站出口主干管管径为DN250钢管，根据2015年1月6日SCADA系统显示，该门站用气高峰时段最大用气量约8 200 m³/h(见图1)。

图1　高峰时段小时最大用气量

随着能源替代项目的启动，位于该主干管800 m处一家工业用户需求燃气压力为0.2 MPa，根据用户发展规划，该门站所供天然气最大小时用气量达13 000 m³/h，出口压力升压至0.3 MPa(表压)时，计算在0 ℃时该大用户所处干管节点压力p2为：

式中：p1——燃气管道计算管段起点压力，kPa；

p2——燃气管道计算管段终点压力，kPa；

L——燃气管道计算段的长度，km；

Q——燃气管道的计算流量，m3/h；

d——管道内径，mm；

ρ——燃气的密度，kg/m3；

T——设计中所采用的燃气温度，K；

T0——273，K；

Z——气体的压缩系数；

λ——燃气管道(钢管)摩擦阻力系数。

从公式(1)可推出：p2=367 kPa。即该门站升压至0.3 MPa时，能满足高峰时段用气压力需求。

3　升压作业危害分析及预防措施

本次升压涉及面广、影响范围大，需对该区域管网运行情况进行危害分析和风险评估，制定风险控制措施，以确保管网供气安全、人员操作安全，及升压结果的可靠性和升压作业顺利实施。

3.1升压作业的步骤

技术设备信息部确定升压作业范围——技术设备信息部、安全服务部、输配管理所到现场勘察——共同制定升压方案——确定需落实安全的措施——相关部门进行机具材料检查和人员准备——进行升压作业——现场安全监护——升压作业结束。

3.2数据参考和分析

升压过程中各步骤各环节操作都是日常工作所涉及的，如调压、巡检、巡视监测、检修等，有关操作规程、标准符合国家法律法规及其它要求，但在执行中会出现偏差，如抢修、巡查未按规定时间，警戒范围不够等。需对日常运行中发生的抢修、巡检中发现的问题进行数据分析汇总。

3.3风险控制措施

通过采用工作危害分析法对升压作业分析，确定升压作业中的重要环节。根据风险控制的原则，按照“消除——隔离——控制——应急处置”制定控制措施。

3.3.1消除

实施升压作业前的一定时间段内，由输配管理所结合对该升压区域管网范围内的设备设施日常巡检情况，进行专项排查，确保所承担管网区域内设备设施完好无泄漏现象，并确定监控重点区域、设备设施。升压作业开始前，确保升压点仪器仪表、调压器设备、监控设备等处于正常运行状态。

3.3.2隔离

需要关闭的阀门(含新建管网支管预留阀门)在升压作业前要确认关闭严密。

3.3.3控制

(1)升压前，下发经审批后的升压作业方案，说明作业范围，只在规定时间和规定范围内作业。

(2)由公司分管副总经理组织召开专题会议，确定作业相关的规定制度及技术标准，具体落实到升压作业的各个部门、个人职责，并保持作业人员的相对固定。

(3)由公司分管副总经理和安全主管部门负责人，到场全过程监护升压作业，纠正违纪违章作业行为。由输配管理所按区域落实管网设备监控人员，现场监控管网末端(华府海景、石化十二村、阿什福德城堡酒店、金山卫派出所)区域调压器进出口压力，重要管线段阀门设施巡查，并做好相关记录。监控过程中发现调压器进口压力波动较大，需及时反馈并由技术部结合压力预警系统进行确认分析。

(4)根据该工程的风险评价结果，应针对升压后管网监控压力出现明显下降及探测发现有天然气泄漏的抢修着重编制《应急预案》。主要内容包括：①检测、检查寻找泄漏点；②燃烧放散或打开控制阀门降压；③判断管线泄漏范围，实施开挖；④抢修人员按照抢修程序作业。

由于升压过程造成的管网断裂或断开而引起的燃气大量泄漏事故都比较严重，一旦发生，必须立即启动事故报告及抢修流程、必要时疏散周围人群及向119、120、110求助。

4　应急组织机构

应急组织机构成员由总指挥、副总指挥、现场协助、安全监督、作业班组(阀门操作组、调压器操作组、放散组、警戒组、抢修组、救护组、土方开挖组、后勤保障组、增援组)组成。确定人员后，组织人员学习应急方案，明确各自的责任分工，保证事故发生时，应急方案能够有效运行实施。

5　升压后运行保障

在升压作业结束后1个月内，由输配管理所组织完成对该升压区域内的管网设备设施进行2次巡查，次月内再次完成1次巡查，并制定巡查样板，做好相关记录。

6　结语

通过本次升压作业方案的实施，我们认为，在合理确定升压参数的基础上，对作业全过程做好危害分析，落实好各项安全预防措施对升压作业的操作可行且有意义。这为后期公司管辖的山阳高压门站、金卫高压门站之间的高压管网环通运行方案的可操作性提供了基础保障。

Discussion on Operation Scheme of Increasing Pressure for Buried Medium-pressure Pipeline

Shanghai Jinshan Natural Gas Co.,Ltd.Kong Lingyun

In this paper a feasible scheme of increasing pressure for buried medium-pressure pipeline was made. In combination with the practice of booster operation of gas pipe network on Meng Shan Road in Jinshan district，the author discusses some risk control and emergency measures for important phases in details.

increasing pressure, operation scheme, control measure