天然氣置換管道液化氣庭院小區實施方案

陳紀武

(晉中市中心城區潔源天然氣有限公司，山西晉中 030600)

晉中市榆次區位于山西中部的晉中盆地，素有“太原南大門”“省城門戶”之稱，全區面積1 311 km2，人口63萬人，從20世紀90年代初，為改善大氣環境，城區內開始使用焦爐煤氣供氣，近二十年來，隨著城市化的高速發展，城區內已由原先單一的焦爐煤氣氣源增長為焦爐煤氣、天然氣和管道液化氣三種集中供氣方式，燃氣公司主要包括晉煤下屬的太原煤炭氣化晉中燃氣公司和國新能源控股的晉中市中心城區潔源天然氣有限公司，另外還有幾家私營的管道液化氣公司。

新建街晉華小區于2004年開工建設，共34幢樓1 494戶，均是6層多層住宅樓和臨街商鋪，配套燃氣工程由晉中藍海燃氣公司承建，使用的是管道液化氣，并建有氣化站一座，由于小區內多居住著原晉華紡織廠退休老職工，管道液化氣氣價昂貴，且供氣不穩定，住戶怨聲載道，強烈要求置換成天然氣，受晉中市住建局委托，2012年7月份我公司與小區業主代表簽定了置換協議，并制定方案實施。

1 氣體特性

1)天然氣。

晉中市中心城區潔源天然氣有限公司是山西天然氣股份有限公司絕對控股的城市燃氣公司，采用氣源來自國家級干網陜京二線大盂—平遙輸氣支線，于2008年2月投產運行，城區內采用中壓一級管網輸配系統，門站位于晉中經濟開發區楊盤，設計供氣量50萬Nm3/d，門站出口壓力0.25 MPa主管網基本覆蓋城區以北，2012年銷氣量1 600萬Nm3。

根據氣源單位長慶油田分公司提供的天然氣組分分析報告中看出:天然氣中甲烷含量94.2%，總烴含量97.9%，密度0.717 kg/cm3，相對比重 0.59，高位熱量 37.56 MJ/Nm3，低位熱量 33.86 MJ/Nm3，爆炸極限5%～15%，氣源穩定，氣質優良。

2)管道液化氣。

液化石油氣主要來自于煉油廠的催化裂解裝置，其主要成分是丙烷、丙烯、丁烷和丁烯，液化石油氣比空氣重，其比重為空氣的1.5倍 ～2倍，熱量 25 000 kcal/Nm3，爆炸極限在 1.7% ～9.7%，因而液化石油氣一旦漏泄一般積聚在凹處，具有易燃易爆的特點。

管道液化氣，即對液化氣實行管道化輸送，通過小區內建氣化站，將液態氣氣化后，再經調壓后通過管道輸送到用戶家中，新建街小區液化氣氣源采用多組50 kg鋼瓶，建氣化站通過電加熱強制氣化的方式。

2 存在的問題

1)由于液化氣公司先期設計，施工管理不到位，隱蔽工程，竣工資料缺失，加之小區內地面現狀已大量綠化、硬化，現只憑一張多年前施工的草圖來找地下管網非常困難。2)新建街晉華小區戶數多，樓房多，且居住的多是年齡偏大的離退休人員，基本在家開灶，做方案時應充分考慮住戶的實際情況，分片停氣置換，以便更好地服務于用戶。3)管道液化氣施工時有局部地方不規范，包括材料，需要做隱患排查清除。4)由于兩類燃氣組分、熱值等不同，灶具不適配，需要更換改造。

3 實施方案

3.1 劃片分區置換

根據晉中藍海燃氣公司提供的施工平面草圖，我們多次深入實地并根據現場情況，將置換小區分成四片，且按序置換，具體情況見表1。

3.2 置換思路

新建街中壓天然氣管道于2008年建設，位置在路面花池下，管徑PE200，且當年根據晉華小區東、西分片實際情況，施工時已分別在小區的東門、西門預留了三通，運行壓力0.25 MPa，并且東、西兩片小區分別新增兩座調壓柜(Q=500 Nm3/h)(見圖1)，中壓通過調壓柜減壓成3 kPa后入戶。

表1 小區樓號及戶數匯總表

首先，我們在東區16號樓與17號樓之間不停輸夾管做PE直埋球閥，關掉此閥門，17號樓～20號樓停氣改造置換，其余樓房正常供液化氣，安裝東小區調壓柜與原管網碰通，改造完成后，17號～20號率先置換完成天然氣。其次，在12號樓與13號樓之間不停輸夾管做PE直埋球閥，關掉此閥門，1號樓～11號樓正常供液化氣，11號樓～16號樓進行施工改造，完成后，開啟16號樓與17號樓之間PE直埋球閥，12號樓～20號樓均置換成天然氣。以此類推，在3號樓與4號樓之間新增PE直埋球閥，在西小區安裝調壓柜(500 Nm3/h)，形成兩片小區分區調壓供氣，低壓管網環通，先置換4號樓～11號樓，保持1號樓～3號樓液化氣正常供氣，再改造1號樓～3號樓，最后1號樓～20號樓全部置換改造完成，斷開氣化站供氣主管(1號樓西端)，新增PE閥門全部開啟。

3.3 材料情況說明

新建街晉華小區管道液化氣工程始建于2004年，當時對住戶的承諾也是將來置換天然氣，那時晉中太原的燃氣公司室外管材基本上均使用鋼管，晉中藍海燃氣公司率先使用了燃氣聚乙烯塑料管(俗稱PE管)，現在看來是明智之舉。我公司目前室外管材使用的是PE80 SDR11的燃氣管材，所以同類型管材，小區室外庭院管網不會腐蝕穿孔，不用考慮更換。但引入管部分有用PE管的，違背了CJJ 63-2008聚乙烯燃氣管道工程技術規程1.0.3聚乙烯管道和鋼骨架聚乙烯復合管嚴禁于地上設燃氣管道和室外明設燃氣管道，必須整改(見圖2，圖3)。

原液化氣主管閥門選用的是常規的銅球閥，在打壓過程中有內漏的情況，針對此問題，1層主閥全部更換為Q11F-16燃氣專用內螺紋球閥。

3.4 天然氣計量系統

原管道液化氣表已使用了8年，根據國家質監部門JJG 577-2005 膜式燃氣表7.2.5.1 規定。

對于最大流量qmax≤10 m3/h的燃氣表只做首次強制檢定，限期使用，到期更換。

1)以天然氣為介質的燃氣表使用期限一般不超過10年。

2)以人工燃氣、液化石油氣等為介質的燃氣表使用期限一般不超過6年。

該小區的燃氣表已屬超期服役，為保證收費系統的統一，杜絕隱患，原管道液化氣安裝的燃氣表全部更換成天然氣公司的IC卡智能表。

3.5 凝水缸的拆除

原管道液化氣庭院主管道東西區各裝有一個凝水缸，因為天然氣是干氣，為保證管網運行安全，拆除凝水缸，用電熔套筒和短管與原管線連接。

4 施工改造程序

4.1 戶內施工

1)停氣后關閉立管閥門。2)在頂層或引入管三通墻頭處打開，放散管中剩余液化氣，保證施工現場通風良好，無異味后方可施工。3)將原液化氣表更換，并逐戶打壓做氣密性試驗，個別表旋塞及單氣嘴有問題的全部拆除更換。

4.2 庭院管網施工

1)根據前面所述改造PE管暴露在外的引入管，在做圍護時有條件的可在室外多設一個閥門。2)利用惰性氣體氮氣進行管網復壓。

為防止液化氣混合氣與空氣接觸在施工中遇明火發生燃爆事故，決定用惰性氣體氮氣進行復壓，根據CJJ 33-2005城鎮燃氣輸配工程施工及驗收規范2.4.3中規定:設計壓力小于5 kPa時，試驗壓力應為20 kPa，做嚴密性試驗，合格為止。

5 綜合經驗

我公司從2012年9月起至12月，歷時三個多月，除按既定方案嚴格施工，安全管理，在實際施工中尤其是庭院管網復壓過程中遇到了重重困難，微漏現象不止，泄漏點分布多外，施工難度不言而喻，在停氣過程中也積極與用戶溝通協調，得到了用戶的理解和支持，面對天然氣置換進程的加快，晉中市榆次城區內還分布著大大小小三萬余戶管道液化氣用戶，此次工程的順利實施對下一階段天然氣置換管道液化氣工程積累了豐富的實踐經驗。

［1］GB 50028-2006，城鎮燃氣設計規范［S］.

［2］CJJ 63-2008，聚乙烯燃氣管道工程技術規程［S］.

［3］CJJ 33-2005，城鎮燃氣輸配工程施工及驗收規范［S］.