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[摘要]泄漏、易燃、易爆是天然气的特性，这一特性决定了天然气管道设备的安全性能级别要非常高，天然气装置中最常见的密封形式静密封。本文根据本人实际工作经验，首先介绍了天然气管道设备密封技术一般要求，其次介绍了提高管道密封性的经验与相关技术。
[关键词]天然气管道，密封，技术
中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0102-01
前言
将天然气（包括油田生产的伴生气）从开采地或处理厂输送到城市配气中心或工业企业用户的管道，又称输气管道。利用天然气管道输送天然气，是陆地上大量输送天然气的唯一方式。在世界管道总长中，天然气管道约占一半。近年来，由于管道泄露实践频繁发生，根据相关统计，天然气管道泄露占管道故障比例的80%左右，在管道维修过程中，非计划维修量的60%～70%是针对密封点和泄漏点进行的。加强密封管理是设备管理的重要内容,也是企业安全生产和经营管理中的一项重要工作。在天然气专业化管理中,与防腐、计量、润滑、备品配件等相比,密封管理专业化程度还不高，相关技术还需进一步提高。
1 密封技术的一般原理
密封是防止流体泄漏、内漏、外漏 或防止杂质、空气、水等从外部浸入介质系统内的机构，在相互接触的密封面间总是存在着细微的间隙,在其间放置密封件并施加压紧力,填塞这些缝隙,从而阻止泄漏,如图1所示
图1 密封原理图
无泄露的标准：认真贯彻管道设备管理制度,密封管理保证体系、密封管理组织机构健全,有密封管理专责制,责职明确,管理完善;静密封档案、管理台账、消漏堵漏记录等密封管理技术基础资料齐全完整,密封点统计准确无误;保持静密封点泄漏率在 12‰以下,并无明显的泄漏点;全部管道设备完好率达到 90%以上,主要管道设备完好率达到 95%
2 天然气管道设备密封技术一般要求
①密封装置设计时应充分考虑众多因素，如：工作压力、温度、工作环境;介质特性;运动速度;行程;工作频度;偏心、振动;摩擦副表面粗糙度；②对密封装置的基本要求是，工作压力下良好密封,并随着压力的增加能自动补偿和提高密封性能;工作寿命长,耐蚀性好;运动件磨擦小,磨擦系数稳定,不出现卡或运动不均现象;既要防止填料发热,又要防止填料孔深处压紧不足的现象发生;便于安装维修;制造简单;成本低；③垫片安装五要点：得对、查得细、清得净、装得正、上得均；④密封材料的保管：存放在常温通风干燥处,忌高温、潮湿、雨水淋;不得在有酸、碱等腐蚀性物品附近存放;防止沙尘等杂物粘附在密封材料上;避免重严、折断；⑤垫圈、垫片的选择原则是应根据介质性质、温度、压力、公称直径、密封面形式、密封表面粗糙度、装卸要求而定。一般常温低压选非金属软密封垫;中压高温选非金属与金属组合密封垫或金属密封垫;在低温、腐蚀性介质或真空条件下应考虑密封垫的特殊性能 ;在温度、压力有较大波动时,选用弹性好的或自紧式密封垫;软密封泄漏少但不耐磨,从泄漏小、密封面可靠耐磨的双重标准来看,阀芯硬密封好;金属密封件硬度应低于本体密封面硬度。
3 提高天然气管道密封性的主要技术
①设计上：优化设计,按程序设计。设计天然气泄漏报警、故障自检、自动紧急切断气源装置及远程监控装置。减少法兰连接和螺纹连接,减少静密封点。静密封表面应有粗糙度。排污阀和放空阀可双阀设计。小半径弯头改为大半径弯头。设备、管道吹扫、放空与排液口的设置合理,能完善地处理废气和废液;污水或冲洗水应能全部排净,不能存储主管内、设备内。
②安装上：严格施工、保證质量,特别监控焊接、密封点、防腐、绝缘等地方。密封点不得暗埋。在非正常工作状态,如切换、备用、维修、清洗时,碟阀、球阀、截止阀的方向应有利于密封。少用自制垫片、自缠绕垫圈或代用材料,多用成型垫片。阀门安装前进行强度和密封试验。
③安全检查上：管道的外部管理，外单位施工时,易造成天然气管道设施损坏、管道腐蚀、阀室泄漏、占压管道、与其它地下设施交叉,这些是监控的关键,实施重点管理,制止违章行为。加强天然气设施巡检,实行定人、定段、定时的巡查责任制。新通气的管道在 24 h之内检查 1次,并应在通气后的第一周进行 1次复查。终端公司对于商业、集体、工业、采暖等非家庭用户每年至少检查一次。对于居民用户每两年至少检查 1次。恢复通气,应有效地通知下游场站或用户后进行,并应在 24 h内对相关管道、设备进行巡查。压力 >0.14MPa的管道每年无泄漏检查不得少于 1次; 压力≤0.14 MPa聚乙烯管或设有阴极保护的的钢管,每 2年不得少于 1次;未设阴极保护的 ≤014MPa的钢管,每年不得少于 2次。终端用户的安全管理:重视户内的安全教育、宣传、检查,杜绝私拉乱接。
④生产运行上：组织各种密封技术的分析与研究,推广应用成熟密封新技术、新材料。配备泄漏检测仪,经常巡查。截断阀、球阀、放空阀、排污阀、快开盲板等重要设备应定期操作,灵活且不漏 。使用年限超过十年的管道,每年应进行在线检查、检测。对超过使用期或有安全隐患的管道应实施大修。加强介质管理,定期检测天然气分离、过滤效果,适时清除管内杂质。在吹扫、置换、水洗、初进气或液时,为了避免颗粒、粉尘对密封面的损坏,应尽量少开关阀门。停车后开车、停气后恢复供气及日常生产中,加强工艺操作,防止介质温度、压力、流量、流速忽高忽低。严格遵守操作规程,不超压、超温。实行24h值班。终端公司接到泄漏的报警,要坚持“宁可信其有、不放过一个”的原则,及时赶到现场,实施处理。
⑤含硫天然气治漏经验：为了分析泄漏原因,估计泄漏后果,从而有针对性地制定出管理计划和控制措施,有效的减少泄漏及影响,认识泄漏过程的控制变量,找出减少泄漏发生的因素;估计最大可能的泄漏后果;编制泄漏危害程度分级表,确保严重的泄漏得到最先控制;制定同一事件一简一难两套事前预防控制方法和事中整改措施;跟踪记录控制措施的实施情况;有泄漏时实施治漏抢险;及时评价泄漏的影响;总结泄漏治防经验教训;进一步修订作业体系文件。
结束语
为了减少“跑、冒、滴、漏 ”,实现安全生产,应充分考虑天然气管道本身的特性,积极排除泄漏,减少输损,加强仪器仪表、计量的运行监管,提高密封管理水平,达到和巩固无泄漏标准,延长管道设备使用寿命,提高管道输送能力利用率、装置的开工率、设备的运转率和综合效率,增加企业的收益，在日常工作中,做到满足密封要求,持续改进密封技术和管理工作;预防为主,注重过程与结果;应用成熟的工具和方法,坚持按标准、规范进行管理,按操作规程进行作业;坚持密封管理体系的过程控制,实施关键点、重点、难点的监控。
参考文献
[1] 石宇熙.天然气管道牺牲阳极保护技术[J].上海煤气.2004年01期.
[2] 林秀辉.天然气管道干燥技术研究[J].中国石油和化工标准与质量. 2012年05.
[关键词]天然气管道，密封，技术
中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0102-01
前言
将天然气（包括油田生产的伴生气）从开采地或处理厂输送到城市配气中心或工业企业用户的管道，又称输气管道。利用天然气管道输送天然气，是陆地上大量输送天然气的唯一方式。在世界管道总长中，天然气管道约占一半。近年来，由于管道泄露实践频繁发生，根据相关统计，天然气管道泄露占管道故障比例的80%左右，在管道维修过程中，非计划维修量的60%～70%是针对密封点和泄漏点进行的。加强密封管理是设备管理的重要内容,也是企业安全生产和经营管理中的一项重要工作。在天然气专业化管理中,与防腐、计量、润滑、备品配件等相比,密封管理专业化程度还不高，相关技术还需进一步提高。
1 密封技术的一般原理
密封是防止流体泄漏、内漏、外漏 或防止杂质、空气、水等从外部浸入介质系统内的机构，在相互接触的密封面间总是存在着细微的间隙,在其间放置密封件并施加压紧力,填塞这些缝隙,从而阻止泄漏,如图1所示
图1 密封原理图
无泄露的标准：认真贯彻管道设备管理制度,密封管理保证体系、密封管理组织机构健全,有密封管理专责制,责职明确,管理完善;静密封档案、管理台账、消漏堵漏记录等密封管理技术基础资料齐全完整,密封点统计准确无误;保持静密封点泄漏率在 12‰以下,并无明显的泄漏点;全部管道设备完好率达到 90%以上,主要管道设备完好率达到 95%
2 天然气管道设备密封技术一般要求
①密封装置设计时应充分考虑众多因素，如：工作压力、温度、工作环境;介质特性;运动速度;行程;工作频度;偏心、振动;摩擦副表面粗糙度；②对密封装置的基本要求是，工作压力下良好密封,并随着压力的增加能自动补偿和提高密封性能;工作寿命长,耐蚀性好;运动件磨擦小,磨擦系数稳定,不出现卡或运动不均现象;既要防止填料发热,又要防止填料孔深处压紧不足的现象发生;便于安装维修;制造简单;成本低；③垫片安装五要点：得对、查得细、清得净、装得正、上得均；④密封材料的保管：存放在常温通风干燥处,忌高温、潮湿、雨水淋;不得在有酸、碱等腐蚀性物品附近存放;防止沙尘等杂物粘附在密封材料上;避免重严、折断；⑤垫圈、垫片的选择原则是应根据介质性质、温度、压力、公称直径、密封面形式、密封表面粗糙度、装卸要求而定。一般常温低压选非金属软密封垫;中压高温选非金属与金属组合密封垫或金属密封垫;在低温、腐蚀性介质或真空条件下应考虑密封垫的特殊性能 ;在温度、压力有较大波动时,选用弹性好的或自紧式密封垫;软密封泄漏少但不耐磨,从泄漏小、密封面可靠耐磨的双重标准来看,阀芯硬密封好;金属密封件硬度应低于本体密封面硬度。
3 提高天然气管道密封性的主要技术
①设计上：优化设计,按程序设计。设计天然气泄漏报警、故障自检、自动紧急切断气源装置及远程监控装置。减少法兰连接和螺纹连接,减少静密封点。静密封表面应有粗糙度。排污阀和放空阀可双阀设计。小半径弯头改为大半径弯头。设备、管道吹扫、放空与排液口的设置合理,能完善地处理废气和废液;污水或冲洗水应能全部排净,不能存储主管内、设备内。
②安装上：严格施工、保證质量,特别监控焊接、密封点、防腐、绝缘等地方。密封点不得暗埋。在非正常工作状态,如切换、备用、维修、清洗时,碟阀、球阀、截止阀的方向应有利于密封。少用自制垫片、自缠绕垫圈或代用材料,多用成型垫片。阀门安装前进行强度和密封试验。
③安全检查上：管道的外部管理，外单位施工时,易造成天然气管道设施损坏、管道腐蚀、阀室泄漏、占压管道、与其它地下设施交叉,这些是监控的关键,实施重点管理,制止违章行为。加强天然气设施巡检,实行定人、定段、定时的巡查责任制。新通气的管道在 24 h之内检查 1次,并应在通气后的第一周进行 1次复查。终端公司对于商业、集体、工业、采暖等非家庭用户每年至少检查一次。对于居民用户每两年至少检查 1次。恢复通气,应有效地通知下游场站或用户后进行,并应在 24 h内对相关管道、设备进行巡查。压力 >0.14MPa的管道每年无泄漏检查不得少于 1次; 压力≤0.14 MPa聚乙烯管或设有阴极保护的的钢管,每 2年不得少于 1次;未设阴极保护的 ≤014MPa的钢管,每年不得少于 2次。终端用户的安全管理:重视户内的安全教育、宣传、检查,杜绝私拉乱接。
④生产运行上：组织各种密封技术的分析与研究,推广应用成熟密封新技术、新材料。配备泄漏检测仪,经常巡查。截断阀、球阀、放空阀、排污阀、快开盲板等重要设备应定期操作,灵活且不漏 。使用年限超过十年的管道,每年应进行在线检查、检测。对超过使用期或有安全隐患的管道应实施大修。加强介质管理,定期检测天然气分离、过滤效果,适时清除管内杂质。在吹扫、置换、水洗、初进气或液时,为了避免颗粒、粉尘对密封面的损坏,应尽量少开关阀门。停车后开车、停气后恢复供气及日常生产中,加强工艺操作,防止介质温度、压力、流量、流速忽高忽低。严格遵守操作规程,不超压、超温。实行24h值班。终端公司接到泄漏的报警,要坚持“宁可信其有、不放过一个”的原则,及时赶到现场,实施处理。
⑤含硫天然气治漏经验：为了分析泄漏原因,估计泄漏后果,从而有针对性地制定出管理计划和控制措施,有效的减少泄漏及影响,认识泄漏过程的控制变量,找出减少泄漏发生的因素;估计最大可能的泄漏后果;编制泄漏危害程度分级表,确保严重的泄漏得到最先控制;制定同一事件一简一难两套事前预防控制方法和事中整改措施;跟踪记录控制措施的实施情况;有泄漏时实施治漏抢险;及时评价泄漏的影响;总结泄漏治防经验教训;进一步修订作业体系文件。
结束语
为了减少“跑、冒、滴、漏 ”,实现安全生产,应充分考虑天然气管道本身的特性,积极排除泄漏,减少输损,加强仪器仪表、计量的运行监管,提高密封管理水平,达到和巩固无泄漏标准,延长管道设备使用寿命,提高管道输送能力利用率、装置的开工率、设备的运转率和综合效率,增加企业的收益，在日常工作中,做到满足密封要求,持续改进密封技术和管理工作;预防为主,注重过程与结果;应用成熟的工具和方法,坚持按标准、规范进行管理,按操作规程进行作业;坚持密封管理体系的过程控制,实施关键点、重点、难点的监控。
参考文献
[1] 石宇熙.天然气管道牺牲阳极保护技术[J].上海煤气.2004年01期.
[2] 林秀辉.天然气管道干燥技术研究[J].中国石油和化工标准与质量. 2012年05.