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摘 要:现代都市道路改造升级和城市地铁轻轨建设越来越普遍,城市燃气经营单位在道路下面敷设的燃气管道,也要根据政府城市建设需要改道或拆除。对城市燃气中压管道带气动火作业危险和可操作性进行研究,发现在管道带气动火作业时,只要当管道压力严格控制在安全作业范围内,带气动火作业人员严格执行作业程序,严格检测控制混合气体爆炸极限浓度,燃气管道带气动火作业安全风险可控、施工经济高效、带气动火可操作。
关键词:燃气管道 带气动火 风险控制 可操作
中图分类号:TU996.9 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)012-140-02
城市燃气经营单位根据政府城市道路改造升级需要,过去敷设在道路下面的燃气管道拆改施工作业频繁发生。一般情况下,城市燃气经营单位在燃气管道拆改施工作业过程中,首先是将燃气管道拆改相关区域全面停气、放散、管道燃气惰性气体置换合格后,再进行管道动火拆除和安装施工作业,最后通过气密性压力试验、吹扫、空气置换合格后通气运行。采用科学的控制方法和可操作的施工作业程序,既保证施工作业人员生命安全和管道设施安全,又不影响客户用气以及经济高效,具有重大的现实意义。
1 带气作业接口形式
一般带气作业接口形式划分为“一气一带”、“两气两带”和“多气多带”等不同带气作业形式。通常情况下,以“两气两带” 动火作业居多。“两气两带”是指因城市道路改造需要中压燃气干管拆改,改建后的新中压燃气干管两端与原中压燃气干管以三通对接方式的带气动火作业接口形式。
2 带气动火作业管理程序
(1)生产部门下达燃气管道拆改计划和带气动火作业计划,并负责计划实施协调工作;(2)工程管理部门委托拆改燃气管道设计和拆改管道安装,并负责组织施工质量验收;(3)管网公司依据《带气动火作业方案》制定《带气作业压力控制方案》并负责调压作业;(4)急修公司制定《带气动火作业方案》并配备施工作业机具和安排作业人员实施带气动火作业;(5)主管领导组织审查审批《带气作业压力控制方案》和《带气动火作业方案》并下达作业指令,销售公司负责通知因带气动火作业受到用气影响的客户,并做好解释工作;(6)安全部门负责办理许可作业票证并严格监督检查各环节施工作业安全;(7)生产部门现场人员负责协调作业单位工作,积极与生产运行调度沟通管道复压和恢复通气等工作。
3 带气动火作业过程控制
3.1 带气动火作业任务描述
(1)公司生产部门根据拆改管道安装工程质量验收合格报告,给管网公司、急修公司分别下达《带气动火作业压力控制计划》和《带气动火作业计划》。(2)在急修公司指定一名副经理以上领导担任本次带气动火作业现场总指挥,负责带气动火作业压力调控、动火作业指挥等工作。(3)管网公司根据《带气动火作业压力控制计划》制定带气动火压力控制方案,维护保养相关阀门设施和移动式补压桥管及压力控制装置。(4)急修公司根据《带气动火作业计划》,制定带气动火作业方案,配备施工作业人员,保养施工设备。(5)为了不影响居民用气,避开居民用气高峰时段,带气动火作业一般安排在13:30-17:30之间实施。
3.2 压力控制程序及要求
(1)管网公司在12:00以前,分别关闭中压煤气干管1号、2号阀门,如图1。待A、B居民小区消耗放散带气动火作业区域管道系统内的煤气。
1-中压煤气干管1号控制阀门;2-中压煤气干管2号控制阀门;3-从煤气干管至A居民小区支线上的控制阀门;4-从煤气干管至B居民小区支线上的控制阀门;5、6-中压煤气干管1号控制阀门阀后阀前放散管控制阀。
(2)在13时至13:30期间,分别关闭3阀门和4号阀门,通过距离中压煤气干管最近的B居民小区调压柜压力指示观察带气动火作业区域管道系统的剩余压力,并在调压柜管道上的压力表接头上安装一只U型水柱表。
(3)在中压煤气干管1号控制阀门处安装“移动式补压桥管及压力控制装置”,如图2。
1-中压煤气干管1号控制阀门;5、6-1号阀门前后放散管控制阀;7-补压桥管;8-补压控制阀门;9-金属软管;10-压力表控制阀;11-U型水柱表控制阀;12-检测中压煤气干管压力的压力表;13-U型水柱表。
(4)通过调压柜上的U型水柱表,检测带气动火作业中压有气管道系统压力,将带气动火作业干管内压力降至300-500Pa范围内。
(5)若压力过高,轻微开启4号阀门,如图1,通过B居民小区的调压柜上的放散管放散。若压力过低,通过“移动式补压桥管及压力控制装置”上的8号阀门轻微开启补压,压力通过U型水柱表观察。
(6)压力控制人员听从现场指挥的指令,确认可以复压后,先关闭中压煤气干管1号控制阀门前后5、6号放散阀门,拆除“移动式补压桥管及压力控制装置”,拆除调压柜上安装的U型水柱表。
(7)缓慢开启全部降压控制阀门,检查作业区域阀门和调压柜处于运行状态,确保系统运行正常。
3.3 带气动火作业程序及要求
带气动火作业口示意图,如图3。
(1)急修公司安排土建施工人员分别开挖M、N作业井,其深度、直径大小以满足动火施工作业为合格。
(2)在新改建中压干管与原来煤气干管两个马鞍焊接处,靠近原来煤气干管外壁处分别开A、B天窗。
(3)现场总指挥通过对讲机等通讯设备联系管网公司现场两处压力控制操作人员,确保原来煤气干管内压力控制在300-500Pa范围内。
(4)氧焊工将气割抢分别从A、B天窗开口处伸入管道内,带气动火切割马鞍焊接处原来煤气干管的管壁,取出A天窗开口处被切割部位的管壁板,在切割处灭火降温合格。此时,原来煤气干管与新改建干管形成三通形态。 (5)盖上A天窗盖,采用黄泥密封切割缝隙,并用铁丝将A天窗绑扎紧;此时,B天窗处被切割的管壁板暂不取出,并采用黄泥密封其切割缝隙。
(6)采用原来干管煤气置换新改建煤气干管中的空气,在B天窗开口处放散,系统内煤气压力控制在300-500Pa范围内。
(7)在B天窗开口处取样检测混合气体中燃气浓度,连续3次测定燃气浓度,每次间隔时间为5min,测定值均在爆炸下限的20%以下视为合格。
(8)取出B天窗处被切割部位的管壁板,盖上B天窗盖,采用黄泥密封切割缝隙,并用铁丝将A天窗绑扎紧。
(9)煤气干管系统内压力稳定在300-500Pa范围内,分别带气动火焊接A、B天窗盖,焊接完毕降温合格。
(10)带气动火分别开C、D天窗,经灭火降温合格后,揭开C、D天窗盖,采用砖块堆码,黄泥密封砖块缝隙封堵C、D泥墙,直到不漏气为合格。
(11)采用鼓风机从C天窗开口处向将要拆除的原来煤气干管内吹入空气置换煤气,在D天窗处放散。
(12)在D天窗开口处取样检测混合气体中燃气浓度,连续3次测定燃气浓度,每次间隔时间为5min,测定值均在爆炸下限的20%以下视为合格。
(13)割断C、D带气口处拟拆除废管道,在保留管一侧,分别配制C、D内堵板,并在无燃气状态下焊接C、D内堵板,焊接完毕经降温合格。
(14)分别取出C、D泥墙,分别盖上C、D天窗盖,煤气干管系统内压力稳定在300Pa至500Pa范围内,带气动火焊接C、D天窗盖,焊接完毕降温合格。
(15)现场总指挥通知压力控制人员恢复中压煤气干管正常运行压力,带气动火作业人员采用肥皂水涂抹焊缝检查焊缝是否漏气,确认焊缝质量合格。
(16)对管道焊接施工作业面进行外防腐处理。一般采用石油沥青或聚乙烯防腐胶带防腐,防腐质量符合规定要求。
(17)土建施工人员进行作业井土建恢复施工作业,施工完毕清理现场。
(18)现场总指挥向公司生产运行部报告本次带气动火作业结束。
4 带气动火作业安全风险控制
(1)管网公司压力控制人员在维护、操作中压干管阀门井设施时,存在高空坠落、煤气中毒、溺水事件等危害因素。应当打开井盖通风,检测煤气浓度,检查阀门井爬梯是否牢固,检测井内积水深度,穿戴防滑鞋,安排监护人现场监护等措施,削减煤气压力控制环节安全风险。
(2)土建施工人员在开挖作业井过程中,存在管沟坍塌、高空坠落、挖穿管道、车辆撞围栏、行人坠入作业井等危害因素。应当采用顶固作业井边坡或放坡,现场专人监护施工作业,加固围栏,在远离作业井处设置安全警示标识,在围栏上喷涂安全警示标识等安全措施,削减作业井施工环节安全风险。
(3)带气动火施工作业人员在施工过程中,存在煤气中毒、火灾爆炸、高空坠落、烧伤灼伤、触电身亡、物体打击、交通事故等危害因素。应当安排专人监护施工作业,配备消防器材,严格执行带气动火作业程序及要求,严格控制煤气管道压力,严禁作业人员抛递工具和材料,车辆行驶严格执行交通道路法规,作业人员佩戴防毒面具等安全措施,削减带气动火作业环节安全风险。
(4)针对带气动火作业各环节可能发生的煤气中毒、高空坠落、火灾爆炸等较大风险,应制定现场应急响应和应急处置预案,紧急施救受伤员工。
本文仅对城市燃气中压钢制煤气管道带气动火作业的危险与可操作性进行研究,对于城市燃气PE管道、天然气管道的带气动火作业的危险与可操作性,需要进一步分析。在城市燃气中压钢制煤气管道带气动火作业过程中,通过系统研究,只要认真辨识各作业环节危害因素,采取针对性措施严格控制施工作业风险,城市燃气中压煤气管道带气动火作业安全风险可控、施工经济高效、带气动火可操作。
参考文献:
[1] CJJ51-2006 城市燃气设施运行、维护和抢修安全技术规定[S].
[2] GB50028-2006 城镇燃气设计规范[S].
[3] SY0007 钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范[S].
[4] 昆明市住房和城乡建设局.燃气培训教材[M].2011.
关键词:燃气管道 带气动火 风险控制 可操作
中图分类号:TU996.9 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)012-140-02
城市燃气经营单位根据政府城市道路改造升级需要,过去敷设在道路下面的燃气管道拆改施工作业频繁发生。一般情况下,城市燃气经营单位在燃气管道拆改施工作业过程中,首先是将燃气管道拆改相关区域全面停气、放散、管道燃气惰性气体置换合格后,再进行管道动火拆除和安装施工作业,最后通过气密性压力试验、吹扫、空气置换合格后通气运行。采用科学的控制方法和可操作的施工作业程序,既保证施工作业人员生命安全和管道设施安全,又不影响客户用气以及经济高效,具有重大的现实意义。
1 带气作业接口形式
一般带气作业接口形式划分为“一气一带”、“两气两带”和“多气多带”等不同带气作业形式。通常情况下,以“两气两带” 动火作业居多。“两气两带”是指因城市道路改造需要中压燃气干管拆改,改建后的新中压燃气干管两端与原中压燃气干管以三通对接方式的带气动火作业接口形式。
2 带气动火作业管理程序
(1)生产部门下达燃气管道拆改计划和带气动火作业计划,并负责计划实施协调工作;(2)工程管理部门委托拆改燃气管道设计和拆改管道安装,并负责组织施工质量验收;(3)管网公司依据《带气动火作业方案》制定《带气作业压力控制方案》并负责调压作业;(4)急修公司制定《带气动火作业方案》并配备施工作业机具和安排作业人员实施带气动火作业;(5)主管领导组织审查审批《带气作业压力控制方案》和《带气动火作业方案》并下达作业指令,销售公司负责通知因带气动火作业受到用气影响的客户,并做好解释工作;(6)安全部门负责办理许可作业票证并严格监督检查各环节施工作业安全;(7)生产部门现场人员负责协调作业单位工作,积极与生产运行调度沟通管道复压和恢复通气等工作。
3 带气动火作业过程控制
3.1 带气动火作业任务描述
(1)公司生产部门根据拆改管道安装工程质量验收合格报告,给管网公司、急修公司分别下达《带气动火作业压力控制计划》和《带气动火作业计划》。(2)在急修公司指定一名副经理以上领导担任本次带气动火作业现场总指挥,负责带气动火作业压力调控、动火作业指挥等工作。(3)管网公司根据《带气动火作业压力控制计划》制定带气动火压力控制方案,维护保养相关阀门设施和移动式补压桥管及压力控制装置。(4)急修公司根据《带气动火作业计划》,制定带气动火作业方案,配备施工作业人员,保养施工设备。(5)为了不影响居民用气,避开居民用气高峰时段,带气动火作业一般安排在13:30-17:30之间实施。
3.2 压力控制程序及要求
(1)管网公司在12:00以前,分别关闭中压煤气干管1号、2号阀门,如图1。待A、B居民小区消耗放散带气动火作业区域管道系统内的煤气。
1-中压煤气干管1号控制阀门;2-中压煤气干管2号控制阀门;3-从煤气干管至A居民小区支线上的控制阀门;4-从煤气干管至B居民小区支线上的控制阀门;5、6-中压煤气干管1号控制阀门阀后阀前放散管控制阀。
(2)在13时至13:30期间,分别关闭3阀门和4号阀门,通过距离中压煤气干管最近的B居民小区调压柜压力指示观察带气动火作业区域管道系统的剩余压力,并在调压柜管道上的压力表接头上安装一只U型水柱表。
(3)在中压煤气干管1号控制阀门处安装“移动式补压桥管及压力控制装置”,如图2。
1-中压煤气干管1号控制阀门;5、6-1号阀门前后放散管控制阀;7-补压桥管;8-补压控制阀门;9-金属软管;10-压力表控制阀;11-U型水柱表控制阀;12-检测中压煤气干管压力的压力表;13-U型水柱表。
(4)通过调压柜上的U型水柱表,检测带气动火作业中压有气管道系统压力,将带气动火作业干管内压力降至300-500Pa范围内。
(5)若压力过高,轻微开启4号阀门,如图1,通过B居民小区的调压柜上的放散管放散。若压力过低,通过“移动式补压桥管及压力控制装置”上的8号阀门轻微开启补压,压力通过U型水柱表观察。
(6)压力控制人员听从现场指挥的指令,确认可以复压后,先关闭中压煤气干管1号控制阀门前后5、6号放散阀门,拆除“移动式补压桥管及压力控制装置”,拆除调压柜上安装的U型水柱表。
(7)缓慢开启全部降压控制阀门,检查作业区域阀门和调压柜处于运行状态,确保系统运行正常。
3.3 带气动火作业程序及要求
带气动火作业口示意图,如图3。
(1)急修公司安排土建施工人员分别开挖M、N作业井,其深度、直径大小以满足动火施工作业为合格。
(2)在新改建中压干管与原来煤气干管两个马鞍焊接处,靠近原来煤气干管外壁处分别开A、B天窗。
(3)现场总指挥通过对讲机等通讯设备联系管网公司现场两处压力控制操作人员,确保原来煤气干管内压力控制在300-500Pa范围内。
(4)氧焊工将气割抢分别从A、B天窗开口处伸入管道内,带气动火切割马鞍焊接处原来煤气干管的管壁,取出A天窗开口处被切割部位的管壁板,在切割处灭火降温合格。此时,原来煤气干管与新改建干管形成三通形态。 (5)盖上A天窗盖,采用黄泥密封切割缝隙,并用铁丝将A天窗绑扎紧;此时,B天窗处被切割的管壁板暂不取出,并采用黄泥密封其切割缝隙。
(6)采用原来干管煤气置换新改建煤气干管中的空气,在B天窗开口处放散,系统内煤气压力控制在300-500Pa范围内。
(7)在B天窗开口处取样检测混合气体中燃气浓度,连续3次测定燃气浓度,每次间隔时间为5min,测定值均在爆炸下限的20%以下视为合格。
(8)取出B天窗处被切割部位的管壁板,盖上B天窗盖,采用黄泥密封切割缝隙,并用铁丝将A天窗绑扎紧。
(9)煤气干管系统内压力稳定在300-500Pa范围内,分别带气动火焊接A、B天窗盖,焊接完毕降温合格。
(10)带气动火分别开C、D天窗,经灭火降温合格后,揭开C、D天窗盖,采用砖块堆码,黄泥密封砖块缝隙封堵C、D泥墙,直到不漏气为合格。
(11)采用鼓风机从C天窗开口处向将要拆除的原来煤气干管内吹入空气置换煤气,在D天窗处放散。
(12)在D天窗开口处取样检测混合气体中燃气浓度,连续3次测定燃气浓度,每次间隔时间为5min,测定值均在爆炸下限的20%以下视为合格。
(13)割断C、D带气口处拟拆除废管道,在保留管一侧,分别配制C、D内堵板,并在无燃气状态下焊接C、D内堵板,焊接完毕经降温合格。
(14)分别取出C、D泥墙,分别盖上C、D天窗盖,煤气干管系统内压力稳定在300Pa至500Pa范围内,带气动火焊接C、D天窗盖,焊接完毕降温合格。
(15)现场总指挥通知压力控制人员恢复中压煤气干管正常运行压力,带气动火作业人员采用肥皂水涂抹焊缝检查焊缝是否漏气,确认焊缝质量合格。
(16)对管道焊接施工作业面进行外防腐处理。一般采用石油沥青或聚乙烯防腐胶带防腐,防腐质量符合规定要求。
(17)土建施工人员进行作业井土建恢复施工作业,施工完毕清理现场。
(18)现场总指挥向公司生产运行部报告本次带气动火作业结束。
4 带气动火作业安全风险控制
(1)管网公司压力控制人员在维护、操作中压干管阀门井设施时,存在高空坠落、煤气中毒、溺水事件等危害因素。应当打开井盖通风,检测煤气浓度,检查阀门井爬梯是否牢固,检测井内积水深度,穿戴防滑鞋,安排监护人现场监护等措施,削减煤气压力控制环节安全风险。
(2)土建施工人员在开挖作业井过程中,存在管沟坍塌、高空坠落、挖穿管道、车辆撞围栏、行人坠入作业井等危害因素。应当采用顶固作业井边坡或放坡,现场专人监护施工作业,加固围栏,在远离作业井处设置安全警示标识,在围栏上喷涂安全警示标识等安全措施,削减作业井施工环节安全风险。
(3)带气动火施工作业人员在施工过程中,存在煤气中毒、火灾爆炸、高空坠落、烧伤灼伤、触电身亡、物体打击、交通事故等危害因素。应当安排专人监护施工作业,配备消防器材,严格执行带气动火作业程序及要求,严格控制煤气管道压力,严禁作业人员抛递工具和材料,车辆行驶严格执行交通道路法规,作业人员佩戴防毒面具等安全措施,削减带气动火作业环节安全风险。
(4)针对带气动火作业各环节可能发生的煤气中毒、高空坠落、火灾爆炸等较大风险,应制定现场应急响应和应急处置预案,紧急施救受伤员工。
本文仅对城市燃气中压钢制煤气管道带气动火作业的危险与可操作性进行研究,对于城市燃气PE管道、天然气管道的带气动火作业的危险与可操作性,需要进一步分析。在城市燃气中压钢制煤气管道带气动火作业过程中,通过系统研究,只要认真辨识各作业环节危害因素,采取针对性措施严格控制施工作业风险,城市燃气中压煤气管道带气动火作业安全风险可控、施工经济高效、带气动火可操作。
参考文献:
[1] CJJ51-2006 城市燃气设施运行、维护和抢修安全技术规定[S].
[2] GB50028-2006 城镇燃气设计规范[S].
[3] SY0007 钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范[S].
[4] 昆明市住房和城乡建设局.燃气培训教材[M].2011.