廣州市天然氣置換安全管理工作實踐

摘 要

1 前言天然氣作為清潔、安全、高效的優(yōu)質(zhì)能源，近年來發(fā)展迅速，全國大部分城市已陸續(xù)完成了天然氣轉(zhuǎn)換。廣東作為能源缺乏的地區(qū)率先引進了澳大利亞的液化天然氣，并于2006年成功
1 前言
天然氣作為清潔、安全、高效的優(yōu)質(zhì)能源，近年來發(fā)展迅速，全國大部分城市已陸續(xù)完成了天然氣轉(zhuǎn)換。廣東作為能源缺乏的地區(qū)率先引進了澳大利亞的液化天然氣，并于2006年成功投產(chǎn)，廣州市的天然氣置換也從2006年8月拉開了序幕，至2009年11月順利結(jié)束，共完成了81.7萬戶的氣源置換工作。由于天然氣置換是一項復(fù)雜、面廣的系統(tǒng)工程，要順利完成氣源轉(zhuǎn)換，必須重視安全管理，安全工作成為總體置換方案的重要組成部分?，F(xiàn)對廣州市天然氣置換過程中的安全管理工作進行分析總結(jié)，希望能給燃氣同行在安全管理工作方面提供參考。
2 廣州市燃氣管網(wǎng)情況
2.1 中壓管網(wǎng)
    廣州市煤氣公司原供應(yīng)的燃氣為人工煤氣(油制氣)，熱值約27.2MJ/m3，中壓燃氣管網(wǎng)的設(shè)計壓力為0.4MPa，運行壓力為0.15MPa。市內(nèi)現(xiàn)有中壓管道材質(zhì)絕大部分為無縫鋼管，近幾年來，已大量推廣采用聚乙烯塑料管(PE管)，此外，還有少量的球墨鑄鐵管。由于廣州市管道燃氣在設(shè)計初期就考慮到接收天然氣的可能，因此，管道設(shè)計一直按照天然氣的運行參數(shù)進行設(shè)計，管道的設(shè)計壓力和流量能夠滿足天然氣運行的需要。所以，現(xiàn)有中壓管網(wǎng)及調(diào)壓設(shè)施完全可以安全接收天然氣，不需進行更換。
2.2 低壓管網(wǎng)
    現(xiàn)有人工煤氣(油制氣)在出廠前進行了脫水處理，冬季時燃氣中的含水量一般在4.0g/Nm3以下，基本上屬于一種干氣，水蒸汽含量方面與天然氣比較接近。而樓棟立管和戶內(nèi)管多為無縫鋼管和鍍鋅鋼管，采用生膠帶密封，因此，天然氣轉(zhuǎn)換后，氣源變化對低壓管道不會造成太大影響，基本不存在漏氣的危險，無需進行改造。
2.3 調(diào)壓設(shè)備
    廣州市目前均采用“戶前調(diào)壓、低壓進戶”的調(diào)壓方式(工業(yè)戶除外)，不設(shè)戶內(nèi)調(diào)壓器。主要調(diào)壓設(shè)備為樓棟調(diào)壓箱，有少量調(diào)壓柜、調(diào)壓井和調(diào)壓站。調(diào)壓箱進口壓力設(shè)計為0.03MPa～0.4MPa，目前的運行壓力為0.10MPa～0.16MPa，調(diào)壓設(shè)備出口壓力2400Pa～3000Pa，與天然氣燃具所需壓力匹配。能夠適應(yīng)天然氣要求，不需更換。
2.4 用戶情況
    置換前工商、公福用戶共4400多戶，居民在冊戶81.7萬戶，居民用戶數(shù)量在廣州燃氣管網(wǎng)中占據(jù)的比例高達99%。
    居民用戶煤氣表多為2.5m3表，戶內(nèi)管道一般為鍍鋅管，天然氣轉(zhuǎn)換后，雖然用戶的用氣量將有所減少，但現(xiàn)有煤氣表仍然可以滿足天然氣計量要求，可以繼續(xù)使用，不必因為計量表量程的原因而考慮更換煤氣表。所有的燃燒器具都必須進行更換或改造后才可使用天然氣。
3 前期準備
3.1 管網(wǎng)資料普查
    為安全順利開展天然氣置換工作，管網(wǎng)資料準確齊全是首要任務(wù)，由于一些歷史原因，造成管網(wǎng)資料不全，如在劃分區(qū)域時發(fā)生管網(wǎng)錯誤，在置換時必將造成錯改或漏改的安全事故。為提高管理水平及為置換做好準備，早在多年前就已經(jīng)著手準備建立GIS地理信息系統(tǒng)，將所有竣工資料矢量化輸入計算機系統(tǒng)，同時安排各分公司對中低壓管網(wǎng)進行普查、核對、修改，對難以核實的部分采用管線探測、停氣試驗等多種措施進行核實完善，至2005年已基本達到應(yīng)用要求，在建立動態(tài)更新的管理制度基礎(chǔ)上，確保管網(wǎng)數(shù)據(jù)的及時和完整性。
3.2 用戶安檢和資料普查
   用戶資料的準確齊全同樣也是安全置換的重要內(nèi)容，因涉及燃具的改造問題，必須查清每戶燃具的具體情況，例如燃具品牌、型號、安裝位置、使用年限、存在隱患、是否符合改造條件等等，同時摸清因某些原因造成管理遺漏的用戶(如私用氣等)，建立調(diào)壓設(shè)備與用戶之間的對應(yīng)關(guān)系，用戶細分為設(shè)備管轄?wèi)?、在冊戶、封表戶、開戶狀態(tài)等。天然氣置換也正是大力推進安全用氣、消除安全隱患的大好契機，在進行客戶燃具資料普查的同時，對客戶家中存在的一些安全隱患及時發(fā)出告知。尤其是一些將煙道式熱水器安裝在浴室內(nèi)的(包括在規(guī)范執(zhí)行前安裝的、用戶私自安裝的，因房屋結(jié)構(gòu)改變等因素造成的)，必須按要求整改后，才可改造、通氣。
   為更好地管理大量的用戶普查資料，公司專門開發(fā)建立了天然氣置換系統(tǒng)，將所有普查資料錄入該系統(tǒng)，提供查詢、修改、打印改造工作單、打印置換通知單、改造后銷單、品牌統(tǒng)計、改造量統(tǒng)計、未改造戶統(tǒng)計等功能，大大提高了天然氣置換的管理水平，為天然氣置換打下了堅實的基礎(chǔ)。
3.3 制定天然氣置換工作手冊
   數(shù)據(jù)是置換的基礎(chǔ)，制度是置換安全的保障。在2006年起，在《廣州市天然氣置換實施方案》的基礎(chǔ)上，經(jīng)過對國內(nèi)其它城市天然氣置換工作的考察學(xué)習(xí)和交流，我公司對總體方案進行了細化，制定了《天然氣置換工作手冊》，介紹了天然氣置換組織機構(gòu)及職責(zé)劃分，各類人員、單位、部門開展工作必須遵守的各類流程、方案，天然氣置換工作的總體安排，確定了燃具改造單位，制定了應(yīng)急處置預(yù)案和燃具改造安全技術(shù)要求，置換人員行為規(guī)范。還給出了天然氣置換常識、業(yè)務(wù)常識問答示例，以及各種單據(jù)、通知和證件等的樣本和使用方法。
    在置換前，公司對所有涉及置換工作的員工和燃具改造廠家人員均進行了培訓(xùn)和考核，對考核合格的改造人員發(fā)放改造上崗證。在置換過程中，根據(jù)實際情況變化不斷調(diào)整完善置換流程和要求等，并及時對參加置換的人員進行宣貫培訓(xùn)，做到了解、掌握相關(guān)的置換知識、技能和工作要求，從而確保天然氣置換工作有條不紊地展開，對置換安全順利進行起到了重要作用。
4 管網(wǎng)置換
4.1 置換片區(qū)控制閥門的測試
    廣州市原油制氣管網(wǎng)運行壓力為0.15MPa，置換后的天然氣管網(wǎng)壓力為0.2MPa，為確保不發(fā)生閥門內(nèi)漏串氣的安全事故，在置換前兩個月，根據(jù)置換分區(qū)計劃進行一次控制閥門的關(guān)閉性能測試，發(fā)現(xiàn)問題(內(nèi)漏、開關(guān)失靈等情況)時采取相應(yīng)措施處理，及時進行停氣更換、維修、加肓板或臨時斷管等，對重要閥門短期無法更換的，可考慮調(diào)整片區(qū)劃分。在關(guān)閉性能測試時，相關(guān)管網(wǎng)分公司同時再次核查停氣范圍樓棟是否正確，以避免置換時錯改或漏改。
    閥門關(guān)閉性能測試的具體方法如下：
    (1) 時間安排在晚上22：00后。因廣州工業(yè)用戶很少，商業(yè)公福用戶也基本停業(yè)，此時只有部分民用戶在用氣。
    (2) 在某個便于操作的閥門前后安裝旁通管和球閥(可以提前安裝)，關(guān)閉該置換片區(qū)的控制閥門后，停止燃氣輸入該片區(qū)，但該部分用戶繼續(xù)使用原管網(wǎng)內(nèi)的煤氣，使片區(qū)內(nèi)煤氣壓力自然下降。
    (3) 利用調(diào)壓設(shè)備中壓表觀測壓力下降情況，低于0.05MPa時，打開旁通閥輸入燃氣，以保證用戶可以繼續(xù)使用而不斷氣，如果用戶用氣很少，壓力不下降，則需要利用放散管進行燃氣排放，利用旁通閥控制燃氣壓力在0.05MPa左右。
    (4) 至凌晨后，用戶已基本停止使用，可以基本忽略不計，此時完全關(guān)閉旁通閥，存選定的調(diào)壓器前觀測中壓壓力變化情況。
    (5) 觀測半小時后(視片區(qū)管網(wǎng)大小而不同)，如果壓力保持不變或略有下降，則可以判斷控制閥門關(guān)閉性能良好。如果片區(qū)內(nèi)壓力上升，則觀測每個控制閥門后壓力表(之前安裝好)的變化情況，結(jié)合平時對閥門維修保養(yǎng)、操作、閥門類型、聽聲音等做初步判斷，再利用熱值分析儀器作進一步檢測，一般可以準確判斷屬于哪個閥門內(nèi)漏。
    該方法具有保持用戶不停氣、燃氣排放量少，操作安全等優(yōu)點。
4.2 管網(wǎng)置換操作
    廣州市天然氣置換的前幾個片區(qū)，中低壓管網(wǎng)置換采用了燃燒排放的方法，即在凌晨4：00左右關(guān)閉控制閥門，把片區(qū)內(nèi)的中壓的多個管網(wǎng)末端排放燃燒，在壓力下降到接近零時，再打開閥門輸入天然氣，在管網(wǎng)末端繼續(xù)排放燃燒，利用儀器檢測末端的甲烷含量，在達：到90%以上為合格，在早上6：00左右再由管網(wǎng)分公司進行低壓管網(wǎng)置換。該方法的優(yōu)點是排放置換完全，有利于燃具改造和調(diào)試，但燃氣排放量大，置換有停氣和恢復(fù)供氣過程，盡管之前有張貼停氣通知，但不排除用戶在這期間正在使用燃具的可能，容易出現(xiàn)恢復(fù)供氣后漏氣的情況，存在較大的安全隱患。其次工作量大，時間長，需投入大量人力物力，對公司日常運作造成了較大影響。
    根據(jù)廣州氣源的實際情況，進行了以下比較分析：
    由于我公司氣源生產(chǎn)采用的是多種氣源并存的供氣模式，供應(yīng)的混合煤氣含有低熱值油制氣、高熱值煉廠氣、LPG、AIR、LNG等氣源，是一種集人工煤氣、液化石油氣、天然氣于一體的混合管道煤氣。按比例關(guān)系，將其歸于人工煤氣類。
    就目前的廣州油制氣與澳洲天然氣做比較，見表1。
表1
燃氣種類
甲烷含量(%)
低熱值(MJ/Nm3)
華自數(shù)(MJ/Nm3)
燃燒勢
廣州油制氣
43～53
25.987
33.300
40.22
澳洲天然氣
88.77
40.224
56.004
41.85
    由此可見，從氣體的特性看，廣州油制氣是較接近于天然氣的一種人工煤氣。根據(jù)上述氣源的特點，公司嘗試采用直接輸入天然氣，低壓管網(wǎng)不再進行排空轉(zhuǎn)換的置換方案。具體操作方案如下：
    (1) 對未改造的灶具和熱水器直接使用天然氣進行測試和安全評估。灶具直接燃燒天然氣時絕大部分均可正常點燃，火焰偏大，通過調(diào)節(jié)灶具開關(guān)后可臨時使用，安全性較高。熱水器燃燒時火焰大，一氧化碳會超標(biāo)，安全隱患較大，長期使用會損壞水箱，但廣州地區(qū)在早上使用熱水器的用戶很少，而且時間短(兩個小時內(nèi))。
    (2) 為實施不停氣置換的方案及保障安全，在宣傳單上告知市民，嚴禁使用未經(jīng)改造的熱水器，公司還采取了提前一天派人上門在用戶熱水器顯眼處張貼禁用封條的措施(灶具不張貼)，告知用戶從次日早上7：O0起禁止使用熱水器，對無人戶則在門上張貼安全告示。
    (3) 置換當(dāng)天凌晨4：00左右(根據(jù)各片區(qū)管網(wǎng)容量不同選擇不同的時間，大管網(wǎng)則提前到前一晚上關(guān)閉閥門)，由管線分公司關(guān)閉片區(qū)內(nèi)的控制閥門，待用戶使用管網(wǎng)內(nèi)的人工煤氣，并監(jiān)控片區(qū)內(nèi)管網(wǎng)壓力，保證壓力不低于0.03MPa(調(diào)壓設(shè)備最低啟動壓力)，至早上6：00點左右打開天然氣閥門輸入天然氣，利用0.2MPa的天然氣和0.03MPa的人工燃氣混合，可以使管網(wǎng)內(nèi)甲烷濃度達到60%～80%，加上部分用戶可能繼續(xù)使用灶具，管網(wǎng)內(nèi)剩余的人工煤氣可以很快燃燒干凈，通過在樓棟引入管檢測天然氣濃度，一般在8：00時左右可以達到置換要求。
    (4) 管網(wǎng)置換完成后，燃具改造人員開始上門進行燃具改造，要求燃具改造人員在改造前利用灶具進行戶內(nèi)燃燒排放。每次置換完成后，由于管網(wǎng)壓力升高，除由分公司組織人員對地下管網(wǎng)設(shè)施進行巡檢外，公司還委托了燃具檢測服務(wù)中心定期對控制閥門前后氣體進行取樣，再利用色譜分析儀進行氣體檢測分析，以檢查閥門是否內(nèi)漏，以及時發(fā)現(xiàn)問題和采取相應(yīng)措施，防止發(fā)生安全事故。
    從此后3年多的實踐中證明這種不排放置換的方法是成功的，只是在轉(zhuǎn)換日早上需告知用戶由于管網(wǎng)內(nèi)尚有少量油制氣，起初燃燒效果會受到影響，市民普遍可以接受。該置換方法大大減少了燃氣排放量，減少了人力物力，節(jié)約成本，做到天然氣置換期問不停氣，提高了安全性。該方法也存在難以準確控制每個片區(qū)天然氣按時到達標(biāo)準濃度，個別片區(qū)管網(wǎng)比較龐大且用戶較少時，則需要合理選擇排放點進行輔助燃燒排放。
5 燃具改造
5.1 民用戶的安全保障措施
   在廣州市的天然氣置換過程中，最主要和繁重的工作任務(wù)就是及時完成居民用戶的燃具改造或更新，并確保安全。具體安全保障措施包括：
    (1) 宣傳通知。天然氣置換工程的宣傳工作對置換工作具有相當(dāng)重要的作用，這在全國同行中都已取得共識，但因各地情況不同，在具體操作上也有所差異。廣州市天然氣置換對安全方面的宣傳措施主要有：在置換前的資料普查中，對存在安全隱患的用戶發(fā)出整改通知單限期整改，包括管道和燃具方面；置換前1個月在各小區(qū)、樓棟張貼置換通知及特別提醒，提請用戶參照告示自查隱患并及時整改；在置換前派發(fā)到每戶家中的《天然氣置換居民客戶手冊》和置換通知單進行宣傳，明確告知用戶需配合的事項，明確燃具的判廢標(biāo)準，禁止使用未經(jīng)改造或更新的燃具，通過宣傳鼓勵用戶淘汰舊燃具，更新燃具給予補貼；在置換前一天上門張貼燃具禁用封條，在無人戶的門上張貼安全警告通知；主動向媒體發(fā)布信息，開展大規(guī)模、多方位的新聞媒體宣傳攻勢，引導(dǎo)用戶支持配合置換改造工作；積極協(xié)調(diào)政府相關(guān)部門、街道居委、物業(yè)小區(qū)等單位支持配合。
    (2) 燃具改造單位的管理。燃具改造涉及千家萬戶，改造人員的技能、素質(zhì)和改造質(zhì)量的好壞對用戶安全也關(guān)系重大。廣州市天然氣置換中的燃具改造主要采取各品牌燃具由各自廠家(或其指定的安裝維修單位)進行改造的方案，實踐證明由各自廠家進行改造的燃具質(zhì)量較好，后期的售后服務(wù)也沒有扯皮的現(xiàn)象。在置換前期，通過對各品牌在廣州市場的占有率的調(diào)查，選取了市場占有率較大的17個廠家參與燃具改造工作。公司本著安全第一、保證質(zhì)量、對用戶負責(zé)的原則，與各廠家簽訂了改造管理協(xié)議，制定了嚴格的考核細則，在改造工作實施前編制所改造燃具產(chǎn)品的《天然氣置換燃具改造技術(shù)指南》和本單位的《天然氣置換燃具改造管理規(guī)定》、《燃氣燃燒器具改造安全技術(shù)規(guī)程》等，并對本單位參與燃具改造人員進行上述技術(shù)指南的培訓(xùn)，所有改造人員再經(jīng)公司組織的有關(guān)流程、要求、技術(shù)、安全和服務(wù)等內(nèi)容培訓(xùn)和考試合格后才能上崗。
    (3) 嚴格執(zhí)行國家有關(guān)法規(guī)。在燃具改造過程中，嚴格執(zhí)行國家有關(guān)法規(guī)，對以下燃具強制更新不予改造：超過國家規(guī)定(GB17905—2004)使用年限的燃具、沒有熄火保護裝置的嵌入式燃氣灶、直排式熱水器及有下列現(xiàn)象之一的熱水器：燃燒工況嚴重惡化，煙氣中一氧化碳嚴重超標(biāo)，燃燒室、熱交換器嚴重?zé)龘p和火焰外露，外觀嚴重變形或零配件嚴重銹蝕無法打開，安裝在臥室、暗室、通風(fēng)不良的半地下室等有安全隱患場所的，沒有原生產(chǎn)廠商標(biāo)識、銘牌或無法判斷使用年限的，使用場所不符合安全使用條件且未能在置換前實施整改的或配件已停止生產(chǎn)的燃具不予改造。安裝在浴室內(nèi)的煙道式、非密閉式強排熱水器和其它存在安全隱患的燃具，客戶需要簽收《普查結(jié)果告知單》和《隱患整改通知書》，并按照要求進行整改，否則也不予置換和改造。公司通過本次天然氣置換，有效消除了因歷史原因造成的大量安全隱患，保障了用戶的使用安全。
    (4) 改造質(zhì)量抽查。為保證燃具改造質(zhì)量，公司委托了廣州市燃具檢測服務(wù)中心對每片區(qū)的燃具改造進行了現(xiàn)場抽檢，每個置換片區(qū)家用燃具的抽檢比例不少于5%，由檢測人員現(xiàn)場隨機抽樣檢測，檢測人員將檢測不合格的燃氣具或有某項非強制性項目不合格的燃氣具立即通知廠家整改，廠家整改完成后檢測人員對不合格燃氣具重新檢測直到合格為止。公用建筑、工業(yè)用戶燃具檢測比例為100%。在現(xiàn)場抽查中，主要的指標(biāo)有氣密性、火焰?zhèn)鬟f、燃燒穩(wěn)定性、熱流量、點火性能、銘牌及保修卡等，經(jīng)過按考核標(biāo)準進行嚴格考核后，綜合合格率從約75%提高到了85%至90%，合格率有了明顯的提高。
5.2 工商公福用戶的安全保障措施
    根據(jù)廣州市《關(guān)于實施天然氣置換工作的通告》中的方案，非居民用戶的燃具由用戶委托相關(guān)企業(yè)按國家有關(guān)標(biāo)準自費改造或更新。我公司在天然氣置換工作中，對該類用戶的燃具改造工作進行了密切的配合協(xié)助，在前期安檢普查及置換前兩個月均明確告知用戶在置換后“燃具未經(jīng)改造，嚴禁使用”的安全常識，并以書面形式(工商、公?？蛻籼烊粴庵脫Q告知書)告知使用單位，要求燃具改造結(jié)束后，必須經(jīng)過檢測部門檢測，公司再行通氣點火。
    公司安排專人密切跟蹤使用單位聯(lián)系改造單位的進展情況，并為未能找到原廠家的用戶聯(lián)系施工單位，確保在置換前落實好燃具改造工作。為加強對工商公福戶的燃具改造管理工作，采取了以下工作措施：
    (1) 發(fā)放《工商、公?？蛻籼烊粴庵脫Q告知書》，并要求用戶簽收。
    (2) 對用戶聯(lián)系確認的改造單位進行登記。
    (3) 置換完成后，管網(wǎng)分公司對非民用戶燃具的改造及更新情況進行跟蹤回訪，回訪率必須達到100%，并做好回訪登記。
    (4) 管網(wǎng)分公司需配合檢測部門做好置換后燃具檢測工作。對檢測不合格的燃具發(fā)隱患整改通知書，督促用戶按要求及時整改，消除安全隱患。
    (5) 積極與政府部門協(xié)調(diào)，尋求在非民用戶燃具監(jiān)管方面的政策支持。
6 置換后續(xù)跟蹤管理
    在天然氣置換過程中，由于各種因素會造成置換當(dāng)天有少部分用戶的燃具不能及時完成改造或更新，如置換當(dāng)天用戶不在家(含長期無人戶)、改造人員不能按時完成改造、私用氣戶、未普查戶等等，統(tǒng)稱為“無改造更新記錄用戶”。這部分用戶的燃具不能及時改造，對用戶的用氣安全造成重大威脅，特別是安裝不規(guī)范的熱水器，可能會因一氧化碳超標(biāo)及排氣不暢造成中毒、熱水器水箱燒裂等事故，特別是轉(zhuǎn)入冬季后極易引發(fā)安全事故，所以，置換后的未改造戶跟蹤仍然是一項重要的安全保障工作。廣州市在2009年11月剛整體完成置換時就存在15萬多“無改造更新記錄用戶”(含用戶已更新但未登記)，為消除安全隱患，公司采取了以下安全保障措施：
    (1) 各營業(yè)部安排安檢人員及利用抄表人員上門進行安檢，對無人戶張貼“溫馨提示”和“安全警告通知”。
    (2) 在交費單上反映未改造戶的信息并提醒用戶聯(lián)系改造。
    (3) 利用客戶服務(wù)人員對無改造更新記錄用戶進行電話同訪。
    (4) 利用媒體進行宣傳，提醒用戶不得使用未經(jīng)改造的燃具。
    (5) 將未改造戶清單派發(fā)給小區(qū)物業(yè)管理處，請求協(xié)助通知用戶。
    (6) 每半年、一年對未改造戶寄發(fā)掛號信函。
    經(jīng)過半年多的全方位跟蹤核查，及時安排改造人員進行上門改造，已經(jīng)將“無改造更新記錄用戶”數(shù)量減少到兩萬多戶，其中大部分為長期無人戶(空置戶)。為保障用氣安全，公司仍然不斷利用各種手段進行安檢核查，盡最大可能減少安全隱患。
7 結(jié)束語
    天然氣置換是一項龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程，廣州市天然氣置換實施過程中制定了完善的置換方案，建立了健全的置換組織體系，編制了天然氣置換工作手冊，明確了置換工作流程，強化質(zhì)量和安全管理，在實施過程中不斷總結(jié)、修改和完善，大膽創(chuàng)新，使天然氣置換工作得以順利完成，確保實現(xiàn)零事故的安全目標(biāo)，同時根據(jù)置換安全管理工作的實踐，對進一步提高安全管理和用戶服務(wù)管理提供了寶貴經(jīng)驗。
 
(本文作者：潘志全 廣州燃氣集團有限公司 510060)