從一起天然氣管道爆炸事故看置換流速的控制

摘 要

摘要：新建天然氣管道投入使用前的置換工作關(guān)鍵是要控制好管道內(nèi)氣體流速，流速過快帶來的危害眾所周知，但低流速同樣危害巨大。本文僅通過一起管道爆炸事故的分析提醒同行注意低
摘要：新建天然氣管道投入使用前的置換工作關(guān)鍵是要控制好管道內(nèi)氣體流速，流速過快帶來的危害眾所周知，但低流速同樣危害巨大。本文僅通過一起管道爆炸事故的分析提醒同行注意低流速置換的危害。
    新建天然氣管道投入使用前都要經(jīng)過置換，目前廣泛采用多是天然氣直接置換法，即：用天然氣直接推進(jìn)管道，替換出原來管道中的空氣，而不采用惰性氣體進(jìn)行隔離的置換方法，這種方法節(jié)省時間、比較經(jīng)濟(jì)、簡單易行，但同時存在危險性高的弊端。直接置換過程中關(guān)鍵的操作是控制好置換管道中氣體的流速，流速過快容易造成靜電積聚、管道內(nèi)殘存焊渣、石子等與管道碰撞等不安全因素，但流速過慢同樣會出現(xiàn)嚴(yán)重的安全問題。
    2007年在一條新建的天然氣管道置換結(jié)束后，用戶使用終端燃?xì)庠O(shè)備時，發(fā)生了一起管道爆炸事故，所幸沒有造成人員傷亡，經(jīng)過事后分析，發(fā)現(xiàn)管道在置換過程中沒有保證一定的管內(nèi)流速，致使置換后的管道內(nèi)殘存有爆炸性混合氣體，點火時回火發(fā)生爆炸。
管道概況：新建管道長約200m，設(shè)計壓力為0.4MPa。從一支線閥門井用de110的PE管道接出后埋地鋪設(shè)，途中從一地下磚制煙道下方下翻穿越，之后穿出地面改為DN100鋼制管道進(jìn)入車間，經(jīng)調(diào)壓、計量后接入燃燒設(shè)備(圖1)。管道建成后經(jīng)過空氣強(qiáng)度和氣密性試驗合格。
 
    置換操作過程：工作人員緩慢打開閥門1，使天然氣緩慢進(jìn)入新建管道。同時，打開排空閥門，排除管道內(nèi)空氣和混合氣體，并在排空口檢測天然氣濃度，合格后關(guān)閉排空閥門，置換結(jié)束。
    爆炸現(xiàn)場情況：用戶啟動燃燒設(shè)備后隨即發(fā)生爆炸，穿越地下磚制煙道后段的PE管道徑向斷裂、穿出地面的鋼制管道嚴(yán)重扭曲變形，連帶著地下的部分PE管道移位近3m，一墻之隔的車間內(nèi)的鋼制管道焊縫撕裂、油漆脫落，新安裝的燃?xì)獗砝塾嬜x數(shù)為8.1m3。
    爆炸與原因分析：管道置換通過位于調(diào)壓器之后的DN50的放散口排放，并且排放量(8.1m3)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于管道水容積(約1.5m3)，使工作人員誤以為置換已經(jīng)徹底。事實上，由于調(diào)壓器之后的壓力只有7kPa，排放口的氣體流速雖然很高，但3m3/h的流量換算為壓力為0.36MPa的中壓管道內(nèi)氣體流速是僅有0.03m/s的流速，根本不能達(dá)到帶出空氣的目的，致使管道內(nèi)殘存有爆炸性混合氣體，遇火后發(fā)生爆炸。
   結(jié)論和教訓(xùn)：天然氣置換過程是一個危險系數(shù)較高的作業(yè)，因此要高度重視置換的安全，直接置換法雖然有諸多好處但是在操作時一定要注意控制好管道內(nèi)氣體流速，既不能高流速置換，也必須高度重視低流速帶來的危害。
 
(本文作者：蘇慶力 西寧中油燃?xì)庥邢挢?zé)任公司 810001)