天然气输送管道放空管设计方法研究

天然气输送管道放空管设计方法研究

代长青 1 陈雷 2刘冬羊 3李铭 4夏欢 5

（ 1.2.3.国家管网集团联合管道有限责任公司北方哈尔滨输油气分公司）

（4.5.国家管网集团山东天然气管道有限公司）

摘要:放空系统装置作为我国天然气管道安全和大型集输气站场等安全供气设施工程的两个重要组成部分，对进一步保障管道天然气工程安全稳定、生产条件起着主要作用。文章对放空系统的组成和设计要求进行分析，并提出了放空系统的设计方法，对完善我国放空管设计标准具有一定借鉴意义。

关键词:天然气；输送管道；放空管；设计方法

一、前言

天然气安全输送系统管道通常包括了集输站管道系统和长管输配管道,它们提供的运输安全性保障和设备可靠性也对我国天然气行业安全的生产经营和平稳高效输送系统起着重要的保护作用,而目前，作为我国天然气管道设施、油气集输配套站场的安全保护设施工程的重要技术组成部分，也开始备受关注。放空系统作用原理是为了将一切需要安全泄放空气的有毒气体安全排放到比较安全无污染的任何地方,常用干各种炼化生产企业车间和长输油气站场,是安全供气设施工程的重要组成部分。

二 放空系统的组成及设计要求

天然气长输管道线路场站，阀室内的压力放空阀系统一般均由高压放真空阀组、放空管路系统和低压放直空立管装置系统组成,是有效控制输送天然气及长输天然气管道线路阀室压力输出的，国内两个天然气重要压力管道系统型式之一。

(一)放空阀组的设计要求

放直空阀组其最大功能的两个主要保护作用点之一，应是用来保证项目实施后现场的高压气体系统介质的安全、有效、稳定的排放。设计或施工维护中，首先要注意到放直空阀组在设计维修或者工作维修期间，可能发生的因紧急的放空闵系统意外启动故障，而直接引起设备的爆炸安全和爆炸危险事故,在实际设计实施非紧急故的应急放空系统时，阀组系统通常是应尽可能先考虑采用组合阀式设计。(1)直空流通装置的放空能力。一般情况要求对站内的直空阀门放空时压力总量要求较小,但有时由于需要放空阀的运行时间又比较短,要求必须在站内直空阀门紧急故障停止运行放空阀门时在至少15min时间范围内就应达到直空放空装署为放空时压力总和容量的约的一半左右;(2)对于真空阀组严密性要求,球阀一般只须有严格满足其内外双向旅转的严密的机械密封,直空阀一般都必须要能够满足其节流、截止、放空等某些特殊技术要求。(3)阀组强度,放真空阀组均应要求与管线系统直接或者紧密的相连,其中对阀门阀门的设计强度要求也必须同时严格要求满足管线阀门的强度设计指标和压力要求。

(二)放空管路的设计

天然气独立输送放空管路系统是可以直接用于将天然气管道单独放空管线的一种设备,不同于整个管线天然气系统中的管道独立天然气输送.只要求仅在管线独立放空时和操作时该管道中才会带背压。放空管路系统中的安全主要性能设计与精度要求一般如下：(1)放空管路安全设计装置的抗强度系数，必须满足两个安全阀能同时自动开启泄放管时管道内产生的最大背压值，(2)安全阀放空管路设计中考虑的安全阀气体的泄放出放量值系数及放空管路口径大小，通常都是选择以安全阀气体的洲放压力系数的绝对值正角的10%来换算，作为安全阀背压值系数进行实际数值计算分析。

三、放空系统的安全探讨

放空净化处理设备系统安全，始终是作为我国天然气场站系统运行的安全防护配套辅助设施工程系统的重要组成部分,其性能安全及完善性能可靠稳定与否，与我国的输出气管道工程和天然气放空处理系统装置等设施安全平稳运行,甚至有可能危及我们全国人民生命财产安和危及国家资产和安全。放空运行系统设计中，通常只有当在场站工作人员的现场紧急作业检修或触发紧急放空故障，或现场重大放空设备事故进行维修作业后，放空的设备运行才会正式被设计启动，放空在工作检修期间中，常常是伴随着带着的大量液化石油天然气产品泄漏，而对外空的排放上，则常常是由于放对外空运行的速度快,放排直空量相对更大。因此，对维护和放空运行作业中系统人员本身的职业生命与安全健康防护，就会显得更加的严格更为的重要。

(一)放空系统无内漏判断方式

目前，场站用来检查各种放空装置系统细微的内外漏现象，所用的常规检验系统设备形式中，主要就包括有球阀系统的微内漏、节流的或是截止的放空阀系统的细微内外漏情况及各种安全阀系统的微细内外漏,球阀系统中的各种微小的内外漏。我们一般还可以做到只可以通过打开排污装置阀门检查来加以准确地检查或判断。同时，对于一些节流阀门及节流截止的放空系统阀门及各种安全阀系统中的一些微小的内漏等情况，我们一般自己检测、发现都很难予以准确检查分析和综合判断,因此也必须重点探讨各种放空设备系统内的内外漏现象与检查分析方式。将排污阀改其做为全成通径球阀关闭开启的另外一种可能性，这样也同样可以在排污时间结束之时，直接将该排污球阀关闭或全开，将可燃及腐蚀性气体探测器管道上连接的探头管或连接阀门的软管等管路，通过该全成通径球阀上的通经口，直接连接至放空管线上或与放空装置系统立管等的连接处管道之上,从而快速判断出放排空装置系统设备管路之间是否会有异物导致气体的内外溢漏。

(二)放空系统无压力监控

目前,场站建筑物内所有的夏季放空系统管线设备一般是无压力表,如在突遇高温冬季放空管线系统出现了堵塞等问题时，或因夏季放空立管下的积水造成系统管道在持续低温。冬季因结冰发生破裂情况的一些恶劣气候情况.很容易造成事故，导致冬季放空管线设备系统正常运行时，会因过憋或者过泄压,而引起设备工作维护人员可能由于无法及时确有效的分析判断出正常的放空管线压力值高低情况，而会导致系统继续超负荷放空,可能容易出现设备上的损坏等事故发生，或引发了爆管及起火这样的灾难性事故。建议厂家可以选择在放空管线上再适当地增加一些远郊传直压力表,这样当工作人员直接在进行放空管设计时，能轻松做到实时监控检测在放空管线区域内设备等变化异常的可能情况.从而更加及时的有据且准确的报警，来有效指导客户及时进行安全放空。

（三）加强施工人员安全意识培养

首先，要求施工人员明确各自职责，注重对现场负责人以及施工作业队长安全及责任意识的培养。建立各项考核制度时，将安全责任作为考核中的一项内容，有助于其树立紧盯施工质量的意识。开展管理工作时，始终秉持从严管理原则，并结合现场情况制定相应的规章制度，采取科学手段规避施工作业队长在管理方面的过失行为。开展安全活动时，根据不同施工环节及地点，针对性的制定安全活动内容，以到达超前防范、超前控制的效果。其次，全面培养施工人员素质与工作责任心，定期组织强化责任心教育的培训，引用施工安全事故的真实案例，促使各施工作业人员认识到安全危险以及隐患会造成的危害，帮助其树立正确的安全观念。此外，还需鼓励施工人员主动培养安全意识，并在施工过程中始终保持负责且良好的工作态度，以此规避施工安全隐患。最后，培养良好的施工习惯，借助事故案例，促使施工人员从中发现引发安全事故的一系列不良因素，比如施工作业人员疏忽、违章等。同时，还需组织施工人员开展系统化的安全培训，打消各作业人员施工时的侥幸心理，严格遵守施工规范要求，实现良好施工习惯的养成。

四、结语

天然气输送管道或站场的气体放空受多重因素的影响因客观条件的不同设计放空管的方法也不一样。在天然气管道和集输站场建设过程中可以尽可能多的收集现场数据建立统一的管道数据库,以便在设计放空管时有更准确的系数取值提高放空管设计方法的适用性。

5. 参考文献

[1]张凡琪.关于天然气输送管道放空系统的探讨[J].化工管理,2018(35):172-173.

[2]张雯莉.天然气输送管道放空管设计方法研究[D].西南石油大学,2015.