4.2 現有燃氣管網適應天然氣運行的調整
4.2.1 天然氣管網壓力級制的調整
為確保天然氣轉換管網安全穩妥運行,先期進入市區管網的中壓壓力取0.15Mpa,之后根據供氣量的增加逐步升壓,因此確定天然氣壓力轉換方式采取三級調壓,即:次高壓(1.6Mpa)→中壓A(0.4Mpa)→中壓B(0.15Mpa)→低壓(2800pa)。調壓過程:長輸管道→門站→調壓站→區域調壓站(樓棟調壓器、單戶器)→用戶。
4.2.2 管道供氣方式的調整
現有設計壓力為0.4Mpa的管網系統是按照原城市燃氣專項規劃建成的,能夠保證供氣需求;現有設計壓力為0.2Mpa的管網要對其進行耐壓檢驗,符合要求的,可以認為滿足天然氣的輸送,耐壓檢驗達不到要求的,需對管網按照天然氣輸送要求進行改造,合格后可以認為滿足天然氣的輸送。
4.2.3 管網的適應性調整
現有燃氣管道輸送采用的壓力級制是: 中壓管網的管道為中壓A(0.4Mpa)。低壓管道壓力為二級低壓(<0.01Mpa);現有管網運行的壓力級制為,一級中壓(B)級(0.01Mpa≤P≤0.2Mpa),實際運行壓力為0.07-0.08Mpa;二級低壓(P<0.01 Mpa),實際運行壓力為3500-3800pa。因此,天然氣到來后,對管網的適應性需進行相應的調整。
現有鋼制管道主要采用法蘭聯接和焊接聯接,防腐主要是纏繞防腐膠帶。由于敷設時間較長(大多在10年以上),所處的地質環境復雜,一些法蘭連接部位已嚴重腐蝕或出現松動,焊接部位也出現腐蝕,其嚴密性已難以保證;管道本體的防腐層因施工期間的損壞、運行期間的外力損壞,出現一些破損點,部分將達到穿孔的程度。
PE管道采用熱熔和電熔焊接方式聯接,狀況比較好,但運行期間也發生過因焊接質量問題而造成燃氣泄漏事件,因此,應考慮到焊接工藝把握不好或焊接機具問題等因素,其耐壓性可能會出現問題。
出地鍍鋅鋼管采用螺紋聯接,出地無縫鋼管采用焊接聯接和法蘭連接,在無沉降、重物、撞擊等外力作用的正常情況下,其耐壓性相對比較可靠。
因此,在天然氣運行前,針對管網需要做相應的適應性調整:
(1)應對所有埋地鋼制管道進行耐壓性和嚴密性檢驗,對達不到要求的管道,要開挖查找漏點并予以修復,嚴重的要予以改造更換;應對所有埋地鋼制管道增設犧牲陽極保護設施,并進行一次全面的防腐層檢測;
(2)PE管道選擇早期投用部分管道進行耐壓性和氣密性檢驗;
(3)如果經核實有鑄鐵管道,建議在道路允許開挖的條件下,更換現狀鑄鐵管。對于無條件開挖的,可利用專用設備實施穿管,即在鑄鐵管內穿PE管,或另行頂管;
(4)對出地管道加強日常的維護保養和隱患整改工作,對腐蝕嚴重、扭曲變形等狀況較差的管道予以局部更新改造。
4.2.4 閥門的適應性調整
現有管網閥門1716只,其中閘閥64只,蝶閥3只,截止閥111只,PE閥475只,鋼制球閥982只。閘閥、截止閥的密封面對管道中的雜質較為敏感,受其影響較大,從長期在閥門保養和搶修中積累的經驗和西城片區管網改造情況來看,根據各種閥門特性,經過長時間運行,現時有存在閘閥、截止閥大部分嚴密性已較差,有些已失效,此外,開啟也不夠靈活,即使現狀也已經不適應,更難滿足天然氣運行的要求,因此對其中約175只閘閥和截止閥須進行更換。對鋼制球閥、PE閥、蝶閥要全部檢驗其操作性能,對操作性能不好的、出現腐蝕的,要進行維護保養,情況嚴重的要予以更換。
4.2.5 調壓設備的適應與調整
根據針對性分析結果顯示,現有的樓棟調壓器中部分不需改造(只需經調節改變參數),部分需要改造,增設零配件,部分需要更換。經相應調整后,可以適應天然氣的運行。
現狀輸配系統中共有3座區域調壓站,其均采用雷諾式調壓器,水封放散作為安全保護。轉換成天然氣后,用戶燃器具的額定壓力由3800pa降至2000pa,調壓站出口壓力應做相應的調整。同時,必須對原有安全放散系統進行改造。改造措施為,在原調壓器前增設超壓切斷閥,當調壓器后壓力越過設定值時安全切斷閥關閉,保障用戶安全。
現有樓棟調壓器2991只,均應調節其出口壓力和超壓保護壓力,出口壓力為2800pa,超壓保護壓力為3000pa。單戶(中壓進戶)調壓器按照此要求進行調節。
4.3 監控和數據采集系統
4.3.1 現狀
市區燃氣管網目前已建成一套完整的供氣監控和數據采集系統。管網已設置60個數據采集點,分布在市區各關鍵節點上。
4.3.2 新建SCADA系統的規模
SCADA系統應設置在將來的調度中心,應根據門站(儲配站)、區域調壓站及管網的建設規模增設數據采集點。
4.3.3 SCADA系統結構
(1)整個系統選用星形拓樸結構方式以1:70方式設置。
(2)調度中心采用分布式局域網絡結構。
(3)信道采用有線和無線混合結構,儲配站與調度中心,選用光纖信道,管網壓力檢測點,和部分調壓站采用無線信道,大用戶和部分調壓站有條件選用ISDN信道。
4.3.4 增加功能
(1)調度監控功能:顯示各站點圖、棒圖、趨勢圖等。同時對與各站點的通訊狀況,進行實時監視。
(2)調度管理功能:圖檔工作站:主要是設計竣工圖紙的歸檔管理,同時將管線附近區域內的相關管線、電纜等添加進去,再將管網圖按節點分割成若干個塊,便于一旦天然氣管道發生事故時,可依事故管段隨時調出相應圖紙。
5.結語
管輸天然氣的到來,是一個城市的能源福音,它因清潔、優質、高效,被喻為“藍金”,是現代化城市不可缺少的基礎設施之一。在目前節能減排成為首要任務的時代背景下,使用替代能源和清潔能源成為能源消費產業必然的發展方向。但就如何充分予以利用,發揮其最大的效能,為百姓謀福祉、為社會出效益保安全,這將是我們業內人士最重要的責任和義務。
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