關鍵詞：鋼管碰頭 安全控制   局部置換

隨著我國天然氣主網的逐漸形成，愈來愈多的城市用燃氣現在都以清潔，高效，環保的天然氣為主。隨著天然氣的逐漸應用，燃氣用各種新型管材也如雨后春筍般蓬勃發展。故現在城市地下燃氣管網的材質也呈現出多樣性，有鑄鐵管、鋼管、PE管、鋼骨架聚乙烯管等，但在城市地下管網中，中高壓主網仍以鋼管為主，我們知道，運行鋼管若需進行斷管碰頭時，必須先進行惰性氣體置換（一般用氮氣），合格后方可進行動火作業。在鋼管上進行氮氣置換是一項費時，費力，難以精確控制的工作。下簡單介紹一實用的局部氮氣置換方法，供商討。

在天然氣中高壓管線上，一般2～3KM（有的甚至長達5KM）方有控制閥門，下以長3KM的DN300鋼管兩閥中間部分需斷管碰頭為例簡單說明：（如下圖示）

 

需要斷管碰頭的鋼管為3PE螺旋焊管，設定直埋閥1—閥2間隔3Km。管內運行中壓B級天然氣。

通常情況下，首先須關閉閥1和閥2，通過放散口1、2將管網內天然氣放散（一般采用點火炬燃燒方式進行）。放散完成后，選擇離碰頭較近的放散口2進氮氣，遠端放散口1作為置換排放口，以2～3倍該段管網水容積的氮氣量進行置換，在排放口檢測可燃氣濃度低于天然氣爆炸下限的20%（20LEL）方為置換合格，置換合格后可進行斷管碰頭施工，用該方法進行置換約需要使用氮氣：

ΠR²×L×2=3.14×（0.15*0.15）×3000×2︽425（M³）

425立方氮氣約折合市售氮氣85瓶，要將85瓶氮氣緩慢充入管網進行置換將耗費大量的人力和時間。工作中，我們逐步摸索出一種簡易的局部置換法，仍以上DN300鋼管碰頭為例：

 

工作步驟：

    首先仍然是關閉閥1和閥2，通過放散口1.2將管內天燃氣放散，放散完成后（火炬點不著），在碰頭開口處用電焊焊上一提前預制好的簡易放散桿，如圖示：

主管放散火炬熄滅后，管內仍有微正壓，這時在管壁上用電焊開口、焊接放散桿是安全的，但在管壁上用電焊開口、焊接放散桿時會引起余氣燃燒，因此操作時須防燙傷。臨時性放散桿安裝完成以后，作為氮氣置換的進氣口，放散口1.2作為放散口進行置換。通過排架緩慢注入氮氣，控制流速（氣瓶減壓閥出口壓力盡量調低）讓氮氣在管內形成與天然氣隔離的氮氣層而緩慢向前移動，推動天然氣層向放散口流動而排出。若較近的放散口2（距離200米以上）經檢測合格，即可認為管網置換合格。若放散口1.2皆離碰頭處較遠（500米以上），則一般注入15～20瓶氮氣即可開始動火施工，動火作業時放散口1.2需開啟，防止閥1.2微內漏和氣體受熱膨脹。

15～20瓶氮氣在DN300鋼管內可形成大約1000 米左右的氮氣層，可保證在動火作業時間內施工區的安全。斷管后，臨時放散口可隨斷管取下再利用。若主管上需加裝放散口以便以后管網放散、置換，可將加裝的放散口略偏離碰頭處，碰頭工程完成后，可留用。

在實際工作中，我們采用以上加裝臨時進氣口進行局部氮氣置換，按碰頭處兩側主管各形成500 米長氮氣層計算進氮氣量來進行置換的方法，安全完成了多起各種規格鋼管的碰頭置換工作。

該方法有以下優點：

①節約大量的氮氣_、人工等，減少停氣時間。

②碰頭完成后需要用天然氣置換的氮氣量少，節約天然氣。

③操作靈活，受管網局限性小。

(本文作者：胡劍林 武漢市天然氣有限公司)