打开文本图片集

摘要 安全平稳地进行城镇天然气管道通气对置换工作提出了高的要求，本文主要从置换方案、前期准备、具体作业操作以及后续通气检查等四个方面分析了户外天然气置换过程中存在的不安全因素,并有效地提出了应对措施,从而达到安全平稳置换通气的目的。

关键词 户外 天然气 置换通气 不安全因素 应对措施

近些年来随着西气东输、陕京线、川气东送、中缅管道等长输管线的投产运行，我国城市天然气的使用率越来越普及，天然气置换通气工作愈加频繁。由于天然气具有易燃易爆的特性，其置换通气过程具有相当大的危险性，为了最大限度地减少事故发生率，降低事故对人员及周边设施的损害程度，对天然气置换通气过程中存在的不安全因素进行分析并提出应对措施是很有必要的。

一、 置换的过程

本文采用惰性气体间接置换法来进行户外天然气置换工作，即用惰性气体作为置换中间介质，先置换管道中的空气，再用天然气置换管道中的惰性气体，以使整个置换过程中管道内不形成爆炸性的混合气体。文中惰性气体采用的是氮气【N2】。

此方法的具体作业操作过程是，先在需要置换的天然气管道末端设置控制阀和放散管，然后从置换管道起点处注入氮气，待放散口处检测到氧气浓度达到2﹪以下时，关闭放散口阀门，按置换方案计算的氮气量继续注入氮气。注氮完成后 ，缓慢开启天然气的来气阀门，在放散口处检测氧气浓度和天然气浓度，直至连续三次间隔五分钟检测到浓度均达到合格要求时，才说明置换通气结束。

二、置换中存在的不安全因素

由于天然气置换通气工作是一个系统性的作业过程，事前必须做好周密可行的实施方案和作业计划，按照严格的程序进行审批和实施。一般地，置换通气工作应包括完善可行的置换方案、周详的前期准备工作、严格的置换操作流程以及后续通气检查工作。本文将从以上四个方面分析存在的不安全因素。

2.1置换方案

置换方案是整个置换通气工作的指导书，它具有决策性、指导性和可操作性。因此置换方案的编写一定要做到细心谨慎、面面俱到。一般地，置换方案中存在的不安全因素主要是方案的可行性问题和计划不周密的问题。往往这两个方面的不安全因素很容易造成事故的发生，但却是很容易被忽视的，因此在编写置换方案的时候一定要把这两方面的问题考虑进去。

2.1.1方案可行性

方案编制前，应对拟置换的现场进行认真仔细踏勘，充分了解现场工艺、地形地貌及沿线周边的状况，按“一置换一方案”的原则，为有针对性的编制方案做好基础准备工作；方案中涉及到注氮点和放散点的选择，要符合作业条件和环境要求，特别是与周边居民、建筑物、以及城市道路、桥梁等公共设施距离较近的情况，要有与现场实际相符的安全防范和应急处置措施。氮气的计算，要选取有一定预留量的安全系数，在置换过程中形成氮气中间物理隔离段，确保混合气体的氧气浓度控制在爆炸极限范围内。方案应切合置换现场的实际，切忌复制粘贴和生搬硬套过往的置换方案，将方案流于形式，避免造成实际操作不能严格按照方案实施和执行，现场凭借经验和惯性操作任性和随意实施。

2.1.2计划的周密性

具体置换实施计划中，置换人员和置换工具要配备齐全，绝不能因人员不足以一人多岗的方式，违反操作规程和安全规定。置换应急方案的编写要考虑周全，应充分结合前期现场踏勘的实际情况，对所有可能会遇到的应急突发事件，有针对性地提出应急方案和措施；方案编制完成后，要严格执行方案审批程序，在审批过程中一定要到现场进行核对验证，特别是将前放散、后放散，注氮、放散阀井的作业条件和现场环境作为核对重点，确保方案的准确性和可操作性。

2.2 前期的准备工作

前期的准备工作是为较好地完成置换作业操作任务作准备的。因此，能否顺利地完成置换作业操作任务取决于前期准备工作的好坏。前期的准备工作包括很多具体而又细小的内容，其存在的不安全因素较多，包括以下几个方面：

2.2.1对工程要验收合格

包括对置换管网和阀门的强度、气密性、消防系统、自动化系统以及计量仪表仪器和工艺管网及其附属设施的施工和接地电阻大小等进行验收。

2.2.2设备工具以及资料齐全

包括常用的置换工器具，维抢修工机具，车辆通信，防毒防爆设备以及竣工图，站场工艺图，吹扫记录等。

2.2.3做好沟通协调

包括与供水，供电，供氮，消防，医疗救助部门以及用气单位等的沟通协调工作。

2.2.4检查复核要到位

包括对置换通气范围内所有的阀门开启状态，注氮和放散现场条件和环境，急救抢险措施，通信设施，消防设施，安全隔离及宣传标志，置换人员的穿戴以及气体采样装置等。

2.2.5做好培训和交底

培训内容包括：置换流程和操作的技术培训，安全培训，应急预案培训等。

2.2.6置换前对管网和阀门进行切断性试验

管网及阀门的切断性试验是为了验证置换区管网与非置换区管网是否可靠隔离，以及检验用于隔离的切断阀是否能可靠切断。

2.2.7设备安装要安全可靠

主要是针对注氮和放散设备装置的安装。设备的安装一定要牢固，放散处如未设计放散管时，需要按照放散要求和规定临时架设放散管，切忌为图方便省事而直接在埋地阀井内进行人工放散；当采用点火放散时，使用的放散棒要安全可靠。在安装结束后必须对设备进行检漏，经检漏后确认无泄漏方可投入使用。

2.3置换的作业操作

置换的作业操作过程是整个置换通气工作中核心，其包括三个部分：空气的放散、氮气置换空气、天然气置换氮气。在作业操作过程中，也存在着颇多的不安全因素，主要是：

2.3.1注氮的流速和温度

在向管道内注氮气的温度不应低于5℃，为保持连续平稳置换，氮气流速不应超过5m/s，且置换压力宜控制在20KPa以内。

2.3.2拆装注氮减压表的安全问题

拆装注氮减压表是注氮过程中必不可少的一个操作环节，由于氮气瓶中的压力很高，因此在进行此环节的操作时一定要细心谨慎。在安装注氮减压表时，一定要记得在安装完毕后，在减压表与氮气瓶的接头处检漏，检查安装是否达到要求。在拆卸注氮减压表时，一定要先关闭氮气瓶阀门，再关闭减压表阀门，关闭阀门的顺序必须严格按照此要求来进行。

2.3.3放散作业的安全要求

中压和高压放空立管处应设立直径为300mm的警戒区；放散管应高出地平面2m以上，楼上放散管应高出最高层楼平面2m；禁止在放散点处附近动火以及高温物体靠近;对于多点排逸，多分支管道必须确认各排逸点畅通，全部达标才能视为合格；置换过程中的气体混合排放到火炬时，应保证火炬处于熄火和环境温度状态；在放散点处应用警示牌和警示带封闭为警戒安全作业区，警戒安全作业区应设有明显标志如“严禁烟火，危险勿近”等，并配置相应的消防器材，禁止闲杂人员和机动车辆通过，杜绝任何火种；点火放散时应事先预备好点火棒，点火应站在上风侧，控制阀门应慢慢开启；在与燃烧点距离不少于1m的放散管上需安装阀门，在放散软管与地下管网连接口处应有一个阀门，以便紧急情况时能迅速切断气源；放散人员必须在放散口的上风向操作，防止中毒，放散时必须有专人监护，放散全过程必须有专人警戒。

2.3.4置换人员责任心不强

置换人员责任心不强，很容易形成麻痹思想，从而造成事故的发生。因此置换人员在置换作业操作过程中一定要精心操作，严把质量关，认真对待每个环节，确保作业安全顺利地完成。

2.3.5阀门的开启.

在开启阀门的时候应逐渐缓慢地进行，避免阀门开启过快，气流瞬间流速过大，压力升高过快，从而引起事故的发生。特别是对于大口径的高压管道，在开启阀门时应逐渐进行，边开启边观察压力变化情况。因为阀门快速开启容易在置换管道内产生涡流，出现天然气抢先至放散或取样孔排出，会产生取样“合格”的假象。置换现场阀门启闭应由专人控制并听从指挥的命令。

2.4置换的后续工作

置换的后续工作主要是处理置换作业操作完成后留下的一系列扫尾工作。其主要是拆除临时注氮和放散管，封堵放散孔，并检测管道设备连接密封点，确认设备完全工作正常后方可清理现场，整理工器具，撤离现场。其存在的不安全因素有：

2.4.1 置换人员注意力不集中

在置换操作结束后，很多置换人员都默认为置换作业已经完成，注意力开始分散，产生了麻痹思想，容易遗漏一些收尾操作以及在收尾操作中造成事故的发生。

2.4.2未按要求对管道及其附属设施进行检测

置换操作结束后，应检测管道及其附属设施的连接密封点，其具体的要求是：在经过严格检漏确定无泄漏后，留守30分钟以上，最后再确认设备完全正常工作后才表示置换作业的完成。

三、 应对置换中存在不安全因素的措施

3.1严格控制火源

置换作业的点火源非常复杂，既有外来火源，又有因静电、金属碰撞火花等产生的点火源。火源控制不严是引起置换事故的重要原因，对此必须严加控制，严禁一切外来火源进入置换放散禁区。此外在置换作业区内，必须防止金属撞击，避免产生静电和杂散电流，杜绝一切违章作业行为。

3.2消除隐患，确保安全作业

隐患是引发事故的源头，有的公司单位把隐患当作事故来严格处理。可见，隐患的危险性之大。在置换过程中，存在着较多的安全隐患，例如：采用点燃放散方式进行放散时，放散管未带有阻火器；由于燃烧放散的速度较慢，没有多设几处燃放点，导致进气速度与燃放速度不相接近，管道中的压力提升；放散管的数量是根据置换管道长度和现场条件而确定，管道的末端未设置放散点，造成“盲肠”管道内空气无法排放；带燃气的操作未达到有两人以上和专人监护的要求以及参加置换的人员没有按要求穿戴劳保服装等等。为此，应彻底整治存在的安全隐患，避免造成巨大的经济损失。

3.3加强实战演练，提高处理突发事件的能力

定期进行置换实战演练，使员工熟悉置换操作流程和应急预案的内容，避免在发生突发事件时手足无措，从而导致事故再扩大。在进行实战演练时，领导必须重视并参与，以强化演练的效果。单位领导特别是安全责任人应高度重视安全管理工作，以有感领导、率先垂范，用实际行动投入到安全生产工作中去。

3.4完善通讯设施，保障信息畅通

置换时要配置防爆对讲机，通话频率应与应急消防的对讲机调制一致，避免影响了信息沟通。同时，还应与调度中心建立通信联系，特别是置换到了关键转换环节和进气阶段，应密切与调度中心进行报告沟通。以便发生应急突发事件时，现场应急消防和调度中心能够做出精准快速的决策部署和实施救援，最大限度地减少人员伤亡和经济损失。为此，生产经营单位应与应急消防、调度中心密切协商，消除演练中存在的问题，尽快完善应急预案的内容。

3.5提高人员责任意识

置换人员的责任心尤为重要，很多时候，事故的发生就是人为造成的。因此，在进行置换作业之前，公司领导应组织置换人员召开动员大会，积极地发动大家，以此来提高员工对置换作业的责任心和重视度，最大限度地避免人为因素而造成的事故。

参考文献

[1].CJJ51-2006.城镇燃气设施运行，维护和抢修安全技术[S].

[2].王玲等.天然气置换手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.