一、燃氣管道置換技術要求

(一)動火作業(yè)前置換的基本要求

當動火作業(yè)前置換作業(yè)管段或設備內的燃氣采用直接置換法時，應取樣檢測混合氣體中燃氣的濃度，應連續(xù)3次測定燃氣濃度，每次間隔時間為5min,測定值均在爆炸下限的20%以下時，方可動火作業(yè)。所有管道上預留的閥門后側，必須加設法蘭盲板。

(二)燃氣主管道燃氣置換空氣的要求

管道內主干管道燃氣置換空氣時，管道內氣體流速要求低于2m/s。主干管道內燃氣置換空氣時，置換過程中燃氣壓力控制在1000～5000Pa。主干管道內燃氣置換空氣時，置換放散過程中要將空氣中的燃氣含量嚴格控制在爆炸下限的20%以下。在大口徑燃氣管道中使用燃氣置換空氣，從安全性上講是不夠安全的。

(三)燃氣主管道空氣置換燃氣的要求

燃氣主管道用空氣置換燃氣時，要求壓力宜小于5kPa。燃氣主管道內用空氣置換燃氣時，管道內氣體流速低于5m/s。燃氣主管道在燃氣置換放散時每隔5min對放散區(qū)進行可燃氣體濃度測量。燃氣主管道內用空氣置換燃氣時，經連續(xù)三次(每次間隔5min)測定管道內燃氣含量均在爆炸下限的20%以下時，視為置換合格。

(四)特定工作中的置換要求

對城鎮(zhèn)燃氣高壓或次高壓設備進行拆裝維護保養(yǎng)時，宜采用惰性氣體進行置換。LNG儲罐及管道在投用前應首先進行預冷置換，不應含有水分及雜質。

城鎮(zhèn)燃氣高壓或次高壓設備進行拆裝維護保養(yǎng)采用惰性氣體置換燃氣時，應連續(xù)3次測定燃氣濃度，每次間隔不應少于5min,當燃氣濃度值均不大于爆炸下限的20%時，方可進行維護保養(yǎng)。對城鎮(zhèn)燃氣高壓或次高壓設備進行拆裝維護保養(yǎng)后，采用燃氣置換惰性氣體，應連續(xù)3次測定燃氣濃度值均大于90%時方可投入運行。

燃氣管道反置換時，不可以采用可燃氣體作為置換氣體。

二、投產置換管理流程

在天然氣管道投運時，用氣源管道內的天然氣置換原管道內的惰性氣體的方式稱為天然氣置換惰性氣體。天然氣管道投運時，用氣源管道內的天然氣置換原管道內的空氣的方式稱為天然氣置換空氣(天然氣置換空氣的方式適用于小管徑、短距離天然氣管道的置換)。對已帶氣管道作業(yè)時，需用惰性氣體置換運行管道內的天然氣，確保在無燃氣狀態(tài)下的作業(yè)安全，此方式稱為惰性氣體置換天然氣。當對已供氣的管道設施，需動用明火檢修或長期停用時，需停氣置換燃氣，稱為反置換。

(一)燃氣管道試運投產前準備工作

由于燃氣管道在試運投產前后完全處于兩種不同狀態(tài)，因此，在試運投產前一定要把所有需要修改、調整的地方，特別是需要動火才能解決的問題，全部加以解決，才能考慮投產運行。燃氣管道投運工作主要是做好投運前準備與燃氣管道置換，這是燃氣管道試運投產的前提。

1.制訂燃氣管道試運投產方案

在確定燃氣管道已具備試運投產的前提條件后，首先必須制訂管道投運方案。投運方案主要應包括以下內容：

(1)投運燃氣管道系統(tǒng)的范圍，并作出系統(tǒng)圖。

(2)投運燃氣管道的管徑、壓力、長度應分段標于系統(tǒng)圖上，并要明確標示閥門、閥門井、放散口的位置。

(3)制訂燃氣管道的置換方案，確定置換氣體。

(4)確定置換順序，安排放散口位置，分段進行置換，置換完畢后管道系統(tǒng)處于帶氣狀態(tài)。

2.檢查燃氣管道清潔狀況

保證燃氣管道在施工完后管內的泥土雜物等殘留物質能夠清除，在施工完后需進行吹掃，以保證管道內的清潔。如已經確認進行過吹掃，則應在燃氣管道投運前檢查管道吹掃記錄。城鎮(zhèn)燃氣管道吹掃合格標準包括：

(1)吹掃應反復進行數(shù)次。

(2)在要求的吹掃流速下，管道內應無雜物的碰撞聲。

(3)在排氣口用白布或涂白漆的靶板檢查，5min內白布或靶板上無鐵銹、塵土、水分及其他污物或雜質，則吹掃合格。

3.檢查燃氣管道試壓情況

燃氣管道的試壓是保證管道安全運行的重要環(huán)節(jié)。因此，在燃氣管道投運前應嚴格審查強度試驗與氣密性試驗記錄，確認投運的燃氣管道壓力試驗合格。

4.置換方法的選擇

采用燃氣置換燃氣設施中的空氣或采用空氣置換設施中的燃氣的過程的方法稱為直接置換。

采用惰性氣體或水置換燃氣設施中的空氣后，再用燃氣置換燃氣設施中惰性氣體或水的過程或用惰性氣體或水置換燃氣設施中的燃氣后，再用空氣置換燃氣設施中的惰性氣體或水的過程的方法稱為間接置換。間接置換條件下，使用隔離設備(如阻氣球、清管球、專用隔離裝置等)或惰性氣體將天然氣與空氣隔離的置換方法稱為阻隔置換。

在氣體對氣體的置換過程中，密度小的氣體(如天然氣)在密度大的氣體(如空氣、氮氣)的上方流動，或密度大的氣體在密度小的氣體下流動時，容易出現(xiàn)兩種氣體分層流動的現(xiàn)象，此現(xiàn)象屬于分層現(xiàn)象。燃氣管道的置換采用燃氣直接置換時，用燃氣將管道內剩余空氣排除，置換工作在管道碰口后進行。

5.投產置換的要求

在進行動火作業(yè)前置換作業(yè)管段或設備內的燃氣采用直接置換法時，應取樣檢測混合氣體中燃氣的濃度，應連續(xù)3次測定燃氣濃度，每次間隔時候為5min,測定值均在爆炸下限的20%以下時，方可動火作業(yè)。采用燃氣直接置換燃氣設施中空氣的過程中，管道里必然產生燃氣與空氣的混合氣體，當一部分混合氣體達到其爆炸極限內，很容易在外界因素的誘發(fā)下(如管道內焊渣、金屬顆粒滾動等)產生爆炸。用燃氣直接置換空氣時燃氣壓力宜小于5kPa,進行點火試驗時，要選擇遠離放散點的上風口。所有管道上預留的閥門后側，必須加設法蘭盲板。

(二)燃氣管道試運投產的先決條件

燃氣設施試運投產前應該具備相應的必要條件：試運投產應在燃氣工程竣工經驗收合格后進行，燃氣設施處于完好備用狀態(tài)。試運投產須按照相關規(guī)定編制投產方案并進行審批。試運投產方案應包括燃氣工程概況、方案編制依據(jù)、試運投產方式、組織機構及職責、試運投產進度安排、試運投產操作流程、安全措施及應急預案等。

(1)組織機構及人員。應建立相應的組織機構，明確分工和責任。所有參加試運投產人員應熟悉試運投產方案，在試運投產前對試運投產人員進行安全教育。

(2)對外聯(lián)絡準備。做好與政府相關部門的聯(lián)絡工作，協(xié)調好上游氣源，通知施工單位、設備廠家等做好現(xiàn)場配合工作。

(3)對用戶的聯(lián)絡準備。聯(lián)絡人員應提前通知各用戶在規(guī)定的時間內，在家中留人配合，并進行現(xiàn)場確認。

(4)物資準備工作。檢查確保試運投產所需機具、材料及車輛等全部到位。

(5)嚴密性試驗。室內燃氣管道嚴密性試驗范圍應為引入管閥門至燃具前閥門之間的管道。通氣前還應對燃具前閥門至燃具之間的管道進行檢查。

嚴密性試驗應符合下列要求：

①低壓燃氣管道嚴密性試驗的壓力計量裝置應采用U形管壓力計。試驗壓力應為設計壓力且不得低于5kPa。在試驗壓力下，居民用戶應穩(wěn)壓不少于15min,商業(yè)和工業(yè)企業(yè)用戶應穩(wěn)壓不少于30min,并用檢查液(發(fā)泡劑)檢查全部連接點。無滲漏、壓力計無壓力降為合格。當試驗系統(tǒng)中有不銹鋼波紋軟管、覆塑銅管、鋁塑復合管、耐油膠管時，在試驗壓力下的穩(wěn)壓時間不宜小于1h。除對各密封點檢查外，還應對外包覆層端面是否有滲漏現(xiàn)象進行檢查。

②中壓及以上壓力管道系統(tǒng)試驗壓力應為設計壓力且不得低于0.1MPa。用檢查液(發(fā)泡劑)檢查全部連接點，無滲漏、壓力計量裝置無壓力降為合格。

③城鎮(zhèn)燃氣管道嚴密性試驗穩(wěn)壓的持續(xù)時間要求為24h,每小時記錄不少于1次，當修正壓力降小于133Pa為合格。城鎮(zhèn)燃氣管道嚴密性試驗用的壓力表應在校驗有效期內，其量程要求應為試驗壓力的1.5～2倍，當量程為0～6.0MPa時精度等級應為1.6級。嚴密性試驗應在強度試驗合格、管線回填前進行。強度試驗壓力應符合下列要求：城鎮(zhèn)低壓燃氣管道(PN≤0.4MPa)強度試驗時，要求試驗管段最大長度為1000m;次高壓燃氣管道(0.4MPa<PN≤1.6MPa)強度試驗時，要求試驗管段最大長度為1000m;高壓燃氣管道(1.6MPa<PN≤4.OMPa)強度試驗時，要求試驗管段最大長度為10000m。強度試驗必須在埋地管道回填土回填至管上方0.5m以上的條件下方可進行，并留出焊接口。

④城鎮(zhèn)燃氣管道進行嚴密性試驗，當管道設計壓力p≤5kPa時，則要求試驗壓力為20kPa。當管道設計壓力p≥5kPa時，則要求試驗壓力為設計壓力的1.15倍，且不得小于0.1MPa。當管道設計壓力2.5MPa≤p≤4.0MPa時，要求人員離試驗管道的安全距離為20m,在試驗連續(xù)升壓過程中或強度試驗的穩(wěn)壓結束前，所有人員不得靠近試驗區(qū)。

(三)燃氣管道置換前準備

燃氣管道投產置換前的準備包括：

(1)完成竣工檢查驗收工作。

(2)具有竣工圖樣、吹掃及試壓記錄等驗收資料。

(3)制訂通氣置換工作方案，并經主管部門審核批準、下達任務。方案中需明確消防救護、通信聯(lián)絡、安全措施、組織分工、作業(yè)程序、器具材料和設施等事宜。燃氣管道投產置換方案應包括燃氣工程概況、方案編制依據(jù)、投產置換方式、組織機構及職責、置換進度安排、安全措施及應急預案、置換操作流程等。

(4)置換工作現(xiàn)場負責人需對管道燃氣設施進行檢查，檢查各放散閥、排水閥是否靈活好用；對暫不通氣的支管起端的閥門后加設盲板，排凈凝水缸中積水；通氣前，各閥門均應關閉嚴密。

(5)燃氣管道準備工作中參與置換人員應熟悉置換方案，進行置換前的安全教育，并建立相應的組織機構，明確分工和責任。

(6)燃氣設施維護、檢修或搶修作業(yè)完成后，應進行全面檢查合格后方可進行置換作業(yè)。

(7)置換通氣前，各閥門均應關閉嚴密。置換應在燃氣工程竣工經過驗收合格后進行，燃氣設施處于完好備用狀態(tài)。

(四)置換方案的編制要求

(1)概況：包括置換的內容與范圍、方案編制依據(jù)(設計圖、置換路線示意圖、放散口設置圖、竣工圖)等。

(2)組織機構及職責：人員落實、職責明確、責任到位。對于較大的置換工程應由建設單位、消防部門、施工單位等部門人員參加，及時處理置換過程中的各類問題。

(3)后勤保障應配備必要的設備、設施和救護人員。

(4)明確置換管道的狀況，開展質量檢查。

(5)置換方式選擇主要有間接置換法和直接置換法兩種。

(6)置換壓力的確定：選定測壓點；配備壓力監(jiān)測人員及儀器儀表。

(7)放散點的確定：選定放散點的數(shù)量和位置；選定放散管的型號規(guī)格；配備監(jiān)護人員。

(8)管道“穩(wěn)壓”測試：確定管道穩(wěn)壓時間及合格標準。

(9)置換進度安排及操作流程。

(10)投產置換安全措施：制訂置換全過程控制措施、方法，落實相關人員的安全職責。

(11)制訂應急預案，對置換現(xiàn)場可能出現(xiàn)的風險危害因素進行識別并制訂相應的應急處置預案。如出現(xiàn)燃氣泄漏、燃燒、爆炸、中毒等事故。

(五)燃氣管道置換放散管理

放散是將燃氣設施內的空氣、燃氣或混合氣體安全地排放的過程。燃氣置換放散時，應有專人負責監(jiān)控壓力并取樣檢測。燃氣管道置換作業(yè)時放散管應高出地面2m以上。對聚乙烯(PE)管道進行置換時，放散管應采用金屬管道并可靠接地。對于防火防爆要求較高的場所，應先用氮氣置換空氣，然后用燃氣置換氮氣。

(六)干線管網置換要求

1.檢查和準備

參加置換人員根據(jù)竣工資料和置換方案熟悉管道管徑、管材、長度、走向、工藝運行參數(shù)、設備資料、消防報警系統(tǒng)、置換流程等。

按照置換方案準備好相應的物料以及機具，對置換操作的現(xiàn)場工作環(huán)境進行確認，做好相應的置換以及應急準備工作。

置換人員到達現(xiàn)場后，首先檢查主控閥門和其他相關閥門是否處于規(guī)定狀態(tài)。置換人員在將要置換的管道系統(tǒng)中，按方案要求安裝壓力表進行壓力監(jiān)測，安裝放散管，設置警戒區(qū)域，將管道內介質壓力排放至常壓。置換人員應正確穿戴勞保防護用品，攜帶氧含量分析儀、可燃氣體檢測報警器、消防器材及防爆型無線通信設備等。

2.注意事項

正確選擇放散點，安裝放散管。燃氣管道置換時，應根據(jù)管道情況和現(xiàn)場條件確定放散點數(shù)量與位置，管道末端必須設置放散點并在放散管上安裝取樣管，放散管應高出地面2m以上。

置換放散時，應有專人負責監(jiān)控壓力并取樣檢測。放散點選擇要注意周圍環(huán)境，應選擇空曠、人員少的地方，避開居民住宅、明火、高壓架空電線等場所。

當無法避開居民住宅等場所時，應采取有效的防護措施。

放散時要做好安全警戒，設置警戒區(qū)域，杜絕明火和禁止無關人員進入。

置換工作不宜選擇在惡劣天氣進行。

3.置換要求

(1)將管內空氣置換為燃氣時，置換氣體的壓力不能快速升高。特別對于大口徑的中壓管道，在開啟閥門時應緩慢進行。燃氣壓力宜小于5kPa,管道內氣體流速低于5m/s。在置換放散時每隔5min對放散區(qū)進行可燃氣體濃度測量，并依據(jù)測量數(shù)據(jù)將空氣中的燃氣含量嚴格控制在指標之內。置換工作完成后要進行管道查漏檢測作業(yè)。進行點火試驗時，要選擇遠離放散點的上風口。點火試驗如果火焰沒有內錐，不是藍焰，而是紅黃色火焰，認為試驗合格。在置換放散時當連續(xù)3次燃氣濃度大于90%且氧氣含量低于2%,置換合格。

(2)將管內燃氣置換為空氣時，置換氣體的壓力不能快速升高。特別對于大口徑的中壓管道，在開啟閥門時應緩慢進行。置換中保證管道內氣體流速低于2m/s,置換過程中燃氣壓力控制在1000～5000Pa。在置換放散時每隔5min在放散口采樣檢測燃氣濃度值，當燃氣濃度小于5%時，每隔1min在放散口采樣檢測燃氣濃度值，當連續(xù)3次燃氣濃度均為0且濃度值沒有上升時，置換合格，反之，繼續(xù)放散檢測。

(七)置換的收尾工作

地下燃氣管道置換現(xiàn)場合格后，有條件時再取試樣回實驗室進行安全分析，分析報告也作為置換合格依據(jù)存檔。置換現(xiàn)場合格后，置換工作即完成，應關閉放散閥，拆除放散膠管，并將被拆下的壓力表重新安裝并進行檢漏，防止壓力表連接處漏氣。對通氣管道全線進行仔細檢查，檢查是否有燃氣泄漏現(xiàn)象，重點檢查距離居民住宅較近的管道。發(fā)現(xiàn)問題及時處理，不留隱患。對輸送濕燃氣的管道，應檢查所有的凝水器，使其處于封閉狀態(tài)。

(八)置換的安全措施

閥門井內操作必須遵守閥門井操作規(guī)程：進入閥室必須有兩人同時在場，井上必須有人監(jiān)護，檢查人員應配有防爆手電筒，并保持聯(lián)系。閥門井井蓋應全部打開。必須用鼓風機向井下吹5min后，方可下井。下井人員必須系安全帶、戴長管呼吸器。當閥門井內聞到燃氣臭味時，應用肥皂水檢漏或用測漏儀測漏，或測漏儀、肥皂水綜合檢漏，找出漏點，及時處理。

在置換時，必須控制好混合氣體流速，使混合氣體流速不大于5m/s。燃氣的壓力不能迅速升高，當閥門快速開啟時容易在置換管道內產生渦流，燃氣搶先至放散(取樣)孔排出，產生取樣合格的假象。因此，開啟閥門時應緩慢逐漸進行，邊開啟邊觀察壓力變化情況。

現(xiàn)場安全措施應落實。對鄰近放散點居民、工廠單位逐一宣傳并檢查，清除火種隱患。發(fā)布安民告示，在置換時間杜絕火種，關閉門窗。若放散點上空有架空電纜線，應將放散管延伸避讓。各置換放散點要建立放散點周圍20m以上的安全警戒區(qū)，無關人員不得圍觀，嚴禁車輛進入，嚴禁現(xiàn)場人員吸煙。各放散點至少應有兩人以上，每個放散點應配置3～5個滅火器備用。所使用的各種工具應均為不會發(fā)生火星的工具。各作業(yè)點均配置對講機，方便及時聯(lián)系。

制訂應急預案。如果出現(xiàn)燃氣泄漏、燃燒、爆炸、中毒等事故，現(xiàn)場負責人要立即向置換指揮長報告，指揮長立即下達啟動應急預案命令，按應急預案組織有關人員搶修、搶險，同時向上級領導報告。

消防人員、救護人員與消防車、救護車應隨時待命，以防不測。發(fā)生人員中毒等事故，救護人員要及時救護。