自贡输气作业区站场阀室放空点火系统适应性分析
发布时间：2022-02-17
摘要：天然气放空点火系统是天然气输(配)气站场、阀室的重要组成部分。自贡输气作业区现有放空点火系统由于建成投运时间相差加大，系统组成、性能、可靠性也存在较大的差异，且部分放空点火系统还存在一定缺陷，一定程度上影响了天然气放空点火的及时性和可靠性。
关键词：站场阀室;放空点火;适应性;分析
天然气放空管是天然气输(配)气站场、阀室的重要生产设施，承担着在事故紧急放空和检修放空时，对长输管道中以及站场(阀室)工艺设备内天然气泄放的功能。由于通过放空管直接将天然气排入大气，会造成空气污染，也会在一定的条件下形成爆炸性气体混合物气团，在雷电或者其它因素下，引发爆炸事故。按照《输气管道工程设计规范》(GB50251-2003)和《石油天然气工程设计防火规范》(GB50183-2004)等相关国家法律法规要求，输气站场必须设置天然气放空管，按照热辐射、噪音、风向等指标，综合考虑放空管位置布置。
放空管一般由放空立管、放空点火系统构成。由于放空立管高度较高，一般在20米左右，常采用人工两级传火、高压电子点火、人工魔术弹点火等方式进行。部分放空点火系统在设计、施工等阶段论证不足，存在一定的缺陷，导致现场适用性不强。
1 自贡输气作业区放空系统概况
自贡输气作业区是西南油气田分公司输气管理处下属八大输气作业区之一，管理着D711城纳线(长江北阀室-汪洋阀室)、D630泸威线和D559纳安线三条输气干线，管理着17个输(配)气站和11个阀室。
自贡输气作业区现有放空点火系统主要分三部分建成：一是2008年8月城纳线建成投运时，成佳站及长江北阀室、铁清阀室、仰天铺阀室、邓关阀室、护保阀室、永安阀室、兰家坝阀室放空点火系统建成投入使用;二是2010年11月纳安线建成投运时，怡乐站、长宁北站、安边站、长宁阀室、沙河阀室、双河阀室放空点火系统建成投入使用;三是2001年由输气管理处通过南干线放空系统改造工程对兰家坝、曹家坝、徐家冲、兴隆、邓关、留宾、二龙口、王家桥、福溪站放空系统进行改造后投运使用;四是2006年由输气管理处通过大修对团山站放空系统进行改造投入使用。
自贡输气作业区放空点火系统建成投运时间相差加大，系统组成、性能、可靠性也存在较大的差异，且部分放空点火系统还存在一定缺陷，一定程度上影响了天然气放空点火的及时性和可靠性。
2 放空点火系统的适应性分析
2.1城纳线放空系统
城纳线放空点火系统建成投产于2008年8月，放空立管公称直径250mm，高度20米，火炬头和外传点火装置由成都鹰特电气有限公司生产。外传点火装置由一、二级引火管、传火管、长明灯组成。
点火时，天然气经过过滤器后，进入两级引火管及长明灯燃气管，点火装置下端的传火火焰由两级传火管上的喷嘴向上传递，并依此从下端传至顶部，最后点燃顶端的长明灯。通过长明灯即可点燃放空立管中的放空气体。
2.1.1 城纳线放空系统适应性分析
以 D711 城纳线兰家坝阀室为例，该阀室设计压力为 6.3MPa,放空区点火系统设计压力为1.6MPa,点火系统直接通过阀室4#阀截止阀与干线相连接，仅仅在放空区放空点火系统进气端设置安全放散阀。该点火系统采用人工两级传火方式，特殊情况下采用魔术弹方式。
此种设计存在以下缺陷：
(1)阀室设计压力与放空区点火系统设计压力不匹配。(
2)阀室高压系统采用截止阀一级密封，密封性能不能保证(成佳站除外)。
(3)传火管采用截止阀进行节流调压，对放空点火系统压力不能准确及时调压(成佳站除外)。
(4)放空区点火系统过滤器底部未安装排污阀，在雷雨天气过后，传火管内聚集大量雨水，无法排出，影响传火管使用可靠性。
(5)放空立管顶部未采用耐高温专用油漆，拉绳固定环未采用特殊防锈处理。一次点火放空后，放空立管及拉绳固定环等锈蚀严重，由于涉及高空作业，防锈处理相当困难。针对上述问题，
建议如下：
(1)阀室设计压力与放空区点火系统保持同一压力等级。
(2)阀室去引火管应考虑专用调压阀调压，并采用密封性能较好的球阀或者平板闸阀进行开关控制。
(3)在放空区点火系统过滤器底部设置排污阀。
(4)对放空立管及拉绳固定环等重点部位，采取耐高温专用油漆处理。
2.2 纳安线放空系统
纳安线放空点火系统建成投产于2010年11月，放空立管公称直径200mm，高度20米，火炬头和外传点火装置由成都兆龙电子有限公司生产。外传点火装置也由一、二级引火管、传火管、长明灯组成，站场放空点火系统顶部还加装高压电子点火器。
人工传火点火时，天然气经过止回阀后，进入两级引火管及长明灯燃气管，点火装置下端的传火火焰由两级传火管上的喷嘴向上传递，并依此从下端传至顶部，最后点燃顶端的长明灯。通过长明灯即可点燃放空立管中的放空气体。
高压电子点火时，通过触动控制箱按钮(电磁阀的上下游阀门必须打开)，即可实现远程点火。
2.2.1纳安线放空系统适应性分析
以怡乐站为例。怡乐站站场工艺区与放空区点火系统设计压力均为4.0MPa。该点火系统采用人工两级传火或高压电子点火方式，特殊情况下采用魔术弹方式。与城纳线放空点火系统相比，设计更合理，可靠性更高，但此种设计存在以下缺陷：
(1)放空区点火系统未安装过滤器及其排污阀，在雷雨天气过后，传火管内聚集大量雨水，无法排出，影响传火管使用可靠性。
(2)放空立管顶部未采用耐高温专用油漆，拉绳固定环未采用特殊防锈处理。一次点火放空后，放空立管及拉绳固定环等锈蚀严重，由于涉及高空作业，防锈处理相当困难。
针对上述问题，建议如下：
(1)在放空区点火系统设置过滤器，并在其底部设置排污阀，以便于粉尘及雨水的及时排放。
(2)对放空立管及拉绳固定环等重点部位，采取耐高温专用油漆处理。
2.3 南干线放空系统
南干线放空系统改造工程由输气管理处于2001年实施，涉及自贡输气作业区福溪、王家桥、留宾、二龙口、邓关、兴隆、徐家冲、曹家坝和兰家坝站，放空立管公称直径200mm或150mm，高度20米。外传点火装置也由一、二级引火管、传火管、长明灯组成。
团山输气站放空点火系统于2006年经大修后投入使用，其结构与南干线放空点火系统基本相同。
人工传火点火时，天然气经过过滤器后，进入两级引火管及长明灯燃气管，点火装置下端的传火火焰由两级传火管上的喷嘴向上传递，并依此从下端传至顶部，最后点燃顶端的长明灯。通过长明灯即可点燃放空立管中的放空气体。
以徐家冲站为例。徐家冲站场工艺区与放空区点火系统设计压力均为4.0MPa。该点火系统采用人工两级传火方式，特殊情况下采用魔术弹方式。
与城纳线、纳安线放空点火系统相比，结合实际使用情况，但此种设计存在以下缺陷：
(1)放空区点火系统过滤器未安装排污阀，在雷雨天气过后，传火管内聚集大量雨水，无法排出，影响传火管使用可靠性。
(2)放空立管顶部未采用耐高温专用油漆，拉绳固定环未采用特殊防锈处理。一次点火放空后，放空立管及拉绳固定环等锈蚀严重，由于涉及高空作业，防锈处理相当困难。
(3)二级传火管未设置截断阀，在一级传火管发生堵塞等情况下，无法通过对一级传火有效吹扫解除堵塞故障。
针对上述问题，建议如下：
(1)在放空区点火系统设置过滤器底部安装排污阀，以便于粉尘及雨水的及时排放。
(2)对放空立管及拉绳固定环等重点部位，采取耐高温专用油漆处理。
(3)对二级传火管设置专用截断阀。
3 结语
通过对自贡输气作业区现有放空点火系统的分析，结合在日常使用维护过程中的情况，结论如下：
一是结合放空点火系统所处的地理位置、气候条件等因素，设计合理、使用方便的放空点火操作系统。对具备电源的站场，尽量安装高压电子点火器。
二是结合日常使用维护保养情况，对过滤器安装排污阀、使用专用耐高温油漆对放空立管重点部位进行防锈处理，增强放空系统可靠性，延长其使用寿命。
三是加强对放空点火系统的日常维护保养，按照管理要求，进行周期性的放空系统点火试验，及时对过滤器进行排污，对传火管进行吹扫，发现故障及时处理。——论文作者：田雅军
参考文献：
[1]油气田及管道建设设计专业标准化委员会.输气管道工程设计规范(GB 50251-2003).国家建设部,2003
[2]中国石油天然气集团公司.石油天然气工程设计防火规范(GB 50183-2004).国家建设部,2004
