一、燃气管道置换技术要求

(一)动火作业前置换的基本要求

当动火作业前置换作业管段或设备内的燃气采用直接置换法时，应取样检测混合气体中燃气的浓度，应连续3次测定燃气浓度，每次间隔时间为5min,测定值均在爆炸下限的20%以下时，方可动火作业。所有管道上预留的阀门后侧，必须加设法兰盲板。

(二)燃气主管道燃气置换空气的要求

管道内主干管道燃气置换空气时，管道内气体流速要求低于2m/s。主干管道内燃气置换空气时，置换过程中燃气压力控制在1000～5000Pa。主干管道内燃气置换空气时，置换放散过程中要将空气中的燃气含量严格控制在爆炸下限的20%以下。在大口径燃气管道中使用燃气置换空气，从安全性上讲是不够安全的。

(三)燃气主管道空气置换燃气的要求

燃气主管道用空气置换燃气时，要求压力宜小于5kPa。燃气主管道内用空气置换燃气时，管道内气体流速低于5m/s。燃气主管道在燃气置换放散时每隔5min对放散区进行可燃气体浓度测量。燃气主管道内用空气置换燃气时，经连续三次(每次间隔5min)测定管道内燃气含量均在爆炸下限的20%以下时，视为置换合格。

(四)特定工作中的置换要求

对城镇燃气高压或次高压设备进行拆装维护保养时，宜采用惰性气体进行置换。LNG储罐及管道在投用前应首先进行预冷置换，不应含有水分及杂质。

城镇燃气高压或次高压设备进行拆装维护保养采用惰性气体置换燃气时，应连续3次测定燃气浓度，每次间隔不应少于5min,当燃气浓度值均不大于爆炸下限的20%时，方可进行维护保养。对城镇燃气高压或次高压设备进行拆装维护保养后，采用燃气置换惰性气体，应连续3次测定燃气浓度值均大于90%时方可投入运行。

燃气管道反置换时，不可以采用可燃气体作为置换气体。

二、投产置换管理流程

在天然气管道投运时，用气源管道内的天然气置换原管道内的惰性气体的方式称为天然气置换惰性气体。天然气管道投运时，用气源管道内的天然气置换原管道内的空气的方式称为天然气置换空气(天然气置换空气的方式适用于小管径、短距离天然气管道的置换)。对已带气管道作业时，需用惰性气体置换运行管道内的天然气，确保在无燃气状态下的作业安全，此方式称为惰性气体置换天然气。当对已供气的管道设施，需动用明火检修或长期停用时，需停气置换燃气，称为反置换。

(一)燃气管道试运投产前准备工作

由于燃气管道在试运投产前后完全处于两种不同状态，因此，在试运投产前一定要把所有需要修改、调整的地方，特别是需要动火才能解决的问题，全部加以解决，才能考虑投产运行。燃气管道投运工作主要是做好投运前准备与燃气管道置换，这是燃气管道试运投产的前提。

1.制订燃气管道试运投产方案

在确定燃气管道已具备试运投产的前提条件后，首先必须制订管道投运方案。投运方案主要应包括以下内容：

(1)投运燃气管道系统的范围，并作出系统图。

(2)投运燃气管道的管径、压力、长度应分段标于系统图上，并要明确标示阀门、阀门井、放散口的位置。

(3)制订燃气管道的置换方案，确定置换气体。

(4)确定置换顺序，安排放散口位置，分段进行置换，置换完毕后管道系统处于带气状态。

2.检查燃气管道清洁状况

保证燃气管道在施工完后管内的泥土杂物等残留物质能够清除，在施工完后需进行吹扫，以保证管道内的清洁。如已经确认进行过吹扫，则应在燃气管道投运前检查管道吹扫记录。城镇燃气管道吹扫合格标准包括：

(1)吹扫应反复进行数次。

(2)在要求的吹扫流速下，管道内应无杂物的碰撞声。

(3)在排气口用白布或涂白漆的靶板检查，5min内白布或靶板上无铁锈、尘土、水分及其他污物或杂质，则吹扫合格。

3.检查燃气管道试压情况

燃气管道的试压是保证管道安全运行的重要环节。因此，在燃气管道投运前应严格审查强度试验与气密性试验记录，确认投运的燃气管道压力试验合格。

4.置换方法的选择

采用燃气置换燃气设施中的空气或采用空气置换设施中的燃气的过程的方法称为直接置换。

采用惰性气体或水置换燃气设施中的空气后，再用燃气置换燃气设施中惰性气体或水的过程或用惰性气体或水置换燃气设施中的燃气后，再用空气置换燃气设施中的惰性气体或水的过程的方法称为间接置换。间接置换条件下，使用隔离设备(如阻气球、清管球、专用隔离装置等)或惰性气体将天然气与空气隔离的置换方法称为阻隔置换。

在气体对气体的置换过程中，密度小的气体(如天然气)在密度大的气体(如空气、氮气)的上方流动，或密度大的气体在密度小的气体下流动时，容易出现两种气体分层流动的现象，此现象属于分层现象。燃气管道的置换采用燃气直接置换时，用燃气将管道内剩余空气排除，置换工作在管道碰口后进行。

5.投产置换的要求

在进行动火作业前置换作业管段或设备内的燃气采用直接置换法时，应取样检测混合气体中燃气的浓度，应连续3次测定燃气浓度，每次间隔时候为5min,测定值均在爆炸下限的20%以下时，方可动火作业。采用燃气直接置换燃气设施中空气的过程中，管道里必然产生燃气与空气的混合气体，当一部分混合气体达到其爆炸极限内，很容易在外界因素的诱发下(如管道内焊渣、金属颗粒滚动等)产生爆炸。用燃气直接置换空气时燃气压力宜小于5kPa,进行点火试验时，要选择远离放散点的上风口。所有管道上预留的阀门后侧，必须加设法兰盲板。

(二)燃气管道试运投产的先决条件

燃气设施试运投产前应该具备相应的必要条件：试运投产应在燃气工程竣工经验收合格后进行，燃气设施处于完好备用状态。试运投产须按照相关规定编制投产方案并进行审批。试运投产方案应包括燃气工程概况、方案编制依据、试运投产方式、组织机构及职责、试运投产进度安排、试运投产操作流程、安全措施及应急预案等。

(1)组织机构及人员。应建立相应的组织机构，明确分工和责任。所有参加试运投产人员应熟悉试运投产方案，在试运投产前对试运投产人员进行安全教育。

(2)对外联络准备。做好与政府相关部门的联络工作，协调好上游气源，通知施工单位、设备厂家等做好现场配合工作。

(3)对用户的联络准备。联络人员应提前通知各用户在规定的时间内，在家中留人配合，并进行现场确认。

(4)物资准备工作。检查确保试运投产所需机具、材料及车辆等全部到位。

(5)严密性试验。室内燃气管道严密性试验范围应为引入管阀门至燃具前阀门之间的管道。通气前还应对燃具前阀门至燃具之间的管道进行检查。

严密性试验应符合下列要求：

①低压燃气管道严密性试验的压力计量装置应采用U形管压力计。试验压力应为设计压力且不得低于5kPa。在试验压力下，居民用户应稳压不少于15min,商业和工业企业用户应稳压不少于30min,并用检查液(发泡剂)检查全部连接点。无渗漏、压力计无压力降为合格。当试验系统中有不锈钢波纹软管、覆塑铜管、铝塑复合管、耐油胶管时，在试验压力下的稳压时间不宜小于1h。除对各密封点检查外，还应对外包覆层端面是否有渗漏现象进行检查。

②中压及以上压力管道系统试验压力应为设计压力且不得低于0.1MPa。用检查液(发泡剂)检查全部连接点，无渗漏、压力计量装置无压力降为合格。

③城镇燃气管道严密性试验稳压的持续时间要求为24h,每小时记录不少于1次，当修正压力降小于133Pa为合格。城镇燃气管道严密性试验用的压力表应在校验有效期内，其量程要求应为试验压力的1.5～2倍，当量程为0～6.0MPa时精度等级应为1.6级。严密性试验应在强度试验合格、管线回填前进行。强度试验压力应符合下列要求：城镇低压燃气管道(PN≤0.4MPa)强度试验时，要求试验管段最大长度为1000m;次高压燃气管道(0.4MPa<PN≤1.6MPa)强度试验时，要求试验管段最大长度为1000m;高压燃气管道(1.6MPa<PN≤4.OMPa)强度试验时，要求试验管段最大长度为10000m。强度试验必须在埋地管道回填土回填至管上方0.5m以上的条件下方可进行，并留出焊接口。

④城镇燃气管道进行严密性试验，当管道设计压力p≤5kPa时，则要求试验压力为20kPa。当管道设计压力p≥5kPa时，则要求试验压力为设计压力的1.15倍，且不得小于0.1MPa。当管道设计压力2.5MPa≤p≤4.0MPa时，要求人员离试验管道的安全距离为20m,在试验连续升压过程中或强度试验的稳压结束前，所有人员不得靠近试验区。

(三)燃气管道置换前准备

燃气管道投产置换前的准备包括：

(1)完成竣工检查验收工作。

(2)具有竣工图样、吹扫及试压记录等验收资料。

(3)制订通气置换工作方案，并经主管部门审核批准、下达任务。方案中需明确消防救护、通信联络、安全措施、组织分工、作业程序、器具材料和设施等事宜。燃气管道投产置换方案应包括燃气工程概况、方案编制依据、投产置换方式、组织机构及职责、置换进度安排、安全措施及应急预案、置换操作流程等。

(4)置换工作现场负责人需对管道燃气设施进行检查，检查各放散阀、排水阀是否灵活好用；对暂不通气的支管起端的阀门后加设盲板，排净凝水缸中积水；通气前，各阀门均应关闭严密。

(5)燃气管道准备工作中参与置换人员应熟悉置换方案，进行置换前的安全教育，并建立相应的组织机构，明确分工和责任。

(6)燃气设施维护、检修或抢修作业完成后，应进行全面检查合格后方可进行置换作业。

(7)置换通气前，各阀门均应关闭严密。置换应在燃气工程竣工经过验收合格后进行，燃气设施处于完好备用状态。

(四)置换方案的编制要求

(1)概况：包括置换的内容与范围、方案编制依据(设计图、置换路线示意图、放散口设置图、竣工图)等。

(2)组织机构及职责：人员落实、职责明确、责任到位。对于较大的置换工程应由建设单位、消防部门、施工单位等部门人员参加，及时处理置换过程中的各类问题。

(3)后勤保障应配备必要的设备、设施和救护人员。

(4)明确置换管道的状况，开展质量检查。

(5)置换方式选择主要有间接置换法和直接置换法两种。

(6)置换压力的确定：选定测压点；配备压力监测人员及仪器仪表。

(7)放散点的确定：选定放散点的数量和位置；选定放散管的型号规格；配备监护人员。

(8)管道“稳压”测试：确定管道稳压时间及合格标准。

(9)置换进度安排及操作流程。

(10)投产置换安全措施：制订置换全过程控制措施、方法，落实相关人员的安全职责。

(11)制订应急预案，对置换现场可能出现的风险危害因素进行识别并制订相应的应急处置预案。如出现燃气泄漏、燃烧、爆炸、中毒等事故。

(五)燃气管道置换放散管理

放散是将燃气设施内的空气、燃气或混合气体安全地排放的过程。燃气置换放散时，应有专人负责监控压力并取样检测。燃气管道置换作业时放散管应高出地面2m以上。对聚乙烯(PE)管道进行置换时，放散管应采用金属管道并可靠接地。对于防火防爆要求较高的场所，应先用氮气置换空气，然后用燃气置换氮气。

(六)干线管网置换要求

1.检查和准备

参加置换人员根据竣工资料和置换方案熟悉管道管径、管材、长度、走向、工艺运行参数、设备资料、消防报警系统、置换流程等。

按照置换方案准备好相应的物料以及机具，对置换操作的现场工作环境进行确认，做好相应的置换以及应急准备工作。

置换人员到达现场后，首先检查主控阀门和其他相关阀门是否处于规定状态。置换人员在将要置换的管道系统中，按方案要求安装压力表进行压力监测，安装放散管，设置警戒区域，将管道内介质压力排放至常压。置换人员应正确穿戴劳保防护用品，携带氧含量分析仪、可燃气体检测报警器、消防器材及防爆型无线通信设备等。

2.注意事项

正确选择放散点，安装放散管。燃气管道置换时，应根据管道情况和现场条件确定放散点数量与位置，管道末端必须设置放散点并在放散管上安装取样管，放散管应高出地面2m以上。

置换放散时，应有专人负责监控压力并取样检测。放散点选择要注意周围环境，应选择空旷、人员少的地方，避开居民住宅、明火、高压架空电线等场所。

当无法避开居民住宅等场所时，应采取有效的防护措施。

放散时要做好安全警戒，设置警戒区域，杜绝明火和禁止无关人员进入。

置换工作不宜选择在恶劣天气进行。

3.置换要求

(1)将管内空气置换为燃气时，置换气体的压力不能快速升高。特别对于大口径的中压管道，在开启阀门时应缓慢进行。燃气压力宜小于5kPa,管道内气体流速低于5m/s。在置换放散时每隔5min对放散区进行可燃气体浓度测量，并依据测量数据将空气中的燃气含量严格控制在指标之内。置换工作完成后要进行管道查漏检测作业。进行点火试验时，要选择远离放散点的上风口。点火试验如果火焰没有内锥，不是蓝焰，而是红黄色火焰，认为试验合格。在置换放散时当连续3次燃气浓度大于90%且氧气含量低于2%,置换合格。

(2)将管内燃气置换为空气时，置换气体的压力不能快速升高。特别对于大口径的中压管道，在开启阀门时应缓慢进行。置换中保证管道内气体流速低于2m/s,置换过程中燃气压力控制在1000～5000Pa。在置换放散时每隔5min在放散口采样检测燃气浓度值，当燃气浓度小于5%时，每隔1min在放散口采样检测燃气浓度值，当连续3次燃气浓度均为0且浓度值没有上升时，置换合格，反之，继续放散检测。

(七)置换的收尾工作

地下燃气管道置换现场合格后，有条件时再取试样回实验室进行安全分析，分析报告也作为置换合格依据存档。置换现场合格后，置换工作即完成，应关闭放散阀，拆除放散胶管，并将被拆下的压力表重新安装并进行检漏，防止压力表连接处漏气。对通气管道全线进行仔细检查，检查是否有燃气泄漏现象，重点检查距离居民住宅较近的管道。发现问题及时处理，不留隐患。对输送湿燃气的管道，应检查所有的凝水器，使其处于封闭状态。

(八)置换的安全措施

阀门井内操作必须遵守阀门井操作规程：进入阀室必须有两人同时在场，井上必须有人监护，检查人员应配有防爆手电筒，并保持联系。阀门井井盖应全部打开。必须用鼓风机向井下吹5min后，方可下井。下井人员必须系安全带、戴长管呼吸器。当阀门井内闻到燃气臭味时，应用肥皂水检漏或用测漏仪测漏，或测漏仪、肥皂水综合检漏，找出漏点，及时处理。

在置换时，必须控制好混合气体流速，使混合气体流速不大于5m/s。燃气的压力不能迅速升高，当阀门快速开启时容易在置换管道内产生涡流，燃气抢先至放散(取样)孔排出，产生取样合格的假象。因此，开启阀门时应缓慢逐渐进行，边开启边观察压力变化情况。

现场安全措施应落实。对邻近放散点居民、工厂单位逐一宣传并检查，清除火种隐患。发布安民告示，在置换时间杜绝火种，关闭门窗。若放散点上空有架空电缆线，应将放散管延伸避让。各置换放散点要建立放散点周围20m以上的安全警戒区，无关人员不得围观，严禁车辆进入，严禁现场人员吸烟。各放散点至少应有两人以上，每个放散点应配置3～5个灭火器备用。所使用的各种工具应均为不会发生火星的工具。各作业点均配置对讲机，方便及时联系。

制订应急预案。如果出现燃气泄漏、燃烧、爆炸、中毒等事故，现场负责人要立即向置换指挥长报告，指挥长立即下达启动应急预案命令，按应急预案组织有关人员抢修、抢险，同时向上级领导报告。

消防人员、救护人员与消防车、救护车应随时待命，以防不测。发生人员中毒等事故，救护人员要及时救护。