一起天然氣泄漏事故暴露的安全問題

陸云召

（中山嘉明電力有限公司，廣東 中山 528437）

一起天然氣泄漏事故暴露的安全問題

陸云召

（中山嘉明電力有限公司，廣東 中山 528437）

介紹了某燃?xì)怆姀S一起因金屬軟管松脫導(dǎo)致大量天然氣泄漏的事故。針對此次事故，分析了天然氣泄漏的原因，暴露出電廠在設(shè)備質(zhì)量、安裝環(huán)節(jié)、驗收環(huán)節(jié)、檢修環(huán)節(jié)和備品備件管理等方面存在的問題，提出了具有針對性的整改措施，以避免同類事故的發(fā)生。

天然氣；泄漏；安全因素；燃料流量

0 引言

某電廠390 MW F級改進(jìn)型（燃機(jī)型號為M701F4）熱電聯(lián)產(chǎn)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組，總體配置為1臺M701F4型低NOx燃?xì)廨啓C(jī)、1臺336.6 MW燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)、1臺無補(bǔ)燃三壓再熱自然余熱鍋爐、1臺蒸汽輪機(jī)和1臺150 MW蒸汽輪發(fā)電機(jī)，燃料為天然氣。天然氣被分配到4條燃料管線：值班管線、主A管線、主B管線、頂環(huán)管線，各個管線的燃料流量分別由安裝在燃料單元中的控制閥控制。在燃機(jī)罩殼和燃?xì)鈫卧惭b的通風(fēng)風(fēng)扇可排出燃機(jī)和管道在運(yùn)行過程中發(fā)出的熱量，以防止燃機(jī)罩殼和燃機(jī)燃?xì)鈫卧獌?nèi)溫度升高，并降低爆炸事故的風(fēng)險，同時還設(shè)置了燃?xì)馓綔y器來檢測燃?xì)庑孤?/p>

在一次機(jī)組啟動過程中，因閥組間燃?xì)庵蛋嗔髁靠刂崎y差壓前取樣閥后壓力變送器金屬軟管松脫，導(dǎo)致大量天然氣泄漏，運(yùn)行人員立即采取措施，防止了事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。

1 事故前機(jī)組狀態(tài)

9，10號機(jī)組處于備用狀態(tài)，并按調(diào)度要求正在啟動的過程中。

廠用電運(yùn)行方式為：

（1） 220 kV雙母并列運(yùn)行；

（2） 9號主變（9B）、10號主變（10B）掛5M；

（3） 12號高備變（12B）掛6M；

（4） 9號高廠變（09T）供機(jī)組廠用電；

（5） 12號高備變（12B）充電狀態(tài)作為機(jī)組廠用電的備用電源。

2 事故過程

2015-03-15T06：30，9號燃機(jī)啟動，燃機(jī)轉(zhuǎn)速上升。

06：52，TCS（牽引力控制系統(tǒng)）發(fā)出下列報警：“GT FUEL GAS UNIT VENTILAION （A）BACK UP RUN”、“GT FUEL GAS UNIT VENTILAION （B） BACK UP RUN”、“GAS DETECTOR FOR FUEL GAS UNIT ALARM”。檢查燃料間備用風(fēng)機(jī)已聯(lián)動，TCS燃料間LEVEL顯示為超量程已無法顯示正常讀數(shù)。巡操員攜天然氣檢測儀前往現(xiàn)場進(jìn)行檢測，同時機(jī)修及熱工人員到現(xiàn)場查漏。巡操員到達(dá)現(xiàn)場后發(fā)現(xiàn)，在距離9號燃機(jī)40 m處的區(qū)域，天燃?xì)鈾z測儀就已發(fā)出泄漏報警，泄漏濃度達(dá)40 % LEL（爆炸下限）。到達(dá)燃料間附近時，泄漏濃度100 % LEL，并聽到明顯的泄漏聲音。巡操員迅速開啟機(jī)房頂所有風(fēng)機(jī)及門窗，并通知駐廠消防隊前來待命。

07：11，9號燃機(jī)打閘停機(jī)。停機(jī)后立即檢查，發(fā)現(xiàn)閥組間燃?xì)庵蛋嗔髁靠刂崎y差壓前取樣閥后壓力變送器有一處彎管接頭脫落。標(biāo)志泄漏位置后，將閥組間天然氣置換為氮?dú)?。做好安全措施并開出工作票，由檢修人員尋找相關(guān)備件（Φ12的卡套接頭）對彎管接頭進(jìn)行更換并裝復(fù)。

11：15，工作結(jié)束。運(yùn)行、熱工技術(shù)員進(jìn)行查漏，當(dāng)壓力升至0.2 MPa時，查漏人員又發(fā)現(xiàn)金屬軟管管身大量漏氣。由于沒有該金屬軟管的備品，只能通過焊接硬管的方式臨時解決漏氣問題。

22：30，管道焊接、查漏等工作結(jié)束。經(jīng)檢查，再無漏點。

次日05：00，9號燃機(jī)啟動并正常運(yùn)行，閥組間危險氣體濃度無異常。

3 事故原因分析

經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，閥組間燃?xì)庵蛋嗔髁靠刂崎y差壓前取樣閥后的金屬軟管與接往壓力變送器的水平硬管在彎頭位置松脫，該壓力變送器接頭前卡套裝反，是導(dǎo)致本次事故的主要原因。進(jìn)一步檢查時發(fā)現(xiàn)，其余地方，如9號燃機(jī)燃?xì)夤鈮毫Ρ?一次門無法關(guān)緊并漏氣，供氣壓力變送器3二次門、供氣壓力表2一次門等位置也有不同程度的泄漏現(xiàn)象。

3.1 安裝不規(guī)范

（1） 9號機(jī)組建設(shè)時，天然氣軟管的安裝方法不規(guī)范且不統(tǒng)一，不少金屬軟管和取樣管的安裝方式不一致。有的金屬軟管裁斷了一頭，直接焊接在閥門上；有的則用索母連接；有的地方金屬軟管彎曲度過大；有的地方金屬軟管通過直角彎頭與取樣管連接；有的則直接通過短接與取樣管連接等。

（2） 變送器連接管套安裝工藝不良。檢查中發(fā)現(xiàn)不少金屬軟管的接頭上打了密封膠，因在運(yùn)行中燃?xì)鉁囟缺容^高，當(dāng)閥組間的燃?xì)鈮毫ψ兯推骷叭庸艿朗艿捷^大的沖擊力時，容易產(chǎn)生振動，最終導(dǎo)致彎管接頭脫落。

3.2 使用材料不符合要求

泄漏的金屬軟管卡套式連接使用的不銹鋼管表面粗糙，光潔度不符合ISO1127《不銹鋼管規(guī)范質(zhì)量-衛(wèi)生級管道標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的退火態(tài)無縫鋼管要求。這也是導(dǎo)致本次天然氣泄漏事故的主要原因之一。

4 暴露的問題

4.1 設(shè)備質(zhì)量

GB/T 3733—2008《卡套式端直通管接頭》規(guī)定：被連接碳鋼鋼管應(yīng)采用符合GB/T 3639—2009《冷拔或冷軋精密無縫鋼管》規(guī)定的低碳鋼正火態(tài)（NBK）無縫鋼管；不銹鋼管應(yīng)符合GB/T 21835—2008《焊接鋼管尺寸及單位長度重量》規(guī)定的退火態(tài)無縫鋼管。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，要求所用管材的硬度要低于卡套的硬度，所用管材表面一定要光滑、無毛刺、無裂紋、無氣孔、無銳邊等，管子端口應(yīng)平整，所用管材與卡套要符合公差配合的要求。

泄漏的金屬軟管僅僅使用了較短時間就發(fā)生泄漏（9，10號機(jī)組于2014年12月投產(chǎn)），說明該軟管存在一定的質(zhì)量問題。

4.2 安裝環(huán)節(jié)

卡套式Tube管的安裝原理是通過鎖緊螺母螺紋機(jī)械式推進(jìn)，使卡套螺母向前運(yùn)動推動后卡套向前，同時推動前卡套向前運(yùn)動，接頭本體的尖端向內(nèi)擠壓前卡套使前卡套的內(nèi)刃嵌入被連接的管身形成密封，同時與接頭本體斜面形成密封。隨著螺母的進(jìn)一步緊固，更大的阻力迫使前卡套向內(nèi)動作，從而形成第2道牢固的支撐。

安裝環(huán)節(jié)中存在的問題如下：

（1） 后卡套內(nèi)刃與管材的嵌入程度、緊固裝配力矩是否合適、前后卡套方向是否正確、配件有否缺少等對能否形成良好的密封起著重要影響；

（2） 為了取得更好的密封效果，不可以在卡套上涂抹密封膠，因為密封膠有可能通過縫隙進(jìn)入系統(tǒng)中，造成取樣測壓管路和元件阻尼堵塞的現(xiàn)象；

（3） 原金屬軟管的兩頭都是通過鎖母連接，裁掉金屬軟管一頭來燒焊的做法存在較大風(fēng)險。因為焊接部位溫度很高，不確定該金屬軟管能否耐受如此高溫，且高溫對管材有影響。

4.3 驗收環(huán)節(jié)

根據(jù)DL/T 5190.5—2012《電力建設(shè)施工技術(shù)規(guī)范》，卡套式管接頭連接的接頭及裝配方法應(yīng)符合GB 3733—2008《卡套式端直通管接頭》的有關(guān)規(guī)定，裝配后卡套的刃口必須全部咬進(jìn)鋼管表層，其尾部沿徑向收縮，應(yīng)抱住被連接的管子，不得松脫或徑向移動，卡套螺母不允許打密封膠等。9號機(jī)組天然氣軟管連接方式是不被允許的，但在工程驗收過程中卻沒有被發(fā)現(xiàn)和提出。

4.4 檢修環(huán)節(jié)

在液壓、氣壓管道中，無論是金屬管接頭還是軟管接頭，都容易產(chǎn)生泄漏的問題。對于卡套式管接頭，會因管道受到較大的沖擊力使卡套松動或管端面變形而造成泄漏。

檢修時應(yīng)檢查卡套是否失圓、刃口有無缺損、管端是否完好以及卡套螺母的壓緊程度等。需要重新裝卡套時，不應(yīng)使用用過的卡套，應(yīng)將管子前端截去、去除毛刺、檢查本體密封錐面后，使用新的卡套。

4.5 備品備件管理

（1） 氮?dú)饬績Υ娌蛔?。動火前需要?號燃機(jī)閥組間燃?xì)夤艿肋M(jìn)行氮?dú)庵脫Q，現(xiàn)場只有19個氮?dú)馄?，且僅有7瓶有氣。緊急聯(lián)系廠家再送來30瓶氮?dú)夂蟛拍芾^續(xù)進(jìn)行置換工作，延誤了燃?xì)?氮?dú)庵脫Q、查漏工作。

（2） 備件不足。相應(yīng)的Φ12卡套和金屬軟管備件不足，影響了工作的進(jìn)度。

5 整改措施

（1） 加強(qiáng)與相關(guān)方的溝通，聽取意見，認(rèn)真考慮，適時對閥組間不符合規(guī)范的管道進(jìn)行改造，使用符合規(guī)范的不銹鋼管和金屬軟管。

（2） 充分調(diào)研現(xiàn)場管道布置，結(jié)合機(jī)組運(yùn)行情況，適時改造閥組間充氮查漏用管道系統(tǒng)，提高查漏效率、可靠性和安全性。

（3） 編寫天然氣泄漏應(yīng)急預(yù)案并組織認(rèn)真學(xué)習(xí)，做好事故預(yù)想。

（4） 加強(qiáng)常用儀表管道的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和操作檢修規(guī)范的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步熟悉系統(tǒng)和機(jī)組設(shè)備。

（5） 加強(qiáng)物資和備件管理，涉及到查漏用的氮?dú)?、合格的金屬軟管、卡套接頭、取樣管等都應(yīng)有一定數(shù)量的存庫。

（6） 在涉及安裝、驗收等諸多環(huán)節(jié)時必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，有疑問或不清楚的地方一定要將問題徹底弄明白，把工作做細(xì)做實。

6 結(jié)束語

自十二五規(guī)劃以來，國家提倡使用清潔能源發(fā)電，燃?xì)獍l(fā)電有了較大的發(fā)展。因燃機(jī)易發(fā)生天然氣泄漏，此類事故在國內(nèi)外時有發(fā)生，稍有不慎，輕則損壞主機(jī)設(shè)備，重則造成重大傷亡事故，需要引起高度重視，加強(qiáng)人員培訓(xùn)工作。當(dāng)發(fā)生天然氣泄漏事故時，要立即采取有效措施，將事故的危害性降到最低，避免發(fā)生設(shè)備損壞和人身傷亡。

1 全國管道附件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.GB/T 3733—2008卡套式端直通管接頭［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008. 2 全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.GB/T 3639—2009冷拔或冷軋精密無縫鋼管［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009. 3 全國鋼鐵標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.GB/T 21835—2008焊接鋼管尺寸及單位長度重量［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

4 電力行業(yè)火電建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.DL/T 5190.5—2012電力建設(shè)施工技術(shù)規(guī)范［S］.北京：中國電力出版社，2012.

2015-12-12。

陸云召（1975-），男，助理工程師，主要從事燃機(jī)運(yùn)行工作，email：luyunzhao1975@163.com。