3.4 输气管道的安全泄放

3.4.2  本条是参考美国国家标准《输气和配气管道系统》ASME B31.8-2012第846.2.1条的规定“输气管道干线上应安装排放阀，以便位于主阀门之间的每段管线均能放空。为使管线放空而配置的连接管尺寸和能力，应能在紧急情况下使管段尽快放空”。

    输气管道相邻截断阀(室)之间的管段上设置放空阀，目的是管段维修或管道事故时能截断管线并分段放空。为便于运行管理、节约用地，国内外输气管道线路截断阀之间管段的放空阀及放空设施均与线路截断阀合并在一处建设(国外称为线路截断阀，我国习惯称为阀室)。通常情况下，在每个阀室内的线路截断阀上、下游管道上均设放空设施更有利于尽快放空(即每段管道上有两处可放空)。当阀室所处位置不具备放空条件时，该阀室可只设放空阀或只设放空管线的连接口，但紧邻该阀室的上、下游阀室(或输气站)必须具备放空条件并设置管段的放空设施，以确保管段至少有一处可以放空，这是特殊情况下的一种处理方式。

    本规范第3.4.8条对阀室放空设计进行了要求，第3.4.9条对阀室放空立管和放散管设计进行了要求，第4.5节对阀室的间距和选址等进行了要求。

    我国目前尚未形成多气源、多储气库相结合的可靠供气系统，用户对管道供气的可靠性依赖程度仍然很高。无论管道泄漏或维修放空均需要在较短的时间内完成，以便为修复管道提供更充裕的时间，尽快恢复供气，减小社会影响，就现阶段我国管网系统现状，具有放空条件的阀室设置放空立管比较符合生产管理实际。因此，有条件情况下，在每个阀室内的上、下游管道上均设置放空设施是本规范提倡的做法。

3.4.3  本条为强制性条文。设计压力通常是根据工艺条件需要的最大操作压力决定的。受压设备和容器由于误操作、压力控制装置发生故障或火灾事故等原因，上述管道、设备、容器内压可能超过设计压力，或者是发生火灾事故时，受压管道或容器的材料性能下降，承压能力减弱。为了防止超压现象发生，一般均需在承压设备和容器上或其连接管线上装设安全阀或压力控制设施。

    如果经分析不存在超压可能或管道设计压力大于流体可能达到的最大压力，则可不设置安全阀或压力控制设施。当一个站场存在不同设计压力的管道及设备，为防止调压设备失效而引起低压系统超压，应在低压系统上按不同设计压力分别设置安全阀或压力控制设施。除安全阀外，输气站常用的压力控制设施还有安全切断阀等。

    输气站内，对泄压放空气体宜引入同等压力的放空管线并引至输气站放空立管去放空，这种泄压放空方式对防火安全有好处。

3.4.4  本条为强制性条文。美国国家标准《输气和配气管道系统》ASME B31.8-2012第845.4.1条规定：“操作环向应力大于72％SMYS的压力下，管道或管道部件系统控制压力不超过最大允许操作压力的4％”。SMYS指管材标准规定的最小屈服强度。

    本次修订是在本规范2003版的基础上，参考美国国家标准《输气和配气管道系统》ASME B31.8增加了一级一类地区采用0.8强度设计系数线路管道超压保护安全阀定压要求。对一级一类地区采用0.8强度设计系数线路管道超压保护设施一般设在管段上游的输气站内。

3.4.5  输气站内安全泄放的气体和放空的气体一般均用放空管线引到放空立管排放。对于排气引出管直径大小的确定，通常是以安全阀泄放压力的10％作为背压进行计算。

3.4.6  输气管道安全泄放和放空的气体安全排入大气与放空系统的工艺设计、材料选用、系统结构安全、排放量、排放时间的长短、排放点周围的环境条件、排放时的气象条件、排放时采取的安全管理措施等诸多因素有关。安全排放需要根据项目具体情况，将各种影响因素综合考虑后制定安全排放设计方案和管理措施。

3.4.7  本条对输气站放空设计作出规定。

    1  输气站因维护、维修、改扩建或事故等，放空频率比线路管道要高一些，特别是站内设计有安全阀或紧急放空系统时，其放空的时间点是不可预见的，为便于输气站运行管理，输气站设放空立管是合理的也是必要的。放散管只是方便站场放空的一种补充设施，对于输气站内不便于集中排放的气体适合采用放散管。

    2  本款指全站设一个共用的放空立管，对于工艺系统复杂的站场，如压气站或枢纽站，可以在放空时分区域延时对每个区域逐一排放，流程设计时要考虑为分区放空操作创造条件。在北美地区，输气管道压气站有分区域集中排放且每个分区都设置了一个放空立管的案例，这种方式在我国来说不利于节约用地，因此本规范原则上不推荐这种方式。

    4  用管的规格不应缩径，是指管外径的标准级差。

3.4.8  本条对阀室放空设计作出规定。

    1  我国目前尚未形成多气源、多储气库相结合的可靠供气系统，用户对管道供气的可靠性依赖程度仍然很高。因此无论管道泄漏事故处理或管道维修均需要在较短的时间内完成，以便尽快恢复供气，减小社会影响。而管道泄漏事故处理或管道维修的全过程需要合理分配放空和修复时间，如中石油一般规定管道事故后至恢复供气的时间不超过72小时，给定的放空时间约为10h～12h，阀室设置放空立管可实现尽快放空并为修复管道和恢复供气创造条件。就现阶段我国管网和运行管理现状，具有排放条件的阀室设置放空立管比较符合生产管理实际，有利于实现尽快放空从而缩短放空时间，故本规范提出阀室宜设放空立管。设在室内的线路截断阀阀腔或气液联动执行机构的储能罐采用放散管排放天然气时，为确保天然气排放安全，将气体引至室外排放是合适的。

    2  除本条第3款的特殊情况外，未设放空立管的阀室设置放空阀或预留引接放空管线的法兰接口，其目的是为移动放空设施的使用或引接放空管线至安全地点排放提供有利条件。设置放空阀或预留引接放空管线的法兰接口需要征求运行管理方的意见后确定。对于大口径管道，为减少管段放空量，如果阀室预期会出现移动压缩机向下游管段倒气的情况，需分析预留接口的共用性后确定设计方案。

    3  地区等级、地面建筑物或其他地面设施等因素均对阀室选址有影响，有的阀室周围环境可能不具备放空条件，这种情况下，此阀室可以不设放立管。但该阀室紧邻的上、下游阀室(或站场)需设放空设施并承担管段内的天然气放空，以确保每段管道均能放空，这是特殊情况下的处理方式。

3.4.9  本条对放空立管和放散管的设计作出规定。

    1  本款的最大放空量指最大小时放空量，这与放空总量和放空完成的时间有关。在确定最大放空量时，输气站需考虑紧急放空、全站集中放空或分区放空等因素。线路管道除考虑管段管径、长度和压力外，还要考虑运行管理的需要(如最长可中断供气时间等)。关于管道放空时间的长短，需根据运行管理需求确定，目前中国石油输气管道泄漏事故或维修一般要求在10h～12h完成线路放空(对小直径管道，放空完成的时间本身就会更短)。因此，设计者需根据多种因素分析后确定最大小时放空量，进而确定放空立管直径，以确保放空立管直径满足最大放空量的要求。

    2  放空立管顶端严禁设弯管，原因是放空时天然气流速大，顶端向大气排出的气体产生的反向推力将对立管底部产生巨大的弯矩，有造成放空立管倾倒的可能，故特予以强调。

    3  气体放空时对立管底部会产生较大的反座力，同时，与放空立管连接的放空管线也可能发生振动并传递至放空立管，为防止这种反座力和振动传递威胁放空立管的结构安全，放空立管本身和靠近放空立管的放空管线采取加固稳定措施是必要的。放散管通常管径较小，刚度小，需视其高度和结构型式采取稳固措施。

    4  放空立管是垂直地面安装的，在多雨地区，雨水会从放空立管管口进入放空立管内，可能造成雨水积聚甚至会流入放空管线内，将引起放空管道系统的腐蚀，因此在放空立管结构设计时，需在放空立管底部设置排水阀，该阀的位置要能自流排净积液。对于低矮的放空立管(便于操作)，有利于采取防止雨水进入放空立管的措施，如在放空立管顶端放置抗紫外线材料的轻型非金属防雨罩(如塑料材料的盖帽)，这样可以防止雨水等污物进入放空立管，也不会影响放空作业。