深圳市天然氣次高壓輸配系統事故應急推演
1、次高壓輸配系統事故應急推演的目的
自2023年8月天然氣**深圳以來，深圳市燃氣集團股份****(以下簡稱深圳燃氣集團)高壓輸配系統已建成執行2座天然氣門站，1座lng安全應急氣化站，4座lng氣化站，12座天然氣調壓站，65公里天然氣次高壓管線，即將投入使用的天然氣次高壓管線為76.5公里。
深圳市客觀存在地鐵建設、道路改造、住宅小區開發等第三方破壞的風險因素。天然氣次高壓管道一旦發生事故，火災、**所造成的生命、財產損失巨大，大面積停氣對社會造成的影響十分嚴重。
「安全、穩定、優質、誠信」是深圳燃氣集團的質量方針。如何保證次高壓管網的安全以及在事故發生的初期合理地進行先期處置至關重要。因此，我們決定對已投入使用的次高壓管線及高中壓調壓站進行事故應急推演。
在保證安全、穩定供氣的前提下，通過調壓站和次高壓管線閥門關停測試及每段次高壓管線事故的沙盤演練，以驗證深圳燃氣集團次高壓輸配設施的應急能力及搶險的應急反應能力，為編制完善合理的深圳市次高壓輸配系統應急預案提供堅實的實踐和理論支撐。
2、次高壓輸配系統事故應急推演方案設計
2.1 推演前對使用者情況及現有管網情況的摸底
為在推演期間能保證安全、穩定供氣，我們對深圳市的天然氣使用者數、中高壓管網情況進行摸底，通過scada系統，對中壓壓力監控點、各調壓站的流量、壓力進行資料分析。通過gis系統提取管徑dn150以上(含dn150)管網圖進行供氣路徑分析。至2023年12月底天然氣使用者為特區內約51萬戶，龍崗為3萬多戶，寶安4萬多戶。
已投產的場站見下表：
由於坪山門站次高壓管線及調壓站少，使用者少，代表性不強，故將推演重點放在安托山門站東西兩向次高壓管線,該線擔負著特區內、寶安區龍華、新安片區供氣。特區內中壓管線與寶安區新安中壓管線通過南頭計量站連線，起互為備用的作用。龍華與特區內中壓無聯網，龍華天然氣使用者目前的唯一氣源是龍華二線調壓站。
故本次推演的範圍定在特區內及新安片區。涉及次高壓管線50公里，調壓站6 座，中壓管線為**特區內及新安天然氣使用者的管網(約1311公里)，壓力監控點有30個。
2.2 推演測試的設計思路
整個推演計畫分兩大部分：調壓站的停供測試和次高壓管線分段事故沙盤演練。
調壓站停供測試是對調壓站供氣能力及中壓管網輸送能力的摸底，是進行次高壓管線分段事故沙盤演練、建立事故先期處置和事故應急氣源排程的重要基礎。在保證安全、穩定供氣的前提下進行真實的停供測試，合理選擇停供的調壓站是第一步也是較為關鍵的一步。選取停供的調壓站既要真實模擬到事故影響範圍，又應選擇事故發生的機率較大、有代表性的場站，結合各站出站流量的歷史資料執行狀況、影響區域，通過比較，決定進行三個天然氣調壓站停供方案測試。
方案一：安托山調壓站中壓停供測試。安托山調壓站中壓是安托山門站工藝管線的組成部分，上游4.
0mpa壓力的天然氣通過一級調壓，調至1.6mpa，經高中壓調壓橇進入安托山中壓，調至0.15mpa，兩級調壓後，中壓出站溫度最低達-15.
9℃。如此低溫容易造成調壓器的引壓管堵塞，也容易損傷調壓器，如調壓器發生故障，1.6mpa的壓力進入中壓管道所造成後果十分嚴重。
故計畫安托山中壓停止日常**，僅作應急用。鑑於安托山中壓在晚高峰時擔負**任務，日**量約30多噸，安托山停供後是否會造成中心公園站高峰時段流量超負荷，如何解決需通過測試確定。
方案二：中心公園停供測試。中心公園位處bfe1、bfe2、afe14三個閥門間管道支管，發生事故的機率較大。
梅林調壓站可通過梅林lng站保證供氣。在該管道故障情況下中心公園將停供，特區東側使用者能否保證**需進行測試。故本方案測試對實際執行具有重要指導意義。
方案三：寶安、南油、留仙洞停供測試。安托山西線出站閥至cfe1閥門間管道或裝置發生故障時均可造成三站停供。
由於三站停供涉及供氣區域大，故進行分步測試，事故停氣影響面逐漸公升級，在前級停氣測試通過並留有一定供氣餘地，方進行下一級測試，提高安全係數。且通過該測試，我們可**各站單停及兩站組合停氣時，備用調壓站的分擔能力。
由於測試過程中，中壓系統壓力將有波動，三星視界工業客戶對壓力穩定性要求高，故將原與市政中壓管網連線的閥門關閉，僅由賽格日立專用調壓站**，保證其壓力不受推演影響。
2.3 調壓站停供推演的具體方案設計
為本次推演順利進行，深圳燃氣集團輸配分公司建立專門的推演組織機構，見下圖：
推演各方案涉及的場站、壓力監控點、相關閥門詳見下表：
注：發現監控點壓力在0.06mpa以下，停止測試。
各方案的具體流程見方案1流程.dwg、方案2流程.dwg、方案3流程.dwg
3、調壓站停供方案測試的過程及結果
3.1 測試前的準備
方案通過後進行測試前交底，進行人員安排定位、各操作組的主要職責如下：
3.2 測試過程及結果
3.2.1 方案一的測試過程及結果
測試過程：
1．1月10日15:20 排程中心下令，中心公園站兩路壓力調整一致，25分鐘後操作完成；
2．15:58 下令關閉中壓管網1-5號隔斷閥，7分鐘後操作完成
3．16:40 排程中心下令開啟1-3號隔斷閥門，關閉賽格日立出站中壓市政管閥門；
4．17:00 排程中心下令關閉安托山調壓站供中壓閥門，4分鐘後操作完成；
5．18:12 開啟4、5號隔斷閥門
6．由於中心公園流量超過17000nm3/h，需降低出口壓力，使流量在17000nm3/h以下，以保證在單路**的範圍內。 18:20 將中心公園站出站壓力調至0.
138mp；梅林站流量上公升。
7．至19:25高峰時段已過，各中壓管網壓力上公升，各站出站流量下降，整個過程進展順利，安托山中壓停供測試通過，推演結束。
測試結果
測試過程壓力監控點與前一天的壓力變化比較見下圖：
各站瞬時流量比較表(單位：nm3/h)
小結： 1. 安托山中壓停供後，相鄰站留仙洞、中心公園流量增大，為進一步增大梅林站出氣能力，調低中心公園出站壓力；出氣能力的調整造成各壓力監控點有波動，但幅度不大，最不利點湖景花園(指30個監控點中)，9、10、11日的最低壓力分別為0.
121mpa、 0.116mpa 、0.113mpa。
可見安托山中壓停供對供氣的穩定性無不利影響。
2．通過小時高峰流量比較，原中心公園、安托山中壓的負荷重擔可通過調低出站壓力，分攤到其他各站。安托山中壓目前的主副路出站壓力分別為0.135mpa及0.
130mpa；中心公園的出站主副路壓力分別為0.138mpa及0.134mpa時，梅林、留仙洞的出氣能力提公升。
3.2.2 方案二測試過程及結果
測試過程
1．1月22日17:00前將安托山中壓、梅林備用路出口壓力調平，使兩調壓站雙路供氣；17:10 參加測試人員到位，通訊測試完畢
2．17:15 測試開始，下令關閉中心公園調壓站停止向中壓供氣，15分鐘後操作完成；
3．19:15各中壓管網壓力回公升，各站出站流量下降，下令開啟中心公園調壓站向中壓供氣閥門，整個過程進展順利，中心公園中壓停供測試通過，推演結束。
測試結果
測試過程壓力監控點與前一天的壓力變化比較見下圖：
各站瞬時流量比較表(單位：nm3/h)
小結： 1．安托山中壓以西的壓力監控點南海玫瑰園、大學城壓力比前一天同一時間上公升，中心公園附近及以西的辛城花園、火車站邊檢、湖景花園壓力均下降，分別降低了0.015mpa、0.
018mpa、0.021mpa，湖景花園仍是壓力遠端監控點的最低點，最低達0.912mpa，仍可保證管網安全供氣。
中心公園停供測試可通過。
2．測試期間的瞬時流量情況，安托山中壓、梅林調壓站承擔了中心公園的供氣量，安托山中壓承擔了大部分的供氣量，安托山為特區的中間，極小部分氣體往西**，故西側兩站流量略有下降，西側測點壓力略有上公升，故在東側氣站發生故障，安托山中壓需提高壓力滿負荷**時，可關閉隔斷閥4、5，人為調整氣體往東**。
3.2.3 方案三測試過程及結果
測試過程
1．1月18日中午調節安托山中壓、中心公園、梅林出站壓力，兩路同時供氣；17：03 排程中心下令開啟南頭關計量站閥門，19分鐘後操作完成；
2．17:24下令關閉寶安調壓站出站閥門，3分鐘後操作完成；
3．17:42 下令關閉南油調壓站出站閥門，3分鐘後操作完成；
4．18:18 下令關閉留仙洞調壓站出站閥門，4分鐘後操作完成；
5．20:04 新安壓力監控點中最不利點—錦欣花園壓力曲線出現拐點，逐漸上公升，下令開啟各調壓站出站閥門，恢復供氣，各壓力點壓力上公升，中壓停供測試通過，推演結束。
測試結果
測試過程壓力監控點與前一天的壓力變化比較見下圖：
各站瞬時流量比較表(單位：nm3/h)
小結 1、通過9個壓力監控點的壓力變化曲線，發現在寶安調壓站、南油調壓站停供後，壓力變化的斜率不大；留仙洞停供後壓力斜率陡增，同時到了用氣高峰，壓力下降速度快，持續觀察到19:40左右，最不利點—錦欣花園壓力在高峰後基本穩定在0.066mpa。
寶安、南油調壓站停供對中壓管網的壓力影響小，開啟安托山中壓兩路調壓設施供氣即可保證測試通過。增加留仙洞停供後，從安托山至寶安調壓站供氣路徑過長，壓損大，高峰時補氣跟不上，壓力下降快。
2、湖景花園、辛城花園、火車站邊檢壓力略公升。為增加安托山中壓調壓站出氣能力，出口壓力調高至0.15mpa，故東側的不利點湖景花園壓力上公升。
3、根據各站的流量情況圖發現在寶安、南油、留仙洞調壓站停供後，中心公園、梅林站的供氣能力變化不大，安托山中壓承擔了三站(寶安、南油、留仙洞)的供氣量，可滿足**。
4．對次高壓管線事故進行沙盤演練，以確定先期處置應急預案
通過調壓站停供測試，對調壓站的應急備用能力有所了解，我們進一步對已投產的次高壓管線按閥門分段，設計了21個事故應急預案的先期處置及氣源應急排程方案，以圖表的形式將閥門的位置、事故管段應迅速關閉的閥門及對應的應急處理方式快速查詢出來，詳見「深圳市次高壓管網系統事故應急預案目錄示圖」深圳市天然氣高壓系統事故應急指示圖.dwg。
為驗證其可操作性，我們按規定操作程式，從報警、接警、事故確認、先期處置、氣源應急排程、到通知中石油管道局維搶修分公司進行搶修及相互通訊、指路等配合，進行沙盤推演，分析推演中存在的不足，完善次高壓輸配系統應急預案。
通過推演，發現事故應急氣源排程的資源不足，對管網設施的進一步完善有指導意義。
5、結論
5.1 深圳天然氣輸配系統的優點及不足
通過推演發現深圳天然氣輸配系統有以下優點：
1)次高壓系統的可擴充套件性強，有超前意識，按目前的規模，特區內4個民用調壓站基本可保證供氣，到2023年8月投入使用的天然氣調壓站將達9個(其中2個為工業直供使用者)。這使供氣的安全性、可靠性大大提高，事故引發大面積停氣的可能性降低。
2)梅林lng安全應急氣化站、安托山南天電廠備用管線對改善次高壓管網供氣的安全性意義重大。
3)為提高系統的安全性及快速反應能力，深圳市燃氣集團加大投資力度，不僅將原主線手動球閥和部分重要支線閥門改造成為電液聯動閥門，而且加大閥門設定密度，改造後主線電液聯動閥門達到41個，平均間隔約5公里(規範要求間距為8公里)，是初期數量的一倍。高壓管道的放散點設定在各閥室。為縮短放散時間，閥室的放散也由初期的單側放散改造為雙側放散，這樣可將放散時間縮短為原來的一半。
通過計算，在雙側放散的情況下，將兩個控制閥門之間(約5公里)的天然氣由1.6mpa放散至微正壓只需要30分鐘，為事故工況下的維搶修節約了大量的寶貴時間，但也存在以下不足：
1)龍華二線調壓站單氣源**，中壓管網尚不能與特區聯網，可靠性待提高。
2)大工業區lng站供氣能力有限，隨著龍崗區使用者的增加，將難以保障事故時的高峰用氣，急需改造為lng安全應急氣化站。賽格三星廠對供氣壓力要求嚴格，通過大工業區lng站中壓供氣能否保證其穩定壓力，需進一步**。
3)在上游廣東大鵬液化天然氣****接收站、超高壓管線以及門站出現停氣故障時，梅林lng安全應急站儲存量嚴重不足(一天用量以下)。
5.2 對完善深圳市次高壓輸配系統的建議
通過推演，建議輸配系統做以下完善：
1)盡快實現安托山、坪山門站間次高壓聯網，使兩門站互為備用，盡快建成光明、大工業區lng安全應急氣化站和求雨嶺天然氣儲存基地。
2)在羅芳、鐵崗等原液化石油氣氣化站設計、安裝lng應急氣化橇，平時不停放lng槽車，事故應急時，緊急呼叫lng槽車，通過空溫式氣化器、調壓裝置、加臭裝置向中壓管網末段供氣。
3)松崗、觀瀾lng氣化站出站中壓管道與該區域中壓管道管網連通，使其發揮應急氣源的作用。
4)對特區內中壓市政管網進行核查，找出供氣的瓶頸管段，建立資料庫，如有機會改造，將按合理管徑更換。
5)調節高中壓調壓站出站壓力作為調節出站流量的手段，對一些重要的站安裝壓力進行遠端調節，在用氣發生變化或某些調壓站停供需重新調節各站出氣量時，該系統可更及時、靈活、快速做出反應。
通過對深圳市次高壓輸配系統的應急推演，進一步驗證了深圳燃氣集團次高壓輸配設施的應急能力及搶險的應急反應能力，為編制完善合理的深圳市次高壓輸配系統應急預案提供堅實的實踐和理論支撐。
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