上海煤气第一管线工程有限公司
摘要：本文通过上海储配站拆除工程实例，对城镇煤气储配站拆除的步骤与施工流程进行分析与研究，对过程中遇到的问题与实际解决的方法进行了分析，对工程在施工中遇到的各种需要控制的风险因素及采取的措施进行了分析与总结。
0 引言
随着上海市人工煤气向天然气转换的加速推进，储气柜在城市输配管网系统中的作用逐渐减弱，煤气储配站拆除工程，工程规模大、工艺复杂，且在施工方式方法上没有制度和标准可借鉴。因此，降低施工风险，确保施工安全是工程管理上的重中之重。
工程的主要内容是置换低压湿式储气罐内及站内、外管道内的可燃气体；处理储气罐内的封仓水、及罐内的有毒、有害的沉淀物；拆除储气罐的钢结构及其附属设施、站内地下管线等。
1 储配站拆除的主要工作内容：
煤气储配站拆除工程施工的主要内容包括以下几项：1.煤气储气柜的气体置换工作；2.站内地下工艺管道气体置换工作；3.压送机房设备的气体置换工作；4.储气柜水槽内污水污泥的处理工作；5.储气柜钢结构的拆除工作；6.储气柜水槽内污泥的处理工作；7.储气柜水泥内胆及其基础的拆除工作；8.压送机房内电气设备的拆除工作。
2 储配站主要拆除工艺流程
储气罐内的煤气置换→站内压送机组及站外工艺管道内的煤气置换→站外管道内的煤气置换（如有站外管道）→储气水槽内封仓水处理→水处理后淤泥处理→储气钢罐结构拆除→储气罐水泥内胆、基础拆除→机电设备拆除→压送机房拆除→站内煤气工艺管道拆除。本文就其中几项重要流程进行分析与研究。
3 储气柜气体置换
目前上海已经拆除的两座煤气储配站采用的都是气体烟气置换的方式对煤气柜内的煤气进行置换。采用此方式可以充分利用气柜内残留煤气作为烟气炉燃烧气源，节约置换成本。此外，通过循环燃烧，减少有毒有害气体排放，降低环境污染和安全风险。与其他置换方式相比，具有置换用时短、置换效率高等优点。本文就已烟气置换的施工工艺及施工中所要注意的事项来进行分析与研究。
3.1准备工作
烟气置换前，对气柜进出口阀门进行切断性试验，若进、出口阀门关闭后有泄漏，则应该在外侧加装盲板。检查置换范围内的所有工艺管网、管道、设施、设备是否正常，置换投气作业场地清洁无杂物。对水封井进行灌水封堵试验，确保封堵严密。储气柜降至安全范围内的最低点。置换前，应在全部放散阀门上安装放散管，并安装取样阀、压力检测仪，放散管高度大于2米。加装放散管并对站内阀门及所有放散阀进行保养加油，确保所有阀门能正常启闭。
对烟气炉进行全面维护保养，确保烟气炉及所有附属零部件完好。烟气炉安装就位，用两台烟气炉合并进气。进气管中留有旁通法兰。一台备用烟气炉放置在场，作为备用炉。检查站内消防栓，保证出水正常以便为烟气炉提供冷却水源。在柜顶发散口接短管。柜顶共有9个放散阀，中间的一个编号为1号，其余8个按顺序时针编号，详见图1。
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图1
注：图中标明了气柜放散口、进出口管道、水封井、阀门的示意位置。
3.2 置换作业
打开柜顶放散阀门，将气柜中尚存的煤气采用自然放散的办法进行放散，将气柜置底。同时开启烟气发生炉与气柜连接阀门，关闭烟气放散阀门。由专人控制放散阀门开启度，监控并记录气柜压力和阀门开启度；柜顶气体放散压力宜控制在40-60毫米水柱，并始终保持正压。气柜放散过程应有专人定时对放散点的气体进行取样，由专业人员对采样气体进行化学分析。气柜放散过程中应根据气体分析的数据、大气温度、柜顶压力，适量调节各放散阀开启度。等气体采样都合格，测爆也合格时，方可对气柜顶部进行开顶工作。
3.3 注意事项
一般拆除的储气柜运行多年，且气柜内储存物系有毒的人工煤气。虽然前期经过气体置换，但是在气柜底部与下部凹陷处、壁板等处，仍残留有煤焦油等易燃杂质。
降低易燃措施：
（1）开始动火前，必须再次在气柜上采用气体测试仪多点复测合格后，方能正式动火；
（2）气柜置换后，需在气柜顶部增开天窗8个，每个面积约为6平方米，
以增强气柜内空气流通。
（3）在气柜底部的水槽内，留有10~15厘米的浅水层，可避免切割时所产生飞溅火星，引起底部残留物的燃烧现象。
（4）在进行切割前，若发现铁板、钢结构件存有煤焦油残留物时，应采用高压水枪进行冲洗，确认去除后进行切割工作。
4 储气罐封仓废水处理
由于气储气柜水槽内的污水中含有有毒有害物质，要采用污水处理一体化设备，经废水废水中和、氧化反应、混凝气浮等处理程序，最后经市环保部门检测合格达到城镇下水道水质标准后再行排放至城市排水管网。此外对污泥进行沉淀干燥后收集装袋放置在指定区域，再装车外运到环保部门专门指定处理的地方，最大限度的减少对环境污染的风险。
根据储气罐封仓废水的特点，废水处理工艺采用混凝气浮为主的处理方法，废水处理工艺流程如下：
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原废水经排放管道引入处理装置，首先在废水中投加氧化剂，氧化废水中的有害有机物（氧化剂的投加量一般为10-30mg/l），再由于废水的PH值呈偏酸性，需对废水进行PH调整，自动投加液碱为控制废水PH在7.5-8.5，经PH值调整后的废水进入混凝反应装置，即加入定量PAC、PAM（PAC的投加量约50-100mg/l，PAM的投加量约为2-5mg/l），经絮凝后的废水自底部进入气浮池的接触室与溶气释放器释放出的微细泡相互接触，絮凝体与微气泡粘附，产生浮力，即在气浮分离室进行渣水分离，絮凝浮渣上浮至池面通过刮沫机自动刮入浮渣池，清水由集水管引出，经敷设的管道排入市政污水管网，其中部分清水，则经回流泵加压，进入压力溶气罐在溶气罐内完成溶气过程，并由溶气水管将溶气水输往溶气释放器供气浮用。
废水处理产生的浮渣（污泥）进入污泥池，经污泥调制后，用污泥泵将污泥送入箱式压滤机脱水，过滤液回流至气浮装置进水口，脱水后的污泥经由专业单位安全处置。
5 气柜钢结构拆除
5.1气柜结构
气柜7层壁板横向总间距4米，内胆壁板→第一塔壁板间距为1.35米、从第一塔→第二→第三→第四→第五塔壁板间距均为0.5米，高度：10-11米）
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﹝①～ ⑤表示第一至五塔身壁板、⑥～水槽﹞
图2 气柜钢结构示意图
5.2 气柜钢结构拆除工艺流程
气柜附件拆除（每塔的斜梯、部分导轮组）→气柜顶板拆除→顶架拆除→内胆壁板→内胆顶板→（第一塔→第二塔→第三塔→第四塔→第五塔）壁板→水库壁板→水槽底部淤泥请除-→水槽底部垫梁→水槽底板
5.3 施工难点
储气柜直径几十米，降到最低时高10米左右，最大的升到最高时高55米左右，气柜钢结构由顶板、顶架、中心环、内胆顶板、内胆壁板、五层塔身壁板和水库板组成，7层壁板横向总间距4米，各塔壁板间距均为0.5米，高度：10-11米，结构复杂拆除施工难度大，施工人员在如此狭小的空间内切割塔身壁板存在很大的困难且是高空作业。煤气储配站拆除中采用了自制地长梯（0.6×0.8×9米），放在每塔挂圈内切割壁板的作业方法。使得气柜钢结构拆除工期提前，减少人工费用，省去了搭建脚手架的费用，施工也更为灵活。
安装中心环承重托架
气柜气柜钢结构的中心环直径4米，高度5.9米，为空心圆柱体结构，重约5.5吨。需在其底部安装中心环原本是与气柜顶架相连接，依靠顶架拖住，顶架拆除前必须在气柜中心环下方垫承重托架，承重托架（高度约0.6米，直径4米），该支架具有足够的钢度，以托住整个中心环底。且托架摆放位置应恰好落在内胆的中心梁上，以防中心环一旦压到内胆砼板上引起塌陷。
吊装施工是气柜钢结构拆除过程中比较重要的，也是风险比较大的施工项目，控制吊装施工风险，在切割每塔的最后二块壁板时，为避免铁板倾斜弯曲，要使用两部起重机同时起吊受力后再予以切割。大型构件必须采取两点吊。
5.4气柜壁板拆除
5.4.1.工艺流程：
内胆壁板→塔身壁板→水库壁板
内胆壁板拆除由于梯子是挂在第一塔的壁板上，所以内胆壁板必须与第一塔壁板同步切割。第一塔至第五塔壁板拆除时，把壁板按每块板切割成宽约6～7米，长约9米规格，不同大小的气柜可按气柜大小及壁板圆周来确定切割的块数。水库壁板拆除要分成上下两部分拆除，按水库板圆周及吊车吊装重量来确定切割成多少等分，先拆除上部水库板，再拆除下部水库板。水库板上部由钢板及外立柱、环行平台组成，下部由钢板组成。
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图3 气柜中心环及支撑架
5.4.2.塔身拆除安全注意要点
1气柜内胆顶部平台与塔身间搭设不少于2处的钢制扶梯，扶梯斜度＜45°，栏杆高度＞90厘米，宽度＞40厘米；
2气柜内胆顶部平台必须安装临时护栏，栏杆高度＞90厘米；
3在气柜内胆壁板上按东、南、西、北四个方向开四个工作通道小门。
4在气柜每层壁板上，打开2个以上能直接进出的救生通道门（0.9×2米），或拆除一组气柜壁板作为通道门。使操作人员能从外面直接进出作业面。
5每块壁板垂直切割至下挂圈，再横向切割。每块板切割时必须保留有四个点于相邻板相联，待起重机吊稳、受力后，才能进行切割作业。
5.4.3.气柜钢结构采用“从里向外”的拆除方式
在拆除气柜钢结构的过程中也出现了两种不同的施工方式，一种是从外到内按照拆除，另一种是从内到外拆除顺序。经过施工实践，最后发现“从里向外”拆除的这种方法施工速度快，施工安全性高，施工人员相对较轻松，是一种比较好的拆除方式。项目组权衡利弊决定其余气柜采用“从里向外”拆除的方式，及时改进施工工艺降低施工风险。
6.总结
通过采对城镇低压湿式煤气储配站拆除工程的工艺流程的分析与研究，对施工过程中存在的风险点以及储配站拆除施工工艺流程进行了阐述与分析，并提出了施工过程中需要注意的事项，此类工程应事先对施工中可能遇到的风险因素进行了充分识别和仔细评估，采取了相对应的风险控制措施，并在施工过程中对施工风险进行全程监控，对已识别的风险进行跟踪，降低了施工安全和环境污染的风险，确保工程对周边环境的影响降到最低。通过对城镇煤气储配站拆除工程中的各个工艺流程关键点与难点的施工风险控制与管理的分析，在已拆除的工程中已经采取了一些相当有实际意义的风险控制的方法与经验，这些方法能对此类工程都能有参照与借鉴作用。