燃?xì)夤艿赖獨(dú)庵脫Q施工工法

1、燃?xì)夤?道氮?dú)?置換施 工工法江蘇天力建設(shè)有限公司1前言燃?xì)夤艿腊惭b完成以后，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)、嚴(yán)密性試驗(yàn)、清管和干燥。對(duì)于 沒有立即投入運(yùn)行的管道，為防止外界濕氣重新進(jìn)入管道，以保證管道處于良好 的待用狀態(tài)，應(yīng)在管道內(nèi)注入氮?dú)?，即用高純度的氮?dú)鈱⒐艿纼?nèi)的空氣置換掉， 并且要求管道內(nèi)的氮?dú)鈮毫槲⒄龎?。氮?dú)馐且环N無色無味氣體，常溫下無化學(xué) 活性，不會(huì)與其它物質(zhì)化合。燃?xì)夤艿涝谕哆\(yùn)前用氮?dú)庵脫Q空氣，主要基于兩個(gè) 因素：1）直接用天然氣置換空氣危險(xiǎn)性較大；2）管道內(nèi)充滿氮?dú)?，則管道不易 氧化，即起到了保護(hù)管道的作用。我公司依據(jù)多年來多項(xiàng)工程的氮?dú)庵脫Q施工工藝，制訂本施工工法。2工法特點(diǎn)確定氮?dú)庖磺骞?/p>

2、球f空氣的置換工藝。確定氮?dú)庵脫Q的工藝參數(shù)。（需用氮?dú)饪偭?；注入氮?dú)獾臏囟?、壓力；氮?dú)庵脫Q 的速度；）確定氮?dú)庵脫Q的合格指標(biāo)。置換效果好?？刹僮餍詮?qiáng)。安全，無環(huán)境影響。3適用范圍本工法適用于需用氮?dú)庵脫Q的各類壓力管道（GA類、GB類、GC類）和各種材 質(zhì)的管道（金屬類、非金屬類）。4置換原理利用帶有壓力的氮?dú)馔苿?dòng)海綿清管球，海綿清管球再推動(dòng)管內(nèi)空氣，海綿清管 球抵至被置換管道的末端，即置換基本完成。5施工工藝流程及操作要點(diǎn)氮?dú)庵脫Q工藝流程圖1氮?dú)庵脫Q工藝流程圖氮?dú)庵脫Q可以有兩種方式：1）氣推氣；2）氣推球，球推氣。我們認(rèn)為，對(duì) 于新建較長(zhǎng)距離、具有收、發(fā)球裝置、經(jīng)過清管和干燥的燃?xì)夤艿溃m合采

3、用第 二種置換方式，即氣推球，球推氣。其優(yōu)點(diǎn)是高效、直觀、節(jié)能，缺點(diǎn)是需用氮 氣壓力較大。氮?dú)庵脫Q的工藝參數(shù)5.2.1注入氮?dú)獾臏囟取毫?）注入氮?dú)獾臏囟茸⑷氲獨(dú)獾臏囟炔灰诉^低。過低的溫度一方面會(huì)影響管材的低溫強(qiáng)度（低溫脆 性），另一方面易使閥門等設(shè)備的密封產(chǎn)生泄漏。因此，進(jìn)入管道的氮?dú)鉁囟?不得低于5°C,宜控制在520°Co2）注入氮?dú)獾膲毫骖櫷苿?dòng)海綿清管球和管道內(nèi)應(yīng)保持微正壓，該壓力值取（表壓）。5.2.2需用氮?dú)饪偭浚?）氮?dú)獾谋热荩≒）按照克拉伯龍方程式：PM= P RTP=PM/RT式中：P表示密度P表示P=M表示分子量，氮?dú)獾姆肿恿繛镽氣體常數(shù)二帕米；/摩

4、爾 kT表示絕對(duì)溫度二+5二通常以充氮后的表壓MPa （溫度以5°C ）來計(jì)算，則此時(shí)的氮?dú)饷芏葹椋篜 N2=PM/RT=150000 X（ X ） = kg / m3考慮到置換過程的氣體混合、排放、體積誤差等因素，取損耗系數(shù)為, 則有：1000 kg 4- （ X ） kg / m3 400 m2即：在此工況下的氮?dú)獗热軺二400 m'/噸液氮2）需用液氮總量Q = V/ u式中：V為被置換管道的總?cè)莘e；Q為液氮的噸位。例：靖江新建燃?xì)夤艿?，DN400, L： 25km,置換需用氮?dú)饬坑?jì)算：Q = V/ M = X X250004-400 =（噸液氮）=8 （噸液氮）5.

5、2. 3氮?dú)庵脫Q的速度及控制方法置換速度不宜太快，太快則易導(dǎo)致液氮未完全汽化而使得氮?dú)獾臏囟冗^低,（嚴(yán)重時(shí)可使汽化器至輸?shù)B接管道全部結(jié)霜。）通常以汽化器的1/2散熱盤管有結(jié)霜層為宜。置換速度同時(shí)應(yīng)與汽化器的功率匹配。一般以噸液氮/小時(shí)為宜。其控制方法：調(diào)整VI開度以控制液氮汽化速度，調(diào)整V2開度以控制置換速度。5. 2. 4氮?dú)庵脫Q的合格指標(biāo)1) 合格指標(biāo)：末端排放口含氧量W2%；2) 檢測(cè)儀器：便攜式含氧量測(cè)試儀(應(yīng)在鑒定合格有效期內(nèi))；3) 檢測(cè)頻次和判別：連續(xù)3次、每次間隔5分鐘，均低于2%為合格。4) 管內(nèi)壓力：為保證微正壓，取P (NJ =操作過程和操作要點(diǎn)(本節(jié)需補(bǔ)照片)5. 3

6、.1編制置換施工方案，報(bào)請(qǐng)業(yè)主和監(jiān)理審批；5.3.2按圖1接好置換管道和儀表，將海綿清管球放入發(fā)球裝置，被置換管道上的閥門均置于開啟狀態(tài)，檢查無誤；5. 3. 3檢查液氮槽車狀況；5.3.4打開槽車泄放閥和閥門VI,觀察汽化器的狀況，用點(diǎn)溫計(jì)測(cè)量汽化器出口及V2兩端的溫度大于5°C；圖紅外線點(diǎn)溫儀檢測(cè)溫度5.3.5打開閥門V2,開始注氮，觀察發(fā)球裝置溫度計(jì)T1,不得小于5°C,以VI和V2的開度調(diào)整之；圖向管道內(nèi)注入氮?dú)?. 3.6全線巡檢；5.3.7待到預(yù)計(jì)置換時(shí)間，觀察P1和P2具有壓力，打開末端收球裝置的排放口閥門V3,用便攜式含氧量測(cè)試儀檢測(cè)，直至達(dá)標(biāo)：連續(xù)3次、每

7、次間隔5min,含氧量W2%；保證管內(nèi)壓力為微正壓：Pl、P2為；圖末端氣體含氧量測(cè)定5. 3.8關(guān)閉收球裝置前主閥門，從收球裝置中取出海綿清管球;5. 3.9清場(chǎng)，拆除置換設(shè)施；做好置換記錄；勞動(dòng)力組織工種人數(shù)工作內(nèi)容作業(yè)班組長(zhǎng)1現(xiàn)場(chǎng)管理安全員1現(xiàn)場(chǎng)安全質(zhì)檢員1檢測(cè)溫度、壓力、含氧量。輔助工2現(xiàn)場(chǎng)操作、巡檢6材料和設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注汽化器臺(tái)1液氮汽化槽車（液氮）10T輛1泡沫清管器個(gè)2過盈量為鋼管內(nèi)徑的3-5%鋼管D89米50軟管D50米30便攜式含氧量測(cè)試儀個(gè)1點(diǎn)溫計(jì)個(gè)1壓力表Y-150 () Mpa個(gè)2溫度表個(gè)2閥門套107質(zhì)量控制執(zhí)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)1）輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB 5

8、025120032）油氣長(zhǎng)輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB 5036920063）城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)施運(yùn)行、維護(hù)和搶修安全技術(shù)規(guī)程CJJ 51-2006置換前管道應(yīng)進(jìn)行干燥工序，而且達(dá)到干燥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；置換中必須控制注入的氮?dú)鉁囟炔荒苄∮?°C；置換后必須保證合格指標(biāo)：含氧量不能大于2%；8安全措施由于本工序的施工工況相對(duì)較平穩(wěn)，壓力較低（P二），介質(zhì)氮?dú)鉃闊o毒無害， 唯一需當(dāng)心的是液氮至汽化器的管路為低溫狀態(tài)，嚴(yán)禁人體皮膚直接與其接觸， 以防凍傷；液氮槽車一汽化器一氮?dú)庾⑷牍苈芬话l(fā)球裝置作為警戒區(qū)，非作業(yè)人員不得 進(jìn)入；置換期間加強(qiáng)全線巡檢，如有意外情況及時(shí)報(bào)告；9環(huán)保措施盡量減少氮?dú)夂涂諝獾幕旌希豢刂婆欧藕蜋z測(cè)的時(shí)間，以減少排放量；10效益分析社會(huì)效益：管道氮?dú)庵脫Q有效地保證了管道在天然氣置換投運(yùn)過程中的可靠性和安全性;經(jīng)濟(jì)效益：本工法采用的“氣推球，球推氣”工藝比“氣推氣”工藝，很明顯減少了氮?dú)夂涂諝獾幕旌蠀^(qū)間，也就是減少了氮?dú)獾南牧?。雖然無法計(jì)算出具體的差值，但是可以肯定是少用氮