燃?xì)夤艿赖獨(dú)庵脫Q施工工法

燃?xì)夤艿赖獨(dú)庵脫Q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。工法特點(diǎn)確定氮?dú)馇骞芮蚩諝獾闹脫Q工藝。TT確定氮?dú)庵脫Q的工藝參數(shù)。（需用氮?dú)饪偭?；注入氮?dú)獾臏囟取毫?；氮?dú)庵脫Q的速度；）確定氮?dú)庵脫Q的合格指標(biāo)。2.4置換效果好。2.5可操作性強(qiáng)。2.6安全，無環(huán)境影響。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)兼垃兼垃測口的管道（金屬類、非金屬類）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)5.1氮?dú)庵脫Q工藝流程壓力衷P1濕度捉T1惋氣管道發(fā)球裝置 XV2收球裝置汽化蠶X丁排sitl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，對于新建較長距離、具有收、發(fā)球裝置、經(jīng)過清管和干燥的燃?xì)夤艿?，適合采用第二種置換方式，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?dú)鈮毫^大。5.2氮?dú)庵脫Q的工藝參數(shù)5.2.1注入氮?dú)獾臏囟?、壓?） 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)鉁囟炔坏玫陀?C,宜控制在5?20C。2） 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0.15?0.2MPa（表壓）。5.2.2需用氮?dú)饪偭浚?）氮?dú)獾谋热荩ㄚ啵┌凑湛死埛匠淌剑篜M=pRT即P二PM/RT式中：P表示密度P表示壓強(qiáng)P=0.15MPaM表示分子量，氮?dú)獾姆肿恿繛?8.0134R氣體常數(shù)=8.314帕?米3偉爾?kT表示絕對溫度=273.15+5=278.15k通常以充氮后的表壓0.15MPa（溫度以5C）來計(jì)算，貝卩此時(shí)的氮?dú)饷芏葹椋篜NL=PM/RT=150000X28.0134-（8.314X278.15）=1.817kg/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1.3,則有：1000kg—（1.817X1.3）kg/m3~400m3即：在此工況下的氮?dú)獗热葚?400m3/噸液氮2）需用液氮總量Q=V/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)夤艿溃珼N4O0L:25km,置換需用氮?dú)饬坑?jì)算：2Q=V/□二0.2X3.14X25000-400=7.85（噸液氮）?8（噸液氮）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1.2?1.5噸液氮/小時(shí)為宜。其控制方法：調(diào)整V1開度以控制液氮汽化速度，調(diào)整V2開度以控制置換速度。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） 檢測儀器：便攜式含氧量測試儀（應(yīng)在鑒定合格有效期內(nèi)）；3） 檢測頻次和判別：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（N）=0.15MPa2操作過程和操作要點(diǎn)（本節(jié)需補(bǔ)照片）編制置換施工方案,報(bào)請業(yè)主和監(jiān)理審批；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V1,觀察汽化器的狀況，用點(diǎn)溫計(jì)測量汽化器出口及V2兩端的溫度大于5C;535打開閥門535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5C,以VI和，打開末端收球裝置的排放口閥連續(xù)3次、每次間隔5min,含氧量536全線巡檢；537待到預(yù)計(jì)置換時(shí)間，觀察P1和P2具有壓力門V3,用便攜式含氧量測試儀檢測，直至達(dá)標(biāo):<2%保證管內(nèi)壓力為微正壓：P1、P2為0.15MPa;

538關(guān)閉收球裝置前主閥門，從收球裝置中取出海綿清管球;539清場，拆除置換設(shè)施；5.3.10做好置換記錄；5.4勞動(dòng)力組織工種人數(shù)工作內(nèi)容作業(yè)班組長1現(xiàn)場管理安全員1現(xiàn)場安全質(zhì)檢員1檢測溫度、壓力、含氧量。輔助工2現(xiàn)場操作、巡檢6材料和設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注汽化器臺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便攜式含氧量測試儀個(gè)1點(diǎn)溫計(jì)個(gè)1壓力表丫-150(0-1.0)Mpa個(gè)2溫度表個(gè)2閥門套107質(zhì)量控制7.1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》GB50251—20032)《油氣長輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50369—20063)《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》CJJ51-20067.2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)；7.3置換中必須控制注入的氮?dú)鉁囟炔荒苄∮?C;7.4置換后必須保證合格指標(biāo)：含氧量不能大于2%;8.1由于本工序的施工工況相對較平穩(wěn)，壓力較低(P=0.15MPa),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；8.2《液氮槽車—汽化器—氮?dú)庾⑷牍苈贰l(fā)球裝置》作為警戒區(qū)，非作業(yè)人員不得進(jìn)入；8.3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測的時(shí)間，以減少排放量；10效益分析10.1社會效益：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