天然气清管、试压、干燥、氮气置换投产施工方案.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流天然气清管、试压、干燥、氮气置换投产施工方案.精品文档.连云港XX天然气有限公司城市天然气高压输气管线工程清管、试 压 、干燥、氮气置换投产施 工 方 案编制: 审核: 批准: 编制单位:连云港XX天然气管道工程公司编制日期:二0一一年十一月五日目 录1.工程简介32.编制依据:33.管道清管、测径、试压、吹扫33.1 管道清管控制方法33.2清管测径33.3 管道试压73.4 通球扫线103.5组织机构114.主要材料配备155.管线通球扫线、试压机具设备配备176. 管线通球扫线、试压人员配备配备错误!未定义书签。7. 管道清管、测径、试
2、压、扫线188. HSE管理.138.2清管安全措施198.3试压安全措施199. 质量标准及记录.159.1清管、试压记录错误!未定义书签。9.2管道试压失败报告错误!未定义书签。清管、测径、试压、吹扫、干燥、氮气置换投产施工方案1.工程简介连云港XX天然气有限公司城市天然气高压输气管线工程起点为中国石油西气东输连云港分输站、终点为灌云县XX天然气公司城市高压调压站,线路长度约为52km,全线设有截断阀室6座。管道管外径为323.9、材质为L360,管道采用3层PE防腐、补口采用热缩套,管线设计压力为4.0MPa,设计温度为常温,输送介质为天然气。线路沿线地貌主要为主要为水稻田、地势平坦,高
3、程在2.5m-3.0m,灌溉沟渠纵横,地下水位一般大于0.5m0.9m。2.编制依据:1、连云港XX天然气有限公司城市天然气高压输气管线工程设计文件2、 (GB50369-2006)3、 (SY/T6383-1999)4、 (SY/T5922-2003)5、连云港XX天然气管道工程有限公司目前资源状况及同类工程施工经验。3.清管、测径、试压、干燥、氮气置换投产管道清管、测径、试压、吹扫、干燥、氮气置换投产工序施工准备临时清管设施制作清管测径强度试压严密性试压通球扫线干燥氮气置换投产3.1 管道清管控制方法3.1.1为避免管道清扫对管线的损伤,管道清扫时采用皮碗式清管器,且预先投放一次性橄榄式海
4、绵清管球。3.1.2 管道试压前,至少进行一次通球清扫并检验合格,质量达规范要求,试压用水必须使用经处理测试合格的清洁水,以降低管道内壁受腐蚀的可能性。3.2清管测径3.2.1管道清管的目的是清扫管内的杂物,排除管道的隐患和缺陷,取得较大的安全度,保证管道运行的安全。定向钻穿越段清管应在回拖之前进行。3.2.2 清管器的选择施工中,清管器既应满足清管要求,又不损伤管线。我们采用皮碗式清管器。每段管道,至少2次清管,直至达到规范要求。3.2.3 管线清管有关参数计算及设备选型3.2.3.1管线清管参数计算1) 管线截面积:(按壁厚5088.7钢管计算):S=R2=(0.323920.0063)2
5、/4=0.07607m2;2) 按0.3MPa压力下清管球行走速度0.5m/s(1.8km/h)计算所需气量:每分钟所需气量:0.076070.5603=6.8463m3;3) 按9m3/min供气量,0.3MPa压力下清管球行走速度:每秒钟行走速度:9/(30.0760760)=0.66m/s;每小时行走速度:0.663600=2.376km/h;3.2.3.2清管设备选型采用1台螺杆空气压缩机,型号为SEB200A(W)7,额定工作压力10MPa,排气量9m3/min,能够满足清管要求。3.2.4 清管施工顺序1)清管前在管道两端设置试压场地;2)使用清管器采用信誉度较好的产品,以避免因球
6、体质量造成事故;3)顺序为刚性轴8片双向聚酯盘直板清管器-钢丝刷-钢丝刷+磁-测径-泡沫球。收发球筒安装发球筒装球准备工作清管段测径启动空压机顶球运行跟踪仪跟踪球至收球筒后泄压取球进行下一管段清管收发球筒拆除图1 清管施工工序3.2.5启动空压机、顶球运行打开阀门3,启动空压机2向管内充气,同时记录两头压力表读数的变化情况和气体的流量,当压力表的读数高于空压机2的输出压力时,停下空压机2,启动空压机1继续向管内充气。清管器运行速度控制在24km/h,工作压力0.050.2MPa,如遇阻可提高空压机的工作压力,但最大压力不得超过设计压力。1.323.9mm输气管道;2.清管器;3.DN40030
7、0偏心大小头;4.DN50 PN1.6MPa 阀门;5.无缝钢管603.5;6.压力表;7.DN400短管;8.DN400法兰封头;9针形阀 ; 图2 发球筒安装示意图75接空压机412364789快开盲板DN400DN50法兰及盲板DN400300偏心大小头323.9输气管道400短管排气孔减速层图3 收球筒安装示意图清管器1)跟踪仪跟踪启动空压机前,按照通球扫线前确定的跟踪点安排人员蹲守,用通过检测仪检测,一旦清管器通过,立即通知下一班蹲守人员,并做好清管器通过时间的记录,转移到另一蹲守点。2)泄压球运行至收球筒后,开始大量排气,说明清管顺利完成,待气体排尽、压力回零后可打开收球筒,取出清
8、管器,检查清管器皮碗的外型尺寸变化、划伤程度,对磨损较大的皮碗进行更换。3.2.6测径施工方案清管合格后,使用测径器对管道进行测径。测径程序:施工准备安装测径器测径检查收发球装置拆除1)施工准备管道测径选用皮碗式测径器,在其后部装一个直径为管内径95%的测径板,测径板安装必须牢固。安装测径器打开发球筒快装法兰,将测径器装入发球筒。2)测径检查开启空压机,空压机排量控制在9m3/min以内,确保测径器前进速度在1.2m/s以下,避免过快的发送速度导致测径板的意外损伤。注意排量稳定,速度均衡,推力范围保持在0.20.3MPa。3)管道清管、测径合格后,将收发球装置拆除,安装连通阀门,进行穿越段试压
9、准备。4)质量标准、检查方法、记录与结果确认。a 质量标准:清管质量符合设计要求和规范标准要求。b 检查方法管道至少清扫2遍,清扫出口无杂物排出及排出空气目测为无色、透明,则认为清管合格,否则重新进行扫线,直到清管合格为止。c 记录与结果确认清管(测径)完毕,现场监理确认清管(测径)合格,技术员填写清管(测径)记录并请监理签字。3.3 管道试压管道试压按设计要求进行水压试验,单体穿越段管道采用洁净水进行强度和严密性试压。严密性试验压力为4.0MPa;管道强度试验压力为4.01.5=6.0MPa。试验的关键是保证管道内压力的稳定和试压过程中避免管道遭受撞击或震动,在试压时必须采取有效措施,严格按
10、规范要求进行。保证水的质量,试压用水需洁净、无腐蚀性,避免管线内壁污染,试压完毕后管线必须进行吹扫。合格建立上水系统准备工作完善扫线试压分段管道通球扫线注水排气管道强度试验管道严密性试验泄压排水泄压处理合格不合格图4 水压试验程序流程图3.3.1试压准备1)试压设备和试压管线50m范围内在升压过程中为试压禁区,管段试压前先划出防护带,并用小旗标明,设专人把守,非试压人员不得进入。2)试压使用的压力表、安全阀及有关设备必须齐全且处于良好的工作状态。压力表精度不小于1.5级,量程为试验压力的1.5倍,表盘直径不小于150mm,最小不大于每格读数0.05MPa。3)管线首端流程安装在管线首端放入清管
11、器,清管器距管口2m,然后在管线首端焊接椭圆型封头,安装清水注入管、注入管控制阀、放空管线及压力表、温度计1套。4)管线末端流程安装在管线末端安装放空及排水管、压力表、温度计套、试压封头。图5 试压首端流程图200513554泵210002001387101112试压结束后接空压机扫水上水结束后,关闭阀5,接高压试压泵2开始试水压DN50蓄水池26泵11、蓄水池 (10m3);2、40目滤网3m2;3、上水泵;4、试压泵;5、高压卡箍阀DN50、PN25MPa;6、闸阀Z41H-25MPa、DN50;7、针形阀DN15、PN25MPa;8、压力表010MPa; 9、主管线; 10、DN300、
12、PN25 MPa封头;11、试压首端323.9管节,L=3.0m;12、清管器DN300;13、603.5无缝钢管5m。9图6 试压末端流程图1、主管线; 2、试压末端323.9管节,L=3.0m; 3、双向清管器DN300; 4、封头DN300、PN25MPa; 5、压力表010MPa;6、针形阀DN15、PN10MPa; 7、卡箍阀DN50、PN25MPa;排污口6放空口12345775)高压泵的选用:选用压力范围为025MPa的高压泵2台打压, 另外选用电动潜水泵2台(备用)、电焊机2台、电子定位信号发射器1套、通过指示仪2套。6)试压端场地需修建40m40m大小的平地作为试压及设备停放
13、地。3.3.2上水系统1)上水前,在穿越段起点旁焊接1个10m3(8mm钢板)的蓄水池。2)试压用水量计算: Q=R2L60 m3由于用水量较少可采用10T罐车就近拉水的方法,单趟运距20Km,灌入蓄水池内。3)再用上水泵将水从蓄水池打入试压管道内。3.3.3 试压上水1)往管道内上水前先确认试压段两端的封头都已焊好,连通管上的阀门也处在开启位置。2)用上水泵向穿越管道内上水。上水前,在上水端试压封头内预先放置两枚上水机械双向清管器,采用在试压末端安装小口径阀门的方法建立背压,使清管器运行速度始终保持在一定范围内,防止上水端吸入空气。3.3.4 管线试压步骤1)上水排气:采用大排量上水泵推动上
14、水机械双向清管器,向管道内充水,开启排气阀从管线末端排出该段管道内的空气。2)升压: 启动试压泵设备升压,升压应均匀平稳。当压力达到强度试验值的30%、60%时,分别停止升压并稳压15min,稳压期间对试压设备及管线进行检查,检查无异常后,继续升压,控制压力增量,使其压力平稳的上升。 升压至强度试验压力的70%时,进行双减压操作,测算出试压管段内的空气含量,空气含量不超过2%即可认为含气量合格。 在升压过程中,不得撞击和敲打管道,稳压期间安排专人负责巡线,发现管道破裂和异常情况,及时联系汇报。 继续升压至强度试验压力,停止升压,并再次检查阀门和管线是否有异常现象。3)强度试验 强度试验稳压4h
15、,每间隔0.5h记录一次。 强度试验时,若压力出现急剧下降,要及时查找泄漏点,泄压后组织抢修,并重新进行试压。 在试压期间,应定时巡查,使试压管段保持在严密监视之下,以管道无断裂、无变形、无渗漏,压降不大于试验压力值的1%为合格。升压期间,试压巡逻人员不得沿管道检查,稳压期间,试压巡检人员应与埋地管道保持10m以外距离。4)管线严密性压力试验 管线强度试压合格后,将试压管段的压力降到严密性试验压力。 严密性试验稳压不少于24h,每隔0.5h记录一次压力值。 压降不大于1%试验压力值为合格。3.3.5 水压试验不合格的处理1)水压试验如不合格,首先查找泄漏原因,然后进行降压排水。2)针对泄漏原因
16、,制定可靠有效的整改措施,并及时进行整改。3)重复进行水压试验过程直至达到合格。3.3.6 试压质量标准、检查方法、记录与结果确认1)质量标准: 压质量符合设计要求和规范标准要求。2) 检查方法:试压巡检人员沿线检查管道有无渗漏处。试压设备和试压管道25m范围内为试压禁区。试压禁区设专人把守,禁止非试压人员进入;使用压力表进行压降观测,试压用的压力表必须经过校验,并在有效期内使用。3)记录与结果确认管道沿线检查无异常情况,且压降在允许范围之内,出口排出空气无色、透明且无游离水,经监理确认合格后,填写试压记录并请监理签字。3.4 通球扫线1)管线扫线采用1台空压机通过清管器推水的方式进行。2)采
17、用聚氨脂型清管器进行第一次和第二次扫线,可排出大部分存水;以后各次增加泡沫球,以吸收管道内剩余的游离水。3)通泡沫球时,根据以往的施工经验,通泡沫球的次数不宜少于三次,前两次每次放进5个泡沫球,以提高工效,以后各次视情况减少泡沫球的数量,最后减少到一个泡沫球。4)由于泡沫球行进时不需要太大的压力,因此通泡沫球时应控制好打入管道中的压缩空气的排量,以免泡沫球行进过快而降低除水效率。5)善后河一端安装发球筒,排水点设在浦南门站一端,将排出的水排进附近的沟渠,排出的水应用滤网进行杂物收集。3.5管道干燥施工干燥空气置换湿空气之前,进行多次泡沫清管器清管,尽可能排除游离水;当压缩空气推出的最后一个泡沫
18、清管器吸水量1kg时为合格,然后再采用清管器进行12次磁性清管器清管。第一步 发射泡沫清管器,采用每15min发射一只或多只泡沫清管器的方式进行连续多次清管,根据以往干燥施工经验,每公里管线需使用5个干燥泡沫清管器进行清管;第二步 待泡沫清管器清管合格后,再发射钢丝刷+磁铁的聚氨脂皮碗式清管器(三碗)进行12次清管,将上次使用泡沫清管器清管过程中可能留在管道内的碎屑清出;第三步 使用干燥单元对管道进行持续干空气干燥置换,采用露点检测仪在管段末端进行检测,当检测露点低于要求露点后,进行24个小时的密封,再次对露点进行检测,当检查确定,露点比最低环境温度低5为合格。干燥清管可按照以上步骤进行,也可
19、以根据现场情况结合管段末段露点检测情况组合交叉进行。3.5.1施工措施干燥空气和干燥球配合干燥法,大约每15分钟运行轻型、开孔聚氨脂泡沫清管器一次,直到彻底干燥为止。工艺流程如下: 打开发球筒快开盲板,投放干燥球,并关闭快开盲板,上紧。 利用发球筒旁通口作为进气口,采用两台9Nm3/min空压机送风,通过干燥单元产生干燥空气推动干燥球前行。 发球筒上进气口安装一块3.0MPa的压力表。 球的启动压力为0.10.2MPa,运行速度约4.08.0km/h。 送风后应注意监视压力变化,做好压力记录。 每段发、收球端配置6人以上操作值班,发、收端及沿线阀室设监视点,每个检测点设2人值班。均配置联络通讯
20、措施,经常互报情况,以便处理各类问题负责监视排气情况和球到后报告工作。 重复以上步骤直到管道的水露点达到要求的露点温度。3.5.2技术要求 采用空压机为气源,通过干燥单元对气体进行除尘、除水、除油过滤,干燥单元的出口气体露点温度低于-30,推动干燥球进行干燥,达到干空气置换湿空气及吸收水分的效果,从而达到对管道干燥的作用。 接收清管器端,现场配置尘土袋,收集接收清管器上的粉尘,防止粉尘扩散对周围环境造成影响。 干燥管段末段设有专业的检测人员,负责对干燥管段的露点进行检测、记录。 管段持续进行干燥,采用露点检测仪在管段末端进行检测,并进行24个小时的密封,再对露点进行检测,当检查确定,露点比最低
21、环境温度低5为合格。3.6氮气置换施工根据施工的实际情况和理论分析,本工程拟采用 “气推气” 方案进行置换施工,即是采用氮气隔离开天然气和空气然后利用天然气推氮气,氮气推空气来达到置换目的。工艺原理如图所示:气体流动方向天然气与空 氮气与空气天然气气混合段 氮气 混合段 空气天然气 开始有 含氧量 含氧量 99% 天然气 2-21% 21%天然气含量: 天然气含量: 含氧量: 含氧量开100% 0-100% 2% 始下降 “气推气”工艺原理3.6.1注氮方案根据所用氮气的来源不同注氮施工可以采用注液氮和注气氮两种不同的方法进行注液氮时采用液氮泵车(带加热气化装置)或液氮槽车加液氮泵(带气化装置
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