氮气置换方案

2020-05-17 10:33:01 王经理

1 编制依据

     1)《氮气置换要求》

2SY040198《输油输气管道线路工程施工及验收规范》

3SY/T5922-2003《天然气管道运行规范》

4)国家和行业现行的有关规定、规范和验收标准

5) 同类工程施工经验

2 质量保证计划 

2.1.1所标记的标准制品(可燃气体检测仪)的现有产品在类似工程中有满意的性能记录,产品符合技术规范。

2.1.2 根据进行的工作,不论完成到什么程度,随时接受项目监理的检查。

2.1.3 随时准备接受质量管理部门对工程质量的检查。

2.1.4 对管道工程中置换接口的施工,按业主、监理指定的焊接工艺规程的要求进行。     

3 质量控制要点及要求

3.1置换不留盲端,在所有的气头检测点2分钟内每隔30秒检测1次,连续三次检测,每次检测仪检测到可燃气体量均在1%以下,且保持一致。

3.2 注氮量以管线和设备有氮气压力≥0.02MPa为准,最终保持稳定。

3.3注氮温度、速度严格控制,满足《氮气置换技术要求》。

3.4可燃气体检测仪有校验证书记录设备系列号。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

置换质量控制流程图【官网】宁夏道格气体销售有限公司|宁夏道格气体公司|银川氧气销售公司|银川氮气销售公司|银川干冰销售公司|银川二氧化碳销售公司|银川氢气销售公司|宁夏氧气销售公司|宁夏氮气销售公司|宁夏干冰销售公司|宁夏二氧化碳销售公司|宁夏氢气销售公司

4 施工部署

施工指导思想

我们的置换施工指导思想是在确保符合QHSE相关要求下,不惜一切人力物力,视项目建设所需,确保工程质量达到要求,确保干燥置换施工进度按计划和项目总体要求进行。

根据项目输气支线工程特点,我们制定出如下施工总部署:

1)根据各工序特点,合理安排施工步骤,使各工序环环紧扣先全部完成线路的降压放空,再进行充氮置换。

2)合理调配施工人员和设备

在置换施工时实行各工序流水线作业,逐段推进的方式。准备工作如场地清理平整、平整,设备倒场就位、流程连接、注氮工作分别交给专门机组完成。可燃气体检测由检测组独立承担。

5 总体施工方案

5.1 总体施工流程  

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5.2置换开展的必要条件及准备

1. 全线路天然气降压、放空。

2. 临时用地、施工审批等各项手续办妥;临时用电、工农关系等协调完毕。

3. 置换的设备、机具、仪器、人员就位,流程连接完毕。

4. 必须接到本次动火连头现场领导组的指令方可进行施工。

5.3全线路管线、阀室及站场管网、装置充氮置换天然气

1   充氮置换目的

因新建管线H1桩至万通化工管道即将投产,须与临港分输站至成城沥青计量站段老管道连通,但由于老管道内天然气是易燃气体,若直接进行动火连头施工作业,必将产生爆炸造成事故,为了避免造成不必要的损失,保证连头作业在安全的条件下顺利进行,需要在连头作业前对管中天然气进行充氮置换。

 全线充氮方案

根据《氮气置换技术要求》,采用无腐蚀、无毒害的惰性气体作为隔离介质,采用无隔离清管器方案及“气推气”方式。【官网】宁夏道格气体销售有限公司|宁夏道格气体公司|银川氧气销售公司|银川氮气销售公司|银川干冰销售公司|银川二氧化碳销售公司|银川氢气销售公司|宁夏氧气销售公司|宁夏氮气销售公司|宁夏干冰销售公司|宁夏二氧化碳销售公司|宁夏氢气销售公司

注氮的温度、注氮总量、流量流速和所需时间

a.液氮气化后进入输气管道之前经加热装置至5~15℃之间,以防低温损伤管线。

b.注氮总量的确定

临港工业用户支线二期工程输气管道氮气置换填充所需氮气量为在0.02MPa10℃状态下充满整个线路工程线路管道、阀室、站场管道体积所需用的量。

为了确保输气管道氮气置换填充能顺利、彻底,氮气注入量考虑如下损失量:

a) 注氮期间氮气和天然气之间会发生混合,氮气会有混气量,造成氮气段的减量。

b) 站场置换放空耗费的氮气量

根据我公司以往施工经验,由上述原因引起的氮气损失量30%考虑

每充氮管段氮气用量Nm3 = 该段管道总容积m3×(1+30%

临港分输站鸡啼门阀室管道Ø660×12.146KM用氮量+临港分输站BP、成城沥青计量站Ø323×7.5KM用氮量

{3.14×(0.66÷2)²×12146+3.14×(0.323÷2)²×7500}×(1+30%)=

4153+612)×130%=6194m³

理论计算液态氮置换常温、常压氮气量:800m³/T,依据我公司施工经验按700m³/T计算

所需液氮量:6194÷700=8.85吨

考虑到连头后还将进行全线路置换我公司一次购买14吨氮气,如若因连头施工时间过长或其他意想不到原因造成氮气量增加,我公司与氮气供货商已达成协议,可提前4小时联系氮气,3小时氮气车到场。

c.氮气流量流速计算

我公司采用的氮气汽化器汽化能力为600m³/h,即氮气汽化器出口流量为600 m³/h,在Ø660管道内流速为

d.全线路首次置换合格时间为

6194m³÷600m³/h=10.3h

充氮置换程序

临港工业用户支线二期工程氮气置换线路示意图

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因临港分输站至成城沥青计量站管径小、里程短(详见临港工业用户支线二期工程氮气置换线路示意图),临港分输站调压橇后汇管V-0603上的清扫预留作为注氮点;可先选择从临港分输站注入氮气,分别在BP计量站、成城沥青计量站排污管处进行氮气检测,(计算置换达标时间约为3.14×(0.323÷2)²×7500=612m³×130%÷700m³/h=1.13h)约68分钟后达到合格。

然后进行临港分输站进站汇管V-0601注氮点注氮在鸡啼门阀室下游、南水沥上游压变根部阀处进行氮气检测;(计算置换达标时间约为3.14×(0.66÷2)²×12146=4153m³×130%÷700=8.4h)约8.4小时置换达标。

由一台氮气车、一台汽化器分别由氮气注入口向两边主线路置换,在沿线阀室、计量站氮气检测点,分别由业主及施工单位负责检测人员检测可燃气体浓度达到1%以下,合格后关闭各阀室内放空阀,关闭各计量间计量橇放空及排污阀门。我单位根据连头施工需要随时准备填充氮气,氮气充分保证需要量。等待HI桩动火连头、南水沥阀室改造连头作业施工完毕再次进行注氮。

6、清理现场、交工验收

完成所有注氮工作后,恢复现场流程,做好场地卫生清理工作。

向项目部提交综合报告及相关资料申请验收。

7、 氮气置换施工的人员、机械设备配置:

机组名称

数量

人员组成及数量

配备

职责

施工准备组

1

电(火)焊工1

管工1

力工2

司机2

指挥车1

工程车辆1

负责施工前的准备工作,包括设备搬迁、倒场、流程连接及其他辅助工作等工作

氮气车操作组

1

氮车操作手2

力工2

液氮车1

负责充氮置换过程液氮车的运行、维护和液氮气化、充氮操作

监测组

2

氧浓度检测人员2

质检员1

司机1

监测车1

测氧仪2

负责充氮置换过程中气体的检测

 

为充分利用各种资源,根据施工现场情况对各施工机组进行临时调配,对施工人员进行临时调配。

8施工及检查技术措施

8.1 氮气置换技术要求

1)用于填充置换的氮气纯度应在99.95%以上。

2)置换开始前应确保每一注氮口、每一注氮管段所需的氮气足量及时供应,置换期间不得中断注氮。

8.2注氮要求及注意事项

1)注氮作业现场周围设20米范围警戒区,并设置明显警戒标志,与注氮作业无关的人员严禁入内。

2)联系氮气源及运输车辆,安排注氮车及其它设施的停放位置,根据现场实际决定所需注氮的机具、材料,提前做好准备工作。

3)注氮车加热装置氮气出口温度范围为5~15℃。 根据注氮速度及温度要求,液氮车配备与注氮车匹配的加热设施及其它附属设施。

4)根据现场实际情况提前加工制作好注氮接头,拆卸与之有关的管段,临时注氮流程和注氮接头安装工作完毕。

5)液氮车必须加带防火帽,工作人员必须遵守相关的各项安全规定。

6)保持现场通风,防止液氮泄漏造成人员缺氧窒息。

7)禁止触摸液氮低温管线,防止冻伤。

8)做好压力、流量、温度等参数的记录。

9)惰性气体可令人窒息,检测人员要注意空气中的含氧量必须达到18.5%~21%

10)用氮气进行管道内空气置换时,液态氮气首先通过汽化器加热器温度表临时管线,然后进入主管道。

11)置换用临时管道管径不易小于DN50,若受场地限制,可将临时管道煨制成盘管,温度计、压力表宜安装在靠近氮气车处。

12)安排专人观察温度计的指示温度,充入氮气的温度不得低于5℃,若温度下降较快,减小氮气流量,以保证管道入口处氮气温度不低于5℃为准。

13选择多个检测点,检测口选择在管道稍高处,且靠近放空口处,检测口在每一条管道支线的末端设一处,在主管道靠近放空口处设一个检测口。

14)氮气置换过程中,在各个检测口处定时进行检测,以确定氮气置换进度,检测时间根据现场情况确定。

15)大容器吹扫可能会导致窜气,吹扫可能扫不清整个容器,可同时在几个放空口进行取样测试以保证达到吹扫要求。

16)末站内未进行置换部分设置明显标志。

8.3 充氮置换的气头监测方法

在管线沿线的阀室设置气头监测点,同时在各站进站处设立气头监测点。

根据情况沿线安排两个监测组,配置两台监测车、两套气体检测仪及监测人员,两个监测组随着氮气气头轮替向前检测。

a. 氮气-天然气混气段气头检测

监测仪监测到可燃气开始从21%下降时,在2分钟内每隔30秒检测1次,连续三次检测结果均不足21%的含氧量时,就认为氮气-空气混气段气头已经到达。

b. 纯氮气气头检测

检测仪检测到可燃气下降到1%时,在2分钟内每隔30秒检测1次,连续三次检测结果一致,就认为纯氮气已经到达。

8.4 氮气置换的验收标准

用氮气分析仪测量管道内含氧量不超过2%为合格。

8.5 基本设备、机具及材料表

施工用基本设备、材料配备一览表

序号

      

规格型号

单位

数量

主要设备、车辆

1

液氮泵车

NPT360HR15

1

2

工程车


1

3

运输车

1.5

1

测量仪器、仪表

1

测氧仪

OX-100A

2

2

可燃气体检测仪


2

3

压力表

量程0~1.6MPa

2

4

压力表

量程0~8MPa

2

5

温度计

-10~100

5

主要材料

1

液氮

纯度≥99.95%

14

其它机具材料

1

电焊工具


1

2

火焊割工具


1

3

施工工具


若干

4

干粉灭火器

5kg

4

5

警示宣传标牌


8

8.6 主要设备、机具、仪器简介

1测氧仪

 

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技术指标:

工作环境温度: 1℃-40℃   

工作环境湿度:  85% RH     

间:   30  

氧传感器寿命:  十八个月  

精度:    3   

测氧范围   0-100% 

分辨力:  0.1% 

显示方法:  31/2 LCD 

电源    DC  9V 

外形尺寸:116mm×28mm×76mm

2)可燃气体检测仪

3)氮气车

 

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额定排气量:60Nm3/min

最大排气压力:10MPa

氮气纯度:99.95%

 

 

 

 

9置换HSE管理措施

8.1置换HSE管理目标

突发事故为零

人员伤亡为零

环境污染事件为零

9.2置换HSE

9.2.1 工作范围

在工作中一切于有关的环保,安全,健康工作。

具体分项可分为充氮工作中的环保、安全、健康。

9.2.2 工作方法

建立HSE管理,并采取有效措施,以使其工作符合在健康和安全等方面。 

空气压缩机属于高压设备,在操作中有安全隐患,有专业操作手操作对其他员工进行安全教育防止意外发生。

电焊机用电安全隐患设备,电弧强光对人的身体健康有一定的危害,电焊操作人员应穿好劳动保护装置,协助人员应做好自我保护,无关人员应远离操作现场。

气焊操作存在火灾隐患,非操作人员应严禁使用,氧气乙炔在使用过程中应严禁碰撞,两个气瓶之间的距离应在10米的距离,并有专人安全看护。

检测精密设备应轻拿轻放,在操作过程中应防止有害气体中毒。

在管道置换施工存在有高压风险,有害气体风险,用电风险,车辆安全风险,对于这些高压风险控制要在管线两端放置警示标志,防止非操作人员靠近,还要安排有经验的工人在此操作。对于有害气体风险,有害气体风险主要存在各个阀室和管线的两端,工作人员在操作时要先检测有害气体的浓度,确保工作人员人身安全。对于用电风险,要安排专业电工操作,在操作时要有两名员工在现场,并在用电设备上安装漏电保护装置。对于车辆安全风险,要专车专人操作,严禁他人无证驾驶。

有害气体风险主要存在有氮气和天然气,氮气危险存在于置换作业中,特别是在阀室中,氮气浓度过高会使人产生窒息。在置换时操作人员应站在上风口,在操作时应时刻检测氧气浓度的变化,并通知现场其他人员,若氧气浓度偏低,应撤离现场,并派操作人员查找原因并及时解决。天然气危险存在于投产过程中,

在投产时操作人员应站在上风口,在操作时应时刻检测氧气浓度的变化,并通知现场其他人员,若氧气浓度偏低,应撤离现场,并派操作人员查找原因并及时解决,另外,现场操作人员关闭手机,杜绝一切火种。

车辆安全主要存在运输途中,在车辆管理方面,不单独出车,每次出车需有相关人员押车,无证人员严禁驾驶车辆,驾驶人员避免疲劳驾驶,在连续出车8小时以上应适当休息。

在施工现场安置工序、分区等标示牌,要有安全生产和操作规程牌,在有潜在危险的地方要有明显的安全警示标志,必要时设置安全栏杆,以控制车辆及行人的行动。


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