天然气站动火连头方案.docx

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天然气站动火连头方案

XXX-XXX天然气管道管道项目XXX末站（扩建）工程

放空和排污管连头方案

一、概况说明

本工程为XXX-XXX天然气管道项目XXX末站扩建工程，因新建工艺区需占用原末站放空区和排污池及XXX电厂一期放空区位置。

在安装新放空筒后,先将XXX末站高压放空管及XXX电厂一期低压放空管与新建放空立管连通，再拆除XXX末站和XXX电厂一期放空立管；同时将末站原排污管与新建排污管连通，再拆除末站原排污池及部分旧排污管线。

由于两处放空立管和排污池均处于运行状态，因此会涉动火连头作业。

为保证XXX电厂和XXX末站正常运行和施工安全，特编制本动火连头方案。

二、连头具体位置：

2.1连头位置平面位置示意图

图一

2.2连头轴测示图

图二

2.3连头工程量

连头编号

连头管线

具体位置

规格

焊口数

备注

动火连头点1

排污管

XXX末站已建工艺区北侧

DN20020#

1

动火连头点2

高压放空管

XXX末站已建工艺区北侧

DN20020#

1

动火连头点3

低压放空管

XXX末站已建工艺区北侧

DN20020#

1

三、连头计划

1）动火连头时间：

2011年6月7日上午9:

00-15:

00；

2）现场连头动火时间计划在6小时内完成（包括动火连头准备和焊接作业）。

四、本次动火连头要点

1.关闭XXX末站、XXX电厂所有与放空管连接的手动阀门；

2.末站放空、排污管置换氮气从末站清管器的放空管和排污管注入氮气进行保护（图四），XXX电厂低压放空管置换氮气从调压区内放空主管取样口上注入氮气进行保护（图五）。

3.关闭XXX电厂调压撬与放空主管连接的阀门，并拆除其高压放空主管与阀门连接的弯头（图六、根据现场查看，是采用法兰连接），放空管置换氮气从调压区内高压放空主管的末端注入氮气保护。

4.对放空和排污系统经可燃气体检测仪检测合格后，方可进行管道连头作业。

5.扩建工程与现运行的放空管与排污管的连接处,在本次动火连头作业中采用法兰预留,以保证在扩建工程工艺管道安装完成后,可不需动火就可进行连接。

五、施工程序

5.1动火连头程序

图三

5.2动火连头工序说明

5.2.1连头点确认和施工准备

1）XXX末站连头点需要经过业主工程部、生产营运中心的核实和确认；XXX电厂连头点需经过电厂生产技术部的核实和确认。

2）连头前的施工准备：

连头的施工准备工作主要包括以下内容：

a）连头方案：

连头方案的编制、报审、汇签和审批工作，确认具体的施工日期。

b）材料：

连头前根据各方对连头点的确认，进行开挖确认，做好材料的准备，包括管材、配件、防腐材料；施工的消耗材料（包括焊丝、焊条、氩气、乙炔气、氧气等）。

c）机械：

根据人员的分组情况，进行安排焊机、发电机、电源线、把线等，并安排一台挖土机；在施工连头时，配齐三脚架和葫芦。

5.2.2新建放空立管安装

1）放空立管基础在5月29日完成混凝土浇筑，基础养护期间的天气情况比较好，养护4天后开始安装放空立管。

5.2.3连头坑的开挖和做好其他管线的保护

2）连头坑的开挖是施工准备中的一项主要内容，明确地下管线的实际情况和施工作业环境，以便进行施工材料和机具的准备。

3）连头作业坑长3m*宽1.5m*深2m，深度根据实际情况进行调整，开挖深度比连头处管道深0.5m。

4）电缆的保护：

连头坑开挖后，可能并非立即进行施工作业，对暴露出来的管线或电缆均全采用标记标识、利用橡胶皮和角钢进行保护。

5.2.4管道预制

1）放空立管基础及排污池基础准备进行制模浇筑时，开始预制与旧放空、排污管线连头的新放空管和排污管道。

2）根据实际的尺寸预制法兰短节，以便第二次不动火连头。

5.2.5置换

1）氮气进口

a）现场所有氮气注入点均需要拆除法兰，再安装临时注氮气法兰，在原法兰拆除前先可燃气体检测仪对法兰连接处周围的可燃气体浓度进行检测，法兰拆除人员在拆除法兰过程中必须佩带防毒口罩。

b）末站放空管道置换时，关闭清管器手动排污球阀，打开清管器放空管手动球阀（DN80），氮气从XXX末站清管器放空管注入氮气。

（图四1）

c）将清管器与放空管连接敞开的法兰上安装临时盲板进行封堵（图四1）。

d）排污管道内气体置换时，关闭清管器放空管手动球阀，打开清管器排污管手动球阀（DN50），氮气从XXX末站清管器排污管注入氮气。

（图四2）

e）将清管器与排污管连接敞开的法兰上安装临时盲板进行封堵（图四2）。

f）

图四

（1）

图四

（2）

XXX末站氮气注入点现场照片

g）XXX电厂低压放空管置换氮气时拆除放空主管短管（见图五蘑菇云位置）,并关闭DN200和DN150球阀，在放空主管入地位置安装一处临时法兰作为氮气注入点。

h）短管拆除后，在通大气放空管的法兰口安装铁丝网进行隔离，防止异物进入放空管道内。

i）蘑菇云位置放空管拆除后，如遇紧急放空时，放空管内的天然气直接排向大气。

j）

图五

XXX电厂低压放空管氮气注入点现场照片

k）临时关闭XXX电厂调压撬与放空主管连接的阀门，拆除放空主管短管（见图六蘑菇云位置），放空管置换氮气从临时法兰的注气管注入氮气进行保护。

l）

图六、XXX电厂高压放空管氮气注入点现场照片

m）XXX电厂高、低压放空管线置换时，氮气运输车辆需要进入调压站消防通道,同时施工人员需要进入电厂调压区进行操作。

n）氮气运输车辆进入时需临时拆除现场隔离围挡。

2）置换氮气:

a）采用瓶装氮气进行置换，焊接作业时氮气流速按照2m/s进行。

b）在更换氮气瓶时，仍然保证放空管及排污管内有氮气在流淌，在氮气瓶与氮气主输送管道之间安装一处储气管。

c）储气管采用DN100钢管制作，钢管两端焊盲板进行封堵，储气罐一端焊氮气主输送管道，另一端焊接与氮气瓶连接的管道接口。

d）氮气主输送管道与设备之间（氮气注入点）采用法兰连接，与储气管之间采用焊接方式连接。

3）氮气出口:

e）放空系统：

放空系统的最终流向为放空立管。

f）排污系统：

排污系统的最终流向为排污池。

4）氮气检测口:

a）放空系统：

拆除放空立管与放空主管连接的法连法兰作为氮气检测口。

图七

b）排污系统：

排污池（打开排污池的盖）。

c）防止排污管道低洼段不能对管道内部的易燃物进行完全置换,在管道切割前,在管道切割的位置用人工钻孔对切割位置管道内的可燃气体浓度进行检测。

图八

5）其它注意事项：

a）氮气置换时要保证管道连头作业段保持氮气的流通。

b）氮气置换作业持续到整个焊接作业结束，才结束氮气置换工作。

5.2.6排污和放空系统测爆:

1）进行管道切割之前必须经可燃气体检测仪检测，达到合格的条件。

六、氮气置换检查控制节点

6.1氮气置换控制流程图

6.2氮气置换主要控制节点

1）检查现场敞开管口的物理隔离情况，这一节点由XXX电厂安全员、天然气公司安全员、现场监理、施工方安全员组成检查进行检查。

2）检查现场消防器材及应急物资的准备情况，这一节点由XXX电厂安全员、天然气公司安全员、现场监理、施工方安全员组成检查进行检查。

3）检查检查与放空主管连接的的阀门的启闭情况，这一节点由XXX电厂安全员、天然气公司安全员、现场监理、施工方安全员组成检查进行检查。

4）检测动火连头点可燃气体的浓度，这一节点由XXX电厂安全员、天然气公司安全员、现场监理、施工方安全员组成检查进行检查。

七、碰头动火作业程序

7.1动火、置换人员配置

机组名称

数量

人员组成及数量

职责

动火连头组

3

焊工3人

管工3人

普工6人

负责动火连头位置的切割、焊接作业

注氮组

3

力工6人

负责更换氮气瓶

监测组

2

可燃气体检测人员2人

在焊接作业过程中对现场可燃气体浓度的检测

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。

7.2割管

1）氮气置换检测合格后，并对现场进行可燃气体浓度检测，可燃气体浓度低于爆炸下限的5%后开始切割作业，管道切割时采用切割机进行；

2）作业时无关人员，均远离现场。

3）注意人的站位：

切割点在人的对侧，且人站在上风口。

7.3管道对口与安装

1）先将弯头和直管分段预制好，待管沟开挖后将预制好的管段下沟并进行连接，只剩余动火连头口不进行焊接。

在下沟时调整好预制管道埋深，保证预制管道和旧管线保持在同一标高。

2）用氮气置换并经用可燃气体检测仪检测合格后，再对旧管道进行切割和连头作业。

在整个施工过程中现场监护人员用可燃气体检测仪及含氧量检测仪对施工现场氧气量进行检测，检测合格后方可作业，否则立即停止焊接作业。

3）现场准备挡雨棚、挡风棚及水泵，以备连头那天突然下雨。

如果连头当天出现台风、雷暴天气，现场暂时施工作业，根据天气预报显示动火连头那天为多云天气。

7.4防腐施工

1）焊口经无损检测合格后（RT\UT）再进行防腐，防腐补口补伤与站内其他埋地管线施工要求相同，在回填前对所有外露的管线进行动火连头处电火花检漏，在确认无漏点后进行回填施工。

八、动火施工组织

8.1动火管理小组

组长：

成员：

职责：

1）负责动火连头施工作业的调度。

2）负责与配合小组与作业小组的沟通协调。

8.2现场配合小组（监理单位）

组长：

成员：

职责：

1）监护施工现场的安全和质量保证措施

8.3现场配合小组（XXX电厂）

组长：

成员：

职责：

1）协助作业小组办理施工作业票；

2）监护施工现场的安全措施；

3）协调现场消防车辆及监护人员配备；

8.4施工作业小组

组长：

成员：

职责：

1）动火施工方案的编制和审批；

2）实施动火作业施工方案（管道切割、碰头、焊接、防腐）；

3）对作业过程中可能造成意外伤害进行有效识别，熟悉并掌握施工方案和安全要求；

4）完成作业坑的开挖、回填，负责被切割管段吊装；

5）负责碰头管道的切割、下料、组对、焊接、检测、防腐；

8.5安全环保小组

组长：

成员：

职责：

1）根据公司体系文件要求，负责作业区内施工人员的安全管理；

2）负责作业现场的安全监护、可燃气体的监测和安全汇报；

3）安排专职人员把守，严禁任何无关人员进入；

4）根据动火作业审批程序为作业单位办理动火作业审批手续（动火证）；

5）检查现场消防设施的配置和摆放、人员安全防护用品的使用；

6）负责车辆的停放与车辆进入施工场地的管理。

九.HSE管理

9.1现场安全防护措施

1）连头操作坑开挖时，在操作坑两侧设置逃生通道（踏步），在逃生通道上禁止摆放施工物资及材料。

图九

2）动火连头施工前，在动火施工点两侧各2m设置彩钢板隔离围挡，彩钢板直接安装在网格式隔离围挡上。

3）高压放空管在连头施工过程中如果遇到调压站安全阀起跳后，施工人员立即撤离施工现场，撤离过程中仍然保持氮气置换。

设专人负责监督调压站安全阀，并配备对讲机进行现场联系。

4）低压放空管连头施工过程中如果遇到调压站安全阀起跳后，安全阀监护人马上通知焊接现场监护人停止焊接作业，同时打开防爆风机加快天然气的扩散速度。

5）临时拆除的管道后，对敞开的法兰后安装临时盲板进行封堵，防止放空管阀门内漏发生安全事故。

6）配备2台可燃气体检测仪，每个动火连头点设置一台可燃气体检测仪（末站和电厂两处放空管同时连头，末站排污管线等放空管线连头结束后再进行连头作业）。

7）在指定地点堆放作业所需要机具，如氧气瓶、乙炔瓶、电焊机、发电设备等，应放在距离动火点上风处，且氧气瓶、乙炔瓶要分开放置，相距5米。

8）干粉灭火器提前放在施工现场指定地方（4公斤16只，灭火毯3件）。

9）作业现场保证人员疏散通道和消防通道畅通。

10）施工作业人员进入现场前，必须进行动火前的安全培训、技术和任务交底，对现场所有人员进行灭火器的使用方法进行讲解和现场演练。

11）为预防突发事故，临时配备一台应急车辆。

9.2阀门内漏控制措施

1）阀门注脂

●向XXX末站现场操作人员了解,由于末站的很多阀门运行时间比较长,部分阀门存在内漏现象。

●在动火连头前对所有与放空管及排污管连接阀门的注脂孔注入密封脂。

●向XXX末站操作人员了解得知，末站使用的密封脂为进口材料，由于动火施工时间比较紧张，密封脂采购不到，需用XXX末站内的密封脂，同时请天然气公司运营中心检修班对阀门进行注脂。

2）利用氮气稀释

●根据以往施工经验，对阀门注脂后也不能对阀门内漏位置得到有效的密封，阀门注脂后再对管道进行连续性的输送氮气（动火作业时间段），利用氮气将管内的可燃气体稀释并带出管外。

9.3动火作业信息公告

1）动火连头方案经天然气公司相关部门审核通过后，在动火施工前通知XXX末站现场管理人员。

2）防止在作业中施工人员触碰阀门及电器仪表开关，在动火作业前请XXX末站管理人员对走也人员进行现场讲解现场注意事项。

3）对现场可以进行临时隔离的阀门及电器仪表开关，施工方配合末站工作人员进行隔离。

9.4作业票办理及施工前现场确认

1）动火施工作业前（6月7日9时前）到XXX电厂和天然气公司HSE部办理施工作业票。

2）动火作业前，先检查动火作业票日期是否过期，过期的动火票视为无效；

3）施工前必须经过电厂监护人员、天然气公司监护人员、监理公司监护人员、施工放监护人员对现场的物理围挡及安全防护措施检查合格后并经过同意后方能进行动火作业。

9.5现场监护

1）在电厂调压区设置2名安全监护人员，主要监护安全阀起跳和控制防爆风机的操作。

2）每处动火连头施工现场设置1名安全监护人员，主要检测可燃气体的浓度和调压区监护人员联系现场情况。

9.6放空置换的安全要求

1）置换放空设置专人警戒，动火点设置专人把守，设置警戒带、严禁人员出入。

2）按QHSE文件中的《进站管理规定》进行进站人员管理。

进入站场人员必须关闭手机等非防爆电子产品，严禁将火种带入现场。

3）作业前应对场站的阀门、放空管、压力检测装置检查，确保一切正常后方可施工。

9.7切割连头的安全要求

1）用氧气乙炔切割时，注意动火点不对着自已和旁人。

2）切割管前原管线两侧和底部需加木块等进行支护，避免管线应力作用伤及人员。

9.8作业安全分析

作业安全分析表

序号

基本工作步骤

潜在的危险及意外

安全控制措施

负责人

安全审核

1

氮气置换

可燃气体检测不合格

1.延长氮气置换时间；2.备足氮气。

张永涛

李文东

氮气瓶泄漏、搬运伤人。

1.严格开关操作；2.正确使用劳保用品。

张永涛

李文东

低温冻伤

1.正确使用劳保用品；

2.加强设备维护检修，确保技术状态完好。

张永涛

李文东

注氮管路负压

加大气量注氮，注氮情况通过压力表检测，杜绝压力低于0.2MPa。

张永涛

李文东

2

人员进入作业坑作业

作业坑塌方，伤及作业人员

1.开挖倒梯形作业坑，防止塌方；2.开挖踏步作为逃生通道。

彭传玉

李文东

作业坑内人员窒息

1.随时检测作业坑内氧气含量；

彭传玉

李文东

3

管线切割操作

阀门内漏发生火灾

1.用氮气对管道内可燃气体进行充分置换;

2.现场设置两处可燃气体检测口,一处为防控立管法兰口;动火前在动火位置人工钻孔作为可燃气体检测口;

3.在动火作业过程中,现场全程设置可燃气体检测仪进行检测;

彭传玉

李文东

管内置换不完全,着火

1.开口点不对任保人和易燃物；

2.动火人处于上风口。

天然气浓度超标爆炸

1.严密监测可燃气体浓度，并持续注氮；

2.切割时作业坑内无关人员远离；

3.穿戴好防护用品，做好预防控措施；

4.适当加大注氮气量。

4

切割过程监测

天然气浓度超标爆炸

1.严密监测可燃气体浓度，并持续注氮；

2.切割时作业坑内其他人员远离；

3.穿戴好防护用品，做好预防控措施。

彭传玉

李文东

5

设备、管件吊装

砸伤

1.统一指挥；2.严格劳保使用。

彭传玉

李文东

李文东

吊装带折断

1.使用满足载荷要求吊装带。

6

施工机具设备

人员触电

1.检查和保护电气机具，接线前进行验电；

2.临时电缆铺设进行保护；

顾士虎

李文东

7

对口、焊接

对口间隙过小

1.做好预制准备工作；2.充分考虑天气因素影响。

彭传玉

李文东

作业坑内天然气浓度超标

1.严格监测可燃然气体浓度；2.加密检测次数。

9.9其他措施

1）作业前组织安排参与本次作业的所有人员认真学习本方案，进行培训和方案交底，熟悉工艺流程、了解操作要求，明确责任分工，达到职责清楚，操作熟练。

2）组织所有参加作业人员进行安全教育，严格按公司HSE管理文件和作业方案进行操作和检查，杜绝发生责任事故。

3）进行事故预案培训，使每位职工了解本岗位作业过程中的操作风险因素，落实相关风险控制措施。

4）参加XXX末站动火连头的所有人员均应服从现场指挥的指挥，按现场指挥的指令行动。

严禁违章指挥、违章操作和违反劳动纪律。

十、应急预案

10.1事件级别

Ⅰ事件：

发生火灾或天然气泄漏事件。

Ⅱ事件：

机械伤害（施工中出现角磨机砂轮飞溅物突然伤人眼睛事故）、挫伤事件。

10.2原因分析

1）施工现场发生火灾的原因分析

a）管线进行切割或焊接作业时，由于安全措施不当或违章操作。

b）管线内部封堵不严密发生天然气泄露遇静电、明火燃烧。

10.3应急报告

1）报告程序

a）发生Ⅰ事件后，现场安全员立即用随身携带的对讲机向动火管理小组组长、XXX末站现场值班人员、XXX电厂现场组长报告。

b）发生Ⅱ级及事件时，根据事件发展情况确定是否上报。

2）报告内容

a）发生Ⅰ级事件，报告人员报告应包括但不限于以下内容：

——发生时间、地点；

——事故波及范围；

——人员伤亡情况；

——事件简要情况；

——已采取的措施。

b）在处理过程中，XXX末站管理值班人员、XXX电厂现场负责人、施工单位负责人随时用电话、传真等方式，天然气公司生产运营中心、XXX电厂运营中心、中广线项目部报告现场进展情况。

810.3应急措施：

1）火灾事件

a）发现火情后报告现场消防队（XXX电厂）。

b）发生火灾后立即停止施工作业，迅速组织消防人员依据火情进行灭火。

c）组织抢险队进行施工现场人员抢救工作。

d）组织疏散队进行施工现场人员疏散工作。

e）对受伤人员进行救护。

2）机械伤害（施工中出现角磨机砂轮飞溅物突然伤人眼睛事故）和挫伤

a）事故发生后，拨打急救电话，用急救车辆将伤员送往医院。

b）采取现场急救措施，包扎、止血，然后派车辆送往医院救治。

10.4现场撤离

1）现场发生火灾事件后，有现场安全员负责将所有施工人员统一撤离到末站大门口外的紧急集合点。

2）根据大门口上的施工人员出入证对现场所有人员进行核实。

十一、施工作业风险及对策

1）风险：

现场用电设备、机具较多，保护不当，易发生人员触电。

Ø对策：

●检查用电机具、漏电保护器、电缆线路的状态，临时电缆线路铺设时应进行保护，如架空、加预埋套管。

●分组作业，并事先对班组进行安全教育，对事故的隐患进行分析。

2）风险：

割断管时，管道应力使管道发生位移，造成人员机具损伤。

Ø对策：

●在断管段上方用2个三脚架、吊带、手动葫芦稳定好。

●断管前人员撤到安全位置。

3）风险：

天然气放空时，可能造成爆炸。

Ø对策：

●按照划定的危险区设专人警戒，杜绝作业区的任何火源，电源做好保护措施。

●进入作业区的车辆、机具要经过安全环保组长批准，并配戴安全防火帽。

●启动作业区内的车辆、发电机等设备，必须经过安全环保组长的批准。

4）风险：

在对排污池进行气体检测时，可能出现窒息。

Ø对策：

●看到风向，操作人员站在上风口；

●作业人员必须是两人以上，有一个作业监护人员；

十二、资源配置

12.1劳动力

序号

工种

单位

数量

备注

1

管理人员

个

8

包括项目经理、HSE员等

2

管工

个

2

3

焊工

个

2

主要为氩电联焊

4

起重工

个

1

设备的吊装

5

电工（维护）

个

1

6

设备维护员

个

1

7

土建

个

1

包括地面恢复

8

材料

个

2

包括材料采购和仓库保管

9

配合工

个

12

包括土方的开挖、焊道的打磨、设备的搬运等

10

后勤

个

2

包括宿舍卫生、伙食等

12.2机具设备

序号

设备名称

规格

单位

数量

备注

1

氩弧焊机

500A

台

4

焊接

2

烘烤箱

台

1

3

恒温箱

台

1

4

发电机

50KW

台

2

5

葫芦

2T

台

4

6

卡车

3T

台

1

7

单斗挖掘机

1.25

台

1

8

其它工具

套

2

包括氧乙炔切割和平面恢复

9

防腐工人

套

2

管道防腐

10

电火花检测仪

台

1

防腐检测

11

可燃气体测爆仪

台

2

气体检测

12

潜水泵

台

1

作业坑和污水井抽水

叉车

3吨

台

1

搬运气瓶

12.3手段用料

序号

材料名称

单位

规格或材质

数量

备注

1

氮气

瓶

120

置换用

2

煤气瓶

瓶

2

管道防腐

3

氩气

瓶

6

管道焊接

4

氧气

瓶

8

管道切割

5

乙炔

瓶

4

管道切割

6

焊丝

Kg

TIG-50

4

管道焊接

7

焊条

Kg

J427

10

管道焊接

8

钢板

M2

σ=24mm

3

制作临时盲板

9

法兰

DN200PN2.0

片

3

配套螺栓螺母

10

法兰

DN150PN2.0

片

1

配套螺栓螺母

11

法兰盲板

DN200PN2.0

片

4

配套螺栓螺母

12

法兰盲板

DN150PN2.0

片

2

配套螺栓螺母

13

法兰盲板

DN80

PN2.0

片

2

配套螺栓螺母

14

法兰盲板

DN50

PN2.0

片

3

配套螺栓螺母

15

金属缠绕垫

DN200PN2.0

片

5

16

金属缠绕垫

DN150PN2.0

片

3

17

金属缠绕垫

DN80PN2.0

片

4

18

金属缠绕垫

DN50

PN2.0

片

4

19

无缝钢管

DN50

m

50

制作氮气输送管道

20

高压软管

DN15

m

15

用于氮气瓶和输送管道连接

21

不锈钢针芯阀

DN15

只

15

22

减压阀

套

15

12.4安全物资

序号

名