清管试压干燥施工方案Word格式.docx
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10、安全措施2
1编制依据
1.1《输油输气管道线路工程施工及验收规范》（SYJ0401－98）
1.2《长输天然气管道作业规程》（SY/T6383—1999）
1.3《天然气管道运行规范》（SY/T5922—2003）
1.4公司ISO9002：
2000《质量管理体系要求》标准编写的《质量手册》及程序文件。
1.5目前资源状况及同类工程的施工经验。
2工程概况
2.1概述
本方案主要为集气干线工程及东干线工程两部分的站间清管、试压、干燥施工。
集气干线工程起点为E1集气站，途经E2集气站，终点为E3集气站，全长18.6Km，管材规格为Φ273×
6.3,材质为L290,普通级3层PE外防腐,线路起点设有正式发球筒，终点设有正式收球筒；
东干线工程起点为E3集气站,终点为塔榆外输首站,全长39Km,管材规格为Φ508×
7.1,材质为L360,普通级3层PE外防腐，线路起点设有正式发球筒,终点设有正式收球筒。
由于上述两条线路均设置有正式收、发球筒装置,因此,清管、试压干燥均可利用此设备上的阀件,只是增设部分临时打压线及排放线等。
根据设计要求,集气干线和东干线分别进行站间清管和站间严密性试压，其中东干线（Φ508）还需作干燥处理。
2.2线路走向分布示意图
3施工顺序及试验参数
3.1施工顺序
站间清管------→站间（严密性）试压------→Φ508管线干燥
3.2试验参数
序号
规格
长度
Km
容积
m3
试验压力
MPa
稳压时间
h
试验介质
备注
1
Φ273×
6.3
18.6
990
4
压缩空气
不干燥
2
Φ508×
7.1
39.0
7465
干燥
4施工组织
4.1组织机构
4.1.1项目部组织机构
4.1.2各施工组人员安排:
4.2人员组织
领导小组组长：
张华
领导小组副长：
李义宏冯东升
技术质量负责人：
赵峰
安全负责人：
楚延坤
材料负责人：
洪福全
4.2.1岗位职责
4.2.1.1组长：
全面负责工程的技术、质量、安全、协调及施工进度情况。
4.2.1.2技术质量负责人：
（1）负责该项目工程中所应用的技术工艺、手段；
（2）对工程过程中的数据收集、整理和分析；
（3）负责做好对操作人员的技术交底。
（4）负责该项工程中所用监测检验设备、仪表的运行检查；
（5）对施工过程中所采集的数据进行收集、整理和保存；
（6）提供完整技术资料。
4.2.1.3安全负责人：
（1）负责对上岗人员的安全教育及考核；
（2）检查操作前的安全措施是否完善，防护设施、通讯设备、车辆的落实到位情况；
（3）对各作业人员明确安全要求；
（4）做好各项安全措施的制定和落实检查工作；
（5）及时进行安全检测，防患于未然。
4.2.1.4物资供应负责人：
负责施工所用物资的及时供应，确保工程顺利进行。
4.3主要施工用设备、机具、材料
施工用基本设备、材料配备一览表
名称
规格型号
单位
数量
螺杆式压风机
V=20m3/min
P=1.6MPa
台
高压风机
10m3/min
P=25.0MPa
7
3
无热再生干燥机
100m3/min
套
发电、电焊两用机
HONDA
5
气焊工具
6
发电机
80kw
皮碗清管器
Φ508（带电子跟踪）
个
备皮碗8个
8
直板清管器
备直板8片
9
泡沫清管器
Φ508
50
10
尼龙刷
片
11
甲醇储罐
卧式20m3
配甲醇12m3
12
注醇泵
13
氮气车
.
注氮气216m3
14
氮气瓶
氮气量约20m3
15
防毒服
16
压力表
0—1.6MPa
块
配压力表接头
17
0—10.0MPa
18
针形阀
DN15PN10.0
只
19
钢闸阀
DN100PN1.6
附法兰、螺栓
20
DN50PN1.6
21
无缝钢管
Φ114×
m
100
22
Φ60×
23
夹布耐油胶管
DN50
60
24
防水塑料布
m2
25
指挥车
辆
26
巡线车
27
工程车辆
28
施工工具
29
5计划工期
（1）计划总工期:
清管、试压、干燥施工计划从2006年9月1日开始——2006年9月20日结束，历时工期20天。
（2）计划各工序工期:
站间清管——计划从2006年9月1日开始——2006年9月3日结束，历时工期3天。
站间试压——计划从2006年9月4日开始——2006年9月8日结束，历时工期5天。
Φ508管线干燥——计划从2006年9月9日开始——2006年9月20日结束，历时工期12天。
6站间清管、试压、干燥施工准备
为了高标准、高质量地按期完成清管、试压、干燥施工，我们将充分发挥企业的专业优势，结合我们以往在“济—青天然气管道工程”、“洑—临天然气管道工程”等管线的干燥施工经验，拟对本工程除清管、试压按常规方法施工外，Φ508管线分别采取橡胶球扫水------→海绵球吸水------→甲醇吸湿------→干燥空气吹干等方法干燥，达到设计-15℃水露点要求，其中甲醇吸湿工序操作复杂，安全要求高，是施工过程的关键，但也是提高干燥质量，加快干燥速度的最好方法。
6.1施工前应具备的条件
6.1.1Φ508、Φ273管线均分段吹扫、试压完毕，并分段连通；
6.1.2Φ508、Φ273管线分别将两端的收、发球筒安装完，并试压合格；
6.1.3Φ508、Φ273管线线路上的支线接口及阀组阀件安装完成，达到清管、试压条件，所有支线接口三通均应设置扫球蓖子；
6.1.4关闭或切断与本清管、试压系统无关的阀门和管段。
6.2施工前的准备
6.2.1对线路首、末端收、发球筒的管配件进行全面检查，必须安装齐全牢固；
5.2.2对线路沿线的支线接口和阀组管件进行检查，要求安装齐全牢固，并开关灵活可靠，特别是主线上的截断阀必须能达到全开启状态；
6.2.3施工前组织有经验的人员，组成专项施工领导小组和专业施工作业队，并明确分工负责；
6.2.4落实所有涉及施工用的设备、机具及材料，并能根据施工需要及时拉至现场；
6.2.5根据施工特点，对施工中的关键工序应根据现场实际情况编制作业指导书，特别是安全作业措施；
6.2.6施工涉及用的仪表应校验合格；
6.2.7施工过程中需填写的记录表格齐备，以便及时填写和办理签字手续。
7站间清管
7.1方案选择
7.1.1根据设计要求和现场实际情况，Φ273管线发、收球分别在E1集气站（发球）、E3集气站（收球）；
Φ508管线发、收球分别在E3集气站（发球）、塔榆首站（收球）。
7.1.2Φ508管线在原建1#集气站处设有DN500主线截断阀，因此，在投球运行之前，应将此阀打开，并保证其为全开状态。
7.2清管器的选择
采用适合线路弯管半径要求的清管器，拟采用碗状聚氨酯球；
此球具有耐磨、封闭性好的特点，适合于长距离清管,其形状简图如下：
“皮碗”清管器
7.3采用空压机
移动式螺杆空气压缩机:
压力：
0～1.6MPa
排风量：
20m3/min
使用数量：
4台
发球端平面图
收球端平面图
7.5操作方法及步骤
7.5.1首端发送清管器
（1）检查发送装置上各连通阀门是否关严，站内与清管无关的工艺管线是否完全隔离，首端至末端线路上的截断阀是否处于全开状态。
（2）打开发球筒上的放空阀进行放空，确认发球筒内压力为零。
（3）打开快开盲板，把清管器送至发球筒的大小头处，并将清管器紧顶大小头，以防串气。
（4）关闭快开盲板。
（5）关闭发球筒上的放空阀，打开首末端压力表阀门，打开收球筒前的主线阀。
（6）通过发球筒上的进气阀注入压缩空气，发送清管器，当清管器运行一段距离后，打开发球筒上的放空阀进行泄压，当确认筒内压力为零后发射第二枚清管器，方法同上。
（7）当两个清管器到达末端后，关闭主线阀，打开发球筒上的放空阀进行泄压，确认筒内压力为零后，再打开快开盲板，取出清管器，关闭快开盲板。
（8）全过程操作应由发球组组长统一指挥。
7.5.2末端接收清管器
（1）检查收球筒上各连接阀门是否关严。
（2）首站清管器发出后，打开末端排污阀。
（3）确认清管器进入收球筒后，关闭主线阀，打开筒体上的放空阀使内压力为零。
（4）打开快开盲板，取出清管器，并做好检查、记录。
（5）清除收球筒内的杂物和污垢。
（6）全过程操作应由收球组组长统一现场指挥。
7.6安全技术要求
7.6.1采用压风机排出的压缩空气作为动力源推动清管器运行清管。
7.6.2发球筒首端应装有压力表，每间隔15min记录一次压力，以便在出现问题及时分析处理。
7.6.3通常清管运行压力在0.05~0.7MPa之间，当遇到弯头、穿越爬坡等地方时，管内压力会暂时升高，但最高压力不得超过发球筒的额定压力。
如果压力升高清管器仍然不能行走时，应该分析和查找原因，确认为是卡球时，应对此做出相应的处理措施。
7.6.4当在进气量没有减小的情况下，较长时间不形成压力，并且按进气量计算清管器应该运行的距离远大于实际运行距离时，可视为清管器漏气。
此时一般采取再投入一个过盈量更大的清管器的办法处理，也可采取增大进气量的方法解决。
7.6.5在线路上设置多个监控点，以及时、准确地掌握清管器的行走情况。
7.6.6当清管器到达末端后，检查清管器主体没有严重刮伤和变形，无杂物、视为合格。
7.7清管运行时间估算
由于线路地形起伏高差（Φ508管线高差为78m，Φ273管线高差为30m）较大,管内积水可能会形成一定的水头压力，加上沿线采用冷、热弯管较多，弯管与直管壁厚不一致，管内杂物、泥、沙等诸多因素影响,造成清管器不能匀速前进,因此根据以往施工经验，结合Φ508管线的地形高差情况，Φ508管线第一次通球最长时间估算如下：
T=Q.P/V=7465×
5/3600=10（h）
8站间试压
站间试压是进一步检查管道整体的严密性,因此，本试验压力为管线的设计压力（6.3MPa）,介质采用压缩空气,稳压4小时,目测检查系统中的各连接部位无渗漏,即为合格.
8.1试压前的准备
8.1.1对线路进行系统检查，主要对收、发球装置及线路中支线阀组的耐压管件进行全面检查。
8.1.2关闭与试压系统无关的支线阀门，并保证其关闭严密不渗漏，必要时可采取封堵措施；
8.1.3对与试压系统相连的低压支线和容器，应将其断开，防止意外；
8.1.4根据线路分布情况，Φ508管线的发球端和Φ273管线的收球端均在E3集气站区内，因此，根据其阀组的工艺流程设置，拟定将空压机组设在E3集气站收、发球区内，并将空压机组送风汇管接至阀组DN200预留阀上，利用其阀组的汇管向Φ508管线送风。
8.1.5本次试压计划先试Φ508管线，待Φ508管线稳压合格后，再将气通过阀组汇管放至Φ273管线，不足部分再作补充。
8.2选择设备、仪表
8.2.1采用排气量为10m3/min，压力为16MPa高压风机7台；
8.2.2采用0—10MPa（Φ150mm）压力表2块，备用1块，共计3块，并要求校验合格；
8.3操作方法及步骤
8.3.1采取并联方式将5台高压风车集中接于阀组DN200预留阀上，送风汇管选用Φ114×
6无缝钢管，其长度计划50m，分机支管计划为Φ60×
5无缝钢管，长度约50m，送风管的分布视现场情况而定，接点均采用焊接或高压卡箍连接；
8.3.2首端及末端分别各安装1块压力表；
8.3.3倒通系统流程，关闭和封堵与其试压无关的所有阀门，具备送风条件；
8.3.4送风开始，首端、末端、巡线等岗位人员各自到位，升压过程随时检查各连接点有无渗漏和异常变形情况，特别是压力接近试验压力时，应增加检查频率；
8.3.5升压过程中应按三个阶段进行，即当压力升至试验压力1/3时停机，稳压15min，检查无异常后，再次升压至2/3试验压力停机，稳压15min，检查无异常后，再升压至试验压力即可；
8.3.6在试验压力下稳压4小时，作全面系统检查，目测各连接部位无渗漏和异常即为合格；
8.3.7检查合格后，采取小排量方式缓慢泄压，特别是高压时排泄应注意安全。
8.4安全技术要求
8.4.1试压操作前需由技术人员作技术交底，熟悉岗位职责；
8.4.2首、末端及线路阀组现场，均应设置安全警戒线和警示标志；
8.4.3涉及承压的管件和接点，应保证其满足强度要求和连接牢固；
8.4.4负责压力观查记录的人员，按要求注意观查压力变化，发现异常情况及时汇报。
特别高压阶段，应增加检查频率；
8.4.5全过程记录压力变化，并做好试压后的数据资料整理和签字手续；
8.4.6试压全过程均由现场负责人统一指挥，特别是在意外情况下，作出正确果断的处理措施；
8.4.7配备足够的通讯联络工具，如手机、对讲机等。
9站间管线干燥
本工程设计要求只对Φ508管线进行干燥，即做清扫管内残水后，再做干燥热空气吹扫，水露点低于-15℃为合格。
鉴于本工程要求工期短、管径大的特点，本次干燥拟采用橡胶球扫水----海绵球吸水----甲醇吸湿----干燥空气吹干等方法联合实施，以提高干燥质量和缩短时间。
9.1干燥概述
干燥概述：
管道经过清管后能够将管道内绝大部分的水清出管道，但是不可避免的管内会残留少量的水气（游离水存在），因天然气中含有大量酸性化合物如Ｈ２Ｓ、ＣＯ２等在有水的条件下能生成酸性物质，使管道内部产生危害较大的应力腐蚀。
内部腐蚀是影响管道系统使用寿命及其可靠性的重要因素，是造成管道事故的重要原因，其次，管道中液态水是形成天然气水合物的必要条件之一。
天然气水合物是天然气与水在一定条件下形成的一种类似冰雪的白色结晶体，俗称
“可燃冰
”
。
形成水合物的条件第一必须是管道内有液态水或者天然气处于水蒸气的过饱和状态，第二是管道内的天然气要有足够高的压力和足够低的温度。
天然气水合物一旦形成后，会减少管道的流通面积，产生节流，加速水合物的进一步形成，进而造成管道、阀门和一些设备的堵塞，严重影响管道的安全运行。
再有，管道中的液态水低温时还会造成管道低洼处的冰堵，冰堵的产生也会影响管道的安全运行。
管内积水如果形成冰堵，则影响输气量，严重时会造成停输的重大事故。
腐蚀则会造成大量的维修工作。
由此可见，管道内的液态水及游离水的存在会降低天然气的输送能力，造成管道输送能力下降。
管道中液态水还会使天然气的含水量升高，从而导致供气品质下降，影响对供气品质要求严格的用户的正常使用。
综上所述，天然气长输管道中的液态水的危害性极大，在管道投入运行之前，必须进行除水、干燥处理，使管道内空气露点达到规定的要求。
9.2干燥设备选择
9.2.1采用排气量为20m3/min，压力为1.6MPa移动螺杆空气压缩机4台，作为通球、干燥的气源；
9.2.2采用100Nm3/min处理量的空气干燥装置1套，其原理是将空压机提供的气体经过除油、除水处理后，气体再通过干燥器与氧化铝吸附剂交换，水分被吸收后变成低露点的干燥气体，气体再经过电加加热器，最终形成30℃左右的干燥气体，其设备参数如下：
产品型号：
ADL-100/8
成品气露点：
≤－40℃
最大气体处理量：
100Nm3/min
工作压力：
0.8MPa
气体压降：
<
0.02MPa
含油量：
≤0.1mg/m3
过滤精度：
≤0.1μm
9.2.3采用露点检测仪1台，即检测气体露点，参数如下：
型号规格：
DM70
制造商：
VAISALA
测量精度：
±
0.2℃
测量范围：
－60℃－60℃（露点温度）
9.2.4为了进一步提高干燥气体温度，拟在干燥装置出口处，增加一台管式电加热器（自制），作为二级加热。
9.3干燥施工工艺流程
9.3.1干燥流程图
9.3.2水膜质量计算
标准状态下，30℃时饱和空气含水量为30.38g/m3，0℃为4.847g/m3，－15℃为1.605g/m3，由于管道经过了水压试验，虽然经过扫水和泡沫球吸水，收但管壁还将附着一层水膜，水膜厚度按0.05mm计算，管内含水量理论计算见下式：
m=П（de－e2）Lρ
m－质量，单位为kg
П-圆周率，取3.14
d－管道内径，单位m
e－水膜厚度，单位m
ρ－水密度，取1.0×
103kg/m3
以上为理论计算，实际含水量远大于此计算量，因此需要采用甲醇吸湿，方能较彻底的去除水汽。
9.4干燥施工顺序
橡胶球扫水------→海绵球吸水------→甲醇吸湿------→干燥空气吹干
9.5操作方法及步骤
9.5.1橡胶球扫水
9.5.1.1按常规通球清管方式从发球筒端投入聚氨脂橡胶（皮碗）清管器一个,采用空压机供给压缩风，推动清管器行走至末端（收球筒）收球；
9.5.1.2投球、送风、收球等过程操作参照7.5—7.6要求。
9.5.2海绵球吸水
9.5.2.1根据管径大、距离长的特点,选用具有超强耐磨性的聚氨酯泡沫清管器,该清管器由聚氨酯发泡成型,具有较强的韧性和抗磨性,具有多孔吸水量大的特点,见下图:
9.5.2.2考虑泡沫清管器有透气的特点,拟采用橡胶直板清管器作为助推器，以便使泡沫球更好地吸收水份，详见下图：
泡沫清管器3～4只，直板清管器1只
9.5.2.3操作步骤
（1）检查发送装置上各连通阀门是否关严，与清管无关的工艺管线是否完全隔离，首端至末端的截断阀是否处于全开状态。
（3）打开快开盲板，先投放3—4只泡沫清管器，然后再投入一个直板清管器，直板清管器应推入到大小头内塞紧，以防串气。
（5）关闭发球筒上的放空阀，打开首、末端的压力表阀门，打开收、发球筒上的主线阀及排污阀。
（6）通过发球筒上的进气阀注入压缩空气推动清管器行走。
（7）当清管器到达末端后，当关闭主干线阀，打开发球筒上的放空阀进行泄压，当确认筒内压力为零时，再打开快开盲板，取出清管器。
（8）根据取出球的含水情况，当含水量大时，可用同样的方法再次发射一组吸水清管器。
（9）收、发全过程均由收、发球组组长现场统一指挥操作。
9.5.3甲醇吸湿
9.5.3.1采用甲醇作为吸湿剂,氮气作为护送介质,压缩空气作为运走动力源.
9.5.3.2加注、接收工艺流程图
9.5.3.3氮气、甲醇加注操作方法
利用发球筒装置上的P3阀作为注氮、注醇进口管，分别操作步骤如下:
（1）关闭P2阀，开启P3、P7、P8、P9、P10阀向管线内注氮气10m3后,关闭P3阀；
（2）打开发球筒头盖,投放一只橡胶球,上好头盖后打开P6、P1、P2阀,向发球筒注氮气，其压力应能推动球行走为宜，一般在1—0.6MPa左右，控制进氮气量，当球走过P3阀接口后，即可停止进（氮）气，关闭P6阀和P2阀，打开P4阀和P3阀向管线内注氮气,控制氮气量,当注入59m3后,关闭P3阀；
（3）打开发球筒头盖,投放一只橡胶球，上好头盖,打开P2、P6阀向发球筒注氮气，推动球前行过P3阀接口后，关闭P2、P6、P4阀，打开P5、P3阀向管线内注入9.18m3甲醇后,关闭P3、P5阀；
（4）打开发球筒盖，投放一只橡胶球，为了防止甲醇倒流入发球筒，因此，需采取顶进法将球推过P1阀，然后关闭P1阀，上好头盖，打开P1、P2、P6阀向发球筒内注氮气，推动球前行过P3阀接口后，关闭P2、P6、P5阀，打开P3、P4阀向管线内注氮气157m3后,关闭P3阀
（5）打开发球筒头盖，投放一只橡胶球，上好头盖，打开P2、P1、P6阀，向发球筒内注氮气，当球过了P3阀接口后，即可拆除注氮车，改换接通空压机（干燥机装置）供气管，关闭P2阀，打开P3阀，采用干燥空气推着干燥“列车箱”前行至未端（收球装置）。
9.5.3.4接收操作步骤
（1）吸湿”列车箱”即将到达末端时，应注意观察，当第一只球到达收球后，立即关闭P9阀，接着关闭P8阀后，再打开P9阀排放收球筒内压力，取出第一只球，上好头盖，再用氮气注入收球筒使筒内压力升至与管线内压力平衡后，开启P8阀；
（2）打开P9阀使第二只球进入收球筒，并排出全部甲醇液体，当第二只球到达收球筒后，首端应停止送气，甲醇液体排放完气后，第三只球也将靠近第二只球，因此，关闭P7阀或P8阀，取出第二只球和第三只球，上好头盖，并关闭P9阀，再次向收球筒注入氮气，使之与管线压力平衡后，打开P7、P8阀，而后打开P9阀继续排（氮）气，当第四只（最后一只）球到达收球筒后，关闭P8阀，取出第四只球后，上好头盖；
（3）拆除P9阀至甲醇罐之间管线，并在P9阀出口端重新接一条排放管线，作为干燥风吹扫排放管线，打开P8阀，开始干燥气吹干。
9.5.4干燥气吹干
9.5.4.1在首端继续向管内注入干燥空气，末端（收球筒）P9阀排气；
9.5.4.2末端的排气阀门不要开启过大，应保持管内有0.05左右的压力，让干空气在管内与湿空气能够充分混合。
9.5.4.3干燥标准：
在管线内保持0.05Mpa的压力，当用露点检测仪检测末端排出空气的露点为≥-15℃时，关闭干线所有相关阀门，稳定12小时，让干空气充分吸附水份，然后用露点检测仪复测空气露点仍然为≥-15℃，即为合格，做好相应记录，并经现场甲方和监理确认。
9.5.4.3最后关闭所有阀门，使管道内的干燥空气保持0.07
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