氮气置换方案.docx
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氮气置换方案
1编制依据
1)《氮气置换要求》
2)SY0401-98《输油输气管道线路工程施工及验收规范》
3)SY/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
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
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7J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。
2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。
3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°C~15°C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0.02MPa,10°C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(n?
)X(1+30%)
临港分输站一鸡啼门阀室管道0660X12.146KM用氮量+临港分输站一BP、成城沥青计量站0323X7.5KM用氮量
{3.14X(0.664-2)2X12146+3.14X(0.3234-2)2X7500)X(1+30%)=(4153+612)X130%二6194m,
理论计算液态氮置换常温、常压氮气量:
800mVT,依据我公司施工经验按700m3/T计算
所需液氮量:
61944-700=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己达成协议,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
600rrf/h,在0660管道内流速为
d.全线路首次置换合格时间为
6194m34-600m3/h=10.3h
4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
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3.14X(0.3234-2)2X7500=612m3X130%4-700m3/h=l.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3.14X(0.66十
2)2X12146=4153m3X130%4-700=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4人
管工4人
力工2人
司机2人
指挥车1辆
工程车辆1辆
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人
力工2人
液氮车1台
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
人
监测车1台
测氧仪2套
负责充氮置换过程中
气体的检测
质检员1人
司机1人
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施工及检査技术措施
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°C。
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)悄性气体可令人窒息,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一加热器一温度表一临时管线,然后进入主管道。
")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°C,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°C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•空气混气段气头己经到达。
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,就认为纯氮气己经到达。
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
名称
规格型号
单位
数量
—•
主要设备、车辆
1
液氮泵千
NPT360HR15
台
1
2
工程车
台
1
3
运输车
1.5吨
台
1
二
测量仪器、仪表
1
测氧仪
OX-100A
套
2
2
可燃气体检测仪
套
2
3
压力表
量程0-1.6MPa
块
2
4
压力表
量程0~8MPa
块
2
5
温度计
・10-100°C
支
5
三
主要材料
1
液氮
纯度>99.95%
吨
14
四
其它机具材料
1
电焊工具
套
1
2
火焊割工具
套
1
3
施工工具
套
若干
4
干粉灭火器
5kg
只
4
5
警示宣传标牌
个
8
8.6主要设备、机具.仪器简介
1)测氧仪
技术指标:
工作环境温度:
1°C-40°C
工作环境湿度:
<85%RH
响应时间:
<30秒
氧传感器寿命:
十八个月
精度:
3级
测氧范围:
0/00%
分辨力:
0.1%
显示方法:
31/2LCD
电源:
DC9V
外形尺寸:
116mm28mm76mm
2)可燃气体检测仪
3)氮气车
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工作雄
建立HSE管理,并釆取有效措施,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,氧气乙烘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。