工艺管道酸洗方案.docx
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工艺管道酸洗方案
中国石化股份有限公司安庆分公司
增设航煤生产设施Ⅰ标段
工艺管道清洗方案
编制：
审核：
批准：
施工单位:
中国化学工程第十四建设有限公司
日 期：
2015年8月27日
第一章编制说明4
1.1编制依据4
1.2工程概况5
第二章清洗流程7
2.1施工条件及工艺说明7
2.2清洗工艺及工序7
2.3清洗技术要求12
2.4清洗临时系统13
2.5清洗流程示意简图13
2.6应对长线管道PIG气动弹结合化学清洗工艺的清洗方法及原理14
2.7质量要求及控制措施19
第三章机具、人员计划21
3.1人员计划21
3.2主要施工机具计划21
第四章HSE措施23
4.1HSE方针和目标23
4.2HSE组织结构23
4.3不安全因素分析24
4.4安全保障措施24
4.5HSE评价表28
第五章文明施工29
5.1文明施工29
5.2文明施工的目标29
5.3施工管理保障措施29
5.4环境保护的措施31
5.5临时用电安全管理保障措施33
第六章工作危害分析（JHA）记录表36
第一章编制说明
1.1编制依据
1.相关设计图纸
2.（HG/T2387-2007）化工行业标准《工业设备化学清洗质量标准》
3.GB/T25146-2010工业设备化学清洗质量验收规范
4.GB/T25147-2010工业设备化学清洗中金属腐蚀率及腐蚀总量的测试方法重量法
5.GB/T25148-2010工业设备化学清洗中除垢率和洗净率测试方法
6.GB16297-2004大气污染物综合排放标准
9.GB50275-2010风机、压缩机、泵安装工程施工及验收标准
10．GB50235-2010工业金属管道施工规范
11.SH3538-2005石油化工机器设备安装工程施工及验收通用标准
12.SH3503-2007石油化工建设工程项目交工技术文件通用规范
13.SH3543-2007石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定
14.GB50517-2010石油化工金属管道工程施工质量验收规范
15.SH3501-2011石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范
16.本方案的编制还参考了以下文件：
1）、中石化九江公司800万吨/年油品升级改造项目蒸汽管线、高纯度气管线施工方案
2）、河南金大地化工有限公司30万吨/年合成氨、60万吨尿素动力蒸汽管线及装置项目润滑油管道的清洗方案；
3）、中国石油大庆石化公司60万吨/年乙烯装置压缩机润滑油管线、蒸汽管线化学清洗施工方案；
4）、中石化湖北化肥20万吨/年乙二醇示范装置项目蒸汽管线、高压氧气管线、装置润滑油管线化学清洗；增补项目罐区至码头乙二醇4公里物料管线清洗。
5）、秦皇岛中阿化肥有限公司30万吨/年合成氨装置及动力蒸汽管线、煤气管道的清洗方案；
6）、国内规模最大的南京环境垃圾焚烧电厂2.6公里煤油输油管线开机前清洗等项目技术方案及施工经验；
1.2工程概况
1.2.1工程简介
1.2.1.1工程名称：
中石化安庆分公司增设航煤生产设施Ⅰ标段
1.2.1.2工程地点：
炼油老区
1.2.2工程特点：
施工管线结构复杂，长驱管线单一化学清洗工艺施工，配管强度大，造成该工作投入成本大增。
同时产生大量的清洗残夜，残夜处理排放成为极难解决的问题，因本次清洗工作采取的是短距离管线采用泵站强制循环清洗，但各分段管线较短，且空间狭小，配管工作量很大。
加之工期较短，必须要加强工作的配合力度，确保顺利进行并按期完成。
对于长驱管线采用PIG气动弹钢丝弹头刮擦管道内壁氧化锈层、垢类，工艺不需要连接附属管线建立独立循环清洗，由收发弹体装置接收发清洗送弹体。
经过反复操作使管道内锈层、垢层、建筑垃圾、泥沙石子等彻底清理干净。
然后发送弹体前加注三合一清洗剂（即:
除油、除锈、钝化）反复来回清洗从而达到清洗钝化目的，该工艺相对化学清洗单配管费用就节约很大的资金，同时产生的清洗残夜极少，简单中和处理排放到污水处理厂即可。
清洗后管道处理弹头干燥及工业风吹扫。
1.2.2现场施工作业场地狭小、需设置专门的清洗操作场地。
受现场地坪、道路及其它分项工程的影响，现场操作困难，因此需要在现场为放置清洗自动化循环泵站和配管材料和化学原料等安排好场地，并要求做好安全、防雨措施。
1.2.3主要工程量
1）、老管线再用利旧工作量如下：
规格
长度（米）
材质
容积（m3）
DN200
328
碳钢
10.92
DN150
265
碳钢
4.56
DN250
574
碳钢
29.76
DN100
3.5
碳钢
0.026
2）、以上工作量管道长度100米以内的管线设置临时管线与清洗泵站串联成独立循环系统（泵站西液口加装过滤装置，避免颗粒物再次进入清洗系统污染管道），对循环系统进行最大流量强制循环清洗，药剂配制从循环水槽加药调试。
进清洗液口为被连接工艺管线低端，串联工艺管线，工艺管线高端为回路至循环水槽建成独立循环系统，管网最高端设排气阀。
第二章清洗流程
2.1施工条件及工艺说明
2.1.1用水流量应满足为50-80m3/h自来水或脱盐水；
2.1.2用电满足22KW-55KW泵站用电；
2.1.3残液排放中和后就近排放（废液利用清洗槽加药剂在管道内循环中和，中和后利用PH试纸检测废液PH值6-8之间合格后，排入空分西侧业主指定水沟内，进化暴调节池入污水处理厂处理，保证废液PH值满足规范要求）
2.1.4支线管道末端以盲板封闭，以便充满药剂浸泡清洗；
2.1.5因为该管网清洗采用三合一清洗剂进行强制循环清洗，所以清洗结束后即可恢复进入吹扫干燥阶段，干燥后短期内不投入使用需充气保护待用；
2.2清洗工艺及工序
2.2.1清洗工艺
新建的蒸汽管线，在制造、运输、贮存、预制及安装过程中都不可避免地产生或混入轧制鳞片、油污、泥沙、焊渣、金属氧化物等污垢，管线在开车前，通过系统的化学清洗，能除去管道内部的各种杂质、污垢，使管道内表面达到合乎工艺要求的清洁度，为打靶顺利提前开车创造条件。
化学清洗方式为临时泵循环清洗，对于拆除部件，小的管件采用人工擦洗的方式，大的管件可放到清洗槽中浸泡清洗，清洗工艺流程如下：
水冲洗及管道系统试压后加入三合一清洗剂自行完成。
水冲洗
脱脂、酸洗、钝化
工业风管道干燥
验收待用
2.2.2清洗工序及控制要点
工序一
工序名称
水冲洗并试压
工艺流程
见附录《清洗工艺流程图》
工序目的
除去系统中的积灰、泥沙、脱离的金属氧化物及其它疏松污垢，并进行临时系统检漏。
清洗方法
通过阀门切换分别冲洗各个支路，并通过泵站进行进回液正反切换冲洗。
工艺条件
1、清洗温度：
30-55℃
2、时间：
1~2小时
药液浓度
无
化验项目
浊度目测30分钟/次
水冲洗终点
出口水清澈
记录内容
浊度：
冲洗时间：
注意事项
（1）为了保证冲洗的效果，冲洗过程中进行正反向切换；
（２）清洗系统的排空、倒淋每隔半个小时进行一次。
时间记录
开始时间
结束时间
工序确认
安徽中蓝化工新材料有限公司：
安徽万纬监理工程公司：
工序二
工序名称
酸性脱脂
工艺流程
见《清洗工艺流程图》
工序目的
除去系统中的各种油污、石墨、防锈油等有机物。
清洗方法
循环清洗，保证管道充满
工艺条件
1、温度：
常温
2、时间：
4～6小时
药液浓度
常温脱脂剂表面活性剂
润湿剂
化验项目
pH值，酸度（每隔30分钟化验一次）
终点判断
半小时内两次化验浓度差小于0.1%
记录内容
进液口温度：
回液口温度：
pH值：
脱脂液浓度：
脱脂时间：
注意事项
（1）调节阀门使每一支路流量均匀，能够充分清洗。
（２）清洗系统的排空、倒淋每隔一个小时进行一次。
时间记录
开始时间
结束时间
工序
确认
安徽中蓝化工新材料有限公司：
安徽万纬监理工程公司：
工序三
工序名称
酸性脱脂后水冲洗（或调解PH值直接进入清洗阶段）
工艺流程
见《清洗工艺流程图》
工序目的
除去系统中脱脂后剩余的脱脂残液（根据检测情况确定）
清洗方法
通过阀门切换分别冲洗各个支路，并通过泵站进行进回液正反切换冲洗。
工艺条件
1、温度：
常温
2、时间：
1~2小时
药液浓度
无
化验项目
pH值
清洗终点判断
水冲洗的溶液至pH=6～9，出口水澄清，停止此工序
记录内容
冲洗时间
注意事项
（1）冲洗液的浓度pH＞9时，需中和至pH=6～9；
（2）每一支路冲洗液酸碱度度都要达到pH＜5；
（3）为了保证冲洗的效果，每隔一小时进行一次正反向切换；
（4）清洗系统的排空、倒淋每隔一个小时进行一次
时间记录
开始时间
结束时间
工序
确认
安徽中蓝化工新材料有限公司：
安徽万纬监理工程公司：
工序四
工序名称
酸洗、钝化
工艺流程
见《清洗工艺流程图》
工序目的
酸洗的目的是利用酸洗液与铁锈（FeO、Fe2O3、Fe3O4等）焊皮进行化学和电化学反应，生成可溶性物质，以除去污物。
酸洗是整个化学清洗过程的关键步骤。
清洗方法
循环清洗
工艺条件
1、温度：
35～55℃
2、时间：
13~16小时
药液浓度
三合一清洗剂10-18%Lan-826适量
酸洗助剂适量Fe3+抑制剂适量促进剂适量
化验项目
pH值［Fe3+］［Fe2+］［H+］60分钟/次
终点判断
（1）两个小时内酸浓度基本稳定
（2）两个小时内总铁离子浓度稳定
记录内容
进液口温度：
回液口温度：
pH值：
［Fe3+］浓度:
［Fe2+］浓度:
酸浓度：
酸洗时间：
12-18小时
注意事项
（1）当铁离子浓度和酸浓度稳定，样管干净后再循环一小时，结束清洗；
（2）为了保证冲洗的效果，每隔一小时进行一次正反向去切换；
（3）清洗系统的排空、倒淋每隔一个小时进行一次
时间记录
开始时间
结束时间
工序
确认
安徽中蓝化工新材料有限公司：
安徽万纬监理工程公司：
2.2.3清洗废液处理
化学清洗过程中各个步骤产生的废液的具体参数及处理方法
A、水冲洗及系统试压
该步骤的清洗废液主要为中性水，可能含有少许焊渣及其他杂质。
该部分废液可直接排进雨排系统。
废液中各参数范围
COD0~200ppm
pH7
B、脱脂
脱脂的目的是清除新建设备或装置在制造过程中所产生的各种机械油、石墨脂、防锈油等油污。
我公司在此次清洗中使用的主要为酸性脱脂液、表面活性剂和润湿剂。
该废液对环境产生污染的主要因素为，COD.
废液中各参数范围
碱浓度0.5~1.5%
pH14
COD0~1000ppm
处理方法
脱脂结束后，废液中的药剂含量为0.5~1.5%。
pH为5，弱酸性，一般采用中和法处理，将脱脂液排入废液处理槽，与碱相互中和，使pH值达6~9。
中和完毕后，排至指定污水口。
C、酸洗
酸洗的目的是清除设备或装置中的各种铁锈、轧制鳞片、焊接氧化物等。
此次化学清洗中使用的清洗主剂为硝酸。
酸洗后的废液对环境产生污染影响的主要因素为酸性、COD等。
废液中各参数范围
酸浓度10~18%
pH1
COD2000~5000ppm
处理方法：
酸洗结束后，废液中酸含量为2%，pH为1，处理也先采用中和法处理。
将酸性废液与片碱中和，待中和至pH值为6~9后，排至指定污水井。
D、酸洗后工业风吹扫处理
酸洗后低端排放酸洗残夜，进行中和处理排放。
管道系统中的残余少量酸液、细小颗粒物通过工业风彻底吹扫出来，同时又干燥了被清洗管道，使管道内干燥的条件下，避免二次浮锈产生常规条件下可保持一个月以上。
如果清洗后充氮气保养可在几个月以上不产生浮锈。
2.3清洗技术要求
2.3.1在各系统化学清洗前，将被清洗系统中不允许参与化学清洗的部件，如视镜、电磁调节阀、流量计（孔板）、压力表等测试、测量仪表、单向阀、过滤器芯等在经过业主的同意后拆除。
并采取临时短管、临时旁路及盲板等措施对拆除部件的位置进行处理。
关闭并隔离与化学清洗系统无关的阀门，以防清洗液的外泄。
拆装部位均应进行挂牌，标明位置，对拆下的设备附件按要求单独处理，以备清洗后安装复位。
2.3.2公用工程条件
水源：
50m3/hr脱盐水或工业水（［Cl-］＜25ppm）
电源：
三相四线380V、35KW一个，220V照明电源若干
加热蒸汽：
要求清洗循环水槽位置：
25×20m2,用于排放泵站、原料、集装箱等物资，场地布置图如下图所示：
2.4清洗临时系统
2.4.1化学清洗临时系统（包括清洗站）的建立，温度、压力测量仪表及分析取样点均设在循环泵进出口的管线上。
2.4.2为了检查化学清洗效果和监测腐蚀速度。
在循环系统中分别安装监测管段和腐蚀挂片。
监视管段上的污垢应与被清洗设备污垢相同。
试片材质应与被清洗设备材质相同，试片在清洗前放入，清洗后取出，并计算出清洗过程的平均腐蚀速度。
2.4.3为了保证清洗液能较好的循环，防止在系统中产生气阻和清洗液残留，循环管线配有高点排空和低点排污。
2.4.4临时配管及管件拆除复位工作正式设备及附属管线、管件、仪表、阀门等的拆除复位工作由十四化建完成
2.5清洗流程示意简图
2.5.1化学泵站流程示意图
2.5.2化学系统管线清洗的流程示意图
2.6应对长线管道PIG气动弹结合化学清洗工艺的清洗方法及原理
2.6.1因部分管线较长，考虑到成本及管道内部清洁度、环境污染等多方面因素，对现场部分较长管线进行PIG气动弹结合化学清洗对管线进行处理。
PIG气动弹结合化学清洗优点如下：
1）、避免大量配管费用，弹头的运动条件下彻底清除管道内焊渣、氧化锈层、垢类、建筑垃圾等；
2）、弹头推动少量清洗药液反复运动清洗，除垢更彻底，钝化更完整，管道内沉淀物为0；为系统以后投入运行奠定了0事故的保障；
3）、所产生的清洗残夜是传统化学清洗工艺的几十分之一、或几百分之一，环保处理工作量小，只是简易中和或稀释处理即可；
4）、减少了大量配管费用，是项目低成本高效率完成，清洗结束后直接干燥弹头干燥数遍后，直接吹扫即可，避免了大量吹扫工业气体的浪费；
5）、清洗验收效果优于传统化学清洗工艺。
2.6.2PIG物理清洗技术简介
PIG物理清洗清管道系统，由PIG（进口聚胺酯柱体清管器）、发射与接收装置、通过指示仪、电子探测定位仪等部分组成，如图三所示。
PIG为刮削管壁结垢和除油的工具。
发射和接收装置分别安装在管段的始端和末端，用来投放和接收PIG。
通过指示仪、电子定位发射机和接收仪等构成PIG的检测定位系统，用于监测和跟踪PIG在管线中的运行情况。
PIG清管工艺过程是：
PIG由发射装置进入待清洗的管段内，带压流体在PIG前后形成一定的压差，PIG在压差的作用下随流体在管内运动，刮削管壁污垢，并推动管内污垢向前流动。
PIG运行至管段末端进入接收装置，污垢由排污管排出。
PIG的本体材料聚氨脂，具有一定的硬度和弹性。
既能与管壁形成紧密接触，对管壁污垢产生刮削作用，又具有良好的变形特性，能顺利通过管道中的缩径部分和弯头。
因此，根据管壁结垢的性质和厚度，合理地选择PIG的类型和尺寸，由小到大逐级投放，就可以将管壁结垢层层剥落，并确保运行安全。
按设计从小到大分级施放实心柱体PIG，该种PIG密度大，带有致密的强力钢丝刷，可有效除掉壁面上的垢质和大部分油污（见图五），喷射式PIG在最大一级使用。
2.6.3管道化学除油
虽然PIG清洗能除掉垢和大部分油渍，但该技术属物理清洗，它不能彻底除掉油渍，必须采用无毒除油剂对管线进行彻底除油；如果将清洗剂充满管道，成本太高，也没必要，因大部分油渍已被第一阶段PIG清洗掉，只需在管道中充填10～20M清洗剂即可，为保证清洗剂和管壁充分接触，采用隔离法进行清洗，即：
将清洗剂用隔离密封PIG与水隔开，保证足够的浓度，见图六；并用蒸汽在清洗池中将清洗剂加温到40°～50°，用泵车将药剂泵入管道中，用管道中的水压推动清洗剂运行，达到彻底除油的目的。
2.6.4PIG及化学清洗工艺
1）、巡线检查
探测管线走向和位置、弯头类型及位置，调查有无缩径、变形、直插弯等复杂情况。
2）、设备安装
A、安装发球筒如图七所示。
B、安装收球筒如图八所示。
C、在沿线各管件处放置PIG通过指示仪，检测PIG运行情况。
3）、PIG清洗
在始端按所设计的PIG类型及尺寸，逐级投放PIG，在接收端接收PIG和排放污垢。
具体操作程序如下：
用原管线的运行介质作为PIG的背动力,推动PIG运行,实现不停产清洗，清洗前关闭所有支线阀门。
（1）、关闭发射筒（图七）上的出口阀V3、进口阀V2和排放阀V4，主管线阀门V1为打开状态,管线正常运行供水。
（2）、打开发射筒快装盲板，投放PIG，关闭快装盲板；
（3）、打开进口阀V2，当发射筒上的压力表有压力显示时，缓慢打开出口阀V3，关闭主管线阀V1，驱动PIG进入管线；
（4）、指示仪指示PIG进入主管线后，打开主管线阀V1,关闭进口阀V2和出口阀V3；
（5）、专人观察并记录压力表指示，分析PIG在管线的运行情况；
（6）、监视沿线和接收端的PIG通过指仪，监测PIG运行情况；
（7）、当离接收端100米处的通过指示仪指示PIG通过时，立即打开接收筒上的进口阀V7，出口阀V6，排放阀V8，关闭主管线阀V5，把污垢排到污水池内。
这样即保证污水不进入主管线内，又能减少水的排放量。
（8）、当PIG进入接收筒后打开接收端主管线阀门V5，关闭接收筒的进口阀V7,出口阀V6；
（9）、打开快装盲板，取出PIG，然后关闭快装盲板。
（10）、重复步骤
（2）～（9），进行下一级PIG的投放与接收。
1、在始端将PIG发射筒拆下，安装加药筒,如图六。
在末端安装化学药剂回收装置（如图九）。
2、在加药管两侧放入密封PIG,将清洗剂用泵车泵入两PIG中间的管段中（见图六）,在一定压力作用下,第一个密封PIG会随清洗剂的注入而向前运行。
3、按设计量将清洗剂全部打入管线中后，关闭加药管阀门，启动压风机，将清洗剂管柱打入主管线中；通过指示仪指示后面的密封PIG确实进入主管线后，停压风机，关闭阀门V3，打开主管线阀门V1，如图六；管线本身的运行压力推动清洗剂柱向前运行。
4、通过沿线放置的PIG通过指示仪全程跟踪监控清洗剂管柱的运行位置。
5、当PIG通过指示仪前端PIG离回收装置50米时，关闭PIG接收筒下方主管线上的截断阀，迅速打开阀A1和A2，将水排到排污坑中；排污坑中有清洗剂显示后，打开A3阀，关闭A2阀，将清洗剂排到罐车中。
6、化学清洗完毕后，清扫管线2次以上,清除管线中的残留液。
表3PIG类型及尺寸设计
序号
类型
尺寸/mm
数量
功用
技术要求
1
C2
116
2
清扫管内浮垢
安装信号发射机和通过指示仪，掌握运行状态
2
C3
125
2
通管
安装信号发射机和通过指示仪，掌握运行状态
3
C4
130
2
刮垢
安装信号发射机和通过指示仪，掌握运行状态
4
B5
135
2
刮垢
5
C4
140
2
刮垢
安装信号发射机和通过指示仪，掌握运行状态
6
B5
150
2
刮垢
7
C4
150
2
通管
确保运行畅通无阻
8
Swab
300
28
密封
2.7质量要求及控制措施
2.7.1清洗施工质量控制点
质量控制点
等级
控制内容
水冲洗及管道系统试压
A
1.不得有泄漏现象，试压高于清洗时压力；
2.为了保证冲洗的效果，冲洗过程中进行正反向切换；
3.冲洗至目测合格，定时排空、导淋。
水冲洗
B
1.冲洗至中性，水质目测干净；
2.各分支路冲洗完全。
酸洗
A
1.各分支路定时切换，保证清洗效果；
2.定时排空、导淋。
水冲洗
B
1.冲洗至中性，水质目测干净；
2.各分支路冲洗完全。
中和
A
1.各分支路定时切换，保证清洗效果；
2.定时排空、导淋。
中和后的水冲洗
B
1.冲洗至中性，水质目测干净；
2.各分支路冲洗完全。
2.7.2技术质量要求
1）、管线走向探测：
探明管线转角，沿线每隔1KM设标志桩，查明支线位置，检查阀门状态，失效阀门及时修复或更换。
2）、PIG清洗：
严格按照从小到大逐级施放PIG，避免堵管。
3）、化学清洗：
严格按化学清洗操作规程施工。
4）、PIG跟踪：
各通过指示仪置放点必须有专人负责，详细记录PIG通过的时间，保证通讯畅通。
5）、收发球筒的安装、拆卸必须有专人负责，电气焊工持证上岗，并严格按有关安全操作规程进行动火施工。
6）、管线清洗前，应对压力管件、阀门、仪表进行检查和效验，压力表的精度不小于1.5级。
清洗开始后，升压应缓慢，并及时记录压力的变化及间隔时间。
7）、操作坑开挖采用人工开挖，避免机械损伤管线。
8）、收发球筒附近设置警戒线，除施工人员20米内不得站人，任何人不得站在快装盲板对面。
第三章机具、人员计划
3.1人员计划
总体施工人员计划
工种
人数
备注
管工
2
持证上岗
维护电工
1
持证上岗
化验人员
1
材料员
1
清洗工
6
管理人员
4
3.2主要施工机具计划
计划投入的主要机械设备表：
1）、清洗设备：
中型自动化泵站（1套）配液泵站（1套）
工作参数：
●循环槽1-2m3
●流量：
80-100m3/h，扬程：
50-100米，功率：
22KW-55KW
废液中和设备（1套）
工作参数：
●中和槽:
1m3
●中和泵：
50m3/h，扬程：
50米，功率：
22KW
2）、配管用料:
对应管线管径的法兰、弯头、管线、临时盲板制作所需钢板等若干。
焊机、切割机、氧气、乙炔等。
3）、化验仪器
名称
规格
数量
备注
酸式滴定管
25ml
1
碱式滴定管
25ml
1
烧杯
500ml
4
锥形瓶
200ml
4
移液管
5ml
1
吸耳球
60ml
1
洗瓶
500ml
1
滴定仪器
2套
第四章HSE措施
4.1HSE方针和目标
HSE方针
强化意识、全员参与、信守承诺、安全第一、环境优良、持续满意。
HSE目标
在工程施工中作到“四零”，即：
人身重大伤亡事故为零；设备事故为零；火灾爆炸事故为零；交通运输事故为零。
具体目标为：
火灾事故为零、设备事故为零、人员伤亡事故为零、交通事故为零、职业病为零；噪声达到建筑施工场界控制标准规定；固体废物，分类回收；废水达标排放，达到业主要求；节能降耗；保护施工、生活区域内绿化环境完好，文明施工，无污染及杂物；特种作业人员持证上岗率100%。
4.2HSE组织结构
项目部为确
升级会员 