川东北干燥置换方案

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1、第 1 页 共 24 页 川川东东北北 - -川川西西 输输气气联联络络线线工工程程( (平昌平昌元坝段元坝段) ) 干燥、置换方案干燥、置换方案 河南中拓管道工程有限公司河南中拓管道工程有限公司 二二一一年一月一一年一月 川东北-川西输气联络线工程(平昌元坝段)干燥、置换方案 第 2 页 共 24 页 目目 录录 一、工程概况一、工程概况3 1.1 工程概况3 1.2 线路走向概述.3 1.3 主要工程量.3 二、编制依据二、编制依据4 三、施工方案三、施工方案5 3.1 管道干燥、置换的重要性.5 3.3 沿线气象状况.6 3.4 主要工程量.6 3.5 干燥施工方案.7 3.5.1 总体

2、施工工序7 3.5.2 开展干燥施工的必要条件7 3.5.4 干燥施工工序8 3.6 注氮置换施工方案.14 3.6.1 置换方法14 3.6.2 置换界面检测14 3.6.3 氮气置换作业14 四、主要施工设备、材料表四、主要施工设备、材料表16 4.1 设备表.16 4.2 材料表.16 4.3HSE 设备材料16 五、组织机构及职责五、组织机构及职责17 六、安全措施六、安全措施19 七、事故预案七、事故预案21 1、场站、阀室阀门法兰或螺栓处的泄漏的处理.21 2、线路发生火灾与爆炸的应急措施.21 八、清管干燥置换施工进度计划表八、清管干燥置换施工进度计划表21 九、施工记录九、施工

3、记录22 9.1 证明文件.22 9.2 验收报告.22 9.3 竣工资料.22 十、工程收尾十、工程收尾22 川东北-川西输气联络线工程(平昌元坝段)干燥、置换方案 第 3 页 共 24 页 一、工程概况工程概况 1.1 工程概况简述 川东北川西输气联络线管道工程平昌元坝段输气干线全长 116.72km，设计压 力 10MPa，设计输量 110108m3/a，管径为 1016，材质 X70，设集输站 1 个(元坝分 输站)、截断阀室 5 座(4#、5#、6#、7#、8#阀室) ，线路共 12 条隧道约 5.3km，其中 巴河隧道长 1km；大中型穿跨越约 1.2km；线路经过地区总体可分为山

4、地、丘陵和平 原三个大的地貌单元，地形复杂，干线落差较大。根据工程情况，今制定干燥、置换 方案作为操作指导书。 1.2 线路走向概述 平昌分输站元坝分输站线路自西向东途经巴中市通江县、巴州区、南充市阆中 市、广元市苍溪县等 4 个县（区） ，如图 1.1 所示。 图 1.1 川东北川西输气联络线管道工程走向 1.3 主要工程量 川东北-川西输气联络线工程（平昌-元坝段）站场及阀室一览表 序号站场、阀室名称位置描述间距（水平长度，km） 1平昌分输站平昌县得胜镇钱家湾 24#阀室平昌县驷马镇易家大院子14.3 川东北-川西输气联络线工程(平昌元坝段)干燥、置换方案 第 4 页 共 24 页 35

5、#阀室巴州区曾口镇柏垭寺14.7 46#阀室巴州区恩阳镇曾家湾23.0 57#阀室巴州区渔溪镇23.5 68#阀室阆中市龙泉镇金鸡垭17.3 7元坝分输站阆中市老观镇王家坪22.2 二、编制依据二、编制依据 1） 中华人民共和国安全生产法 中华人民共和国主席令第 70 号(2002) 2） 中华人民共和国消防法 中华人民共和国主席令第 4 号(1998) 3） 中华人民共和国突发事件应对法 中华人民共和国主席令第 69 号(1998) 4） 石油天然气管道保护条例 中华人民共和国国务院令第 313 号（2001） 5） 建设工程安全生产管理条例 国务院令第 393 号（2003） 6） 非煤矿

6、矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法 国家安全生产监督 管理局、国家煤矿安全监察局令第 18 号（2004） 7） 关于印发非煤矿矿山建设项目初步设计安全专篇编写提纲和安全设施设 计审查与竣工验收有关表格格式的通知 安监总管一字200529 号 8） 陆上石油天然气建设项目安全设施设计专篇编写指导书（长输管道部分） 安 监总管一20087 号 9）SY040198输油输气管道线路工程及验收规范 10）SY/T62332002天然气管道试运投产规范 11）公司制定项目投运与工艺处理管理办法 12）SY/T41142008天然气输送管道干燥施工技术规范 ； 13）SY/T59222003天然

7、气运行管道运行规范 。 三、施工方案三、施工方案 3.1 管道干燥、置换的重要性 管道的干燥、置换等是长输管道建设中的一项十分重要的工作，是质量、安全控 川东北-川西输气联络线工程(平昌元坝段)干燥、置换方案 第 5 页 共 24 页 制、环保的关键工序，也是决定管道能否按期投产和今后输气管道安全、平稳运行的 关键环节。管道干燥的目的是清除输气管道压力试验后积存在管道内的游离水，防止 产生冰水化合物，造成管道内冰堵事故的发生。置换的目的是置换出输气管道内的空 气，避免在输气过程中引起爆炸，以此保证后续工作的顺利进行和满足安全平稳输送 干燥气的要求。本项工作有一定的安全危险性，强调安全第一和环保

8、优先的原则。 干燥置换前先整体通球。管道经过扫水后能够将管道内绝大部分的试压水清出管 道，但是不可避免的管内会残留少量的水气（游离水存在） ，会对管道产生如下不良影 响： 1）内部腐蚀 因天然气中含有大量酸性化合物如、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。 2）形成结晶水合物 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

9、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。 3）低温冰堵 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。 4）降低天然气品质 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

10、燥处理，使管道内空气露点达到规定的要求。从以往经验来看，新建 输气管道普遍存在气质差的问题，主要原因是管道内积水进入天然气中造成的，这给 川东北-川西输气联络线工程(平昌元坝段)干燥、置换方案 第 6 页 共 24 页 业主造成很大的经济损失和影响。因此输气管道在投产前必须进行干燥。 3.2 干燥方式的选择 干燥方法可采用吸水性泡沫清管塞反复吸附、干燥气体（压缩空气或氮气等）吹 扫、真空蒸发（适合小管径、短距离管线和场站、阀室等） 、 注入甘醇类吸湿剂清洗 等方法进行管内干燥。 针对本工程管道直径大，经过清管后管内水份含量少，干燥施工工期要求紧等特 点，以及安全、环保等诸多因素，主线拟采用通泡

11、沫干燥球干燥和干空气干燥相结合 的方法，元坝分输站建议采用真空蒸发对管线进行干燥。 真空干燥技术简介真空干燥技术简介 1. 真空干燥原理真空干燥原理 水的沸点随压力的降低而降低，在压力很低的情况下，水可以在很低的温度下沸 腾气化。真空干燥法就是利用这一原理，在控制条件下不断地用真空泵从管道中往外 抽气，同时带出空气中蕴含的水分，降低管道中的压力直至达到管壁温度下水的饱和 蒸汽压，此时残留在管内壁上的水沸腾而迅速汽化，汽化后的水蒸气随后被真空泵抽 出。 2. 真空干燥过程真空干燥过程 真空干燥过程可分为两个阶段： 第一阶段：抽气降压 抽出管道内的绝大部分空气和水蒸气，并且随着管道内水蒸气被抽出，

12、水的蒸汽 分压降低，管道内壁上残留水部分蒸发。由于管内空气膨胀做功，温度降低，管内压 力迅速降至真空泵的极限压力或管内温度下水的饱和蒸汽压（在管内温度高于真空泵 极限压力下水露点温度的情况下） 。 第二阶段：蒸发及真空干燥阶段 管内压力达到真空泵极限压力，此时管内气体可认为全部为水蒸气，由于真空泵 不断工作，抽出管内气体介质，残留在管内壁上的水开始大量蒸发，以弥补不断被真 空泵抽出水蒸气产生的压降，此时，若管内水量不多，管内温度基本不变，管内空间 处在一个水蒸气被抽出与液态水蒸发的动态平衡状态，管内压力基本保持在水的饱和 蒸汽压水平。这一过程可持续到所有水分完全蒸发完为止。该阶段耗时长。 川东

13、北-川西输气联络线工程(平昌元坝段)干燥、置换方案 第 7 页 共 24 页 3. 真空干燥技术特点真空干燥技术特点 （1）真空干燥前，管道内应使用泡沫球干燥或其他方法除去绝大部分液态水。 （2）真空干燥涉及的管道和临时流程应严密无泄漏。 （3）抽气降压阶段，抽气速度不能太快，以防止管内温度下降，水结成冰。 （4）真空泵抽出的水蒸气应经压缩后排到大气中，以防止真空泵出口结冰。 （5）若管道内残留水分很少或者没有的情况下，管道内的露点经真空干燥后即可 达到-20以下；若管内残留水很多，真空干燥后管道内的露点只能降至真空泵极限压 力下的露点，对于一般用真空泵，极限压力为 3300Pa，相对应的水露

14、点约为 25。 （6）对于管道内残留水分较多的情况下，应考虑和干空气干燥法联合使用。 3.3 沿线气象状况 管线区属四川盆地中亚热带湿润季风气候区，四季分明，气候温和，夏秋多雨， 且多为夜雨。年降水量 1100 毫米1207.4 毫米，多集中在 69 月，降水量占全年的 80。全年雾多，风速小，雨量充沛，空气湿润。 3.4 主要工程量 序号项目名称位置 长度 （km) 规格 1平昌分输站-恩阳河段62.9161016*17.5 2 分两段通 泡沫球恩阳河-元坝分输站53.801016*17.5 3 管线干空 气干燥 平昌分输站-元坝分输站116.72km1016*17.5 站场真空 干燥 元坝

15、分输站 4氮气置换平昌分输站-元坝分输站116.72km1016*17.5 总体施工部署 干燥前先进行一次简易干燥与整体清管相结合的清管做业采用无热再生干燥机 做为干燥气源设备，通过干燥气体吹扫结合机械/泡沫清管器通球法进行施工，先从平 昌分输站发球筒装入一组 5 个泡沫干燥球后跟一个 PIG 清管器至元坝分输站主线路进 行简易干燥与整体通球。 川东北-川西输气联络线工程(平昌元坝段)干燥、置换方案 第 8 页 共 24 页 3.4.1 干燥 主线路及阀室站场的阀门都处于全开状态，放空阀关闭；川东北川西输气联络 线管道工程平昌元坝段输气干线及所有集输站、截断阀室 (4#、5#、6#、7#、8#

16、阀 室)进行整体干燥。 3.4.2 置换 根据设计、业主要求和实际情况，本次投产采用氮气置换空气，中间不加隔离球， 即采用“气推气”的方式进行主线路及场站阀室置换封存。 3.5 干燥施工方案 主线路采用无热再生干燥机做为干燥气源设备，将空压机、干燥机等设备停放于 平昌分输站通过干燥气体吹扫结合泡沫清管器通球法进行施工，使管道内无明水出现 后，再进行干空气吹扫深度干燥。本工程先把平昌分输站工艺管线进行深度干燥施工， 然后由平昌分输站至元坝分输站进行整体干燥；通过露点-40 度的干燥气体吹扫进行全 线站场、阀室、主线干燥施工，使管道内的水分全部蒸发，水露点达到技术设计要求。 3.5.1 总体施工工序 序 号 工程 工序 工作内容：机关末站-长治末站间管道干燥 1 前期 准备 现场勘查、施工场地、道路平整、现场临时设施建设；人员动员、物资采购、 机具预制；施工人员、材料和设备机具动迁；设备安装调试；交工和竣工资 料准备；与施工有关的其他关系协调。 2 初