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1、施 工 方 案（管道干燥） 申 报 表项目工程名称：禹茌天然气输气专用线工程 编号：YCGD单位工程名称禹城茌平天然气管道工程二、三段管道干燥单位工程编号YCGD-01-02/03致(监理单位)：兹报上禹城茌平天然气输气专用线工程施工方案，请予审查和批准。承包单位项目经理（签章）： 日期： 年 月 日专业监理工程师审查意见： 同意； 修改后再报； 重新编制。存在问题及修改意见：监理工程师（签章）：日期： 年 月 日总监理工程师审查意见： 同意； 修改后再报； 重新编制。说明：总监理工程师（签章）：日期： 年 月 日本表一式三份，建设单位、施工单位、监理单位各一份。禹城茌平天然气输气专用线茌平高
2、唐段干燥施工方案编制人：审核人： 批准人： 中化二建集团有限公司 禹茌项目部 年 月 日目 录一、 编制依据二、 工程概况三、 管道干燥的必要性四、 管道干燥方案的确定五、 干空气干燥的原理及优缺点六、 干空气干燥的工艺流程七、 主要施工步骤及技术要求八、 人员组织及设备机具九、 工期保障计划十、 工程质量保障措施十一、 安全技术措施十二、 环境保护措施十三、 HSE管理体系十四、 HSE应急预案一、编制依据1、本工程施工图及设计技术文件2、输油输气管道线路工程施工及验收规范（SYJ040198）3、石油天然气管道穿越工程施工及验收规范（SY/T047995）4、长输天然气管道作业规程（SY/
3、T63831999）5、天然气管道运行规范（SY/T59222003）6、油气长输管道工程施工及验收规范（GB50369-2006）7、输送管线清管作业规范（SY/T614895） 8、天然气管道试运投产规范（SY/T623396） 9、输气管道工程设计规范（GB50251-2003）10、石油化工钢制管道安装工艺标准（SHT3517-2001）二、工程概况本次试压管线的长度约29.85km，其中高唐段约13.22km、茌平段约16.63km，管线规格为5087.1(8.8)，采用L415螺旋缝埋弧焊钢管，设计压力6.3MP，操作压力2.54.0Mpa，设计年输气量为4.95亿方。由于管道设计
4、操作压力较高，为了确保试压的安全，管线采用无腐蚀性洁净水进行强度试压。根据甲方的要求，首先对该管道进行通球清管、水压试验、严密性试验、管道扫水。本次试压管段全长29.85Km，穿越众多河流、水塘、水渠，作业条件复杂，施工中难以避免管道内有水进入。根据管道泡沫球清管反映的管道内含水情况，对管段进行干燥处理。三、管道干燥的必要性在投产前为了排除新建城市高压天然气管道的隐患和缺陷，必须进行试压。当用水作介质进行管道试压时，试压清管后管道内仍有少量水。如果不在投产前对管道进行必要的干燥，管道内液态水的存在会降低天然气输送能力，使天然气含水量增加，从而导致供气品质下降。具体会引起以下几个方面的危害：管道
5、中残留的液态水与天然气中的少量酸性气体生成酸性物质，使管道内部产生危害较大的腐蚀，影响管道使用寿命及可靠性。管道内的天然气在足够高的压力和足够低的温度下，与液态水有可能形成天然气水合物，影响天然气流动，造成管道和设备的堵塞，严重影响管道的安全运行。管道中的液态水在低温时还会造成管道低洼处的冰堵，影响输气量，严重时会造成停输的重大事故。因此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。管道中的液态水和水蒸气会降低天然气的输送能力，造成管道输送能力下降。管道中的液态水和水蒸气会使天然气的品质下降，影响用户的使用。根据城市外环高压燃气管道压力高、管径大的特点，可以直接采
6、用长距离输气管道的干燥技术。目前，长距离输气管道干燥的方法主要有干燥剂法、流动气体蒸发法和真空干燥法等。四、管道的干燥方案确定天然气长输管线干燥方法的多种多样，且每种干燥方法又有其优缺点，见表0-1。表0-1 各种干燥方法的对比表干燥方法比较项目干燥剂法流动气体蒸发法真空干燥法干空气干燥法氮气干燥法天然气干燥法干燥成本较高最低昂贵较低较低干燥时间较短最短较短极长较短干燥效果较好很好很好较差最好安全效果最差最好较好很好较好适应范围海底管道居多不受区域限制，受管径、长度的影响相对较小只适用于小范围的管道干燥不受任何限制适用于较大管径应用情况趋于淘汰应用最多、最广受气源限制长距离大口径、高压、温度较
7、低管道不适用海底管道、较大口径管道应用较多从上表可以看出，干空气法应用最多、最广。根据设计图纸要求，本次管道干燥采用干空气干燥。五、干空气干燥的原理及优缺点5.1 干燥剂法干燥的原理干空气干燥法是指将干空气(露点低于-40)低压进入管道内进行吹扫，低露点的空气进入管道后会促使残留在管壁上的水蒸发，湿空气被后面的干空气吹扫出管道，到达干燥的目的。但在实际中，干空气不可能将湿空气全部吹扫出管道。判断干燥的方法是，源源不断地输入干空气并检测管道出口空气湿度或露点，当其达到预定值时，表明已经干燥。另一种检测方法是同时检测管道出口和入口空气露点，当两者相等时表明已经干燥。当干空气在管道中流动时，低露点的
8、干空气很快会吸湿至饱和，但随着空气在管道中的继续流动，压力逐渐下降，压力下降又会使同温下饱和空气的含湿量增加，于是空气流将继续吸水，直至最终从管道末端被排出。在一定程度上，增加空气的流速可以缩短干燥所需的时间，但是水的快速蒸发会使得吸热量增加，从而降低了管道中的温度，减缓了水的蒸发速度。同时，增加流速就意味着需要更大规格的制干空气的设备和压缩机，而且会增大管道中空气的压力，压力增大又会导致空气吸湿能力下降。5.2 干空气干燥的优缺点干空气干燥法具有以下优点： 干燥效果均匀一致，露点可达到-20以下，且干燥时间相对较短。 经济实用，设备费用低，可充分利用现有设备加快干燥进度。工艺简单，容易控制，
9、有完整的干燥检测标准，能保证管道在较短时间内达标，对操作技术要求不高。干燥成本低，适用范围广，既适用于陆地管道，也适用于海底管道，既适用于通径管道，也适用于变径管道，且受管径、管道长度的影响相对较小。 在干燥的同时若采用除尘工艺可使管道在投产前达到很高的清洁水平，这一点是其他干燥方法无法做到的。 空气来源广，不受地区限制，空气可以任意排放，无安全隐患，是最安全的干燥方法。 易与管道建设和水压试验相衔接。 干燥过程易于控制，可实现连续监控。这种方法的缺点是：对于大管径管道，干燥所需的空气量大，需要多台空压机并联使用，设备占地面积很大；需消耗大量燃油或电力来制取干空气。5.3影响干空气干燥的因素
10、干空气的最初含水量。理论上使用的干空气越干，干燥时间越短。但实际干燥施工一般采用露点为-40-50的干空气，很少采用更低的露点。 环境温度。管道所处的环境温度越高，越有利于水分的蒸发，同时干空气的吸水能力越大，干燥效果越好。 管道内壁的最初残留水量。最初残留水量越小，干燥时间越短。管道内壁的最初残留水量与管道内壁的水膜厚度、管道低洼处的存水量有关，因此其大小取决于除水后擦拭质量的好坏。 干空气的流量。干空气流量越大，干燥时间越短，58m/s的干空气流速在效果和经济上都比较好。干空气流量的增加在一定程度上可以缩短干燥所需的时间，但投入费用会相应增大。因此，在实际操作时，须根据现场设备、时间要求等
11、具体条件来决定干空气流量的大小。 液态水的分布状态。水在管道中分布得越均匀，水与干空气的接触面积就越大，干燥时间越短。在干燥初期，管道内的液态水聚集在管道的较低部位，如间歇发送泡沫清管器，可以将水推成薄膜，增大了与干空气的接触面积，提高干燥效果。 降低管道末端的压力，保持持续低压吹扫可以缩短干燥所需的时间。六、干空气干燥工艺流程根据管段试压排水效果不同情况，首先发送一枚机械清管器进行初步扫水检验，并记录在此过程中的通球压力变化及通球时间；在清管器到达末端后，依据清管器的磨损情况和通出的管线内残留物来制订下一步的干燥工艺程序。如果管段末端无明水，可发送2-3组泡沫清管器（每组2-3个泡沫清管器，
12、每组之间最少相隔1小时）进行初步干燥。在末端每2小时测量一次露点，当露点达到-5以下时，发送磁力清管器；当露点达到-22以下时，发送带尼龙刷的清管器。然后密闭管段12小时后，测量末端露点达到规范要求后，对管线进行充气保护。如果管段末端有明水，应继发送机械清管器，继续扫水至无明水后重复以上程序。七、主要施工步骤及技术要求7.1干空气的制作 制取干空气的主要方法有直接冷却法、冷却后加压法、干燥剂吸收法和分子筛法等。由于水在0就要结冰，而且随着空气温度降低，通过降温除水蒸气的效率将迅速下降，因此制冷的方法常用于制取常露点的空气，一般不用于直接制取管道干燥所需露点低于-40的干空气7.2 施工准备：1
13、 干燥施工前，对管道干燥作业所需的设备及仪器进行检修和检定。2 对干燥管段上的所有阀室（如果已经安装完成）进行检查，确认干燥管段上所有阀室的截断阀处于全开状态。3 将所有干燥设备（包括空压机组、油水分离器、空气干燥器、收发球筒、各型清管器等）及辅助材料运至干燥现场，在待干燥管段的两端安装临时收发球筒，将空压机组与储气罐、储气罐与油水分离器、分离器与干燥器及发球筒等设备安装就位。4 按照空压机和空气干燥器的操作要求，对系统进行调试，使干燥系统保持在0.60.8MPa的压力下，使干燥器排出空气露点达到-40以下。7.3初步扫水检验为确保干燥合格，在分段试压后清管扫线的基础上，管道干燥施工前必须再
14、一次进行深度除水。用清管器或清管列车吸附管壁的水膜和管内的残余水，清管列车可由两个直板清管器和一个高密度（密度约 120kg/m）泡沫清管器组成，各 清管器的间距为 3km。清管器的运行速度应控制在 48km/h。由于本管段已经用海绵球及泡沫球多次清管，管段内存水不多，故深度除水可省去；经泡沫球清管称重合格后，即可开始干燥。7.4 干燥作业1 用露点为-40的干空气持续推动泡沫清管器对管道进行微正压的吹扫。2 当在管道末端测试到管道内空气露点达到-5时，停止运行泡沫清管器，改为运行磁力清管器，且不少于3遍。 3 根据管道内空气露点的变化情况，继续运行泡沫清管器，通过不断的清管、吹扫、吸附和置换，直至将管道内空气的露点降到-22。左图正在露点检测：4 当在收球端测试到管道内空气露点持续达到-22以下，再次运行带尼龙刷的清扫清管器，以便清除运行泡沫清管器时摩擦管道所留下的泡沫碎屑。7.5干燥效果的确认现关闭收球端排气阀门，继续向管道内通入露点为-40以下的干空气，使管道内压力达到0.0
