燃?xì)夤艿赖獨(dú)庵脫Q施工工法

1、燃?xì)夤艿赖獨(dú)庵脫Q施工工法江蘇天力建設(shè)有限公司1 前言燃?xì)夤艿腊惭b完成以后，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度試驗、嚴(yán)密性試驗、清管和干燥。對于沒有立即投入運(yùn)行的管道，為防止外界濕氣重新進(jìn)入管道，以保證管道處于良好的待用狀態(tài)，應(yīng)在管道內(nèi)注入氮?dú)?，即用高純度的氮?dú)鈱⒐艿纼?nèi)的空氣置換掉，并且要求管道內(nèi)的氮?dú)鈮毫槲⒄龎?。氮?dú)馐且环N無色無味氣體，常溫下無化學(xué)活性，不會與其它物質(zhì)化合。燃?xì)夤艿涝谕哆\(yùn)前用氮?dú)庵脫Q空氣，主要基于兩個因素：1）直接用天然氣置換空氣危險性較大；2）管道內(nèi)充滿氮?dú)?，則管道不易氧化，即起到了保護(hù)管道的作用。我公司依據(jù)多年來多項工程的氮?dú)庵脫Q施工工藝，制訂本施工工法。2 工法特點(diǎn)確定氮?dú)庖磺骞芮蛞豢諝獾闹脫Q

2、工藝。確定氮?dú)庵脫Q的工藝參數(shù)。（需用氮?dú)饪偭?；注入氮?dú)獾臏囟?、壓力；氮?dú)庵脫Q的速度；）確定氮?dú)庵脫Q的合格指標(biāo)。置換效果好?？刹僮餍詮?qiáng)。安全，無環(huán)境影響。3 適用范圍本工法適用于需用氮?dú)庵脫Q的各類壓力管道（GA類、GB類、GC!）和各種材質(zhì)的管道（金屬類、非金屬類）。4置換原理利用帶有壓力的氮?dú)馔苿雍＞d清管球，海綿清管球再推動管內(nèi)空氣，海綿清管球抵至被置換管道的末端，即置換基本完成。5施工工藝流程及操作要點(diǎn)氮?dú)庵脫Q工藝流程圖1氮?dú)庵脫Q工藝流程圖氮?dú)庵脫Q可以有兩種方式：1）氣推氣；2）氣推球，球推氣。我們認(rèn)為，對于新建較長距離、具有收、發(fā)球裝置、經(jīng)過清管和干燥的燃?xì)夤艿溃m合采用第二種置換方式，即

3、氣推球，球推氣。其優(yōu)點(diǎn)是高效、直觀、節(jié)能，缺點(diǎn)是需用氮?dú)鈮毫^大。氮?dú)庵脫Q的工藝參數(shù)5.2.1 注入氮?dú)獾臏囟取毫?） 注入氮?dú)獾臏囟茸⑷氲獨(dú)獾臏囟炔灰诉^低。過低的溫度一方面會影響管材的低溫強(qiáng)度（低溫脆性），另一方面易使閥門等設(shè)備的密封產(chǎn)生泄漏。因此，進(jìn)入管道的氮?dú)鉁囟炔坏玫陀?C,宜控制在520C。2） 注入氮?dú)獾膲毫骖櫷苿雍＞d清管球和管道內(nèi)應(yīng)保持微正壓，該壓力值?。ū韷海?.2.2 需用氮?dú)饪偭浚?）氮?dú)獾谋热荩╳）按照克拉伯龍方程式：PM=pRT即p=PM/RT式中：p表水密度P表示P=M表示分子量，氮?dú)獾姆肿恿繛镽氣體常數(shù)=帕米3/摩爾kT表示絕對溫度=+5=通常以充氮后的表壓M

4、Pa（溫度以5C）來計算，則此時的氮?dú)饷芏葹椋簆N2=PM/RT=150000X+（X）=kg/m3考慮到置換過程的氣體混合、排放、體積誤差等因素，取損耗系數(shù)為，則有：1000kg+（x）kg/m3弋400m3即：在此工況下的氮?dú)獗热輜=400m3/噸液氮2）需用液氮總量Q=V/區(qū)式中：V為被置換管道的總?cè)莘e；Q為液氮的噸位。例：靖江新建燃?xì)夤艿?，DN400L:25km,置換需用氮?dú)饬坑嬎悖篞=V/尸XX25000+400=（噸液氮）七8（噸液氮）5.2.3 氮?dú)庵脫Q的速度及控制方法置換速度不宜太快，太快則易導(dǎo)致液氮未完全汽化而使得氮?dú)獾臏囟冗^低，（嚴(yán)重時可使汽化器至輸?shù)B接管道全部結(jié)霜。）通

5、常以汽化器的1/2散熱盤管有結(jié)霜層為宜。置換速度同時應(yīng)與汽化器的功率匹配。一般以噸液氮/小時為宜。其控制方法：調(diào)整V1開度以控制液氮汽化速度，調(diào)整V2開度以控制置換速度。5.2.4 氮?dú)庵脫Q的合格指標(biāo)1） 合格指標(biāo)：末端排放口含氧量W2%2） 檢測儀器：便攜式含氧量測試儀（應(yīng)在鑒定合格有效期內(nèi)）；3） 檢測頻次和判別：連續(xù)3次、每次間隔5分鐘，均低于2%為合格。4） 管內(nèi)壓力：為保證微正壓，取P（N2）=操作過程和操作要點(diǎn)（本節(jié)需補(bǔ)照片）5.3.1 編制置換施工方案，報請業(yè)主和監(jiān)理審批；5.3.2 按圖1接好置換管道和儀表，將海綿清管球放入發(fā)球裝置，被置換管道上的閥門均置于開啟狀態(tài)，檢查無誤；

6、5.3.3 檢查液氮槽車狀況；5.3.4 打開梢車泄放閥和閥門V1,觀察汽化器的狀況，用點(diǎn)溫計測量汽化器出口及V2兩端的溫度大于5C;圖紅外線點(diǎn)溫儀檢測溫度5.3.5 打開閥門V2,開始注氮，觀察發(fā)球裝置溫度計T1,不得小于5C,以V1和V2的開度調(diào)整之；圖向管道內(nèi)注入氮?dú)?.3.6 全線巡檢；5.3.7 待到預(yù)計置換時間，觀察P1和P2具有壓力，打開末端收球裝置的排放口閥門V3,用便攜式含氧量測試儀中測，直至達(dá)標(biāo)：連續(xù)3次、每次間隔5min,含氧量W2%保證管內(nèi)壓力為微正壓：P1、P2為；圖末端氣體含氧量測定5.3.8 關(guān)閉收球裝置前主閥門，從收球裝置中取出海綿清管球；5.3.9 清場，拆除

7、置換設(shè)施；5.3.10 做好置換記錄；勞動力組織工種人數(shù)工作內(nèi)容作業(yè)班組長1現(xiàn)場管理安全員1現(xiàn)場安全質(zhì)檢員1檢測溫度、壓力、含氧量。輔助工2現(xiàn)場操作、巡檢6材料和設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注汽化器臺1液氮汽化梢車（液氮）10T輛1泡沫清管器個2過盈量為鋼管內(nèi)徑的35%鋼管D89米50軟管D50米30便攜式含氧量測試儀個1點(diǎn)溫計個1壓力表Y-150()Mpa個2溫度表個2閥門套107質(zhì)量控制執(zhí)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)1）輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范GB5025120032）油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范GB5036920063）城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)施運(yùn)行、維護(hù)和搶修安全技術(shù)規(guī)程CJJ512006置換前管道應(yīng)進(jìn)行干燥工序，而且

8、達(dá)到干燥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；置換中必須控制注入的氮?dú)鉁囟炔荒苄∮?；置換后必須保證合格指標(biāo)：含氧量不能大于2%；8 安全措施由于本工序的施工工況相對較平穩(wěn)，壓力較低（P=），介質(zhì)氮?dú)鉃闊o毒無害，唯一需當(dāng)心的是液氮至汽化器的管路為低溫狀態(tài)，嚴(yán)禁人體皮膚直接與其接觸，以防凍傷；液氮槽車汽化器氮?dú)庾⑷牍苈钒l(fā)球裝置作為警戒區(qū)，非作業(yè)人員不得進(jìn)入；置換期間加強(qiáng)全線巡檢，如有意外情況及時報告；9 環(huán)保措施盡量減少氮?dú)夂涂諝獾幕旌?；控制排放和檢測的時間，以減少排放量；10 效益分析社會效益：管道氮?dú)庵脫Q有效地保證了管道在天然氣置換投運(yùn)過程中的可靠性和安全性；經(jīng)濟(jì)效益：本工法采用的“氣推球，球推氣”工藝比“氣推氣”工藝，很明顯減少了氮?dú)夂涂諝獾幕旌蠀^(qū)間，也就是減少了氮?dú)獾南牧俊ｋm然無法計算出具體的差值，但是可以肯定是