1、第 1 页 共 24 页川 东 北 -川 西输 气 联 络 线 工 程 (平昌元坝段)干燥、置换方案河南中拓管道工程有限公司二一一年一月川东北-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 录一、工程概况 .31.1 工程概况 .31.2 线路走向概述 .31.3 主要工程量 .3二、编制依据 .4三、施工方案 .53.1 管道干燥、置换的重要性 .53.3 沿线气象状况 .63.4 主要工程量 .63.5 干燥施工方案 .73.5.1 总体施工工序 .73.5.2 开展干燥施工的必要条件 .73.5.4 干燥施工工序 .83.6 注氮置换施工方案 .143.6.
2、1 置换方法 .143.6.2 置换界面检测 .143.6.3 氮气置换作业 .14四、主要施工设备、材料表 .164.1 设备表 .164.2 材料表 .164.3HSE 设备材料 .16五、组织机构及职责 .17六、安全措施 .19七、事故预案 .211、场站、阀室阀门法兰或螺栓处的泄漏的处理 .212、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 .21九、施工记录 .229.1 证明文件 .229.2 验收报告 .229.3 竣工资料 .22十、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1.1 工程
3、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）
4、 ，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2 4#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3 5#阀室 巴州区曾口镇柏垭寺 14.74 6#阀室 巴州区恩阳镇曾家湾 23.05 7#阀室 巴州区渔溪镇 23.56 8#阀室 阆中市龙泉镇金鸡垭 17.37 元坝分输站 阆中市老观镇王家坪 22.2二、编制依据1） 中华人民共和国安全
5、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2005
6、29 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天然气运行管道运行规范 。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
7、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
8、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
9、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
10、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1. 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
11、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，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，
12、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（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-
13、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 62.916 1016*17.52分两段通泡沫球 恩阳河 -元坝分输站
14、53.80 1016*17.53管线干空气干燥平昌分输站-元坝分输站 116.72km 1016*17.5站场真空干燥元坝分输站4 氮气置换 平昌分输站-元坝分输站 116.72km 1016*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
15、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#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
16、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初步擦拭通泡沫清管器鉴定管道干燥程度，多次发射低密度泡沫清管器，降低洼处少量水推成水膜并吸收管道中的残留水。注：本步骤和整体通球相结合完成。3 干燥使用露点-40 干空气微正压吹扫，直到管道出口处的空气露点低于环境温度 5，密封 4 小时。川东北-川西输气联络线工程(平昌元坝段
17、) 干燥、置换方案第 9 页 共 24 页4 验收密闭试验后连续测量空气露点升高不超过 3，且低于环境温度最少 5的空气露点。3.5.2 开展干燥施工的必要条件3.5.2.1 每条要清洗和干燥的管段都应当事先清扫、测径、试压和扫水完毕。3.5.2.2 确保场站在连接到线路之前所有的水和污物都已经清除，连头时应避免工具、石块、过多泥土等杂物遗留在管道内。3.5.2.3 线路站间截断阀室工艺安装完毕（或者主阀与主线路安装完毕） 。3.5.2.4 站间所有截断阀室主阀门处于全开状态、放空阀门先处于全开状态，严禁擅自操作阀室内各类阀门（阀门的全开、关闭要挂上标识） 。3.5.2.5 临时用地、施工审批
18、等各项手续办妥；临时用电、用水、工农关系等协调完毕。施工方案已提交并被批准，各种仪器的质量性能证明书已报送监理单位审核并批准使用。3.5.2.6 与线路承包商、监理、业主代表建立通讯录，确保通讯畅通。3.5.2.7 除水干燥作业所用主要物资全部到位，建立干燥作业供风站；3.5.2.8 由监理对管道干燥前的条件进行预验收，并同意进行除水干燥作业。3.5.2.9 干燥的设备、机具、仪器、人员就位，流程连接完毕。3.5.3 干燥施工现场准备3.5.3.1 现场三通一平进入现场施工道路要提前进行修整，路面要铺撒碎石，路面坡度要小于 30 度，利于大型干燥施工设备的进入。3.5.3.2 人员及设备就位确
19、定开工日期后，在开工前 3 天，设备要先进入到施工现场，操作人员要和设备一起进入现场，作好设备的修复和调试，项目主要管理人员要作好项目的各项前期准备工作，工程开工时提前进入现场。3.5.3.2 干燥流程连接在监理工程师下达开工命令后，根据现场情况作好设备的摆放，设备摆放好后，进行干燥流程连接，流程连接好后，要进行压力试验，试验压力为设备最高压力值，确保流程连接正确，无任何泄漏。3.5.4 干燥施工工序川东北-川西输气联络线工程(平昌元坝段) 干燥、置换方案第 10 页 共 24 页3.5.4.1 初步擦拭站间管道整体连通后，采用简易干燥与整体通球相结合的方法完成此步骤。向管道中发送一组泡沫干燥
20、球及 PIG 清管器，由压力为 0.20.5MPa 的干空气推动，鉴定管道干燥程度及整体通球效果后再进行下道工序。3.5.4.1.1 发球操作程序（1）发射清管器（干燥球）a.发送清管器前，线路各阀室主阀开启，旁通、放空阀处于关闭状态，最后检查发球筒是否符合通球条件。b.打开 2124 球筒放空阀，确认球筒无压，打开球筒快开盲板，按要求把干燥球送入球筒底部变径处，将干燥球在变径处塞紧无误。由于管线段为山区，我们选用一组 5 个干燥球和 1 个 PIG 清管器。c.关快开盲板，装好保险安全装置，确认元坝分输站末端放空。d.关 2124 球筒放空阀打开 2125 进气阀全开 XV-2109 阀关2108、XV2107、2126 阀通过进气 2125 阀注干空气发送清管器。e.5 分钟后确认干燥球发出。f.干燥机组卸载，开 2124 球筒放空阀泄压至零，打开快开盲板，检查清管器是否发走。（2）5 个干燥球为一组，单个泡沫球体发射，PIG 清管器放在最后一次发射，重复以上程序。（3）完成以上程序后，开始通球，每 30 分钟记录一次通球压力。平昌分输站清管器（发球）示意图
