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1、德阳至中江燃气管线工程清管、试压、干燥、置换方案编 制： 审 核： 审 批： 胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司成都分公司2014年4月9日1、概述1.1编制依据1.1.1国家和行业有关施工规范；1) 城镇燃气技术规范 ( GB504942009）2) 城镇燃气设计规范 （GB500282006） 3) 石油天然气工程设计防火规范 （GB501832004）4) 石油天然气工业管线输送系统用钢管（GB/T97112011）5) 城镇燃气输配工程施工及验收规范 （CJJ332005） 6） 工业金属管道工程施工规范 （GB502352010）7） 工业金属管道工程施工规范 （GB5023520
2、10）8） 现场设备、工业管道焊接工程施工规范（GB506832011）9） 承压设备焊接工艺评定 （NB/T470142011）10 油气输送管道线路工程抗震技朮规范（GB504702008）11) 无损检测、金属管道熔化焊环向对接接头射线照相检测方法 (GB/T126052008)12) 承压设备无损检测 第2部分：射线检测(JB/T4730.22005)13) 天然气管道运行规范 （SY/T5922-2003）1.2 编制范围1.2.1制作安装临时发球、收球简易装置1.2.2清管、管道强度试压、管道严密性试压1.2.3管道干燥、置换1.3、编制原则1.3.1 认真贯彻执行国家基本建设的方
3、针、政策，严格执行基本建设的有关规章、规程，科学地安排施工顺序。1.3.2因地制宜、就地取材、尽量利用当地的人力、物力节约资源。1.3.3 精心组织进行现场施工，节约施工用地，组织文明施工。1.3.4 认真搞好工程施工安全环保。1.4 编制主要任务1.4.1 确定清管、试压、干燥、置换前必须完成的各项施工准备工作。1.4.2 根据工程设计及现场实际情况确定器材物资施工队伍的组织方案。1.4.3从施工的全局出发，确定技术上先进、经济上合理的施工方法和技术组织措施。1.4.4 编制技术经济、质量、安全环保生产技术措施。1.5 编制目的1.5.1 确保工程施工按照设计及现场实际进行，并达到工程建设质
4、量要求，使之工程竣工后能安全顺利地运营。1.5.2 确保工程施工安全环保，避免发生重大机械、人身、伤亡事故。2、工程概况2.1概况德阳至中江燃气管线工程第一标段起点为黄许首站、终点中江门站，线路长度约32Km，全线设有截断阀室2座。管道外径为323.98 3PE加强级防腐管、材质为L245N，输送介质为天然气，采用常温输送。线路沿线地貌主要为平原、少部分为丘陵。平原地带水田主要为水稻田和菜地，部分为旱地，主要为林地。丘陵地带主要是林地和水田。沿线在管线埋深范围地质为土层一般大于4m、部分地段有少量石方其余地段多数为赤尖石。本次清管试压分段进行,即DZ001号桩至DN180号桩,长度约18.8公
5、里；DZ180号桩至DN357号桩,长度约13.2公里；本工程清管采用清管球进行,利用压缩空气为气源，推动橡胶清管球作为清管方式，试压介质采用洁净水， 干燥采用干空气干燥法，原理是在管线除水清管作业完成后将经过干燥的空气（水露点低于-40）注入管道，吸收管内残水达到干燥管道的目的。 管线置换注氮采用液氮槽车及气化车一套，制氮能力800Nm3/h，将制出的氮气送到需置换的管线。2.2清管试压、干燥、置换日期安排2.2.1、为保证本次清管、试压、干燥、置换按照计划工期完成，特编制本计划工期。2.2.2、计划工期起止时间为2014年4月15 日2014年 5月15日，共计30天。2.3清管、试压、干
6、燥、置换设备机具一车辆1皮卡车辆22双排座施工车辆2二焊接、切割设备1一体化焊机台22焊条保温筒台23砂轮机100台64气割设备套2三动力设备1空气压缩机30m3/min台22风冷型高效空气冷却器FH-100/8台13高效分离器SLY-100/8台14微热再生空气干燥器WZG-100/8台15粉尘精滤器LF-100/8台16天然气露点仪套17地温测试装置套38柴油发电机50KW台29氮气槽车 10m3/台台210汽化器800m3/min台111多级离芯泵10m3/台台212注塞式打压泵3m3/台台1四其他110MP压力表YTN-100（150）1.6级只42压力表截止阀DN65 PN35套43
7、简易发球筒377套14简易收球筒377套15泡沫清管球325只46橡胶清管球325只87灭火器只83、项目组织机构3.1清管、试压、干燥、置换指挥小组为保证清管、试压、干燥、置换作业能顺利、安全投入运行，特成立“清管、试压、干燥、置换施工领导小组”，其具体组成如下：现场总指挥：赵华现场副总指挥：梁总现场技术、施工负责人：雷礼斌(TEL：)现场安全监护人：青怀相、高玲、李清华 应急抢险小组：干九宏、赖东尔 现场医护小组：当地医疗人员现场车辆配备：3辆3.2清管、试压、干燥、置换现场工作指挥小组各成员职责现场施工总指挥职责（1）对清管、试压、干燥、置换现场工作实行全面领导及管理；（2）促使清管、试
8、压、干燥、置换现场人员各司其职，在规定的时间内保质保量安全高效的完成施工任务。现场技术负责职责（1）负责工程项目的全面技术管理，是工程技术第一责任人。（2）贯彻执行本工程各项技术标准和施工规范。（3）解决现场技术、质量及HSE问题。（4）监督检查清管、试压记录资料的收集整理。现场施工组成员职责协助现场施工指挥、现场施工负责对清管、试压现场工作实行管理；（1）具体负责清管、试压记录资料的收集整理归档。现场应急小组成员职责（1）对清管、试压现场安全应急工作实行管理；（2）对清管、试压现场安全工作实行工作的监理检查；（3）具体负责清管、试压现场安全应急工作的实施；（4）负责制定清管、试压现场安全应急
9、工作措施。4、清管、试压、干燥、置换方案4.1、清管、试压、干燥、置换技术要求（1）、管道清管确保清管球装入临时发球装置、临时收球装置已制作好；干燥、置换临时管道安装完毕（2）、管道试压前对试压所用的管件、阀门、仪表等进行检查和检验，合格后方准使用。（3）、试压前应在管道首末两端安装压力表和温度计，其安装位置必须在无阳光照射处，压力表精度不低于1.5级，温度计分度值不小于1。（4）、试压所用的设备应有良好的性能，环保、安全可靠。4.2清管步骤：制作临时收发球筒 清管发球装置 临时清管接收装置收球筒和发收筒采用37710mm钢管自制而成，临时收、发球筒制作时，焊缝应进行无损检测合格方能使用。4.
10、2.1清管方法： 线路分段进行清管，DZ001号桩至DN180号桩为段,长度约18.8公里；DZ180号桩至DN357号桩为段,长度约13.2公里；4.2.1.1清管球的选择该管线采用清管球清管， 采用清管球2个。清管球过盈量按管道内径过盈量的6%计算：R=r（1+6%）R清管球直径r管道内径（注：3237.1管道 r=308.8mm）经计算，清管球直径R=327.3mm。4.2.1.2清管前准备工作该管线清管利用空压机产生动力空气作为推动动力源。在清管段管道两端应有安装临时收发球筒的预留位置，放气口要尽量靠近盲板。在发送端应有压力表接头。(先对DZ180号桩至DN357号桩进行清管，清管设备
11、放在涌泉门站，清管合格后再对DZ001号桩至DN180号桩进行清管)4.2.1.3清管球的发送和接收A把清管球放入发送端管道内，启动空压机，打开阀门向管内输入空气，空气压力尽量控制在0.30.8MPa间.在清管球离开发球筒3分钟后,暂停通气。B接收端是临时接收筒，可将管内积水排入临时水沟，清管球直接进入接收筒，最后在收球筒取出清管球。C管线截面积：（按壁厚323.98钢管计算）：S=R2=(0.323920.008)2/4=0.074m2；按1台空压机约11m3/min供气量，0.3MPa压力下、球行走速度，每秒钟行走速度：11/(30.07460)=0.83m/s；每小时行走速度：0.833
12、600=2988m/h=2.988Km/h；4.2.1.4清管时可能出现的问题及解决方法清管时，容易发生卡、堵清管球的现象，此时应分析问题的原因。第一、当管道内泥沙过多或有异物：当压力超过2.0Mpa时，末端的排气口无空气排出，即为堵球。此时应停止加压，根据空气压缩机排出的量和运行时间确定清管球的位置，并将管道内压力降为常压后，割断管道，清除管内泥沙或异物后，将管道重新连接在进行清管施工。第二，当管道内有异物或清管球损坏，压力表在某个位置的停留时间过长，末端排气口的排气速度较长时间没有明显变化时，清管球的位置无变化时，为卡球。此时应二次灌球进行处理4.2.1.5清管主要技术要求A清管时最大压力
13、不得超过管线设计压力即4.0MPa。 B清管时应设临时清管收发装置，该装置周围50米范围内不得有居民和建筑物。C打气要缓慢进行。D管道清管前，在管道打压起点安装压力表，压力表应经过校验，精度不低于15级，并在有效期内。4.3、试压方案管道强度试压为设计压力的1.5倍,即6.0MPa，严密性试压压力为4.6 MPa。先对DZ180号桩至DN357号桩进行分段试压，合格后再对DZ001号桩至DN180号桩进行试压。4.3.1 管道分段上水因该段高差大,涌泉门站高程为453m，DZ214桩高程为715米，高差达到262米，为了避免管道试压超过设计的2倍压力，必须对管道进行分段试压，我方在DZ239桩
14、进行切割分段，见下图： DZ239桩管道安装时，先对DZ239桩至DZ180桩管段里面放入一颗橡胶空气隔离球后再焊接封头，橡胶空气隔离球必须与焊接封头保持1米的距离，焊接封头时才不会烫伤橡胶球。 DZ001号桩至DN180号桩管道取水点位于DZ40桩人民渠旁，管道上水后分两端进行，上水处先进行预制管段。见下图：4.3.2 管道注水A.水压试验用水内不得加入化学药剂。B.注水泵要安装在不漏润滑油或燃油的槽内，防止液体进入地表水域或污染土壤。泵的吸入口放在带有过滤网的箱内，放置的深度要避免空气和水一起吸入泵内。通过带有过滤网的注水泵消除有机物或特别物质。C. DZ180号桩至DN357号桩取水点位
15、于涌泉门站水池内，DZ001号桩至DN180号桩取水点位于人民渠见下图； D.在注水前，要对以下部位进行最后检查，确认：所有管子和螺栓接头不漏水。 试验接管装配得当。 泵和压缩机工况良好。 按注水速度注水时，水源供应充足。 注水作业时，在试验管段的末端要备有排水和放气点。在注水过程中，准确记录注水压力、注水体积、环境温度、地表温度、管壁温度及入口水温度。上水时，专人对整个线路进行巡逻，上水两端设置50m隔离带，注明“管道注水，请远离”等标示，一旦发现泄露立即停止上水，并进行检查，泄露问题解决后才能再次上水。注水清管球的行走速度加以控制，防止下山坡段注水清管器速度加快，保证在注水时注水清管球后面
16、的水流不会中断。要保持注水清管球有充足的背压(通过注水清管器行走时，在接收端控制卡箍闸阀的开关大小来实现，同时根据试压管段纵断面标高情况)以便控制清管器的行走速度。要计算注水清管球的估计到达时间。在接收段，通过排水管排除冲洗水，一旦看到清管球到达便立即关闭排水阀。清管器前面的空气使用放气阀排掉。4.3.3 管道升压缓慢地增加试验压力，达到管线试压段最高点的的30%，停止稳压30分钟。检查所有的管件和连接段，看是否有漏水情况，检查压力表指针读数，是否有压降，继续增大压力至试验压力的60，再检查漏水情况和系统的完整性；若无漏水，然后继续增升压至6.0MPa进行强度试验。4.3.4管道强度试验压力稳
17、定后，试压管段进行1小时的强度试验，每5分钟记录一次压力的读数。试压期间如果发生管道破裂，要进行修补，而后要重复进行压力试验，直至试压达到要求为止。4.3.5 管道泄压试压经过检查员验收通过后，要根据规定，尽快按照一定的速率减压，防止引起颤动。减压的整个过程中要特别小心。要缓慢地开关放水阀，防止水击荷载损伤组装管道，阀门一定不要完全打开降压。4.3.6 管道排水管道排水采用清管球方式排水。先打开排水阀，利用地形的自然高差压力，将管道内的水排出。然后用清管球清管排水。管道排放位置DZ180号桩排水渠内4.3.7管道严密性试验管道扫水完毕后对管道分段位置进行连接，焊接进行射线检测，检测合格后进行严
18、密性试验，试压介质采用压缩空气，压力应缓慢上升，当压力上升至试压压力1/3和2/3时，试验压力时应分别暂停升压，稳压30min，检查无异常情况后再升压至试验压力；等试压管段两端压力平衡后，记录此时的压力、温度和时间，严密性试验压力稳压持续时间为24小时,每小时记录不应小于1次,当修正压力降小于133Pa为合格。试压合格后，卸压应缓慢进行。避免卸压过快造成扰民现象。4.4、干燥方案管道干燥施工采用干燥空气干燥法。线路管道规格为3238，管线全长为32km，采用全线贯通整体干燥。4.4.1管道的干燥（1）施工前期准备及施工总平面布置管道干燥施工的前期，在干燥施工机具和设备安装前应首先完成场地平整，
19、道路疏通，并对设备进出场道路的安全防范距离进行规划和检查，若不符合要求，要提前重新修整。现场平整规划好后，将运到的机具设备进行现场布置就位。（2）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。（3）对干燥管段上的所有阀室进行检查，确认干燥管段上所有阀室的截断阀处于全开状态。（4）将所有干燥设备（包括空压机、空气干燥机、各型清管器等）及辅助材料运至干燥现场，利用管线两端的收、发球筒实施干燥施工，（收发球筒由油建施工队负责安装完成），压缩空气的进气口利用收发球筒上的放空和排污接口,来作为通球扫水、干燥置换的进气口，将空压机组与干燥机设备与连接管线安装就位。干燥施工时在干燥管线首端安装空
20、压机组和干燥机组，施工第一阶段要进行扫水效果检验，即检查干燥、置换扫水结果，因此，设备布置和安装就位后，先不连接干燥器，管道直接连接空压机，待扫水效果检验完成后再连接干燥装置。A、清管器的检查和装填：根据清管器的用途不同，用皮碗清管器排水后，使用泡沫清管器，直到泡沫清管器的自重不能大于10%为合格。为防止清管器在使用中发生损坏问题，在各清管器使用前应对清管器的情况进行检查。主要检查其各部的连接紧固情况，聚乙烯碗、聚氨脂泡沫表面有无制造的缺损、夹胶等。对需要再次使用的清管器，应视其磨损情况并报经监理检查同意后，再重复使用。发球作业时，全部采用发球筒上的球阀控制，实现清管器连续发送和接收。发球端的
21、清管器装填和收发球端的收球要遵循严格的操作步骤。B、干燥机组的安装：干燥装置为撬装式，被干燥管道进口端干燥空气检测的露点检测仪安装在干燥装置出口上，可以对装置出口的干燥空气进行在线检测。各设备间连接的管道为DN65管道连接。设备安装完成后应对干燥机组的安装各设备、机具、临时连接管道、仪表进行安全检查，检查内容应包括所有的管材、管件和阀门的规定压力等级，尤其应注意对所有的管件、接头和阀门安装连接情况进行检查，以避免事故的发生。收发球筒、干燥机组及连接管道等连接完毕后应进行全面的检查，检查其连接的正确性和安全可靠性，合格后方可进入下一步的施工作业。（5） 按照空压机和空气干燥器的操作要求，对系统进
22、行调试，使干燥器排出空气露点达到-40以下。4.4.2管道扫水扫水效果检验的目的是检验上一施工程序是否符合标准，能否进行干燥施工。若扫水不彻底，将大大延长干燥工期，因此，扫水是否彻底是干燥的重要条件。 检验方法：用压缩空气推动一枚软质聚氨酯皮碗清管器和泡沫清管球，清管器和泡沫清管球运行速度约3.6-7km/h，若接收到的泡沫型清管器未推出明水且没有颜色变化，清管器的增重不超过自重的10%，证明扫水效果符合干燥条件。若扫水效果检验未达到标准，报业主审批，决定是否再进行扫水施工。再次扫水施工并检验合格后，经现场监理认可后方可进入下一步的施工。 扫水前泡沫球称重 扫水后泡沫球称重4.4.3管道干燥施
23、工 管道干燥设备进气口连接在发球筒上的放空阀处。A、干燥施工工序第一步：初步干燥用低压、大流量干燥空气露点低于-40的干空气对管道进行不间断长时间吹扫，直至干燥段出口处的空气露点达到于0时即可结束这一步骤。这一阶段使用的干空气指标是：空气流量：36004800m3/h；露点：-40； 压力：0.05MPa；温度：常温。第二步：深度干燥继续用露点-40的干空气对管道进行微正压（0.050.07MPa）吹扫，此时管道中的干燥面将从头至尾展开，对干燥系统内的站场、阀室管线等部位进行干空气吹扫，直到管道出口处的空气露点达到-20时，深度干燥结束。达到验收条件，干燥结束。这一阶段使用的干空气的要求是：空
24、气流量：36004800m3/h；露点：-40； 压力：0.050.07MPa；在整个干燥过程中，应监测以下工艺参数：（1）管道进口处以及出口处空气的压力、温度、环境温度和露点；（2）管道进口处空气的流量及干空气总量；（3）每道工序所用的时间。B、管道干燥的操作方法及要点 a、干燥机组调试：在干燥机组运行开始时，应进行机组系统调试，操作干燥装置的控制柜，使干燥机组吹扫一小时并正常工作后。空压机排量达到30m3/min，提供给干燥器0.5-0.8MPa压力，操纵干燥器控制柜，使干燥器循环，出口露点达到-40以下时再进行管道吹扫干燥1小时。干燥设备b、干燥机装置操作方法：连接干燥设备及管线，向管线
25、内注入露点为-40的干燥空气，压力在0.05 MPa以下。 c、空气露点的检测：进口端的空气露点检测仪安装在干燥装置出口端的管道上，也可以用便携式露点仪在发球筒上的仪表取样阀上取样检测；管道出口端用便携式露点仪露点检测仪在收球筒上的仪表取样阀上取样检测。若干线阀室的气液联动球阀干燥检测，也使用便携式露点仪露点检测仪检测。测量管线末端的露点，如果管线末端有灰尘吹出，则停止测量，待出口处排出的气体没有灰尘时再测量出口处的露点。 露点检测在收球筒上的压力表考克处。采用便携式露点检测仪进行检测D、管线干燥施工时间施工时间计算方法为：（1）管内水膜总水量计算：式中： 管道内水膜总水量，kg； 管道直径，
26、mm； 管道长度，km； 管道内的水膜厚度，mm； 水的密度，kg/m3；（2）干空气的干燥能力： 式中： 干空气干燥能力，kg/h； 环境温度下饱和空气的含水量，g/m3； 露点为-40干空气的含水量，g/m3； 所通干空气的流量，m3/h；（3）管道干燥时间：T = (-m1 )/ 式中： T 干空气干燥时间，h； 管道内水膜总水量，kg； 干燥结束时管道内存留水量，kg；m1= H1 *体积/1000 干空气干燥能力，kg/h； （4）相关参数取值如下：干燥合格标准要求为出口露点-20，干空气流量=4800m3/h，水膜厚度=0.1mm，露点为-20干空气的含水量H1=1.079g/m3
27、，露点为-40干空气的含水量=0.1757g/m3，环境温度（17）下饱和空气的含水量=14.74g/m3；管线施工时间如下：管道323.98 管道干燥32km；=3.14323.967.250.110-31000=3254kgm1= H1 *体积/1000=1.0793.14(0.3239-0.0126)/2267250/1000=5.52kg=(14.74-0.1757)10-34800=69.9kg/hT = (-m1 )/ =(3254-5.52)/69.9=46小时（约2天） 4.5置换方案管线干燥结束后，采用氮气置换管线空气。管道置换时，设备连接在发球筒上的放空阀处。4.5.1置换
28、要求（1）所注纯氮的纯度要求：不低于99.95%，且其他腐蚀性组分应符合要求。（2）管道内氧氮气体百分比小于2%（即氮气含量大于98%），并且管线末端连续三次检测（每隔5min）含氧量均小于2%时为置换合格。检测在收球筒上的压力表考克处。（3）结合天然气管道运行规范（SY/T5922-2003）要求,综合考虑各种因素，本工程推荐置换速度为34m/s。（4）注氮置换作业中，应对氮气对空气的置换进行检测。即采用氮气推空气，氮气的置换空气,放空气体测定的含氧量小于2%为合格。（5）置换放空应设置在宽广的地带，放空区周围严禁火源及静电火花产生。4.5.2置换准备（1）确认管道与站场安装已全部完成，管线
29、前期工作已全部合格，沿线通讯设施可投入使用。实施充氮保护的人员、设备、机具、材料、监测仪器已到现场。（2）现场准备：安装压力表、测量设备，配备氮气车、所需材料配备到位。（3）设备仪器 液氮罐车5辆液氮运输车，12m3/车(每立液氮转换660立汽氮)测氧仪1台用来测量气体含氧量液氮气化器：将液氮气化，参数如下：排气量：800m3/h，最大排气压力：2MPa氮气纯度：99.99使用数量：1台注氮量及时间确认：3238管线全长为32km氮气量=3.14(0.323-0.0122)/22672502（氮气注入压力0.2MPa ）=3853m3 时间：3853m3制氮能力667m3/h5.7h（1天）
30、4.5.3注氮流程和操作方法在末端取样口取样分析。具体操作步骤如下：（1）注氮车队到施工现场后，按照规定的位置就位；（2）按照注氮作业原则连接氮气发生车、相连的管线、仪器仪表至注氮口；（3）注氮操作：检查所有准备工作完成后，布置好各放空点流程，逐渐打开注氮点阀门，开始加注氮气。注氮速度控制600 m3/h，氮气在置换管道中的流速约3-5m/s；（4）氮气置换空气：利用氮气对空气管道进行置换，用化学分析法在末端取样检测。（5）当完成要求注氮量后，注氮车停止注氮。关闭阀门，恢复拆除注氮接头及其连接管线，管段、阀门。（6）拆除注氮车附属设备等，注氮车离开施工现场，清理现场卫生，完成注氮作业任务。4.
31、5.4合格标准：管道内氮气浓度大于98%为合格。(含氧量低于2%为合格)采用便携式含氧分析仪进行检测5、施工中的HSE（健康、安全、环保）管理5.1、总则 认真贯彻执行石油工业安全生产管理规定，及本公司关于安全的各项管理规定，推行HSE管理，确立项目经理为HSE管理第一责任者，并承诺：遵守健康、安全、环境的法令法规，尊重当地民风，确保安全生产，不断提高群体健康水平，承担保护环境义务，尽全力预防污染，符合当地水力设施和水土保持的要求。5.2、方针 坚持“教育为本、科技先行、安全第一、预防为主”的方针，始终把健康、安全、环境摆在首要位置，纳入各级领导的议事日程，正确处理健康、安全、环境与效益、进度
32、、质量和生产的辩证关系。提高全体施工人员对事故的防范意识和防范能力，做到全员参与、全过程防范、系统处置、确保安全生产。5.3、施工中具体实施（1）开工前必须对施工班组进行技术交底，并对全体施工人员进行健康、安全、环境教育。及时有效地发现和消除隐患，使事故率逐年降低；创造良好的工作和生活环境，确保员工的健康与安全，实现安全生产；尽可能减少环境污染，保护生态平衡，把对环境影响降低到最低程度；努力实现无事故、无污染、无身体伤害，（2）为了不影响当地居民的休息，尽可能在白天施工，在放空时，采取定点排放，尽可能减少环境污染。（3）根据现场实际情况，为了确保安全、顺利实清管、试压施工，特采取以下安全措施及规定：a、对施工人员进行安全说明，提高安全意识，规范操作方法步骤。b、严格执行有关安全规定、规范操作，主动接受上级主管部门监督。c、安全负责人现场指挥，严禁各类违反安全操作的行为发生。d、现场配备足够数量的消防器材以及施工警示牌，作业点围警示带。e、设立安全警戒区，在升压过程中，工作人员不得上线检查，沿线30米范围内划为禁区，不准无关人员、车辆以及牲畜进入禁区。f、非现场施工人员全部撤离试压施工现场。g、现场应急小组对试压现场安全工作实行工作的监理检查，出现安全问题，由施工现场负责带领指挥现场应急小组进行安全应急工作措施。