徐州市天然气利用工程高压燃气管道工程(高压阀室至陇海铁路)清管、试压、干燥方案编制:审核:江苏金卓建设工程有限公司徐州项目部二00八年九月一日一、编制依据1.资料图纸:徐州天然气利用工程设计总说明;2.《城镇燃气输配工程施工及验收规范》(CJ33-2005)(J404-2005);3.《石油和天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY/T4079-95。
二、工程概况本工程管道输送介质为洁净的天然气,设计压力为2.5MPa,管道材质为L360NB 螺旋缝埋弧焊钢管(SSAW)线路长度1.330km;管径为φ610,壁厚9.5mm。
全线采用埋地弹性敷设。
现已组焊、防腐、下沟、回填完毕,已达到通球、试压、干燥条件,为确保管道通球、试压安全顺利进行,特制定此方案。
三、清管、试压、干燥分段本线路工程,根据规范要求及施工现场实际情况将管线整体试压:四、清管试压措施1.清管试压准备工作⑴清管试压流程通球清管→强度试验→严密性试验→通球扫水→干燥⑵清管试压应注意试压场地地形平坦,有进场道路、便于停放设备及后续连头施工;2.清管、试压前的准备⑴对压风机、试压泵进行维修保养,使其运转良好;⑵准备试压材料、机具,如压力表(附表座)、卡箍阀、针形阀、高压胶管、温度计、无缝钢管(ф108×7);⑶根据试压点地形及水源情况,采取洁净水作为试压水源;3.清管措施⑴清管球的选择清管选用能通过R=5D(D为钢管公称直径)弯头的四皮碗碟式球,皮碗材质采用聚氨酯材料,选用带定位装置的电子清管器。
清管器的过盈量应控制在5-8%。
⑵收、发球筒的制作a.收、发球筒直接采用φ610×9.5短节焊接制作而成。
制作示意图如下:进行局部补强,并且保证焊接部位的焊缝焊透,不出现焊接缺陷。
发球筒示意图⑶椭圆形封头的选用计算根据管道的设计压力、管道直径及管材材质,选用16MnR的钢板冲压制作标准椭圆形封头。
封头焊接采用手工下向焊,焊条选用E6010。
焊接前按照规定对封头端的内坡口进行削薄处理,焊接时焊工应认真操作,保证焊缝的焊接质量。
⑷清管1.在发球端应平整15m×20m场地,以停放设备;2.将1只清管球放进管道,并且至少保证有1个皮碗已经进入主管道。
3.使用压缩空气进行通球清管,采用1台1Mpa,6m3/h的压风车送风。
先将风管接通阀门,大约10~15min后关闭阀门,然后打开阀门进行放空,拆除盲板法兰将第二只清管器安装入主管道,再将风管接通进行送风。
4.清管球的启动压力大约为0.12~0.13 Mpa,正常运行压力为0.09~0.11 Mpa。
5、球运行时应观察压力表,做好压力记录。
6.球一旦发生卡阻时后的,可逐步提高压力,但最大不得超过工作压力。
7、通球时间的确定:通球时清管器正常运行推动压力以0.2MPa计算,考虑压风机的有效率为80%,采用1台6m3/h 压风车送风,这里就不再另行计算。
计算公式如下:全线6.3公里Φ610管线在标准状态下的计算容积VB=1727.3m3(按管道壁厚9.5mm计算)V B=V1×L1 (式1)=3.14×((D-2δ)÷2)2×L1=3.14×((0.61-2×0.0095)÷2)2×6300=1727.3m3注1: V1 —每公里Φ610管线计算容积(m3)D —管线直径(m)δ—管线壁厚(m)L1 —管线长度(Km)根据PV=nTR 可得当温度不变的情况下,压力由标准大气压下(按0.1MPa计算)升至0.2MPa时,其需求的压缩空气体积V2=2VB=3454.6m3 则:t=V2/(60·P·η) (式2)=3454.6/(60×6×80%)=12h注2:t — 所需升压时间 (h )V2 — 所需压缩空气体积(m3) P — 压风车总排量(m3) η — 压风车效率 4. 试压措施⑴采用2台潜水泵充水,水充满后,再用2台多级柱塞泵补水升压,用上海50发电作电源完成充水⑵充水a.充水见下示意图:已充满,即可关闭排气阀,停止充水泵,开启增压泵注水升压。
⑶试压步骤及合格条件a. 强度试验压力为设计压力的1.5倍(3.75Mpa ),严密性试验压力为2.875 Mpa 。
应分阶段升压,试压时先升至30%强度试验压力,稳压15min ,再升至60%强度试验压力,稳压15 min ,稳压期间对管道进行检查,无异常现象,升至强度试验压力70%,进行双减压操作,对管线内的空气含量进行测试,试验段内空气含量不超过2%,认为含气量合格,继续升压至强度试验压力,稳压4小时后,观察1小时无压降,强度试验合格。
经业主、监理确认合格后将压力降到严密性试验压力2.875 Mpa ,进行严密性试验,稳压24h 不泄露为合格。
b.通球扫水:压力试验合格泄压到常压后,开启压风机用风推动扫水球扫除管道内的水。
试压水排至李庄高速桥,经排水渠排除。
管线通球扫水后,通海棉球进行管道干燥。
c.为保障试压顺利进行,沿线设两个通讯点,以便掌握试压情况,在升压过程中,工作人员不得沿线检查,在试压过程发现问题,应将压力降至0.02MPa 以下(不得出现负压)方可进行焊接作业。
排空接增压泵d.升压、稳压过程要及时作好记录,经业主及监理签字认可。
e. 试压时间压力升至试验压力所需时间约为48小时(约2天)。
T= V1·L2·P2∕(V2×60×η)=1780.3×6.3×3.75∕(70×60×0.8)/2.5=48h注:T —所需升压时间(h)V1 —每公里Φ610×9.5管线计算容积(m3)L2 —管线长度(Km)P2 —试验压力3.75MPaV2 —试压时每分钟压风车总排量(70m3)η—高压泵效率(取80%)五、干燥措施1.干燥球的选择为了尽可能的使管道达到干燥,本次开始干燥时先从首端发球筒放入一个干燥球,当第一个干燥球运行2小时后,放入第二个干燥球,依次类推,放入第三个干燥球。
干燥球为无外涂树脂的聚氨酯发泡体,具有良好的吸水性。
它的目的是将管内的湿空气用干空气置换出来以加快干燥速度,并且干燥球本身也有很好的吸水性,它可以吸附管壁上以及管道低洼处的液态水。
2.操作步骤:干燥流程图⑴检查发送装置上各连通阀门是否关严,首端至末端的所有阀室球阀是否全开。
⑵关闭干线放空阀,打开发球筒上的放空阀进行放空,确认发球筒压力为零。
⑶打开盲板,把干燥球送入球筒底部大小头处,将干燥球在发球筒大小头处塞紧。
⑷关闭盲板,装好保安装置。
⑸关闭发球筒上的放空阀,打开收球筒上的放空阀,打开首末端压力表阀门,打开收球筒上的排污阀。
⑹通过发球筒上的进气阀注入干燥的压缩空气,发送清管器。
⑺首站清管器发出前,打开末端排污阀。
⑻当干燥球进入收球筒后,首端继续通干燥空气。
末端用露点测试仪测量从管内吹出的空气的露点。
⑼关闭末端主线球阀,打开收球筒上的放空阀,当确认筒内压力为零后打开盲板取出干燥球。
⑽关闭收球筒上的盲板,打开主线球阀。
⑾当从末端收球筒上的放空处测量的气体的露点达到15℃时,关闭末端放空阀,观察首端压力表,当管内气压达到0.2MPa时停空压机、干燥机,关闭首端进气阀,系统进行保压,两小时后进行复测,如果复测合格则本段干燥合格;如复测不合格则需要从首端继续通干燥空气直到合格为止。
3.技术要求⑴用压风机以空气为动力推动清管器进行清管,为了达到更好的干燥效果,将速度控制在每小时2Km左右。
⑵发球筒首端装有压力表,每间隔10~20分钟记录压力表数据,掌握清管器运行情况,出现问题及时处理。
⑶在中间站点分布监控点,以监测清管器通过情况,及时准确掌握清管器通过个站点情况。
⑷干燥合格标准:干燥后,对排出的空气进行露点测定和记录,干燥后排出气体水露点应连续4小时比管道输送条件下最低环境温度至少低5℃,变化幅度不大于3℃,空气中水含量低于0.822g/m3为合格。
管道干燥结束后,如果没有立即投入运行,宜充入干燥氮气,保持内压大于0.12-0.15MPa(绝压)的干燥状态下的密封,防止外界湿气重新进入管道,否则应重新进行干燥。
六、HSE管理措施1.清管、试压、干燥前应对参加施工人员进行技术交底和安全教育。
2.试压用的阀门、压力表及其它管件均经过校验,符合安全要求。
3.试压装置安装的所有阀门及管阀配件应满足试验压力强度要求,压力表选用和安装必须符合要求,有出厂合格证书和计量检定标记,并有铅封,压力表量程应为试验压力的1.5~2.0倍。
4.试压区域50m内不得有非试压人员,因此试压过程中应布置安排巡线人员,尽量控制进入管线试压区域的人数,引导行人和车辆避开试压区域;在管线经过的各个路口根据实际情况设置警示标志。
安排足够的车辆和人员进行巡线检查。
试压期间应安排专人值班,且不得擅自离岗,无关人员不得入内。
5.清管试压期间应作好宣传工作,无关人员不围观,不在管线两侧动土。
6.阀门安装时,紧固螺栓必须均匀拧紧,开关阀门时,不得面对手轮,观察压力表时,不得正面对表盘。
试压期间,值班及施工人员严禁位于封头正前方。
7.放空点应选在空旷地带,且不准对路口和行人。
8.放压时施工人员应戴保护耳塞,避免气流噪音损伤听力。
9.放压时操作阀门人员不得正面对阀门手轮,应保持一定的距离。
10.巡线时巡线人员与管道的距离间距≥6m,设备与管线的距离应≥10m。
11.升压过程应缓慢进行,发现泄漏应泄压处理,出现异常情况及时上报处理,不得带压进行修补工作。
12.试压及稳压期间严禁采用任何物体敲击管道。
13.试压、清扫过程应统一指挥,配备通讯工具保持联系。
14.试压、清扫全过程应有值班车辆,以便应急处理各类事故情况。
15.清管排出的污水不得随意排放,应排放到事先指定的位置。
五、施工组织机构1.领导小组组长:徐今山副组长:赵勇成员:陈宾、马吉良、马瑞刚2.作业人员安排:管工3人;电焊4人;火焊1人;电工1人;其他6人六、清管、试压机具、材料一览表七、紧急事故处理预案1.成立紧急事故处理小组,负责对出现紧急事故后的处理指挥。
组长:徐今山副组长:赵勇成员:陈宾、马吉良、马瑞刚2.现场发生紧急事故时,在小组成员不在现场的情况下,应立即报告紧急事故处理小组,在小组成员未到时,应该视情况采取必要的防范措施,避免事故的再次扩大。
3.现场施工人员应该配备必要的通讯和交通工具,在出项紧急事故时可以及时进行联络或撤离疏散人员。
4.施工现场设置安全警戒标示,隔离标识,出现紧急事故时及时隔离施工现场,并有专人值班,无关人员不得进入施工现场。
5.施工现场配备急救药品,物品,出现轻微或较重伤害事故时能先进行简单处理,等待救护人员的到来。