【正文】 掃、強度試驗、嚴密性試驗等工序，管道內(nèi)沒有活動部件，不可能因運動、撞擊產(chǎn)生火花。為了盡可能減少靜電帶來的危險，我們在管網(wǎng)的置換操作中，采用嚴格控制管網(wǎng)壓力，降低流速、流量的辦法，盡可能地減少靜電的積累。 通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，必須保持一定的置換流速才能杜絕置換中的分層現(xiàn)象。直接置換：將天然氣直接通入管道中，天然氣與待投產(chǎn)管道中的空氣直接接觸，直至天然氣完全取代空氣；或用空氣直接通入管道中，空氣與待拆除管道中的天然氣直接 接觸，直至空氣完全取代天然氣的置換方法稱為直接置換。 (9) 放散口高出地面 以上。 (1) 置換前必須進行風險評估。 停氣和吹掃組織機構人員分工 領導小組 組 長：曾茂林 張 波 周 勇 副組長：茍小平 曾華山 組員：王 光、黃 坤、陳治見、江叔安、王會強、茍明、朱喜平 、許永峰 組長職責： 審批停氣吹掃案； 審批停氣吹掃作業(yè)期間上報的各種臨時性問題解決方案 負責停氣吹掃方案的實施，由組長統(tǒng)一指揮各組行動； 負責解決解決置換期間現(xiàn)場各種臨時問題； 副組長職責： 負責停氣吹掃方案的實施，統(tǒng)一指揮小組行動； 負責研究解決停氣吹掃過程中出現(xiàn)的問題，對重大問題上報領導組并提出解決方案； 負責對停氣吹掃期間所出現(xiàn)的保衛(wèi)、外協(xié)、后勤等方面問題做具體覺定。吹掃中同時要將導淋、儀表引壓管、分析取樣管等進行徹底吹掃，防止出現(xiàn)死角。 吹掃時，為保證吹掃介質(zhì)和雜物有一定的排放口，拆開的法蘭應與原管道錯位，或保持一定距離（ 150mm），下游法蘭口要設有擋板（擋板需固定），防止雜物進入。 當排放氣體中的氧含量達到要求時方可停止，否則要反復進行置換直到合格為止。 對作氣壓試壓的設備，氣密性試驗可在氣壓試驗降到設計壓力后進行檢查時，一并進行。并 填寫《設備清洗、封閉記錄》 奧式不銹鋼制塔用水進行沖洗及充水滲漏、鼓泡實驗后，應將水責去除干凈，當無法達到這一要求時，則應控制用水的氯離子含量不超過 25PPm。 氯甲烷裝置槽、貯罐和換熱器的清洗吹掃方案 目的 清除槽、貯罐中的污垢和雜物 設備清洗吹掃的 一般要求 本裝置的設備盡可能采用人工清掃，對人工清掃無法進行的設備可以 =采用空氣吹掃。 將循環(huán)水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)各換熱器設備的進出口分別用盲板進行隔離。 管道系統(tǒng)最終封閉前，應進行檢查，并填寫《管道系統(tǒng)吹洗記錄》。 放空氣體處理系統(tǒng)的管道吹掃，也可根據(jù)情況采用倒吹的方法，即以各槽、貯罐為貯氣罐或氣源，先支管后主管的順序進行。 確認吹掃所需的工具、氣源齊全 ，充足。 蒸汽、冷凝水系統(tǒng)的管道吹掃路徑見附表 注：蒸汽蒸汽冷凝水系統(tǒng)采用自身的供給蒸汽進行吹掃。 裝設號吹掃系統(tǒng) 上的壓力表和水位計及排氣口的靶板。 對吹掃后可能存留贓物、雜物的管道，應用其它方法補充清理。 本裝置工作介質(zhì)為液體的管道采用潔凈水進行沖洗，奧式體不銹鋼管道不得采用氯離子含量超過 25PPm 的水進行沖洗。 建立盲板表，在機泵、換熱器、塔、反應器等設備進出口處加上盲板或用其它方法堵住。 管道吹掃后，將拆除的管件，儀表復位。 常規(guī)工藝與通球工藝的比較：（以兩站一線工程為例 ） 項目 費 用 工 期 人力 投入 安全性 效果 常規(guī)工藝 約 20 萬 約 40 天 約 25 人 差 差 通球工藝 約 10 萬 16 天 9 人 好 好 在上述施工以后，這種通球掃線、試壓、干燥施工工藝在安陽 —— 邯鄲天然氣輸氣管線的施工中也得到了成功應用。 （ 4）反向加壓后再正向加壓推球。 清管器與發(fā)球裝置間壓力持續(xù)升高則表示有卡阻，應分析原因。通一遍后應檢查皮碗，有破損或劃痕深度大于 1毫米的應予以更換方可用于下次通球。管道干燥用干燥清管器，操作方法同通球掃線。采用單級離心泵注入清水，以水推動第一個清管器前行至終點，至末端排氣閥出水為止，此時管道內(nèi)全部充滿水，空氣已被排凈，換電動高壓柱塞泵打壓， 2020 年 10 月 1 日 11 時開始注水， 10 月 2 日 16時水注滿。實際運行時間為 2 小時 18 分，平均速度 3052 米 /小時。試壓后管道內(nèi)的水也不易排 凈。 ，保證通訊暢通，現(xiàn)場一旦出現(xiàn)安全事故能以最快的速度做出反應，及時 救援。 吹掃期間，現(xiàn)場要調(diào)整施工作業(yè)范圍，避開夜間進行吹掃，選擇在休息日吹掃。不得在管道沿線 10m 范圍內(nèi)進行活動，吹掃期間不得碰觸管線。 二、吹掃前準備工作 。 排盡試壓水 —— 在起點第二個清管器后端注入壓縮空氣，利用空氣推動清管器至終點，通球掃水兩次，將管內(nèi)試壓用水全部推出。 （ 2） 加壓（不超過設計壓力）。 ※球速控制：用閥門連通空壓機與φ 508 鋼管，將壓縮空氣直接打入φ 508 鋼管，通球速度過快則三皮碗聚安酯清管器易磨損，管道易發(fā)生振動，一般應在 2～ 6Km? h 之間，最高時速不超過 10 Km? h ※運行距離測算：清管器的運行距離可用電子定位接受機（有效探測深度不小于 6M，接受半徑不小于 10M）定位，計算測算需要對進入清管器后管道內(nèi)的壓縮空氣進行計量，計算公式如下： L=4PoTVoZ/(πd2PTo) L_清管器的運行距離； T_環(huán)境溫度 293+25K； Po__大氣壓 Mpa Vo __發(fā)球后累計進氣體積（ Mpa 293 開爾文） m3 實際運行時估算空氣壓縮機排氣量，結合起始端壓力表讀數(shù)即可算出清管器運行的距離。 四、試驗的技術措施： ：通球清管時上述各種清管器均為尾部帶發(fā)射裝置的三皮碗聚氨脂清管器，除銹清管器為三皮碗聚氨脂清管器前加裝鋼絲刷輪轂。 2020 年 10 月 7 日 8 時 30 分進行第二次通球掃水， 10 時 45 分通球結束，實際運行時間 2小時 15 分鐘，平均速度 3120 米 /小時。 2020 年 9 月 24 日 14 時 15 分進行第二次除銹清管， 15 時 30 分通球結束，實際運行時間 1小時 15 分，平均速度 5616 米 /小時。先注入 3～ 5 噸清水，目的是潤滑和使泥土松軟，裝入三皮碗聚氨脂清管器，發(fā)球方向與設計燃氣流動方向一致，發(fā)球裝置設在趙家莊門站內(nèi) 0050 處，收球裝置設在中原西路 6+970 處。由于空氣膨脹時，氣體分子移動的距離有限，管道內(nèi)留存的臟物不易被完全吹出，因此上述兩種方法不適用于管徑較大、管道較長的燃氣管線。另一種方法是利用空氣儲罐或另一段管道作為容器，打入壓縮空氣，將壓縮空氣突然放入被吹掃的管道，使管道內(nèi)雜物被吹出。通球掃線試壓的主要工作內(nèi)容是：整體通聚氨脂清管器兩遍；通鋼絲刷清管器兩遍；清管器注水一遍；試壓合格后清管器掃水兩遍；通干燥清管器兩遍 主要施工工序： 設備進場 首末端安裝發(fā)收球裝置 發(fā)射第一枚聚氨脂清管器 泄壓、發(fā)射第二枚聚氨酯清管器 接收裝置接收清管器 (首端泄壓 ) 用同樣方法發(fā)射兩枚鋼絲刷清管器 拆除收發(fā)球裝置 在管內(nèi)預先裝入兩個清管器后焊接試壓封頭 通球注水，升壓、穩(wěn)壓、泄壓、自然排水，試壓合格后通球掃水 拆除試壓封頭、焊接收發(fā)球筒 再次通球掃水 用干燥球通球兩遍 拆除收發(fā)球裝置 三、施工方法及步驟 鋼管全部連通和回填后，安裝收、發(fā)球裝置，確認安全、技術措施到位。 2020 年 9 月 24 日 8 時 45 分進行第一次除銹清管 ， 10 時 5分通球結束，實際運行時間 1 小時 20 分，平均速度 5278 米 /小時。 在起點安裝發(fā)球裝置，裝入二個 清管器，利用壓縮空氣推動清管器，第二次通球掃水，目的是將管內(nèi)的殘余水推掃干凈。上述試驗共通球九次，通球掃線兩遍、通鋼絲刷球除銹兩遍，掃水兩遍，干燥兩遍。 ：如下圖 三通處由于清管器運行速度較快，且清管器長度超過三通支管圓滑過渡段的長度，所以氣流或水流在三通處仍會推動第一個皮碗，使清管器不會被卡在三通處。 ：通球卡阻時，應按下列優(yōu)先順序處理： （ 1）找出卡阻位置，分析原因。換電動柱塞泵打壓，縮短了升壓時間，保證了強度試驗的安全性。排氣位置設置在煉鋼廠房外側天然氣和氮氣管道末端。由專人負責，嚴禁行人、車輛通行。 吹掃前檢查永久管道支架的可靠情況，臨時管道應詳細檢查確認加固可靠。監(jiān)護人員必須攜帶氧表隨時測定空氣中氧氣含量，當空氣中氧氣濃度低于 %時，必須立即停止作業(yè)，通知施工人員撤離。燃氣管道的試壓一般采用空氣或水作為介質(zhì)，高壓管道采用空氣時升壓時間長，并且極不安全；普通注水方式試壓時，水不能完全充滿管道，致使管道內(nèi)局部變成氣壓試驗，由于試壓用的高壓水泵流量一般較小，管道內(nèi)局部存氣會使升壓時間很長。 2020年 9 月 22 日 16 時 12 分開始利用壓縮空氣推動清管器自起點至終點進行第一次通球清管， 18 時 30 分通球結束 。 在起點裝入兩個清管器，兩端焊接封頭，從兩清管器之間開始注入潔凈水，水源取自趙家莊門站自備水井，取水點是趙家莊門站 250 立方消防水池。 清管掃水后，管道內(nèi)可能會殘留少量水分，而天然氣屬于干氣，水分的存在會影響到天然氣的質(zhì)量，并且會給管道造成內(nèi)腐蝕，因此還需要對管道進行干燥。球的直徑過盈量應為管內(nèi)徑的 5%— 8%。 壓差范圍：當清管器與收球裝置間壓力為大氣壓時，清管器與發(fā)球裝置間壓力大于 Mpa即可推進清管器前行。 （ 3）若出口出氣量與進口進氣量大致相等時，表明前后串氣，此時再加泡沫封堵球推動被卡阻清管器。 干燥管道 —— 干燥清管器特有的聚氨脂泡沫材質(zhì)吸水性良好，目的是將管道內(nèi)的殘余水氣吸附干凈，從而實現(xiàn)管道的干燥。 對吹掃后可能存留贓物、雜物的管道，應用其它方法補充清理。 拆除管道上的孔板、流量計、調(diào)節(jié)閥、測溫元件等，焊接的閥門全部打開，止逆閥拆除閥芯，管道上的流量孔板改裝上假孔板。 水沖洗的排放管應接入可靠的排水井或管溝中，并保證排泄暢通和安全，排放管的截面積不應小于被沖洗截面的 60%。 吹掃時，應用木錘敲打管子，對焊縫，死角和管底等部位應重點敲打，但不得損傷管子。 裝好吹掃用的臨時管道，固定支架、臨時汽閥及放水。 蒸汽管道吹掃順序：一般應按主管、支管、疏排管依次進行。 管道吹掃前的準備工作 確認施工單位已按設計施工和驗收規(guī)范完成全部安裝工作且達到合格要求。 氮氣吹掃時，在排氣孔用白布或涂有白漆的靶板檢查，如 5 分鐘內(nèi)檢查其上無鐵銹、塵土、水分及其它贓物即為合格。 管道沖洗后，將拆除的管件，儀表復位，將吹掃時加入的盲板抽盡，并填寫《管道系統(tǒng)吹洗記錄》，除規(guī)定的檢查及復位工作外不得再進行影響管內(nèi)清潔的其它工作。 管道沖洗的方案和步驟 循環(huán)水管道采用循環(huán)水泵提供的循環(huán)水進行沖洗 冷凍水管道采用冷凍水泵提供的潔凈水進行沖洗。 循環(huán)水管道和冷凍水管道的沖洗路徑見附表。清掃檢查合格后，及時進行封閉。 氣密試驗時緩慢升壓至設計壓力，至少 30分鐘，同時以噴涂發(fā)泡劑等方法檢查有無微量泄露。 在設備（或子系統(tǒng)）的最低點導淋處先充入氮氣并達到一定壓力，然后在塔頂安全閥旁路，貯罐、換熱器放空氣體管線排放氣體。 吹掃中，必須注意吹掃管線內(nèi)介質(zhì)的壓力（或設備內(nèi)的介質(zhì)壓力）不能超過設備或管線的設計操作壓力。 四、 吹掃原則： 吹掃時先吹主干管、主管合格后，再吹各支管。 合格檢查，應由生產(chǎn)和安裝人員共同檢查，當目視排氣清凈和無雜色雜物時，在排氣口用白布或涂有白鉛油的靶板檢查，如五分鐘內(nèi)檢查其上無鐵銹、塵土、水分及其他臟物即為吹掃合格。天然氣置換的安全問題是在置換過程中首先要解決的問題，必須符合下述要求才允許實施置換工作。 (8) 置換進氣端處必須安裝壓力表，監(jiān)測壓力。 置換方法 按照采用的置換方式不同，將置換方法分為 3 類：直接置換、間接置換和阻隔置換。這種情況會給安全運行帶來極大的隱患。 根據(jù)國外實驗得出以下管道燃氣安全流速公式 [3]： 式中 v——管道內(nèi)氣體的平均流速， m/s d——管道的公稱管徑， m 再結合以下流量計算公式： q=3600Av (2) 式中 q——置換氣體的安全流量， m3/h A——管道截面積， m2 可得出安全流量計算式為： g= (3) 假如輸送管道管徑為 200mm，按照上述公式計算其安全流量約為 200m3/h。為此必須嚴格控制，采取各種安全措施，確保無火源。 間接置換 以天然氣置換空氣為例，用惰性氣體先置換管道里的空氣，再用天然氣置換管道里的惰性氣體，即把惰性氣體作為置換的中間介 質(zhì)，這里所說的惰性氣體是指既不可燃又不助燃的無毒氣體，如氮氣、二氧化碳等。 阻隔置換 阻隔置換方法是近幾年在我國逐步推廣使用的，簡便易行、安全可靠。 ③ 清管器在管道彎頭處易產(chǎn)生混氣量。置換支管也是按大管徑優(yōu)先的原則進行。當所有支管的放散口取樣檢測的氧氣體積分數(shù)低于 2%時，置換完成。惰性氣體置換雖然安全性方面比較好，但是操作復雜且成本高，在低壓管道置換過程中一般采用天然氣直接置換。 (5) 管道內(nèi)空氣的置換應在強度試驗、嚴密性試驗、吹掃清管、干燥合格后