【正文】 (5) 管道內(nèi)空氣的置換應(yīng)在強度試驗、嚴(yán)密性試驗、吹掃清管、干燥合格后進(jìn)行。當(dāng)所有支管的放散口取樣檢測的氧氣體積分?jǐn)?shù)低于 2%時，置換完成。 ③ 清管器在管道彎頭處易產(chǎn)生混氣量。 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。 根據(jù)國外實驗得出以下管道燃?xì)獍踩魉俟?[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(jié)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。 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。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。 四、 吹掃原則： 吹掃時先吹主干管、主管合格后，再吹各支管。 在設(shè)備（或子系統(tǒng)）的最低點導(dǎo)淋處先充入氮氣并達(dá)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。清掃檢查合格后，及時進(jìn)行封閉。 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(jìn)行沖洗 冷凍水管道采用冷凍水泵提供的潔凈水進(jìn)行沖洗。 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。 蒸汽管道吹掃順序：一般應(yīng)按主管、支管、疏排管依次進(jìn)行。 吹掃時，應(yīng)用木錘敲打管子，對焊縫，死角和管底等部位應(yīng)重點敲打，但不得損傷管子。 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。 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。 壓差范圍：當(dāng)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(jìn)清管器前行。 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(jìn)行干燥。 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(jìn)行第一次通球清管， 18 時 30 分通球結(jié)束 。監(jiān)護(hù)人員必須攜帶氧表隨時測定空氣中氧氣含量，當(dāng)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。由專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)禁行人、車輛通行。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。 ：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。 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。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(shè)備進(jìn)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(yù)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(rèn)安全、技術(shù)措施到位。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?xì)夤芫€。 2020 年 9 月 24 日 14 時 15 分進(jìn)行第二次除銹清管， 15 時 30 分通球結(jié)束，實際運行時間 1小時 15 分，平均速度 5616 米 /小時。 四、試驗的技術(shù)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。 （ 2） 加壓（不超過設(shè)計壓力）。 二、吹掃前準(zhǔn)備工作 。 吹掃期間，現(xiàn)場要調(diào)整施工作業(yè)范圍，避開夜間進(jìn)行吹掃，選擇在休息日吹掃。試壓后管道內(nèi)的水也不易排 凈。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。通一遍后應(yīng)檢查皮碗，有破損或劃痕深度大于 1毫米的應(yīng)予以更換方可用于下次通球。 （ 4）反向加壓后再正向加壓推球。 管道吹掃后，將拆除的管件，儀表復(fù)位。 本裝置工作介質(zhì)為液體的管道采用潔凈水進(jìn)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(jìn)行沖洗。 裝設(shè)號吹掃系統(tǒng) 上的壓力表和水位計及排氣口的靶板。 確認(rèn)吹掃所需的工具、氣源齊全 ，充足。 管道系統(tǒng)最終封閉前，應(yīng)進(jìn)行檢查，并填寫《管道系統(tǒng)吹洗記錄》。 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(shè)備清洗吹掃的 一般要求 本裝置的設(shè)備盡可能采用人工清掃，對人工清掃無法進(jìn)行的設(shè)備可以 =采用空氣吹掃。 對作氣壓試壓的設(shè)備，氣密性試驗可在氣壓試驗降到設(shè)計壓力后進(jìn)行檢查時，一并進(jìn)行。 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(yīng)與原管道錯位，或保持一定距離（ 150mm），下游法蘭口要設(shè)有擋板（擋板需固定），防止雜物進(jìn)入。 停氣和吹掃組織機構(gòu)人員分工 領(lǐng)導(dǎo)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(zé)： 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(fù)責(zé)停氣吹掃方案的實施，由組長統(tǒng)一指揮各組行動； 負(fù)責(zé)解決解決置換期間現(xiàn)場各種臨時問題； 副組長職責(zé)： 負(fù)責(zé)停氣吹掃方案的實施，統(tǒng)一指揮小組行動； 負(fù)責(zé)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(lǐng)導(dǎo)組并提出解決方案； 負(fù)責(zé)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。 (9) 放散口高出地面 以上。 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。 由于天然氣管道是封閉的，管道建成后經(jīng)歷了吹掃、強度試驗、嚴(yán)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。本文主要說明使用惰性氣體做中間介質(zhì)的置換方法，氮氣介質(zhì)阻隔置換見圖 6。例如在圖 7 中，管道綜合考慮按照放散口 1→ 放散口 3→ 放散口 4→ 放散口 2 的順序進(jìn)行。本文結(jié)合英國燃?xì)庑袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)實際工作，詳細(xì)探討城市天然氣管網(wǎng)的置換安全及置換方法。 。 關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿?；直接置換；間接置換；阻隔置換；置換技術(shù) 1 天然氣置換方法 為確保安全，在長輸管道和廠站的投產(chǎn)過程中一般都選用惰性氣體置換。在置換時一般的選擇方法是從最大管徑的管道開始置換，選擇最遠(yuǎn)端放散，然后再依次置換其他支管。主干管網(wǎng)天然氣間接置換見圖 5[4]。對于天然氣來講，它的爆炸極限為 5%～ 15%，再考慮到其混合的不均勻性，天然氣體積分?jǐn)?shù)在 45%以下均應(yīng)視為危險區(qū) (見圖 3，圖中數(shù)據(jù)均為體積分?jǐn)?shù) )，遇火源就要發(fā)生爆炸。當(dāng)檢測人員從出口取樣檢測時，儀器會顯示體積分?jǐn)?shù)為 100%的天然氣，如果此時停止置換，滯留在管道內(nèi)的空氣將與天然氣混合，非?？赡苄纬杀ㄐ曰旌蠚怏w，在用戶使用時發(fā)生危險。 (7) 現(xiàn)場必須設(shè)置 “禁止火源 ”、 “禁止吸煙 ”等安全警示標(biāo)牌。 檢查系統(tǒng)是否有泄露點，管道與閥門，管道與設(shè)備，閥門與設(shè)備等之間的連接氣密性是否良好，以及整個系統(tǒng)管道是否完好。 天然氣管道停氣時，從天燃?xì)鈦碓?閥門后附近通氮氣趕天然氣，也可采用打開所有入孔，自然通風(fēng)或強制送風(fēng)趕殘余天然氣。潔凈的空氣，氮氣或其它惰性氣體，對要求脫脂的設(shè)備，應(yīng)用無油氣體、氣體溫度不低于 5℃。 在供水管沖洗完畢后，可在供水總管未端和回水管未端加接一個短管，以便回水管道的清洗，或者沖洗之前就連接一個短接管。 沖洗時，除有色金屬外，應(yīng)用木錘或橡膠錘敲大管子，對焊縫、死角、和管底等部位應(yīng)重點敲打，但不得損傷管子 對沖洗后可能存留贓物、雜物的管道，應(yīng)用其它方法補充清理。 管道系統(tǒng)最終封閉前，應(yīng)進(jìn)行檢查，并填寫《管道系統(tǒng)吹洗記錄》。 將吹掃管道上的流量測量裝置拆除，蓋改裝假孔板、疏水器拆除、調(diào)節(jié)閥拆下、裝短管、法蘭處加臨時堵板，需隔絕處打上盲板，不必要的閥門拆除或全開。 水沖洗才順序一般按主管、支管、疏排管的順序進(jìn)行。 吹掃時，應(yīng)用木錘或橡膠錘敲打管子，對焊縫，死角和管底等部分應(yīng)重點敲打，但不得損傷管子。 （ 2）加壓（不超過設(shè)計壓力）。 四、試驗的技術(shù)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 9 月 24 日 14 時 15 分進(jìn)行第二次除銹清管， 15 時 30 分通球結(jié)束，實際運行時間 1小時 15 分，平均速度 5616 米 /小時。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、管道較長的管線。參與吹掃人員要熟悉系統(tǒng)工藝流程，服從分配，聽從指揮，堅守工作崗位。 吹掃介質(zhì)為氮氣，在氮氣管道接點處引氣，分別接至天然氣和氮氣吹掃閥。總水量約 1370M3，清水球發(fā)射前應(yīng)先泄壓，將水自然排出后再發(fā)射清管器掃水。 試驗結(jié)束。 兩次清管結(jié)束后，從末端收球裝置中取出三皮碗聚氨脂清管器，加裝鋼絲刷輪，放入發(fā)球裝置重復(fù)上述操作，進(jìn)行除銹通球清管，共兩次，清除管道內(nèi)壁鐵銹。 方案的提出 燃?xì)夤艿酪话悴捎每諝獯祾?，方法有兩種，一種是將管道兩端 封閉，使管道內(nèi)部空氣升壓后突然放開一端，將管道內(nèi)空氣快速放出。 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(jìn)行第一次 通球清管， 18 時 30 分通球結(jié)束。 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(jìn)行干燥。 壓差范圍：當(dāng)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(jìn)清管器前行。 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。 三、管道吹掃措施 關(guān)閉末端控制閥門，開啟氣源端氮氣閥門，緩慢提升 管道壓力，施工方安排專人檢查沿線區(qū)域內(nèi)管道的質(zhì)量狀況，如發(fā)生漏氣現(xiàn)象及時報告；當(dāng)壓力與蓄熱器出口壓力一致時（約）并檢查管道無問題后，打開末端閥門放散； 15min 檢查無問題后，關(guān)閉末端閥門，繼續(xù)升壓至 后開啟放散，如此反復(fù)多次進(jìn)行吹掃，吹掃次數(shù)根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行確定。 七、計劃吹掃時間 2020 年 10 月 31 日 8： 0014： 00。 2020 年 9 月 23 日 12 時開始利用壓縮空氣推動清管器自起點至重點進(jìn)行第二次通球清管，13 時 35 分通球結(jié)束?？紤]到該段管線較長，管徑較大，采用兩個聚胺脂泡沫清管器同時進(jìn)行通球干燥。 清管器正常推進(jìn)時清管器與發(fā)球裝置間壓力應(yīng)保持在 Mpa 左右。 氯甲烷裝置管道設(shè)備吹掃清洗方案氣密性試驗氮氣置換方案 目錄 工藝物料管道吹掃方案 公用工程管道清洗、吹掃方案 蒸汽及冷凝水系統(tǒng)的管道吹掃方案 放空氣體處理系統(tǒng)與氮氣系統(tǒng)管道吹掃方案 循環(huán)水系統(tǒng)與冷凍水系統(tǒng)的管道清洗方案 換熱器、槽、貯槽清洗 方案 塔器的清洗、檢查、封閉方案 氣密性試驗方案 氮氣置換方案 注：為節(jié)約用氣，在本裝置做氣壓強度試驗的設(shè)備，可在做氣壓強度的同時進(jìn)行管道吹掃。在安裝盲板之前，要按照管道的直徑大小預(yù)制好盲板，建立好盲板表，做到專板專用。 管道吹掃后，將拆除的管件，儀表復(fù)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(fù)位工作外不得再進(jìn)行影響管內(nèi)清潔的其它工作。 氯 甲烷放空氣體處理系統(tǒng)，氮氣系統(tǒng)的吹掃方案 目的 系統(tǒng)吹掃要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，使用的介質(zhì)、流量、流速、壓力等參數(shù)及檢驗方法，要符合設(shè)計和規(guī)格要求。 放空氣體處理系統(tǒng)和氮氣系統(tǒng)的管道吹掃路徑見 附表。 沖洗順序一般應(yīng)按主管、支管、疏排管依次進(jìn)行。 圖樣或技術(shù)文件要求在現(xiàn)場進(jìn)行表面處理（噴砂、化學(xué)清洗等）的塔，應(yīng)按圖樣