氮气置换方案(最新整理)

氮气置换方案(最新整理）

1 编制依据

1)《氮气置换要求》

2) SY0401,98《输油输气管道线路工程施工及验收规范》

3) SY/T5922-2003《天然气管道运行规范》

4)国家和行业现行的有关规定、规范和验收标准

5) 同类工程施工经验

2 质量保证计划

2.1.1所标记的标准制品(可燃气体检测仪)的现有产品在类似工程中有满意的性能记录，产品符合技术规范。

2.1.2 根据进行的工作，不论完成到什么程度，随时接受项目监理的检查。2.1.3 随时准备接受质量管理部门对工程质量的检查。

2.1.4 对管道工程中置换接口的施工，按业主、监理指定的焊接工艺规程的要求进行。

3 质量控制要点及要求

3.1置换不留盲端，在所有的气头检测点2分钟内每隔30秒检测1次，连续三次检测，每次检测仪检测到可燃气体量均在1,以下，且保持一致。 3.2 注氮量以管线和设备有氮气压力?0.02MPa为准，最终保持稳定。 3.3注氮温度、速度严格控制，满足《氮气置换技术要求》。 3.4可燃气体检测仪有校验证书记录设备系列号。

置换质量控制流程图

连接流程

检查各连通阀门是否关严，阀室球阀是否

全开，各连接流程做严密性试验，合格后

进入下道工序。

注入氮气

根据施工方案计算好的用氮量和损失量，

准备充足的氮气，根据管径和氮气温度控

制注氮速度。巡线，各站点监测

在沿线各个阀室用测氧仪检测氧气的含

量，以确定氮气含量和氮气到达的位置，

以每个测试点氧含量2%为合格。末站监测，放空

在氮气到达末端后，封闭末端并打开放空

阀门，同时检测氧气浓度，氧气含量2%后，

充氮置换合格，关闭放空阀，停止注氮。

封闭管线

4 施工部署

施工指导思想

我们的置换施工指导思想是在确保符合QHSE相关要求下，不惜一切人力物力，视项目建设所需，确保工程质量达到要求，确保干燥置换施工进度按计划和项目总体要求进行。

根据项目输气支线工程特点，我们制定出如下施工总部署:

1)根据各工序特点，合理安排施工步骤，使各工序环环紧扣先全部完成线路的降压放空，再进行充氮置换。

2)合理调配施工人员和设备

在置换施工时实行各工序流水线作业，逐段推进的方式。准备工作如场地清

理平整、平整，设备倒场就位、流程连接、注氮工作分别交给专门机组完成。可燃气体检测由检测组独立承担。

5 总体施工方案

5.1 总体施工流程

施工准备

安装设备

管线降压、放空

全线充氮置换

清理现场、交工验收

5.2置换开展的必要条件及准备

1. 全线路天然气降压、放空。

2. 临时用地、施工审批等各项手续办妥;临时用电、工农关系等协调完毕。

3. 置换的设备、机具、仪器、人员就位，流程连接完毕。

4. 必须接到本次动火连头现场领导组的指令方可进行施工。

5.3全线路管线、阀室及站场管网、装置充氮置换天然气

1 充氮置换目的

因新建管线H1桩至万通化工管道即将投产，须与临港分输站至成城沥青计量站段老管道连通，但由于老管道内天然气是易燃气体，若直接进行动火连头施工作业，必将产生爆炸造成事故，为了避免造成不必要的损失，保证连头作业在安全的条件下顺利进行，需要在连头作业前对管中天然气进行充氮置换。

2 全线充氮方案

根据《氮气置换技术要求》，采用无腐蚀、无毒害的惰性气体作为隔离介质，采用无隔离清管器方案及“气推气”方式。

氮气头天然气

3 注氮的温度、注氮总量、流量流速和所需时间

a.液氮气化后进入输气管道之前经加热装置至5?~15?之间，以防低温损伤

管线。

b.注氮总量的确定

临港工业用户支线二期工程输气管道氮气置换填充所需氮气量为在0.02MPa，10?状态下充满整个线路工程线路管道、阀室、站场管道体积所需用的量。

为了确保输气管道氮气置换填充能顺利、彻底，氮气注入量考虑如下损失量:

a) 注氮期间氮气和天然气之间会发生混合，氮气会有混气量，造成氮

气段的减量。

b) 站场置换放空耗费的氮气量

根据我公司以往施工经验，由上述原因引起的氮气损失量30%考虑。

33每充氮管段氮气用量(Nm) = 该段管道总容积(m)×(1+30%)

临港分输站—鸡啼门阀室管道?660×12.146KM用氮量+临港分输站—BP、成城沥青计量站?323×7.5KM用氮量

{3.14×(0.66?2)?×12146+3.14×(0.323?2)?×7500}×(1+30%)=

(4153+612)×130%=6194m?

理论计算液态氮置换常温、常压氮气量:800m?/T，依据我公司施工经验按

700m?/T计算

所需液氮量:6194?700=8.85吨

考虑到连头后还将进行全线路置换我公司一次购买14吨氮气，如若因连头施工时间过长或其他意想不到原因造成氮气量增加，我公司与氮气供货商已达成协议，可提前4小时联系氮气，3小时氮气车到场。

c.氮气流量流速计算

我公司采用的氮气汽化器汽化能力为600m?/h，即氮气汽化器出口流量为

600 m?/h，在?660管道内流速为

d.全线路首次置换合格时间为

6194m??600m?/h=10.3h

4 充氮置换程序

临港工业用户支线二期工程氮气置换线路示意图H1桩动火连头点

注氮点1

氮气出口检测点调压橇汇管

成城沥青计量站 (调压撬排污口) V-0603

富华复材氮气浓度检测点

注氮点2 调压计量撬 (撬体排污口)

(进站汇管V-0601) 临港分输站

氮气出口检测点 BP计量站

(调压撬排污口)

万通化工氮气浓度检测点

调压计量撬 (撬体排污口)

亚德利玻璃

调压计量撬

氮气浓度检测点

(撬体排污口) 南水沥阀动火连头点

南水沥阀室

氮气浓度检测点

(上游压变根部阀)

氮气浓度检测点

(下游压变根部阀)

鸡啼门阀室

因临港分输站至成城沥青计量站管径小、里程短(详见临港工业用户支线二期工程氮气置换线路示意图)，临港分输站调压橇后汇管V-0603上的清扫预留作为注氮点;可先选择从临港分输站注入氮气，分别在BP计量站、成城沥青计量站排污管处进行氮气检测，(计算置换达标时间约为

3.14×(0.323?2)?×7500=612m?×130%?700m?/h=1.13h)约68分钟后达到合格。

然后进行临港分输站进站汇管V-0601注氮点注氮，在鸡啼门阀室下游、南水沥上游压变根部阀处进行氮气检测;(计算置换达标时间约为

3.14×(0.66?2)?×12146=4153m?×130%?700=8.4h)约8.4小时置换达标。

由一台氮气车、一台汽化器分别由氮气注入口向两边主线路置换，在沿线阀室、计量站氮气检测点，分别由业主及施工单位负责检测人员检测可燃气体浓度达到1%以下，合格后关闭各阀室内放空阀，关闭各计量间计量橇放空及排污阀门。我单位根据连头施工需要随时准备填充氮气，氮气充分保证需要量。等待HI桩动火连头、南水沥阀室改造连头作业施工完毕再次进行注氮。 6、清理现场、交工验收

完成所有注氮工作后，恢复现场流程，做好场地卫生清理工作。

向项目部提交综合报告及相关资料申请验收。

7、氮气置换施工的人员、机械设备配置:

机组名称数量人员组成及数量配备职责

电(火)焊工1人负责施工前的准备工

管工1人指挥车1辆作，包括设备搬迁、倒

施工准备组 1

力工2人工程车辆1辆场、流程连接及其他辅

司机2人助工作等工作

负责充氮置换过程液

氮车操作手2人

氮气车操作组 1 液氮车1台氮车的运行、维护和液

力工2人

氮气化、充氮操作

氧浓度检测人员2监测车1台负责充氮置换过程中监测组 2

人测氧仪2套气体的检测

质检员1人

司机1人

为充分利用各种资源，根据施工现场情况对各施工机组进行临时调配，对施工人员进行临时调配。

8施工及检查技术措施

8.1 氮气置换技术要求

1)用于填充置换的氮气纯度应在99.95%以上。

2)置换开始前应确保每一注氮口、每一注氮管段所需的氮气足量及时供应，置换期间不得中断注氮。

8.2注氮要求及注意事项

1)注氮作业现场周围设20米范围警戒区，并设置明显警戒标志，与注氮作业无关的人员严禁入内。

2)联系氮气源及运输车辆，安排注氮车及其它设施的停放位置，根据现场实际决定所需注氮的机具、材料，提前做好准备工作。

3)注氮车加热装置氮气出口温度范围为5~15?。根据注氮速度及温度要求，液氮车配备与注氮车匹配的加热设施及其它附属设施。

4)根据现场实际情况提前加工制作好注氮接头，拆卸与之有关的管段，临时注氮流程和注氮接头安装工作完毕。

5)液氮车必须加带防火帽，工作人员必须遵守相关的各项安全规定。

6)保持现场通风，防止液氮泄漏造成人员缺氧窒息。

7)禁止触摸液氮低温管线，防止冻伤。

8)做好压力、流量、温度等参数的记录。

9)惰性气体可令人窒息，检测人员要注意空气中的含氧量必须达到

18.5%~21%。

10)用氮气进行管道内空气置换时，液态氮气首先通过汽化器—加热器—温度表—临时管线，然后进入主管道。

11)置换用临时管道管径不易小于DN50，若受场地限制，可将临时管道煨

制成盘管，温度计、压力表宜安装在靠近氮气车处。

12)安排专人观察温度计的指示温度，充入氮气的温度不得低于5?，若温度下降较快，减小氮气流量，以保证管道入口处氮气温度不低于5?为准。

13)选择多个检测点，检测口选择在管道稍高处，且靠近放空口处，检测口在每一条管道支线的末端设一处，在主管道靠近放空口处设一个检测口。

14)氮气置换过程中，在各个检测口处定时进行检测，以确定氮气置换进度，检测时间根据现场情况确定。

15)大容器吹扫可能会导致窜气，吹扫可能扫不清整个容器，可同时在几个放空口进行取样测试以保证达到吹扫要求。

16)末站内未进行置换部分设置明显标志。

8.3 充氮置换的气头监测方法

在管线沿线的阀室设置气头监测点，同时在各站进站处设立气头监测点。

根据情况沿线安排两个监测组，配置两台监测车、两套气体检测仪及监测人员，两个监测组随着氮气气头轮替向前检测。

-天然气混气段气头检测 a. 氮气

监测仪监测到可燃气开始从21%下降时，在2分钟内每隔30秒检测1次，连续三次检测结果均不足21%的含氧量时，就认为氮气-空气混气段气头已经到达。

b. 纯氮气气头检测

检测仪检测到可燃气下降到1%时，在2分钟内每隔30秒检测1次，连续三次检测结果一致，就认为纯氮气已经到达。

8.4 氮气置换的验收标准

用氮气分析仪测量管道内含氧量不超过2%为合格。

8.5 基本设备、机具及材料表

施工用基本设备、材料配备一览表

序号名称规格型号单位数量

一主要设备、车辆

1 液氮泵车 NPT360HR15 台 1

2 工程车台 1

3 运输车 1.5吨台 1 二测量仪器、仪表

1 测氧仪 OX-100A 套

2 2 可燃气体检测仪套 2

3 压力表量程0~1.6MPa 块

2 4 压力表量程0~8MPa 块 2 5 温度计 -10~100? 支 5 三主要材料

1 液氮纯度?99.95% 吨 14 四其它机具材料

1 电焊工具套 1

2 火焊割工具套 1

3 施工工具套若干

4 干粉灭火器

5kg 只 4 5 警示宣传标牌个 8

8.6 主要设备、机具、仪器简介

1)测氧仪

技术指标:

工作环境温度: 1?-40? 工作环境湿度: ,85% RH 响应时间: ,30秒氧传感器寿命: 十八个月精度: 3 级

测氧范围 : 0-100% 分辨力: 0.1%

显示方法: 31/2 LCD 电源 : DC 9V 外形尺寸:116mm×28mm×76mm

2)可燃气体检测仪

3)氮气车

3额定排气量:60Nm/min 最大排气压力:10MPa 氮气纯度:99.95%

9置换HSE管理措施

8.1置换HSE管理目标

, 突发事故为零

, 人员伤亡为零

, 环境污染事件为零

9.2置换HSE

9.2.1 工作范围

在工作中一切于有关的环保，安全，健康工作。

具体分项可分为充氮工作中的环保、安全、健康。

9.2.2 工作方法

建立HSE管理，并采取有效措施，以使其工作符合在健康和安全等方面。

空气压缩机属于高压设备，在操作中有安全隐患，有专业操作手操作对其他员工进行安全教育防止意外发生。

电焊机用电安全隐患设备，电弧强光对人的身体健康有一定的危害，电焊操作人员应穿好劳动保护装置，协助人员应做好自我保护，无关人员应远离操作现场。

气焊操作存在火灾隐患，非操作人员应严禁使用，氧气乙炔在使用过程中应严禁碰撞，两个气瓶之间的距离应在10米的距离，并有专人安全看护。

检测精密设备应轻拿轻放，在操作过程中应防止有害气体中毒。

在管道置换施工存在有高压风险，有害气体风险，用电风险，车辆安全风险，对于这些高压风险控制要在管线两端放置警示标志，防止非操作人员靠近，还要安排有经验的工人在此操作。对于有害气体风险，有害气体风险主要存在各个阀室和管线的两端，工作人员在操作时要先检测有害气体的浓度，确保工作人员人身安全。对于用电风险，要安排专业电工操作，在操作时要有两名员工在现场，并在用电设备上安装漏电保护装置。对于车辆安全风险，要专车专人操作，严禁他人无证驾驶。

有害气体风险主要存在有氮气和天然气，氮气危险存在于置换作业中，特别是在阀室中，氮气浓度过高会使人产生窒息。在置换时操作人员应站在上风口，在操作时应时刻检测氧气浓度的变化，并通知现场其他人员，若氧气浓度偏低，应撤离现场，并派操作人员查找原因并及时解决。天然气危险存在于投产过程中，在投产时操作人员应站在上风口，在操作时应时刻检测氧气浓度的变化，并通知现场其他人员，若氧气浓度偏低，应撤离现场，并派操作人员查找原因并及时解决，另外，现场操作人员关闭手机，杜绝一切火种。

车辆安全主要存在运输途中，在车辆管理方面，不单独出车，每次出车需有相关人员押车，无证人员严禁驾驶车辆，驾驶人员避免疲劳驾驶，在连续出车8小时以上应适当休息。

在施工现场安置工序、分区等标示牌，要有安全生产和操作规程牌，在有潜在危险的地方要有明显的安全警示标志，必要时设置安全栏杆，以控制车辆及行人的行动。