氮气置换方案第三版

施

工

方

案

编制：

校对：

批准：  

****石油工程有限公司

2013年9月6日

广玺燃气工程氮气置换方案

第一章  工程概况

广玺燃气工程目前已竣工，管径为Φ273×6.4全线约13.5公里。所有管道已按设计和施工验收规范要求进行强度和严密性试压，并已按相关规范要求进行管道吹扫和干燥，各种调压、计量等设备已按要求安装，并符合设计要求。在配套工程已竣工验收合格的前提下，按照工程进度计划和工艺要求，要对天然气管道进行氮气置换工作。

第二章  编制采用的标准、规程、相关文件

一、采用的标准、规程和相关文件

1、管网竣工图

2、管道强度、严密性试压及吹扫记录

3、《城镇燃气输配工程及验收规范》（CJJ33－2005）

4、《石油天然气站内工艺管道工程及验收规范》（SY0402－2000）

5、SY/T5922-2003《天然气管道运行规范》

6、SY0401－98《输油输气管道线路工程施工及验收规范》

7、国家和行业现行的有关规定、规范和验收标准

二、方案实施的目的和依据

氮气为惰性气体，具有不燃性，可切断气源，冷却容器。由于天然气与空气混合后极易发生爆炸（天然气在空气中浓度的爆炸上下限分别是5%和15%），所以天然气管道在正式通入天然气前需要对管道中的空气进行置换。将管道中的空气和天然气隔开，使天然气与空气不直接混合，达到安全投产的目的。

本方案编制是根据广玺燃气工程实际情况；并结合我单位以往对天然气输气管道投产氮气置换施工经验编制。

第三章  氮气置换组织机构和各组职责

一、组织机构

注氮工程的指挥小组，是注氮施工的决策层和管理层。指挥小组从整体把握整个注氮工程，使工期按预定的目标进展，对工程的工期、质量、安全进行控制。注氮施工分一个注氮组和一个投产保驾组，故组织安排如下：

指挥组

组    长： ***    负责整个注氮施工协调与指挥 

安全总监：****   负责整个注氮施工HSE 

技术总监： ****   负责技术工作  

液氮供应： ***  负责注氮施工中设备的液氮供应  

后勤主管： ****     负责整个注氮工程的后勤保障以及资料的管理

施工小组组成

队长：****        成员：****   ****等人

二、各组职责

1．指挥组

（1）接受甲方的指挥；

（2）负责注氮工程的管理和指挥；液氮加热泵车、液氮资源的落实，合同的签订、人员的调配、后勤的保障等;

（3）负责指挥部注氮指令的传达和液氮运输车辆、施工车辆、液氮加热泵车的调度指挥；

（4）负责注氮工程参战人员的统一调配；

（5）负责注氮工程各种突发事件的处理，并及时向甲方汇报；

（6）负责注氮工程的安全、技术交底及HSE工作的管理。

2．技术组

（1）组织编写、报批氮气注入施工方案及操作规程等技术资料；

（2）对参与氮气注入施工人员进行技术交底；

（3）对提供技术支持；

（4）对注氮施工过程中出现的技术性问题提出解决方案；

（5）负责氮气注入条件的检查与确认。

3．施工作业组

（1）负责注氮场地的整理、液氮槽车、液氮加热泵车的现场布局、就位、注氮管线的连接和拆卸；

（2）负责注氮施工设备的操作，注氮人员的具体指挥和安排；

（3）负责注氮施工各项技术指标的落实工作；

（4）负责施工现场的HSE的具体工作，作好施工中HSE管理；

（5）负责注氮施工现场各种突发事件处置工作，并及时向注氮指挥组汇报。

4．资料组

（1）负责组织编制、上报物资及施工过程的各类预算；

（2）负责该工程所需资料的准备工作；

（3）负责注氮时氮气压力、温度等数据的记录和整理；

（4）记录时发现氮气参数变化异常时及时向注氮指挥组报告；

（5）负责注氮技术资料交接验收。

5．施工现场HSE管理组

（1）负责施工进场前的进场教育及安全技术交底工作；

（2）负责施工中的安全监督工作；

（3）负责施工过程中的操作规范执行情况的督促检查工作；

（4）负责施工过程中职工健康状况及环境保护的督促检查工作；

（5）负责对施工中违章现象的处罚工作。

6．液氮及后勤保障组

（1）负责施工中的液氮及其他设备、仪器、仪表等物资的采购工作；

（2）负责施工采购液氮、物资采购的合同签订工作；

（3）保证所供应的液氮、物资的符合有关标准；

（4）负责液氮、物资供应中的安全工作；

（5）负责施工期间后勤生活安排及管理事宜。

第四章　注氮点的选择和注氮量的确定

一、　注氮点

施工条件等方面考虑,应尽可能减少注氮点数量,同时要考虑工程的实际进度。通过对施工现场周围液氮资源和进入施工现场道路情况的考察，综合以上因素，将注氮点选择在中塘门站阀组。

**门站阀组处注氮点（图1）

    两片法兰中间设备拆除

关闭此阀门    关闭此阀门

          关闭排污阀门

        加盲板封堵

阀门上加DN50盲板开孔焊接合适的注氮口

关闭此阀门    关闭此阀门

          关闭排污阀门

二、注氮工程封存区间及注氮量

根据甲方技术资料提供的数据，本次施工注氮管线为**门站至盛塘路终点，全线约13.5公里。管径为Φ273×6.4。共需注入管道内封存氮1.2吨，备用0.3吨，共计1.5吨 。

第五章、施工加热设备的选择及设备的性能特点

一、设备选型

根据工程的实际情况，为完成氮气置换施工任务，施工时计划投入液氮气化机组2台，另外调遣一套电加热水浴汽化机组作为备用。施工需要的气化机组都已协调完毕，可以根据工程的需要进行调遣到位。

二、设备型号及性能参数    

液氮汽化机组：

最高排出压力：16.5MPa

最大汽化能力：3000方/小时

气体出口温度：10～40℃

三、设备特点

（1）设备一次性汽化量大，设备带有加热、加压装置，可保证氮气的置换温度和压力，施工不受天气的影响。

（2）液氮加热泵车移动方便，便于不同施工地点的转换，氮气流量、压力可以控制，可根据施工的需要从0—103MPa之间任意控制，温度可在10～40℃内任意控制。

（3）液氮加热泵车的采用先进的自控装置，氮气的出口温度、压力都可以预先设定，在泵车的运行过程中，一旦出现氮气的压力、温度同设定不符的情况，液氮泵既自行停止工作，保证不会出现液氮或低于5℃的气体注入到需置换的设备或管道中去。

（4）注氮管线采用快速接头连接，拆装方便，便于不同工艺管线、不同地点的设备、管线的置换。

（5）加热泵车供应的氮气压力高，流量大。 

第六章  计划投入的设备明细表

一、 氮气置换机具

含氧量检测仪     型号  OX2000

· 检测范围：         0～30%

· 指示精度：         满量程的±5% 

· 响应时间：        5秒以内  

· 使用温度范围：    -20°C～+50°C  

· 电源：            3只 LRO1 1.5v干电池 

· 防护等级          IP6

第七章  氮气置换施工的准备工作

1、对施工现场进行查看，确定液氮气化机组、液氮槽车等施工设备的作业位置，划定施工作业区。

2、考察液氮生产厂家，对各厂家的生产能力和库存量以及保障能力做到心中有数，提前签订液氮供应合同以保证液氮供应。

3、液氮槽车的组织及运输合同的签订。

4、对液氮气化机组及施工设备的保养、注氮阀组的制作。

5、根据确定的氮气注入口法兰的尺寸，提前制作各型号的注氮专用法兰接头，购买氮气注入临时管线。

6、液氮运输、施工机具、施工设备等调遣至施工地点的道路情况，安排液氮气化机组、施工车辆、液氮槽车等提前出发，路途时间要留有余地。

7、注氮作业前三天，施工人员到达作业现场，首先进行施工前的安全教育和安全操作规范学习，进行施工作业技术交底和安全、环保施工作业交底；熟悉施工作业环境。

8、注氮作业前两天，由业主配合对到位的液氮数量进行确认；

9、调试注氮设备，进行注氮管线气密性检查，按公司作业规范对注氮施工作业流程进行安全检查。

第八章  氮气置换施工操作

一、置换质量控制流程图

二、注氮操作要点：

1、对注氮液氮气化机组进行试车，确定设备性能处于完好状态；

2、对注氮临时管线进行吹扫和检漏；

3．注氮施工前半小时泵车操作人员进行冷泵，使设备处于待工作状态。

4．接到注氮命令后启动液氮气化机组。

5．由注氮阀组操作人员确认注氮临时管线工艺流程上的阀门处于畅通状态，打开通往主管线上的注氮阀门；

6、刚开始注入氮气时，注氮控制阀组上面的放空阀门开启，防止注氮流程不通造成超压；

7．当确认流程无误时，关闭注氮工艺管线上的放空阀，开始往工艺管道内注入氮气；

8．氮气注入时，液氮气化机组的排量在保证氮气出口温度（不低于5℃）的前提下要逐渐加大。要做好注氮记录，时时查看注入氮气的温度、压力等数据；

氮气在管道内的流速应保持在1m～5m/s。

9．注氮停止后，操作人员关闭通往主管线上的注氮阀门；

10．打开注氮控制阀组上的放空阀，卸掉注氮管线及设备中的压力；

11、在接到撤离指令后，拆除注氮临时管线及连接法兰并恢复流程。

三、置换程序

**门站开始注气前需要打开至终点沿途的所有主管线的阀门。

1、打开中塘门站东南角最东侧靠东侧围墙处阀门。

2、打开**院内东北角总阀门           打开新奥阀组前阀门         关闭新奥阀组后两个阀门         压力表口为检测含氧量处。

3、打开**路调压撬前阀门       打开调压撬里面三路管线所有阀门（需厂家配合）      放散主阀门为检测含氧量处。

4、打开幸福河东侧主管线上的连接球阀。（马场碱河与幸福河交汇处往北约500米）。

5、打开***别墅区西侧***东侧交汇点主管线上的连接球阀。

6、关闭***路北侧终点阀门，在阀门前DN25放散阀引出放散管作为检测含氧量处。

四、检测操作要点：

1、按业主技术要求确定的检测点。

2、与业主负责检测人员共同检测，共同签字确认检测结果。

3、检测结果要符合投产规范SY／T6233-2002要求的氧含量低于2%为合格。

4、同一检测点要在同一检测点检测3次，每次检测时间不小于10min。 

    此阀门打开    两个阀门关闭

    压力表口

为检测含氧量处

    **阀组（图2）

                      ***燃气氮气置换流程图

    ****公路

    ***路    

    **路终点

    河

    河

    门站东南角最东侧阀门