天然气管线氮气置换的几种方法.pdf

天然气管线氮气置换的几种方法 刘继革 中国石油天然气管道第二工程公司 徐州 221008 【提 要】 对天然气管线投产前的氮气置换方法进行了简述,并介绍了上海市天然气长 输管线氮气置换过程。这些方法同样适用于煤气管道工程。 【关键词】 天然气管线 氮气置换 步骤 方法 天然气管线投产前,为了避免天然气直接 进入管线时其混气段发生事故天然气与空气 混合的爆炸极限为体积比5 ～16 ∶1 ,通 常用氮气将管线内的空气置换出去,以确保天 然气管线安全投产。 一般说来,对于管线投产时间不确定、 管线 空置时间较长或管线位于城市居民区时,采用 全线置换方式;而对于投产时间已确定或氮气 气源不足时,可采用隔离段置换方式。 1 全线氮气分段置换方法之一 111 全线置换阀间距、 阀间容积、 置换时间 1计算管线阀间距 阀间距依据施工图纸或实地测量出管线的 长度m。 2计算管线阀间容积 阀间容积VπR2L m 3 ; 式中R为管子 内半径,L为管段长,单位均为m。 3计算管线阀间氮气置换时间 置换时间tV/ g,min ;g为进入管线的 氮气流量,m3/ min 一般按5～10 m3/ min考 虑。 112 置换原则、 范围与合格标准 1置换原则分段置换,一般每段长度为 5～20 km ,建议以阀间为界。 2置换范围起点为首站发球筒经管 线各个截止阀门至末站内收球筒。 3氮气置换合格标准管道内混合气体 中的氮气体积百分比大于98 即氧气体积含 量小于2 ,并且连续3次间隔为5 min对 放气口取样都低于此值时,置换合格。 113 氮气置换步骤 1管线第一段首站发球筒至某个截止 阀门 “A” ①确认 “A” 阀门处于关闭状态; ②在 “A” 阀门靠近首站一侧安装放气取样 口; ③打开放气取样口的阀门; ④打开放球筒后的阀门; ⑤用制氮车将高纯度氮气 99 1 9 从首 站发球筒注入管线内,当氮气注入量等于该段 管子容积时,在放气口处用便携式测氧仪检测, 直至置换合格,并作好记录; ⑥关闭放气取样口的阀门,按原样安装相 应的设备,并检查严密性; ⑦第一段置换结束。 2管线第二段阀门 “A” 阀门 “B” ①确认 “B” 阀门处于关闭状态; ②在 “B” 阀门靠近首站一侧安装放气取样 口; ③打开放气取样口的阀门; ④打开 “A” 阀门; ⑤用制氮车将高纯度氮气 99 1 9 从首 站经第一段管道注入第二段管线内,当氮气注 入量等于该段管子容积时,在放气口处用便携 式测氧仪检测,直至置换合格; ⑥关闭放气取样口的阀门,按原样安装相 应的设备,并检查严密性; ⑦第二段置换结束。 3管线第三段、 第四段 ⋯⋯“B” “C” 阀门、 ⋯⋯ , 依次重复上次过程,直到最后一段 52第6期 刘继革天然气管线氮气置换的几种方法 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 置换完成。 4管线全线氮气置换合格后,应使管线 内氮气的压力保持正压力。为此继续用制氮车 将高纯度氮气 99 1 9 从首站注入管线内,当 氮气的压力大于0105 MPa时,停止注入氮气, 然后静置6 h以上。最后在收球筒放气口处用 磁氧分析仪检测,测得管线收球筒出口处气体 氧气体积含量小于2 ,管线全线氮气置合格。 请业主和监理签字验收,管线氧气置换结束。 2 全线氮气置换方法之二 1在管线首站起点发球筒内,先放置 一个带电子定位装置的清管器,向发球筒内 注入氮气,推动清管器前进,在接收清管器后, 从收球筒取样口取样分析,若排出的气体中体 积含氧量小于2 ,并且连续3次间隔为5 min 检验达到此值,即氮气置换合格。 2氮气的制作和注入放空首站发球筒, 装入清管器,打开出站阀门,开启末站端放空 口,用液氮车或其它氮气发生装置将高纯度 氮气 99 1 9 从首站注入管线内,在正常情况, 氮气压力一般需在0102～011 MPa时方能推动 清管器前进,见示意图1。 图1 全线氮气置换示意图 3清管器的接收当清管器到达收球筒 后,关闭收球筒前的阀门,并停止充氮气,接收 清管器。 4在接收清管器后,从收球筒取样口取 样分析,若排出的气体含氧量小于2 ,并且连 续3次间隔为5 min检验达到此值,即置换纯 度合格。 5同11 34 。 3 管线隔离段氮气置换方法之一 1工作原理在管线首站起点发球筒 内,先放置一个带电子定位装置的清管器,向 发球筒内注入氮气,推动清管器前进,当氮气进 入管线长度达到5000～6000 m时,在首站起 点发球筒内放置第二个清管器,接着用天然气 推清管器前进,这种方法适用于前边氮气置换, 后边紧接着天然气投产。如果不投产,管线两 端应封密。 2氮气的制作和注入打开首站发球筒, 装入清管器后再关闭发球筒,然后打开出站阀 门,开启末站收球筒上的放空口,用液氮车或 其它氮气发生装置将高纯度氮气 99 1 9 从 首站注入管线内,正常情况下,氮气压力一般在 0104～012 MPa时方能推动清管器前进,见示 意图2。 图2 管线隔离段氮气置换示意图一 3清管器的接收当第一个清管器到达 收球筒后,关闭收球筒前的阀门,停止供气,接 收清管器;然后依次接收第二个清管器。第二 个清管器收到后,即可将流程倒成正式投产流 程,正式生产。如果暂时不投产,管线两端阀门 均应关闭密封。 4 管线隔离段氮气置换方法之二 1在管线首站起点先向管道入口内注 入氮气,当氮气注入管线长度达到5000～6000 m时,再向首站起点发球筒内注入天然气推 着氮气前进,这种方法适用于前边氮气置换,后 边紧接着天然气立即投产的方案。 2氮气的制作和注入打开出站阀门,开 启下站放空口,用液氮车或其它氮气发生装 置将高纯度氮气 99 1 9 从首站注入管线内, 正常情况下,氮气进入管线的压力一般为0102 MPa ,见示意图3。 3当管道末端空气和氮气混合气体中的 氮气体积百分比大于98 即氧气体积含量小 于2 ,并且连续3次间隔为5 min对放气 口取样都低于此值时,置换合格。这时可将流 程倒成正式投产流程,进入正式生产。 图3 管线隔离段氮气置换示意图二 5 管线隔离段氮气置换方法之三 1置换原则只置换管线的首段,可用于 不能及时投产的管线。 62安 装 1999年12月 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 利用卷板机制作小直径薄壁钢管 胡定贵 中建五局安装公司 长沙 410004 在通风除尘工程中,常遇到一些直径小、 壁 薄的管道,其壁厚一般在2 mm以内,有的甚至 只有015 mm ,并且规格、 型号各不相同,对一个 工程来讲,数量又不多,如何按设计制作就成了 一道难题。有的单位往往与业主协商用成品管 代替,其规格很难与设计相匹配,其造价相对也 较高,特别是不锈钢管。本文介绍一种利用卷 板机制作管道的方法,其成形好,效益显著。 1 胎具的结构 本胎具由无缝钢管及压板组成见图 1 。 无缝管的大小根据卷制的管子直径来定,与需 卷制的管子直径大致相当即可,长度根据卷板 机有效长度及板材下料情况而定。压板采用2 mm厚的钢板,宽度约为60 mm ,长度与无缝管 一致。压板一边焊在无缝管的母线上,采取分 段点焊,焊缝长10 mm ,间隔100 mm ,焊后应对 焊缝打磨平整。 图1 胎具结构示意图 胎具材料根据卷制的管材而定,碳钢管用 碳钢,不锈钢管用不锈钢。 2 操作顺序 1起升上辊,将制作好的胎具置于两下 辊之间; 2将下好料钢板插入无缝管与压板之间; 3下降上辊,压住压板松紧程度应刚好 能让胎具在三辊之间,自由转动为宜 ; 4开动卷板机进行卷管; 5取出卷制的管子,两手挤压,对好焊 缝,进行点焊; 6焊接对接焊缝。 3 经济效益分析 1本胎具所用材料极少,加工简单,操作 简便,板材无需打头,成形美观。缩短工期,提 高工效,尤其是对于品种多,每种数量少的工 程,其适用性非常明显。 2一种胎具可以制作直径相差不大的多 种规格管子,经济实用。 3在一个胎具上可以同时卷制多根管 子,只需在下料时,板宽以管子周长的倍数下 料,在每一个管子周长宽的母线弹一条线,卷好 后再沿母线切割开即可。 收稿日期 1999 - 01 - 21 2置换范围起点为首站发球筒 , 以第 一个线路截止阀门为界,且长度不小于5 km。 3氮气置换合格标准长输管道内混合 气体中的氮气体积百分比大于98 即氧气体 积含量小于2 ,并且连续3次间隔为5 min 对放气口取样都低于此值时,置换合格。 4氮气置换步骤 ①确认管段末端阀门 “A” 处于关闭状态; ② “A” 阀门靠近首站一侧安装放气取样口; ③打开放气取样口处阀门; ④打开发球筒后阀门; ⑤用制氮车将高纯度氮气 99 1 9 从首 站发球筒注入管线内,当氮气注入量等于该段 管子容积时,在放气口处采用气体测氧仪检测, 直至置换合格,并作好记录; ⑥关闭放气取样口处的阀门,按原样安装 相应的设备,并检查严密性; ⑦首段置换结束。 5同11 34 。 收稿日期 1999 - 01 - 11 72第6期 胡定贵利用卷板机制作小直径薄壁钢管 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.