天然气管线氮气置换的几种方法

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 V =πR2L (m3) ;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 t = V / 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 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 (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 (9919 %) 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 (9919 %) 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 (9919 %) 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 (9919 %)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 113 (4) 。 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 (9919 %) 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 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 (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 (9919 %)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 (9919 %) 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 113 (4) 。 (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.