燃氣管道氮氣置換施工工法江蘇天力建設有限公司前言燃氣管道安裝完成以后，應進行強度試驗、嚴密性試驗、清管和干燥。對于沒有立即投入運行的管道，為防止外界濕氣重新進入管道，以保證管道處于良好的待用狀態，應在管道內注入氮氣，即用高純度的氮氣將管道內的空氣置換掉，并且要求管道內的氮氣壓力為微正壓。氮氣是一種無色無味氣體，常溫下無化學活性，不會與其它物質化合。燃氣管道在投運前用氮氣置換空氣，主要基于兩個因素：1）直接用天然氣置換空氣危險性較大；2）管道內充滿氮氣，則管道不易氧化，即起到了保護管道的作用。我公司依據多年來多項工程的氮氣置換施工工藝，制訂本施工工法。工法特點2.1確定氮氣→清管球→空氣的置換工藝。2.2確定氮氣置換的工藝參數。（需用氮氣總量；注入氮氣的溫度、壓力；氮氣置換的速度；）2.3確定氮氣置換的合格指標。2.4置換效果好。2.5可操作性強。2.6安全，無環境影響。適用范圍本工法適用于需用氮氣置換的各類壓力管道（GA類、GB類、GC類）和各種材質的管道（金屬類、非金屬類）。置換原理利用帶有壓力的氮氣推動海綿清管球，海綿清管球再推動管內空氣，海綿清管球抵至被置換管道的末端，即置換基本完成。施工工藝流程及操作要點5.1氮氣置換工藝流程圖1氮氣置換工藝流程圖氮氣置換可以有兩種方式：1）氣推氣；2）氣推球，球推氣。我們認為，對于新建較長距離、具有收、發球裝置、經過清管和干燥的燃氣管道，適合采用第二種置換方式，即氣推球，球推氣。其優點是高效、直觀、節能，缺點是需用氮氣壓力較大。5.2氮氣置換的工藝參數5.2.1注入氮氣的溫度、壓力圖紅外線點溫儀檢測溫度5.3.5打開閥門V2，開始注氮，觀察發球裝置溫度計T1，不得小于5℃圖向管道內注入氮氣5.3.6全線巡檢；5.3.7待到預計置換時間，觀察P1和P2具有壓力，打開末端收球裝置的排放口閥門V3，用便攜式含氧量測試儀檢測，直至達標：連續3次、每次間隔5min,含氧量≤2%；保證管內壓力為微正壓：P1、P2為0.15MPa；圖末端氣體含氧量測定5.3.8關閉收球裝置前主閥門，從收球裝置中取出海綿清管球；5.3.9清場，拆除置換設施；5.3.10做好置換記錄；5.4勞動力組織工種人數工作內容作業班組長1現場管理安全員1現場安全質檢員1檢測溫度、壓力、含氧量。輔助工2現場操作、巡檢材料和設備名稱規格型號單位數量備注汽化器臺1液氮汽化槽車(液氮)10T輛1泡沫清管器個2過盈量為鋼管內徑的3～5%鋼管D89米50軟管D50米30便攜式含氧量測試儀個1點溫計個1壓力表Y-150（0-1.0）Mpa個2溫度表個2閥門套10質量控制7.1執行規范和標準1）《輸氣管道工程設計規范》GB50251—20032）《油氣長輸管道工程施工及驗收規范》GB50369—20063）《城鎮燃氣設施運行、維護和搶修安全技術規程》CJJ51—20067.2置換前管道應進行干燥工序，而且達到干燥的質量標準；7.3置換中必須控制注入的氮氣溫度不能小于5℃7.4置換后必須保證合格指標：含氧量不能大于2%；安全措施8.1由于本工序的施工工況相對較平穩，壓力較低（P=0.15MPa），介質氮氣為無毒無害，唯一需當心的是液氮至汽化器的管路為低溫狀態，嚴禁人體皮膚直接與其接觸，以防凍傷；8.2《液氮槽車—汽化器—氮氣注入管路—發球裝置》作為警戒區，非作業人員不得進入；8.3置換期間加強全線巡檢，如有意外情況及時報告；環保措施9.1盡量減少氮氣和空氣的混合；9.2控制排放和檢測的時間，以減少排放量；效益分析10.1社會效益：管道氮氣置換有效地保證了管道在天然氣置換投運過程中的可靠性和安全性；10.2經濟效益：本工法采用的“氣推球，球推氣”工藝比“氣推氣”工藝，很明顯減少了氮氣和空氣的混合區間，也就是減少了氮氣的消耗量。雖然無法計算出具體的差值，但是可以肯定是少用氮氣，既減少了施工成本，也為節能減排做出了貢獻。應用實例1）常州港華高壓燃氣管道一期工程2006年2）常州港華高壓燃氣管道二期工程