氧氮气管线通球及氧气管线脱脂方案.docx

起草人：关 卓审核人：房 磊 ACFC第一次发布版本状态修订 - 评语编制人审核人批准人批准日期工业气体中心项目-管道 文件类型文件分类技密级别所属专业施工方案项目部方案N管道氧.氮气管线通球及氧气管线脱脂方案发布单位吉化北建液空（合肥）管道项目部编制部门内部标识码适用范围JHBJ-TM合肥管道项目部版权说明：此文件内容属吉林市北方建设有限责任公司所有，未经同意不得引用、复制、借阅、发表。目 录一、工程概况31.工程简介32.具体工程量3二、管线清扫、除锈、脱脂、干燥技术方案的确定3三、本技术方案的适用范围3四、编制依据3五、准备工作3六、地埋管道清扫除锈采用的主要设备及脱脂剂31.动力源32.所用球43.脱脂剂44.发射器与接收器45.电子定位清管器5七、管线通球除锈程序51.管道通球的清洗工艺52.管道清扫清污63.泡沫球干燥除尘64.钢刷球除锈65.泡沫球干燥除尘6八、列车夹溶剂剂脱脂61.概述62.脱脂用清管器的选择73.脱脂准备工作74.球的定位75.列车夹的运行96.接收过程97.管道的吹扫及氮气保9九、通球的数量9十、管道清扫、除锈、脱脂、干燥检查验收标准91.管道清洗标准：92.验收方法103.验收标准10十一、安全与特殊情况处理101.管道清扫除锈施工的安全性保证措施：102.清管器卡堵的处理：10十二、进度计划11十三、人员计划11十四、设备机具计划11十五、发球处及临时管线布置图13一、 工程概况1. 工程简介本次工程设计由上海燃气工程设计研究有限公司设计的由液空（合肥）有限公司至彩虹公司氧气管道输气工程。管材为L415，406.47.92直缝电阻焊钢管。2. 具体工程量2.1 氮气管线全长度约6km，焊接工作量为9000寸径， 全部为埋地管道2.2 氧气管线全长约3.3km，焊接工作量为4500寸径。氧气管道部分需要说明的是从液空（合肥）有限公司至彩虹公司大门位置氧气管道长约 3000米，为埋地管道；进入彩虹厂区内管线约300米，为架空管道。二、 管线清扫、除锈、脱脂、干燥技术方案的确定由于这条输氧气管线口径大、距离长。氧气管线采用电子定位清管器清管技术与Citrikleen HD的办法对其进行清扫、除油、干燥是最为有效的施工工艺。三、 本技术方案的适用范围1. 适用于埋地的3000米氧气管道及300米的架空管道的清扫、除锈、脱脂、干燥。2. 鉴于本项目中的氮气管道与氧气管道采用相同的材质、规格及压力的管道，则氮气管道的清管方案可参照本方案执行（但不需要脱脂部分）。四、 编制依据管道路由图纸脱脂工程施工及验收规范HG20202-2000工业设备化学清洗质量标准HG/T2387-2007液空规范W-GS-12-3-15液空规范ALC-T-PR-PIP-08液空规范ALC-T-SP- PIP-03液空规范ALC-T-SP- PIP-011五、 准备工作组织工程技术人员熟悉设计要求.线路路由及施工技术规范，编制作业指导书。对施工人员进行安全技术交底及培训。设备机具进场安装、调试至运转正常。对进场的脱脂剂等进行报验。六、 地埋管道清扫除锈采用的主要设备及脱脂剂1. 动力源2.3 压缩机阿特拉斯100%无油压缩机，型号为PTS916。空气压缩空气含油量为：0PPM，工作压力：510.3 Bar（可调）空气流量：46M3/min/台2.4 吸附式干燥机和两级除尘过滤器空气露点可达(标准工况下) -40，除尘等级：0.01m。2. 所用球皮碗球 钢刷球 聚氨酯球 泡沫球。3. 脱脂剂Citrikleen HD（水基清洁剂）与水按1:4的比例进行稀释，使用时溶液温度应介于环境温度与43之间， Citrikleen不可用于温度高于48的环境下。4. 发射器与接收器发射器处安装上调压器、旋启式止回阀各一个个，在接收处安装上一球阀，以控制管内压力、通球速度，以及清洗液的流动，并使管道内的气压保持稳定，发射器上设有动力源口，测压口，以及液体主入口，接收器上设计有排污孔，排气口及测压口等。具体形式见下图： 发射器 接收器5. 电子定位清管器清管器电子定位跟踪系统的工作原理，实际上就是将一套超低频无线电发射和接收系统，科学、完整的运用到管道清洗工艺上，使管道清洗工作与现代无线电通信技术有机的结合起来。电子定位清管器工作原理如图所示 接收探头 地面 压力 清过管道 清管器 发射机 未清管道携带电子定位发射机的清管器在地下管道中运行并连续发射超低频无线电信号。该信号穿过管壁及土壤传到地面被接收机接收，从而显示清管器在地下管道中的位置和运行情况。一旦管道有故障，清管器被卡在管道中，用电子定位接收机在地面迅速测定出清管器的准确卡堵位置，以采取技术措施。接收机探测深度为810米，定位精度7厘米。发射机可连续工作100200小时，工作温度-40+100，耐压16MPa/cm2，抗冲击75G。通过指示仪探测深度68米，响应速度60米/秒。七、 管线通球除锈程序1. 管道通球的清洗工艺管道清扫清污（水压试验后） 泡沫球干燥除尘(水压试验后) 钢刷球除锈 泡沫球干燥除尘 列车夹溶剂脱脂 泡沫球干燥除尘 管线吹扫及充氮保护 2. 管道清扫清污采用裸体泡沫清管器对管道进行前期清扫，并探测管道内部情况，清除管道大部分的杂物，如清管器顺利到达则可以顺利进行下步清理工作。球速控制在0.52.5m/s之内。记录内容：PIG发射时间，接收时间，持续时间，发球数量，发射端和接收端压力变化情况，接收到的球的完整性，清理出杂物等的数量。3. 泡沫球干燥除尘管线水压试验后用泡沫球干燥来去除残留水，通球时球速控制在0.52.5m/s之内。速度由不超过5 bar的推进气压控制，应该每隔3分钟释放一次。该工序完成后管道内没有明显的浮尘，并且球没有湿气，球是干的。记录内容：PIG发射时间，接收时间，持续时间，发球数量，发射端和接收端压力变化情况，接收到的球的完整性，清理处的杂物等得数量。4. 钢刷球除锈在干燥除尘后用钢刷清管球进行管道除锈, 钢刷清管球进行清管时球速应该控制在0.52.5m/s范围内。速度由不超过5 bar的推进气压控制，应该每隔3分钟释放一次,直至管道内壁无铁锈、轧屑、焊渣及其他类似物质，清理干净后碳钢管道内表面应呈暗灰色。经业主检查方可进行下一步管道干燥除尘。实际发送球的数量需根据现场管道除锈的程度来定，数量可适当增减。记录内容：PIG发射时间，接收时间，持续时间，发球数量，发射端和接收端压力变化情况，接收到的球的完整性，清理处的杂物等的数量。5. 泡沫球干燥除尘经过钢刷除锈后，管道内部将留下较多的锈尘和粉尘，这时用泡沫球来进行干燥除尘，通球时球速应该控制在0.52.5m/s之内。速度一般由不超过5 bar的推进气压控制，应该每隔3分钟释放一次直至检查合格。因清洗溶剂和蒸汽的残余物一旦富集，就有可能在富氧的空气中自燃，所以在泡沫球干燥除尘后再用气体吹扫直至检查不到蒸汽、气味和水分。该工序完成后管道内没有明显的浮尘，并且球没有湿气，球是干的。记录内容：PIG发射时间，接收时间，持续时间，发球数量，发射端和接收端压力变化情况，接收到的球的完整性，清理处的杂物等得数量。八、 列车夹溶剂剂脱脂1. 概述首先按照Citrikleen HD说明书中的配比以及现场管道长度等计算处管道内需要全部浸到并能够溶解油垢所需要的量，然后将脱脂冲刷专用清管器放入管道内，利用空气压缩机推动清管器至计算好的位置，加入Citrikleen HD后再放入一个光面聚氨酯清管器组成列车球来进行管道脱脂，关好盲板，推动清管器和清洁剂缓慢移动，控制压力，缓慢的将清管器全部推出，并保证Citrikleen HD溶剂与管内壁接触时间时间不少于4分钟，球的具体运行速度根据管线现场施工环境来计算。并将溶剂在末端推出管道（如图所示）。2. 脱脂用清管器的选择列车夹脱脂选用由沈阳石化设备研究院生产的脱脂冲刷专用清管器。功能：它是由高密度、高强度、高耐磨的聚氨酯材料制造，外粘结螺旋钢丝刷，具有极强的通过能力，可清除管道中的铁锈和不牢固的焊渣。技术参数：启动压力：0.05MPa 压缩比：50%耐压：2.5MPa 弯曲断裂度：5万次泡沫密度：100kg/m3-120 kg/m3 一次性作业距离：40-60km 拉伸率：320% 工作温度：-501000C3. 脱脂准备工作3.1. 脱脂剂配比Citrikleen HD（水基清洁剂）与水按1:4的比例进行稀释。3.2. 容器的安装准备2个容量为1吨干净的塑料桶，1号存放配比完毕的脱脂剂，2号为配比脱脂剂使用。为了保证2号桶内的溶液可以顺利流入1号桶内，做一个高500mm的平台将2号容器的安装在上面1号桶放在地面，使2个桶之间有500mm的高差，然后用软管将两个桶连接上，并且在软管之间安装个控制阀门以方便操作。3.3. 脱脂剂的回收在收球装置的排水阀后与回收桶连接DN100的管路，回收桶容量为1.5吨。3.4. 清管器的预处理脱脂用清管器（除了第一个）在使用前需要先用无油脂的干净棉布浸润脱 脂液后对清管器表面进行擦拭，再用紫光灯进行检验，直至无油脂为止方可使用。3.5. 发球桶收球筒临时管线的安装拟定将TCN工厂设定为发球处，具体布置见图1。4. 球的定位因脱脂列车夹的行走速度为0.125m/s,且需要与管道内壁接触4min，根据计算得出溶剂在管道内的长度为30米即3.58立，为了达到更好的效果脱脂剂长度设定为35米，那吗第一个清管器放置的位置为管道的35米。4.1. 具体定位方法第一步：根据现场管线的走向和原始记录量出管线35米30米和15米处并做好标记。第二步：将无线定位仪放在做好标记处的地方。第三步：将带有无线信号发射器的清管器放入发射装置内，用0.5Mpa的压缩空气推动直至推动到无线定位接收仪处。因需要注入35米长的脱脂剂，为了防止药剂在管道中外漏拟分两段进行注液。具体见示意图图1：球的具体分布发球端 泡沫球 4号球 3号球 2号球 1号球水 溶剂 溶剂 5m 15m 15m 收球处图2：单段注液示意图纸 注液口 送气口 15m 排液口第一步：将发射装置的所有阀门关闭，收球装置除了排气阀其他都关闭，发球筒压力为0Mpa。第二步：打开快开盲板将1号清管器放入发球筒内。第三步：开启空压机以0.5Mpa的气压推动清管器，清管器运行的速度为0.5m/s.直至清管器运行至15米处，记录运行时间。第四步：开启发射器的放气阀，压力降至为0的打开盲板，放入2号清管器并推至发球筒的变径处顶紧。第五步：开启注液阀向管道内注入脱脂液确保两个球中间充满脱脂液，注脱脂液量为1.8m. 关闭注液阀。第六步：将无线接受器放置在30米处以确定第一个球行使的位置。第六步：重复第一步第二步和第三部，1号球运行至30米处停止供气。第七步：重复第四步将3号清管器放入。第八步：重复第五步注入脱脂液。第九步：重复第六步和第七步，1号球运行至35米处停止供气。第十步：重复第四步将4号清管器放入。第十一步：开启注液阀向管道内注入水确保两个球中间充满水，清水量为0.6m.关闭注液阀。第十二步：开启空压机以0.125m/s的速度推进列车夹，行驶30秒钟后关闭空压机。第十三步：开启放气阀，确保无压后关闭放气阀，开启盲板，连续放入4个泡沫吸水清管器，关闭盲板。5. 列车夹的运行空压机均匀供气，确保气体以0.125m/s的速度运行以保证液体能够和管道内壁接触4min中以上。直至第一个清管器到达接收装置。总计运行时间约6小时40分。6. 接收过程第一步：1号清管器到达接收装置后，开启排污阀，收集脱脂液，排空为止，此时第2面清管器到达接收装置。第二步：关闭排污阀，同时关闭空压机，打开发射装置和接收装置末端的放气阀，直至管道内无压力为止。开启接收装置的盲板，将达到的1和2号清管器取出，并重新封闭盲板。第三步：关闭接收装置、发射装置的阀门，空压机供气，3号清管器到达接收装置后，开启排污阀，收集水，排空为止，此时4号清管器到达接收装置将4号清管器取出。第四步：关闭发射装置的阀门，开启接收装置的放气阀，空压机供气，待4个泡沫清管器全部到达接收装置后，关闭发射装置的进气阀，同时开启接收装置和发射装置的放气阀，直至管道压力为0时打开末端盲板，取出前2个泡沫吸水清管器。第五步：关闭接收装置、发射装置的阀门，接收装置的末端用脱脂无油的盲板封堵，空压机供气，直至最后一个泡沫清管器到达末端盲板，停止供气。开启接收装置、发射装置的放气阀，直至管道内无压力时，打开末端盲板，用戴好已被脱脂液处理好的橡胶手套的双手取出最后2个泡沫吸水清管器。7. 管道的吹扫及氮气保溶剂和蒸汽去除后，管道应该用至少两倍于设计气体的流速来进行彻底的吹扫，吹扫完成后进行管道充氮保护。九、 通球的数量在和业主，监理检查了管道擦抹试验的结果后决定清管时所需清管球的数量，但准确的清管球的数量难以进行确定，因为存在不确定的因素（地形、气候、管道及组件状况等）。十、 管道清扫、除锈、脱脂、干燥检查验收标准1. 管道清洗标准：清扫除锈管道时的最大压力不得超过管线的设计压力。清管器应适应于管道弯头的曲率半径。清除管道内的全部污水、污垢及水锈，液空标准。管道除锈等级要达到St-2级等级。HG20202-2000脱脂工程施工及验收规范及液空标准2. 验收方法2.1 肉眼检测1) 在强白光下进行肉眼检查，光线强度至少为500 Lux (46.5 英尺烛光)。2) 紫外线检查要在除紫外光外不存在其它光源的暗室或遮光罩内进行。紫外线光源必须是一只30厘米长的水银蒸气灯或检卤灯，灯管上配备一只合适的滤光器，能提供波长为325 400 nm、离灯管30cm远处强度至少为5.0 毫瓦/平方厘米的紫外光。3) 使用一块干净的白色无绒布或者一块干净的白色无绒咖啡滤纸擦拭试验区。每个被检查区域都要使用一块新的布或滤纸。每次擦拭的面积大约为0.1 平方米（1平方英尺）。然后，分别在强白光和和紫外线下检查布或滤纸。2.2 无法接触区域的检查1) 回收所有溶剂都必须用一块干净的滤纸过滤，并对滤纸进行肉眼检查。2) 必须在强白光和紫外线下对回收100ml的溶剂和100ml未使用的溶剂进行检查。3) 取一杯20ml的回收溶剂用烧杯将其烧干，然后对其残留物进行检查。3. 验收标准3.1 强白光检查不潮湿，无清洗剂。必须采取特别的预防措施，确保系统的死角或低点无清洗剂残留物，无油漆、油彩或轧钢厂油剂，无腐蚀、结垢、颗粒物质、焊渣、电焊或钎焊焊药、切屑或者沙子和现场垃圾之类的外部物质。总的原则是：如果能够在现场轻易地发现颗粒，那么表明并未被清洗干净。3.2 紫外线检查取出最后一个泡沫吸水清管器在暗室内紫外灯下检查，必须是没有表征碳氢化合物存在的荧光，紫外线检查必须在暗室或者遮光罩内进行，如无油膜则为合格。十一、 安全与特殊情况处理 1. 管道清扫除锈施工的安全性保证措施：该氧气管道清扫除锈工艺为无油压缩空气或氮气做为清管器的推动动力，清扫除油时的工作压力较高，施工人员较多，要求所有工作人员必须严格按照工艺要求操作，听从指挥，尤其在发送和接收仓两端盲板处上压期间严禁站人。在开启盲板时，一定要停止输气，并保证泄压完全后进行操作，并且在接收仓前放置土堆，防止球因余压造成的安全事故。Citrikleen HD原液的燃点为52，用水稀释后，则不显示燃点。原液应避免接近明火，热源及电极光等。使用过程中，如清洗液溅到眼睛等人体敏感部位，应及时用水