氮气置换方案

氮气置换方案

一、全线氮气分段置换方法之一

1、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) 。

2、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。

3、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。

二、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5min) 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) 。

三、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。

四、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5000～6000m 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(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0102MPa ,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)

五、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。

(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5min) 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1.3（4）。