天然气管道投产运行技术要求2(2014、3)

天然气管道 投产运行技术要求,一、输气管道投产准备及投产过程,三、输气管道站场试压,二、输气管道干燥与置换,提 纲,四、输气管道投产安全措施,六、输气管道常见事故及应急处理,五、输气管道投产及管理,一、输气管道投产准备及投产过程,天然气管道的投产是管道施工建设的延续，是对设计、施工质量的检验，是管道建设中的一项非常重要的工作环节，是管道转入正常输气生产的前奏，是天然气管道发挥作用和产生效益的开始。投产的准备工作是确保管道投产安全和成功的基础，因此，投产准备显得尤为重要，必须做好以下准备工作。 (1) 管道、场站、阀室必须组焊完毕并清管扫线，强度、严密性试压合格。其他附属设施验收合格。 (2) 自动化系统安装调试、验收合格。安全消防系统验收合格并办理有关手续。 (3) 投产、运行组织机构健全，技术、操作、维抢修人员经过正式培训考核，并100%持证上岗。掌握管道走向、设备的操作、维护、原理和投产方案。,1、输气管道的投产准备,一、输气管道投产准备及投产过程,(4)针对管道实际情况，编制详细的投产试运方案和实施方案。 (5)组织好投产队伍、施工单位、安全、消防保驾队伍。 (6)配齐投产试运的常用工具、维抢修工机具、仪表自动化检测仪表和器具、投产所用的清管器、收发射机、液氮等工器具和耗材，配齐必须的消防器材。 (7)配齐所需的投产车辆、通讯设施和车载通讯设备，医疗救护力量，防爆、防毒设备。 (8)施工单位撤离各场站，做到消防通道畅通，无易燃、易爆物品堆放。投产领导小组进行全线检查验收合格。 (9)与供电、供水部门签订供电、供水协议，保证供电、供水正常。 (10)与供气、用气单位签订供销、计量协议，与供气单位协调好投产期间的用气量和压力及协调好配合细节。,一、输气管道投产准备及投产过程,天然气管道投产一般有如下过程： （1）试压：对站内及线路管道应分别进行试压。 我国输气管道工程设计规范中规定，输气管道试压分为强度试验和整体严密性试验。强度试验时，位于三、四级地区及输气站内的管道应采用水试压，一、二级地区的管道可以采用气体或水试压。严密性试验在强度合格后进行，可以用水或气体做试验介质。 （2）吹扫：管线在施工过程中，管内总会带进泥土、石块、积水、焊渣、甚至还有撬杆等施工工具，吹扫的目的就是清除这些杂物，保证正常投产。,2、输气管道的投产过程,一、输气管道投产准备及投产过程,（3）清管：发送清管器清除管道中的杂物。 试压结束后，对管道进行排水、扫线，在压缩空气的推动下发送清管器清除管道里的残留水。 （4）除水、干燥：试压结束后，对管道进行排水、扫线、在压缩空气的推动下发送清管器或清管列车清除管道中的残留水。对站间、站内管道进行干燥。 （5）置换、注气投产：向管道内注入氮气，用氮气置换管道内的空气；用氮气作为空气和天然气的隔离段，在氮气后注入天然气。 除水、干燥施工是天然气管道的特殊要求。用氮气隔离空气和天然气是天然气管道投产安全的需要。,一、输气管道投产准备及投产过程,三、输气管道站场试压,二、输气管道干燥与置换,提 纲,四、输气管道投产安全措施,六、输气管道常见事故及应急处理,五、输气管道投产及管理,二、输气管道干燥与置换,(一) 输气管道干燥 1.输气管道干燥的重要性 天然气管道中存水不仅是引发运行事故的隐患，也是造成管道腐蚀的主要原因，管道内液态水的存在也会降低天然气的输送能力，造成管道输送能力下降。同时还会使天然气的含水量升高，从而导致供气品质下降，影响对供气品质要求严格的用户的正常使用。 首先，管道中残留的液态水与天然气中的硫化氢和二氧化碳作用造成了管道的腐蚀，其次，管道中液态水在一定的条件下形成天然气水合物造成管道的堵塞。我国某些天然气管道，因干燥作业不理想，在投产后多次出现水合物堵塞。 因此，天然气长输管道中液态水的危害性很大，在管道投入运行前必须进行除水、干燥处理，使管道内空气露点达到规定的要求。 管道干燥的主要方法有干燥剂法、真空干燥法、超干空气法等。,二、输气管道干燥与置换,2. 输气管道干燥的要求 (1)干线输气管道的水露点 目前国内一般都把干燥管道末端的水露点测试作为管道是否干燥合格的标准，具体为：干燥结束时管道出口空气的水露点不应高于-20。检测方法为：在干燥管道的出口端，用露点仪连续检测出口空气的水露点，当露点连续低于-20的时间不小于30分钟可认为合格。 (2)站内管道的水露点 站内管道的标准与站外管道相同。检测方法，在干燥管道的出口端，用露点仪连续检测出口空气的水露点，当水露点连续低于-20的时间小于10分钟即可。但应特别注意，由于站内管道复杂，在干燥时不能留下死角。,二、输气管道干燥与置换,输气管道干燥后，即使管内空气的水露点达到-20，高压输气管道在冬季低温条件下，仍有达到生成水合物的可能性。 美国和加拿大规定输气管道干燥的标准为水露点低于-40，直接用天然气置换空气投产。 法国、德国等国家规定输气管道干燥标准为水露点低于-20，投产时在空气与天然气之间充入一段氮气作为隔离段，一方面避免了空气与天然气的接触，提高了安全性，另外氮的水露点更低(可低于-70)，能进一步干燥输气管道。,二、输气管道干燥与置换,(二) 输气管道的气体置换 天然气管道的投产过程主要是管道内的气体置换过程。在天然气管道投产中，管道的气体置换也是最危险的阶段。因此，对天然气管道安全置换必须引起足够的重视。 天然气管道置换的主要危险性： 一是由于管道在施工中有可能遗留下石块、焊渣、铁锈等物，在气流冲击下与管壁相撞可能产生火花。此时管内充满了天然气与空气的混合物，若在爆炸极限范围内，就会爆炸起火。 二是在气体置换过程中大量天然气排出管外，容易着火爆炸。另外，将注入管道内起隔离作用的氮气大量排出，弥漫在放空口附近，若有不慎可能造成缺氧而影响人员健康或伤亡。 由于天然气与空气混合浓度达到5%15%的范围时，遇明火会产生爆炸，所以应采取措施把天然气与空气隔开。,二、输气管道干燥与置换的要求,(三) 输气管道气体置换的方式 在天然气与空气之间采用隔离介质方式置换投产天然气管道，在我国是从20世纪80年代逐步发展起来的，大致分为清管球隔离置换方式、列车式置换方式、中间夹氮气段直通置换方式。 1、清管球隔离置换方式 这种置换方式是在“天然气直接置换空气”的基础上发展而来的，为了减少“天然气直接置换空气”方式的混气段，直接在天然气与空气之间放置一个隔离清管球，以清除管道内的杂质，减少天然气与空气的混气段为目的。具体见下图。,二、输气管道干燥与置换,2、列车式置换方式 此方式经常用于长距离大口径带有清管器收发装置的天然气管道投产，具体见下图。 3、中间夹氮气段直通置换方式 该方法是近几年在我国逐步推广使用的，简便易行、安全可靠。见下图。 近年来我国的几条大型天然气管道的置换投产，均采用“中间夹氮气段直通置换方式”置换投产。,二、输气管道干燥与置换,(四) 置换投产对氮气温度的要求 注入管道中的氮气应在535之间。如果采用液氮进行天然气管道置换时，应对氮气进行适当的升温，并在注氮设施的出口处安装温度测量仪表，严密监视氮气注入温度。防止低温液氮进入管道，造成管材的“低温脆裂”，从而造成严重后果。 (五) 置换投产时对放空的要求 置换作业时，在下游放空置换出的气体，放空口应远离居民点和交通道路，在放空口周围设置半径300m的隔离区。在放空口附近设取样点并定时取样，用含氧分析仪进行检测，直至气体中含氧量小于2%时，表明氮气或惰性气体置换空气结束。随后继续取样，用可燃气体检测仪进行跟踪检测，直至气体中天然气含量达到90%95%时，表明天然气置换完成，即可输气运行。,一、输气管道投产准备及投产过程,三、输气管道站场试压,二、输气管道干燥与置换,提 纲,四、输气管道投产安全措施,六、输气管道常见事故及应急处理,五、输气管道投产及管理,(一) 站场试压 1. 我国站场试压要求 我国标准SY 4203-2007 石油天然气建设工程施工质量验收规范的规定： 试压介质可以是水、空气、天然气，当用天然气做试压介质时，应在干燥和置换了管内空气后进行； 强度试压压力为设计压力的1.5倍，且不低于0.4MPa。 严密性试验压力按设计压力进行； 试压步骤及时间： 采用水试压时，升压、应缓慢，达到强度试压压力后，应稳压1Omin，检查无泄漏、无压降为合格。严密性试验应在设计压力下稳压30分钟，无渗漏、无压降为合格；采用气体试压时应分段进行，并用发泡剂检漏。,三、输气管道站场试压,2.阀门试压 应采用清水进行强度和严密性试验。 强度试压压力为工作压力的1.5倍，稳压不小于5分钟，不渗漏、不变形、无损坏、无压降为合格。 严密性试验压力为工作压力，稳压15分钟，不内漏、无压降为合格。 止回阀应按逆流向做严密性试验，按顺流向做强度试压。 截止阀可按顺流向进行强度试压和严密性试验。 安全阀在安装时应进行压力调试，开启压力为工作压力的1.051.15倍；起跳力为0.901.05倍工作压力，调试不少于3次。 其他设备按出厂要求进行检查和压力试验。,三、输气管道站场试压,(二) 站场试压要求 站场内设施较多，设备、阀门、管件、不同压力等级的工艺管线要求强度试压和严密性试验必须分段、无一遗漏。试压工作应做到： 1、站场应该按照四级地区压力标准对工艺管线进行试压； 2、阀门、清管收发装置、气液分离器、除尘设备、储气罐等都应该经单体试压合格，单体试压宜采用水，试压压力应与相连接的工艺管线的压力标准一致，(由供货商完成这些工作，并提交试压记录)；汇管等其他预制件可以单独试压，也可作为完工系统的一部分一起进行试压。,三、输气管道站场试压,(二) 站场试压要求 3、上一条所涉及的阀门、管件等宜在连接工艺管线盾与完工系统一起试压，但试压压力超过生产厂试压压力时，应采用水试压。 4、不承受试压压力的设备应从管道上卸开或加以隔离。可以使用阀门隔离，只要使用的阀门极其关闭机构适于承受所试验的压力。 5、对于所有的控制装置和保护设备，包括限压装置，调压阀、控制器、安全泄放阀及其他安全装置均应经过试压，确定它们处于良好的机械状态。 6、不同压力等级之间以及其他未经试压的对接口的焊缝应进行射线检查并合格。,三、输气管道站场试压,（三）试压过程及安全 我国标准规定采用水进行强度试压时，压力应均匀缓慢上升，当压力升至1/3试验压力时，应停止升压15分钟进行检查；然后升压至2/3试验压力时再停止15分钟进行检查；最后升至试压压力并稳压。停止升压期间应检查管线压力有无异常现象。 采用气体进行强度试压时应注意： 1、试压压力应均匀缓慢上升，每小时升压不超过1MPa； 2、当试压压力低于3MPa时，分两次升压，在压力为1/2试压压力时，稳压30min，若未发现问题，继续升压至试压压力； 3、当试压压力大于3MPa时，分三次升压，在压力为1/3试压压力时，稳压30分钟进行检查；然后继续升压至2/3试压压力时再停止30分钟进行检查；最后升至试压压力并稳压。停止升压期间应检查管线压力有无异常现象。,三、输气管道站场试压,一、输气管道投产准备及投产过程,三、输气管道站场试压,二、输气管道干燥与置换,提 纲,四、输气管道投产安全措施,六、输气管道常见事故及应急处理,五、输气管道投产及管理,四、输气管道投产安全措施,投产过程中，可能出现泄漏或爆管，使天然气大量外泄等事故。必须制订切实可行的天然气置换方案及一旦发生事故所采取的处理措施，投产指挥和操作人员都必须严格执行投产方案中各项安全措施，由于参加投产的部门及人员较多，必须加强组织领导，合理分工，密切协作，做好各项准备工作。抓好安全教育，落实安全措施，才能保证投产试运顺利进行。,四、输气管道投产安全施措,1、重视并认真做好投产前的