1 編制依據

     1）《氮氣置換要求》

2） SY0401－98《輸油輸氣管道線路工程施工及驗收規范》

3） SY/T5922-2003《天然氣管道運行規范》

4）國家和行業現行的有關規定、規范和驗收標準

5） 同類工程施工經驗

2 質量保證計劃 

2.1.1所標記的標準制品（可燃氣體檢測儀）的現有產品在類似工程中有滿意的性能記錄，產品符合技術規范。

2.1.2 根據進行的工作，不論完成到什么程度，隨時接受項目監理的檢查。

2.1.3 隨時準備接受質量管理部門對工程質量的檢查。

2.1.4 對管道工程中置換接口的施工，按業主、監理指定的焊接工藝規程的要求進行。     

3 質量控制要點及要求

3.1置換不留盲端，在所有的氣頭檢測點2分鐘內每隔30秒檢測1次，連續三次檢測，每次檢測儀檢測到可燃氣體量均在1％以下，且保持一致。

3.2 注氮量以管線和設備有氮氣壓力≥0.02MPa為準，最終保持穩定。

3.3注氮溫度、速度嚴格控制，滿足《氮氣置換技術要求》。

3.4可燃氣體檢測儀有校驗證書記錄設備系列號。

置換質量控制流程圖

4 施工部署

施工指導思想

我們的置換施工指導思想是在確保符合QHSE相關要求下，不惜一切人力物力，視項目建設所需，確保工程質量達到要求，確保干燥置換施工進度按計劃和項目總體要求進行。

根據項目輸氣支線工程特點，我們制定出如下施工總部署：

1）根據各工序特點，合理安排施工步驟，使各工序環環緊扣先全部完成線路的降壓放空，再進行充氮置換。

2）合理調配施工人員和設備

在置換施工時實行各工序流水線作業，逐段推進的方式。準備工作如場地清理平整、平整，設備倒場就位、流程連接、注氮工作分別交給專門機組完成。可燃氣體檢測由檢測組獨立承擔。

5 總體施工方案

5.1 總體施工流程  

5.2置換開展的必要條件及準備

1. 全線路天然氣降壓、放空。

2. 臨時用地、施工審批等各項手續辦妥；臨時用電、工農關系等協調完畢。

3. 置換的設備、機具、儀器、人員就位，流程連接完畢。

4. 必須接到本次動火連頭現場領導組的指令方可進行施工。

5.3全線路管線、閥室及站場管網、裝置充氮置換天然氣

1   充氮置換目的

因新建管線H1樁至萬通化工管道即將投產，須與臨港分輸站至成城瀝青計量站段老管道連通，但由于老管道內天然氣是易燃氣體，若直接進行動火連頭施工作業，必將產生爆炸造成事故，為了避免造成不必要的損失，保證連頭作業在安全的條件下順利進行，需要在連頭作業前對管中天然氣進行充氮置換。

2  全線充氮方案

根據《氮氣置換技術要求》，采用無腐蝕、無毒害的惰性氣體作為隔離介質，采用無隔離清管器方案及“氣推氣”方式。

3 注氮的溫度、注氮總量、流量流速和所需時間

a.液氮氣化后進入輸氣管道之前經加熱裝置至5℃~15℃之間，以防低溫損傷管線。

b.注氮總量的確定

臨港工業用戶支線二期工程輸氣管道氮氣置換填充所需氮氣量為在0.02MPa，10℃狀態下充滿整個線路工程線路管道、閥室、站場管道體積所需用的量。

為了確保輸氣管道氮氣置換填充能順利、徹底，氮氣注入量考慮如下損失量：

a) 注氮期間氮氣和天然氣之間會發生混合，氮氣會有混氣量，造成氮氣段的減量。

b) 站場置換放空耗費的氮氣量

根據我公司以往施工經驗，由上述原因引起的氮氣損失量30%考慮。

每充氮管段氮氣用量（Nm³） = 該段管道總容積（m³）×（1+30%）

臨港分輸站—雞啼門閥室管道?660×12.146KM用氮量+臨港分輸站—BP、成城瀝青計量站?323×7.5KM用氮量

{3.14×（0.66÷2）2×12146+3.14×（0.323÷2）2×7500}×（1+30%）=

（4153+612）×130%=6194m3

理論計算液態氮置換常溫、常壓氮氣量：800m3/T，依據我公司施工經驗按700m3/T計算

所需液氮量：6194÷700=8.85噸

考慮到連頭后還將進行全線路置換我公司一次購買14噸氮氣，如若因連頭施工時間過長或其他意想不到原因造成氮氣量增加，我公司與氮氣供貨商已達成協議，可提前4小時聯系氮氣，3小時氮氣車到場。

c.氮氣流量流速計算

我公司采用的氮氣汽化器汽化能力為600m3/h，即氮氣汽化器出口流量為600 m3/h，在?660管道內流速為

d.全線路首次置換合格時間為

6194m3÷600m3/h=10.3h

4 充氮置換程序

臨港工業用戶支線二期工程氮氣置換線路示意圖

因臨港分輸站至成城瀝青計量站管徑小、里程短（詳見臨港工業用戶支線二期工程氮氣置換線路示意圖），臨港分輸站調壓橇后匯管V-0603上的清掃預留作為注氮點；可先選擇從臨港分輸站注入氮氣，分別在BP計量站、成城瀝青計量站排污管處進行氮氣檢測，（計算置換達標時間約為3.14×（0.323÷2）2×7500=612m3×130%÷700m3/h=1.13h）約68分鐘后達到合格。

然后進行臨港分輸站進站匯管V-0601注氮點注氮，在雞啼門閥室下游、南水瀝上游壓變根部閥處進行氮氣檢測；(計算置換達標時間約為3.14×（0.66÷2）2×12146=4153m3×130%÷700=8.4h)約8.4小時置換達標。

由一臺氮氣車、一臺汽化器分別由氮氣注入口向兩邊主線路置換，在沿線閥室、計量站氮氣檢測點，分別由業主及施工單位負責檢測人員檢測可燃氣體濃度達到1%以下，合格后關閉各閥室內放空閥，關閉各計量間計量橇放空及排污閥門。我單位根據連頭施工需要隨時準備填充氮氣，氮氣充分保證需要量。等待HI樁動火連頭、南水瀝閥室改造連頭作業施工完畢再次進行注氮。

6、清理現場、交工驗收

完成所有注氮工作后，恢復現場流程，做好場地衛生清理工作。

向項目部提交綜合報告及相關資料申請驗收。

7、 氮氣置換施工的人員、機械設備配置：

為充分利用各種資源，根據施工現場情況對各施工機組進行臨時調配，對施工人員進行臨時調配。

8施工及檢查技術措施

8.1 氮氣置換技術要求

1）用于填充置換的氮氣純度應在99.95%以上。

2）置換開始前應確保每一注氮口、每一注氮管段所需的氮氣足量及時供應，置換期間不得中斷注氮。

8.2注氮要求及注意事項

1）注氮作業現場周圍設20米范圍警戒區，并設置明顯警戒標志，與注氮作業無關的人員嚴禁入內。

2）聯系氮氣源及運輸車輛，安排注氮車及其它設施的停放位置，根據現場實際決定所需注氮的機具、材料，提前做好準備工作。

3）注氮車加熱裝置氮氣出口溫度范圍為5~15℃。 根據注氮速度及溫度要求，液氮車配備與注氮車匹配的加熱設施及其它附屬設施。

4）根據現場實際情況提前加工制作好注氮接頭，拆卸與之有關的管段，臨時注氮流程和注氮接頭安裝工作完畢。

5）液氮車必須加帶防火帽，工作人員必須遵守相關的各項安全規定。

6）保持現場通風，防止液氮泄漏造成人員缺氧窒息。

7）禁止觸摸液氮低溫管線，防止凍傷。

8）做好壓力、流量、溫度等參數的記錄。

9）惰性氣體可令人窒息，檢測人員要注意空氣中的含氧量必須達到18.5%~21%。

10）用氮氣進行管道內空氣置換時，液態氮氣首先通過汽化器—加熱器—溫度表—臨時管線，然后進入主管道。

11）置換用臨時管道管徑不易小于DN50，若受場地限制，可將臨時管道煨制成盤管，溫度計、壓力表宜安裝在靠近氮氣車處。

12）安排專人觀察溫度計的指示溫度，充入氮氣的溫度不得低于5℃，若溫度下降較快，減小氮氣流量，以保證管道入口處氮氣溫度不低于5℃為準。

13）選擇多個檢測點，檢測口選擇在管道稍高處，且靠近放空口處，檢測口在每一條管道支線的末端設一處，在主管道靠近放空口處設一個檢測口。

14）氮氣置換過程中，在各個檢測口處定時進行檢測，以確定氮氣置換進度，檢測時間根據現場情況確定。

15）大容器吹掃可能會導致竄氣，吹掃可能掃不清整個容器，可同時在幾個放空口進行取樣測試以保證達到吹掃要求。

16）末站內未進行置換部分設置明顯標志。

8.3 充氮置換的氣頭監測方法

在管線沿線的閥室設置氣頭監測點，同時在各站進站處設立氣頭監測點。

根據情況沿線安排兩個監測組，配置兩臺監測車、兩套氣體檢測儀及監測人員，兩個監測組隨著氮氣氣頭輪替向前檢測。

a. 氮氣-天然氣混氣段氣頭檢測

監測儀監測到可燃氣開始從21%下降時，在2分鐘內每隔30秒檢測1次，連續三次檢測結果均不足21%的含氧量時，就認為氮氣-空氣混氣段氣頭已經到達。

b. 純氮氣氣頭檢測

檢測儀檢測到可燃氣下降到1%時，在2分鐘內每隔30秒檢測1次，連續三次檢測結果一致，就認為純氮氣已經到達。

8.4 氮氣置換的驗收標準

用氮氣分析儀測量管道內含氧量不超過2%為合格。

8.5 基本設備、機具及材料表

施工用基本設備、材料配備一覽表

8.6 主要設備、機具、儀器簡介

1）測氧儀

技術指標：

工作環境溫度： 1℃-40℃   

工作環境濕度：  ＜85% RH  　　　

響 應 時 間：   ＜30秒  

氧傳感器壽命：  十八個月  

精度：    3 級  

測氧范圍 ：  0-100% 

分辨力：　 0.1% 

顯示方法：　　31/2　LCD 

電源 ： 　  DC　 9V 

外形尺寸：116mm×28mm×76mm

2）可燃氣體檢測儀

3）氮氣車

額定排氣量：60Nm³/min

最大排氣壓力：10MPa

氮氣純度：99.95%

9置換HSE管理措施

8.1置換HSE管理目標

l 突發事故為零

l 人員傷亡為零

l 環境污染事件為零

9.2置換HSE

9.2.1 工作范圍

在工作中一切于有關的環保，安全，健康工作。

具體分項可分為充氮工作中的環保、安全、健康。

9.2.2 工作方法

建立HSE管理，并采取有效措施，以使其工作符合在健康和安全等方面。 

空氣壓縮機屬于高壓設備，在操作中有安全隱患，有專業操作手操作對其他員工進行安全教育防止意外發生。

電焊機用電安全隱患設備，電弧強光對人的身體健康有一定的危害，電焊操作人員應穿好勞動保護裝置，協助人員應做好自我保護，無關人員應遠離操作現場。

氣焊操作存在火災隱患，非操作人員應嚴禁使用，氧氣乙炔在使用過程中應嚴禁碰撞，兩個氣瓶之間的距離應在10米的距離，并有專人安全看護。

檢測精密設備應輕拿輕放，在操作過程中應防止有害氣體中毒。

在管道置換施工存在有高壓風險，有害氣體風險，用電風險，車輛安全風險，對于這些高壓風險控制要在管線兩端放置警示標志，防止非操作人員靠近，還要安排有經驗的工人在此操作。對于有害氣體風險，有害氣體風險主要存在各個閥室和管線的兩端，工作人員在操作時要先檢測有害氣體的濃度，確保工作人員人身安全。對于用電風險，要安排專業電工操作，在操作時要有兩名員工在現場，并在用電設備上安裝漏電保護裝置。對于車輛安全風險，要專車專人操作，嚴禁他人無證駕駛。

有害氣體風險主要存在有氮氣和天然氣，氮氣危險存在于置換作業中，特別是在閥室中，氮氣濃度過高會使人產生窒息。在置換時操作人員應站在上風口，在操作時應時刻檢測氧氣濃度的變化，并通知現場其他人員，若氧氣濃度偏低，應撤離現場，并派操作人員查找原因并及時解決。天然氣危險存在于投產過程中，

在投產時操作人員應站在上風口，在操作時應時刻檢測氧氣濃度的變化，并通知現場其他人員，若氧氣濃度偏低，應撤離現場，并派操作人員查找原因并及時解決，另外，現場操作人員關閉手機，杜絕一切火種。

車輛安全主要存在運輸途中，在車輛管理方面，不單獨出車，每次出車需有相關人員押車，無證人員嚴禁駕駛車輛，駕駛人員避免疲勞駕駛，在連續出車8小時以上應適當休息。

在施工現場安置工序、分區等標示牌，要有安全生產和操作規程牌，在有潛在危險的地方要有明顯的安全警示標志，必要時設置安全欄桿，以控制車輛及行人的行動。