2.4.氮气置换方法:
其管线氮气置换作业如下:
(1)?置换步骤如下:一般可用10mpa的氮气进行置换,置换至区所有容器内氧气的含量低于1%。具体步骤:用10mpa的氮气气源进行置换;用氮气从管道进气口接入把区所有储存容器及连接管道加压至300—400kpa;
(2)?通过进气口注入氮气后,打开排空阀,使容器管道内压力减小至50kpa以下;一般重复3-4次直至所有容器、管线中氧气的含量低于1%。
(3)?排放时排放口附近不允许人员靠近(因氮气是惰性气体有窒息危险)。
(4)在设备或管线使用后,若因维修需再拆卸时,亦应进行氮气置换,其方式如上述,或可使用低压连续氮气置换方式。此时之氮气置换以不致危害人员为原则。使用上述方式加压氮气置换时,至少应两次,修复后再行注入前,亦同上述进行氮气置换程序。氮气置换后氮气排放至主管线上之排空阀排放。
(5)依照氮气置换流程向系统引入n2以约0.02mpa/分钟速度升压至〉0.3?mpa,然后缓慢泄压至0.05mpa。
(6)每次氮气置换泄压后在氮气吹扫口采样分析氧含量,如果合格,则氮气置换结束。
(7)燃气改造工程氮气置换所需要的氮气约折40l?10mpa氮气70瓶/次,按2次置换准备共约140瓶。
备注:氮气置换完成后(注前)所有阀门及设备禁止操作
3.其他说明
1.?本方案由气体有限公司操作、实施。
2.?在本项工作置换期间,管道置换范围内所有设备禁止运行,保持自然通风。
1.1 氮气源的选择 氮气 源 的选 择直接 影响 回油过程 的实施 ,氮气 源 采用氮气瓶 组、制氮车现场制氮、液态氮气化 3种方式 获取 。氮气瓶 组便于运 输 ,使用 方便 ,但存 储量较 少, 回油 压力较 小,适用 于短距离 、小管径 ,用氮 量小 的管道 回油 ;制氮 车制氮量大 ,能够保 障大型施工氮气 需求 的连续性 ,但压 力小 ,适用 于大管径 、压 力较小 的管道 ; 液氮车 、气化器 、加热炉 配套使用 ,可 以保 持较 高的氮 气压 力 ,适用 于大 管 径、压 力较 大且 需要 氮气 量 较大 的管道 ]。 1.2 推动清管器所需注氮压力 计算管道注氮压力需要计算管道总压降,长输管道氮气置换,分为 以 下两种情 况 。 (1)当不存在翻越点时 ,管道总压 降h 为: 式 中: 为输 油管道 水力坡 降;l 为回油终 点到注氮 点 的距 离,km;zz为 回油终点 的高程 ,m; 为 注氮 点的 高程,1ti; 为输油管道的沿程摩阻系数:d为输油管 道的直径,1ti; 为油品在管道中的流度,m/s;g为重力 加 速度 ,m/s。 注入 氮气后 ,管道 内充满气 体,高差 会发 生变化 ,注氮压 力也会 随时发生变化 ,故此处取注氮压力 。 (2)当存在翻越点时,管道总压 降 为 :式 中: 为翻越 点的高程 ,m。 注入氮气后 ,管道 内充满气体 ,高差变化为翻越 点 高程与点 高差之差 。 根 据式 (2), 越大 ,i越大 ,从而 需要 的注氮压力 越 大,需要的氮气量越多 。选择速度时 ,应综合考虑管 道允 许停 输 的时 间及经 济 因素 。由于注 氮压 力 的变 化,流速也在不断变化,管道氮气置换方案,流速需要通过注氮压力、流量 以及管道单位管容进行计算,先通过高程差预估注氮 压 力,再通过注氮流量 与管道 单位管容预估 出流速 , 后进行数据 的微调 。 对 于一条给 定的长输管道 ,l、d、 已知,而水力 摩阻系数 未知 。 计算 的公 式有理论 公式、经验 公式及 半理论 半 经验 公式 。不 同学者根据 实验条件 、实验数据 总结 出 不 同的 计算公式,计 算结果 非常接近。
输油管道中遇到的流态一般为:热含蜡管道 工作在水力光滑区;较轻的成品油管道工作在混合摩 擦 区 ;高黏油和燃料油管 道工作在层流长输管道 一 般很少工作在粗糙 区。 考虑 到如 果氮气 压力过 高,则相应 的氮气 成本和 放空时 间均 会增加,而且氮 气压力越高 ,作业风 险也越 大 。因此 ,燃气管道氮气置换,在选 择该工 艺时 需要根据 管道工 艺高程差 综合 考虑 作业 的经济性 ,建议在注氮 点与 回油翻越 点 高程 差小于 2801ti的管道上选择该工艺处置方式 。氮气用量 的计算公式为 : (4) 式 中: 为氮气充满的管容,ms;p 为注入的氮气压 力 ,kpa;p,为常压,101.325kpa。 每吨液 氮转 化为 1个 标准 --- 压、5℃下 的体积 理论上是 808m3,实际操作 中一般取 650m3,根据氮气 用量计算需要液氮的量。 综 上,管道氮气置换,推 动清 管器 所 需 的压 力越 大,氮 气 用量 越 大 ,在 实际应 用 中要考 虑 注氮压 力 、管道 允许 停输 时 间、排气时间以及氮气用量等经济因素,如果氮气用量 过大 ,则考虑使用其他方法 2 清管器选型与运行控制 2.1 清管器选型 清 管器是利 用流体 压力推动 穿过 管道达 到清管 、 测 量、探 测 或其 他 目的 的设备 (图 1) 。氮气 推 动清 管器回油时利用清管器的隔离功能 ,控制管 内液体 ,减少液体 积存 ,置换管道 内的油 品,因此选择合适 的清管 器对 回油是 否成功起 着关键 性作用 。 由于不同管道的工艺条件不 同,需要考虑以下因 素 :清 管器 密封 --- ,耐摩 擦 ;如 果采用 反推 清管 器方 式 ,则必须使用可在 管道 内双向运 行的直板清管器 。 2.1.1 清管器类型 根据 回油 方式 的不 同,选用 双 向直板清 管器或 蝶 形清管器 。
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