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第1页共19页神池-偏关输气管道工程神池首站管线改造一级动火连头方案编制：审核：审批：中国化学工程第十三建设有限公司2013年1月20日第2页共19页1工程、站场概况及其编制1.1工程基本状况本工程为神驰首站改造工程，分为工艺改造（一）区、工艺改造（二）区、收发球系统三个部分在首站内进行独立施工，其中工艺改造（一）区、工艺改造（二）区，最后要与原运行管线碰头，共计5处动火点，分别为：(1)进站区1101#球阀前与原工艺管线直线对接；(2)进站区1101#球阀前埋地管道与原工艺管道三通对接做旁通支线；(3)工艺改造区新建放空干线与原放空干线进行三通对接；(4)工艺改造区新建排污干线与原排污干线进行三通对接；(5)工艺改造区进站放空处与原去阳方口方向放空工艺管线进行三通对接。因该施工过程有易燃易爆的特点，动火连头安全十分重要，为此特编制此方案。1.1.1动火时间动火时间节点安排见下表序号工作内容计划时间1神池首站站内放空。1小时2氮气置换2小时3断管、清理管道、管口处理2小时4组对管口1小时5焊接4小时6焊口射线检测1小时7不合格焊缝返修时间7小时8射线复检时间1小时7天然气置换氮气和流程恢复5小时第3页共19页合计24小时1.1.2主要工作量序号工作内容数量1氮气置换充足2断管5道3动火点5道焊口5道4无损检测5道5防腐5道1.1.3动火等级一级热工作业1.2站场概括神池首站位于山西省忻州市温岭村，其目前主要功能为接收陕京一线输气管线来气，经计量、调压后分别输送至神池、五寨、岢岚，经越站流程分别输送到阳方口方向；经改造后可接收保德-神池管道输送的煤层气气源并分离、计量、调压输送至下游站场及用户；1.3编制范围、原则1.3.1编制范围：本方案主要适用神池首站站内工艺区改造及置换投产工程。1.3.2编制原则：安全第一、预防为主、降低成本、技术适用。2编制依据2.1由业主提供的施工图；第4页共19页2.2《城镇燃气输配工程施工及验收规范》(CJJ33-2005）;2.3《现场工业设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(CJJ33-2005）;2.4《石油工业动火作业安全规程》(SY/T5858-2004）;2.5《钢质管道焊接及验收》(SY/T4103-2005）;3施工作业风险及对策3.1施工作业风险分析及对策3.1.1风险：现场用电设备、机具较多，保护不当，易发生人员触电。对策：检查用电机具、漏电保护器、电缆线路的状态，临时电缆线路铺设时应进行保护，如架空。3.1.2风险：发生可燃气体泄露，动火作业引起爆炸。对策：设安全监护人员，随时监控作业环境中的可燃气体浓度，确保作业人员安全。3.1.3风险：作业环境氮气聚集使工作人员造成窒息。对策：安全监护人员随时检测作业环境中的氧含量，必要时用轴流风机强制通风。3.1.4风险：割管时气体泄漏、喷射伤害眼睛及面部。对策：按要求穿戴劳保用品，避免面部对着切割缝，做好防范。3.1.5风险：土质松散，作业坑发生坍塌掩埋工作人员。对策：作业坑加大放坡量，必要时进行支护。3.1.6风险：管件和设备吊装时，若操作不当，可发生重物滑落和坠落伤人。对策：操作手持证上岗，吊装时由起重工进行指挥作业，吊装前检查吊带和钢丝绳等吊具的完好情况。第5页共19页3.1.7风险：组对时，若下料不准确，可发生对口间隙过大。对策：选择适宜的作业时间；仔细进行测量放线工作；事先预制备用的短接，在组对间隙过大时，可使用短接进行组对。3.1.8风险：管道开口后，由于时间过长，管内氮气浓度下降，管道动火管壁轻烃急剧膨胀，导致火灾、爆炸的危害对策：在开口管道动火，要随时检测可燃气浓度和氧浓度。管口正前方不得站人。3.2工艺操作风险分析和对策3.2.1风险：如果截断阀门内漏则造成氮气置换天然气不彻底，可能造成割管、焊接作业时天然气着火、爆炸。对策：对于截断球阀，全关阀门打开排污阀放空阀腔内的天然气后，关闭排污阀每10分钟打开一次排污阀观察排气情况，判断泄漏量。如果泄漏量小，则采取在作业期间打开阀门的排污阀阻止泄漏的天然气进入作业区管段；如果泄漏量非常大，则采取关闭上（下）游截断球阀，并开启与作业管段相连的放空阀。3.2.2风险：天然气放空时，可能造成爆炸。对策：按照划定的危险区设专人警戒，杜绝作业区的任何火源。进入作业区的车辆要经过安全环保组长批准，并配戴安全防火帽。启动作业区内的车辆、发电机等设备，必须经过安全环保组长的批准。3.2.3风险：冻伤对策：进行作业人员培训，告知作业人员不应触摸液氮低温管线。3.2.4风险：氮气置换时结冰，造成时间延误；或者进入管道内的氮气温度过第6页共19页低，影响焊接质量。对策：要求液氮在进入管道前完全汽化，加热装置完好可保证进入管道内的氮气温度不低于5℃。3.2.5风险：升压过程中发现管道连头焊缝严重泄漏、爆管、管道断裂等对策：升压期间对新管线巡检，安排专人检测动火点，发现泄漏立即截断上游控制阀门，同时上报调控中心、现场总指挥。3.3作业环境风险分析和对策3.3.1自然环境（1）风险：作业期间下雪会造成作业坑积雪，增加作业难度；作业坑塌方；道路泥泞，无法通车；影响焊接质量。对策：作业坑内挖蓄水池，积水时用防爆水泵抽出；作业前进行气象调研，避免雨雪天作业；制作焊接防风雨棚，做为应急备用。（2）风险：作业期间气候寒冷，因人员长时间作业冻伤影响施工作业。对策：施工人员配备棉劳保，预防寒冷气候下的作业。3.3.2人文环境（1）风险：施工过程未按照程序进行。对策：严格按照施工程序确认单执行，每个步骤签字确认。（2）风险：连续作业人员疲劳导致误操作。对策：后勤保障人保证人员的休息条件和饮食卫生；加强施工监护，长时间作业施工人员实行轮换作业。第7页共19页4动火连头组织机构4.1作业单位及职责划分4.1.1神池-偏关输气管道工程项目经理部（1）总体负责本次施工作业的指挥、组织、地方协调和赔偿工作。（2）负责施工单位的管理工作。（3）负责后勤保障、防雨雪措施及人员食宿安排。4.1.2中国化学工程十三建设有限责任公司（1）负责施工焊接方案的编制。（2）负责氮气的购置和氮气置换工作。（3）焊接点的防腐层剔除。（4）动火点的切割作业。（5）组对、焊接、冷缠带防腐等工作。（6）负责土石方的开挖和地貌恢复工作；（7）负责地方协调和赔偿工作。4.2领导小组组长：王宝伟成员：常以亮.易勇钢现场指挥组下辖：运行调度组、工程施工组、安全消防保卫组、质量检查组、后勤保障组4.2.1领导小组职责：负责指挥、协调各专业小组按照职责分工进行作业，研究解决动火作业中出现的问题，确保作业按期、安全完成；4.2.2指挥职责：负责组织动火作业，并对作业期间重大事宜进行决策；第8页共19页4.2.3副指挥职责：负责动火期间与PC、监理的协调事宜，施工作业所需辅工作业、场地清理以及作业期间所需施工、后勤生活资源的支持和现场施工的安排、调整和实施工作、安全环保措施的落实，组织指挥动火作业。4.3现场指挥组组长：王宝伟成员：常以亮.易勇钢职责：4.3.1负责作业方案的审核；4.3.2负责动火期间的现场指挥以及现场突发事件的应急处置；4.3.3负责协调动火现场的其他事宜。4.4流程操作组：组长：张青云成员：王占虎、赵鹏飞、马兵、吴振超职责：4.4.1负责神池首站所有与天然气放空、氮气置换及天然气置换升压相关的工艺操作；4.4.2指定专人操作，并使用操作确认表进行确认；4.4.3负责作业完成后流程恢复。4.5工程施工组组长：易勇钢施工人员：孟明利、闫亚赛职责：第9页共19页4.5.1负责动火现场开孔、预制、断管、防爆隔离墙砌筑、组对、焊接等全过程的施工组织及实施。4.5.2执行动火作业相关安全措施。4.5.3对施工作业人员进行技术交底和过程监督。4.5.4负责恢复运行后的安全抢修保障。4.5.5负责动火作业的质量保障；4.5.6负责对作业坑是否满足动火要求进行确认。4.6安全环保组组长：王宝伟成员：常以亮.易勇钢职责：4.6.1负责动火点土方开挖、回填的监控及验收工作，站场的安全监护工作。4.6.2负责对现场安全措施落实情况进行检查；4.6.3监督检查进入现场人员穿戴劳动保护及防护服情况，指挥人员佩戴胸卡情况；4.6.4实行对动火区域的烟火管理；4.6.5维护施工现场秩序；4.6.6负责现场消防管理；4.6.7负责现场可燃气体浓度的检测；4.6.8负责施工过程中的安全状况的监督，发现问题，及时采取相应措施，并有权中止施工。4.7土石方小组第10页共19页组长：王宝伟成员：常以亮.易勇钢职责：4.7.1负责作业位置地方协调工作。4.7.2负责作业坑的开挖和回填工作。4.7.3负责作业坑开挖期间各项安全措施的落实工作。4.8后勤保障组组长：王宝伟成员：常以亮.易勇钢职责：4.8.1负责动火期间的后勤保障、防雨措施及人员食宿安排。4.8.2负责与地方交涉的相关事宜。5施工准备5.1本次动火碰头施工，应由有天然气管道动火联头经验的工程技术人员负责施工（详见动火连头组织机构）。施工前应编制详细的施工技术方案、防火安全技术措施，落实安全责任人。5.2施工前，首先应设置动火安全警戒线，对参加工程施工的人员进行安全教育，用火、监火制度教育，提高安全用火和防火的自觉意识。准备好充足的防火器材、联系好消防车。5.3施工前工程技术人员应向施工人员进行施工技术交底，技术交底除管线安装的技术要求外，还应详尽地让施工人员了解工艺流程及施工方案；使第11页共19页每个施工人员都明了碰头作业时，相关阀门的开关状态，了解应急时的处理措施。5.4碰头、置换前检查和准备5.4.1检查(1)碰头前，对神池首站工艺区包括工艺设备、工艺管网、电气、自控、通讯、火灾报警、临建设施等系统，确定其是否符合投产条件，并确认所需操作的阀门状态良好。(2)按要求检查氮气气源情况，包括氮气纯度、氮气、氮气注入速度等，确认其是否满足动火要求及事后投产需求，确认注氮点、注氮方式、注氮相关设备等是否符合要求，并确认氮气供应协议。(3)按要求检查天然气气源情况，包括气质组分、物性、气量、供应压力、温度等，确认其是否满足投产需求，并确认天然气供应协议，一级动火之前是否满足停气要求，是否经得山西天然气股份有限公司批准。5.4.2气源准备氮气资源：置换速度控制要求，氮气注入时氮气的推进速度控制在0.6-1m/s；一次注氮供应量为15M3，由于一级动火时间为24小时，在动火时间范围内应保持氮气不低于最低推进速度不间断注氮，保证动火管道内及法兰连接管道盲区内氮气的不间断注入，由于站内工艺管道大多为埋地管道，改造置换管道长度估计为100m，管道通径估计为300mm（进站管道为DN300），按最低推进速度进行计算需要氮气总量为3677.5M3氮气。第12页共19页5.5动火连头工作应在动火方案和动火申请经相关部门同意之后进行。5.6动火应在原站场监管人在场时进行。6施工操作6.1确认碰头位置，并请甲方相关人员到现场确认，确认无误后人工开挖碰头操作坑（已挖好）。6.2人工开挖老管线开口处1.5*1.5米的2个作业坑，使其有足够的焊接操作空间。6.3碰头前安排人员关闭旧管线北头处阀门，关闭南头处调压箱出口并打开放散口，协调对碰头管线进行氮气置换，甲烷含量低于爆炸下限（LEL）读数10%为置换合格。并由燃气处工程科有关人员确认管道内是否带压以及可燃气体浓度是否适合动火作业，检查无误后方可进行碰头作业。6.4本次碰头共5处，均为对接焊。a.尽量加强预制深度，减少动火时间，保证按时通气。b.碰头处的焊接作业坑提前挖好，确保施工作业空间，以减少碰头时间。c.碰头前准备好切割管道的机具设备、焊接设备、备好氩气。d.焊接和焊口检验按设计要求和有关规范进行施工；管道补口补伤也应按施工技术要求进行施工。7置换及其升压第13页共19页7.1置换方法7.1.1置换方式(1)置换过程天然气、氮气和天然气之间不加隔离球，即“气推气”置换方式。(2)注氮点设置在神池首站。7.1.2检查仪表★便携式可燃气报警仪（PPM）★压力表：量程0～0.6MPa，等