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大型站场工艺管道清洁保洁施工工法


大型站场工艺管道清洁保洁施工工法
中国石油天然气管道局第二工程分公司 编写人:王岩、常树禹、张继凯、王连玉、张昕

1.前言
大型站场工艺管道管材繁杂、管径众多,工艺管线内部清洁程度直接 关系到整个工艺装臵区的施工质量和压缩机组运行安全、关系到整个工程 能否按时竣工和投产。中油管道二公司在西气东输管道增输工程酒泉压气 站工程施工中,制定并实施了针对性强、操作性强的工艺管道清洁保洁工 法,通过总结现场施工经验,结合大型压气站的工艺特点,采取了工艺管 线“专用清洁保洁法” ,即内喷砂、吹扫、专业设备清管、棉布擦拭、揉 粘法等工艺确保管内高度清洁;为后期系统安全运行创造了条件,有效地 提高了管道的清洁度和保洁效率,提高了工作效率和施工质量。

2.工艺特点
为了确保压气站的核心设备压缩机组的安全运行,针对工艺管道的施 工特点,采用了相应的高效、简便的工艺措施。其特点如下: 2.1 施工工艺简便易行,无需特殊设备及材料,易于操作。 2.2 能够彻底清洁管内污物,不留死角,防止运行过程由于管内杂质 流动损坏压缩机组。 2.3 投入成本少且效果明显,为后序工艺管道吹扫、试压及干燥打下 良好基础。


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3.适用范围
该工法有效地解决了工艺管道清洁保洁的施工作业难题,适用于站场 内工艺管道的预制、安装、吹扫、试压及干燥过程中的管道清洁保洁工作。

4.工艺原理
根据工艺管道预制安装情况及管道的规格尺寸,采用机械为主,人工 为辅的清洁原则,对于小口径管道采用“吹扫” 、人工清洁方法即:利用 一定压力的压缩空气把管内杂质清扫出管道,以达到清洁管道内部的目 的。对于大口径管道可以采用先机械清洁,最后人工进行高质量的清洁, 从而达到清除管道表面锈蚀、杂质的目的。 工艺要求:针对 DN500 及以上较大管径的管道和管件,可喷砂除锈, 然后采用压风车或人工使用吸尘器等方式在管口甚至进入管内清理浮锈、 尘土、 砂石、 毛刺等异物, 最后用面团揉粘法进行高质量清洁。 而对于 DN500 以下的各类小管径管道,在预吹扫的基础上,根据管径大小制作的钢丝刷 清管器、抹布团清管器、海绵清管器配合管道疏通器等方式来回拉动去除 管内锈斑、杂物和积水,然后进行二次吹扫。对已经清理干净的管子和预 制管段,所有管端必须采用自制管套封堵后分类堆放在管垛上;一方面防 止沙尘、杂物再次进入管内,造成不必要的二次清洁费用,另一方面为下 一步管段组对和安装奠定基础。

5.施工工艺流程及操作要点
DN500 以上管道清洁保洁施工程序:


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管内喷砂除锈

焊道内表面清理

管内吹扫

管口封堵

面团揉粘

清管设备 (吸尘器) 清理

DN500 以下管道清洁保洁施工程序:
清管设备 (管道疏通机) 清理 吹扫 海棉或白布拖拉

管口封堵

5.1 成立保洁小组 根据工艺管道安装工程量成立清洁小组, 专门从事管道清洁保洁工作, 保洁工程师根据安装进度安排保洁工作并指导和检查保洁工作。钢管、管 件进场或预组装后,专职清管人员根据管径、材质的不同,采取不同的焊 前清洁措施。 5.2 喷砂除锈及内焊道清理 管径大于 DN500 的管道进入现场后,全部进行内部喷砂除锈,然后采 用压风车或吸尘器等方式在管口甚至进入管内清理浮锈、尘土、砂石、毛 刺等异物。喷砂除锈后的钢管要用自制管帽进行封堵,防止灰尘及湿气进 入内部形成再次氧化。 钢管在组对施焊前,对管道内的清洁质量需再度确认,清理在下料及 坡口加工过程中进入管内的杂质。已经焊接完毕的管段焊道内表面必须采 用砂轮机清除表面飞溅,防止杂质损坏阀门及设备、危害系统运行。对于



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预制好的半成品管段也要进行管帽封堵。

图 5.2-1 管内锈蚀图

5.2-2 喷砂除锈后的管道

5.3 清管设备进行清理 对于 DN500 以下的各类小管径管道,先进行预吹扫清除管内杂质,在 此基础上,根据管径大小制作的钢丝刷清管器、抹布团清管器、海绵清管 器配合管道疏通器等方式来回拉动去除管内锈斑、杂物和积水。 DN500 以下预制好的半成品, 由于管径小且存在弯头, 管道内部不容易 清理,可以采用管道疏通机或自制清管器的方法结合使用,用钢丝球缠绕 在疏通管上,利用管道疏通机可以使疏通管前进后退来达到清管的目的。 清洁后的预制管道还需进行吹扫,当没有可见杂质排处后对管口进行封 堵,然后进行二次吹扫。



5.3-1 吸尘器吸除管内灰尘

图 5.3-2 管道输送器清除管内锈蚀



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图 5.3-3 自制清管器清管

图 5.3-4 自制清管器清管

5.4 揉粘清管 对于安装完毕的大口径工艺管道,清洁人员可以进入管道用面团揉粘 法对大口径管道进行最终清洁,可以起到很好的清洁效果。用食用白面加 水和好后,在管壁上来回揉粘,可以使管壁上的细小杂质粘到面团上,以 达到清洁管道的目的,注意工作服最好选用密封效果好的连体工作服。 面团揉粘清管在试压扫水后进行,在系统运行前最终对工艺管道内部 进行高质量的清洁,尤其压缩机组进气管道的清洁质量直接关系到进气压 差的变化,关系到机组的安全运行,采用该方法可以确保管内清洁。

图 5.4-1 清管前准备

图 5.4-2 面团揉粘法清管

5.5 吹扫 压气站工艺管道的清洁应按工艺流程逐段进行吹扫。针对小口径管 5





道,应采用大排量的空压机进行连续吹扫,并按照 SY0402-2000《石油天 然气站内工艺管道工程施工及验收规范》标准对逐段管道进行验收,当吹 出的气体在排气口设臵的白布靶上无水、无尘土,为合格。 此外由于压缩机组清洁度要求极高,应特别注意与压缩机相关阀门、 压缩机进口汇管至压缩机入口段管线、压缩机出口至出口汇管段的管线、 润滑油管线、燃料气管线、仪表风管线以及燃气轮机进风道均应按照上述 施工技术有效清洁后才能予以安装。 工艺管道吹扫保洁不仅在管道安装前,在工艺管道试压结束后的扫水 质量也十分关键,可以按照系统运行的正输流程对工艺管道进行吹扫。

图 5.5-1 压缩空气吹扫管道

图 5.5-2 燃料气管线扫水

5.6 压缩机润滑油油箱清洁 油箱里面一般都有保护油或残留油,要先人工进行清除,采用传统方 法清洁即可,确认焊缝以及内壁无残留物,注意不得使用任何清洗剂。 进入油箱使用面团进行揉粘,进行高质量的清洁。清洁完成后关闭油 箱口,注意在垫圈与油箱口接触面之间不得存有异物。



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图 5.6-1 人工清洁油箱残液

图 5.6-2 用面团清洁油箱

5.7 管道封堵 工艺管道的封堵的方法多种多样,视现场情况而定。可采取以下封堵 方法:DN500 以下管道清完后用塑料布封一层,再用彩条布封一层;DN500 以上的清洁清完的管子用塑料布封一层,最后用帆布套封上。对于阀门安 装过程中的清洁保洁:采用涂抹黄油加自制堵板的方式,防止杂物进入焊 接阀门内部。 对压缩机进气风道及阀门也要采取必要的封堵。

图 5.7-1 小口径管道封堵

图 5.7-2 大口径管道封堵



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图 5.7-3 压缩机进气风道封堵

图 5.7-4 阀门封堵

5.8 劳动组织
序号 1 2 3 4 5 工种名称 保洁组长 监督员 现场记录人 保洁成员 配合普工 合计 人数 1 2 1 4 6 14 备注

6.材料与设备
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 设备名称 管道疏通机 大功率吸尘器 压风机 鼓风机 绳梯 自制滑板车 帆布套子 连体工作服 塑料布 彩条布 白布 不同管径 6m
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规格型号

单位 台 台 台 台 个 个 条 套 ㎡ ㎡ ㎡

数量 1 2 1 2 1 1 300 4 150 150 20

备注

吹扫用

7.质量控制
7.1《石油天然气站内工艺管道施工及验收规范》 (SY0402-2000)


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7.2《现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范》 (GB50236-98) 7.3《工业金属管道工程施工及验收规范》 (GB50235-97) 7.4《中国石油天然气公司环境保护临时措施》石油质字[2000]第 248 号 7.5《安全生产施工管理办法》石油质字[2000]第 140 号 7.6《健康管理办法》石油质字[2000]第 155 号

8.安全措施
当大口径预制管件现场连接后,进行管内清洁工作需要较长时间,应 采取以下措施: 8.1 在管道、容器内等有限空间作业时,制定方案审批制度,同时要 执行有限空间作业操作规程。 8.2 保洁人员进行保洁时必须按规定穿连体工作服,进入管道内戴橡 胶手套、防尘口罩和防护镜。 8.3 有限空间作业过程中,不得抛掷材料、工具等物品。 8.4 有限空间作业施工中应合理安排劳动和调配劳力,进行轮换操作, 减少劳动时间。 8.5 进入整体管线保洁时必须有专人监护。 8.6 管内作业时,管口外应先准备好大量的清水,对迷眼的人员进行 清洗。 8.7 管内使用电动工具时所用的电线路装臵应按规定架设,线路绝缘 保证良好。 8.8 入口处放臵鼓风机,对管内吹风保证管内空气流通。


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8.9 进入管内作业,作业人员所带的工具、材料须进行逐项登记;完 成作业离开有限空间时,应清点作业工具、材料的数量,不得留在管内。 8.10 管内需要保洁人员上下移动时应使用绳梯,由监护人用安全绳拴 住作业人员进行施工,并确保通畅的作业联络方式。 8.11 当进入管内距离较长时, 应配戴氧气罐和呼吸器, 防止缺氧窒息。

9.环保措施
9.1 成立对应的施工环境管理小组,在工程施工过程中严格遵守国家 和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章,加强对施工燃油、 工程材料、设备、废水、生产生活垃圾的控制和治理,遵守有防火及废弃 物处理的规章制度,随时接受相关单位的监督检查。 9.2 施工期间专职 HSE 监督员对工程施工期间进行环境管理,其管理 的内容主要是根据上级有关环保管理规定和施工项目特点制定的环境保 护措施,并对作业现场实施监督检查。 9.3 作业现场合理布臵、规范围挡,做到标牌清楚、齐全,各种标识 醒目,施工场地整洁文明。 9.4 施工前将相关方案和要求向全体施工人员详细交底。 9.5 施工会产生影响局部空气质量的扬尘,在扬尘严重的地方,采取 洒水的方法控制扬尘。 9.6 施工过程产生的废弃物随时清理回收,做到工完、料净、场地清。

10.效益分析


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10.1 节约成本费用 采用此工法前,施工人员工作效率不高,管道清洁质量不高,工期时 间长,延长了后序工世管道吹扫、干燥的时间。 酒泉压气站施工中,通过采用高质量的工艺管道清洁保洁措施,缩短 了后序工序的工期,实现了 2006 年底压缩机组点火成功的目标。工艺管 道试压比原计划工期提前 3 天、工艺管道吹扫、干燥比原计划工期提前 6 天、工艺管道气密试验比原计划工期提前 5 天、节约压缩机进口过滤器更 换时间 14 天、累计工期效益 28 天。则:28 天人工费用=12 人(管铆、起 重、电焊)×80×28=3.14 万元。 机械施工费用=25t 吊车、液压板手、试压设备、干燥及吹扫等设备租 赁费用=17.4 万元。 10.2 新增利润 避免更换压缩机进口进气过滤器(其他单位已经因工艺管线保洁不利 更换)仅按换 1 台计算,8 万元。 10.3 应用推广效益 西气东输管道增输工程金昌压气站、雅满苏压气站等成功地借鉴了管 道二公司工艺管道保洁技术,估算实现了节约成本 20.54×2 万元、新增 利润 8×2 万元,同样取得了很好的经济效益。 实现经济效益总计:85.62 万元。

11.应用实例
管道局第二工程分公司承建的西气东输管道增输工程酒泉压气站工


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程属于典型的工艺站场,工艺管道错综复杂,压气站主要工艺装臵为: 2 台天然气压缩机组,2 组空冷器、2 组油冷器、6 台过滤分离器、3 台燃料 气撬、各类工艺管线 5830 米、阀门 274 个、管件 1496 个。管径规格几乎 囊括了 DN1000~DN25 之间所有规格。 本工法在酒泉压气站的应用,为后序的工艺管道试压、吹扫、干燥、 气密试验等工序打下了很好的基础。在工艺管道试压及气密试验的过程中 没有发现一个漏点,试压及气密试验一次成功且用时最短;工艺管道的吹 扫、干燥结果得到了 GE 外方经理的高度赞许。在压气站的投产运行中, 没有发现一处因为管内存在杂质原因导致阀门内漏及设备损坏的现象发 生,确保了压缩机组的安全运行。 本工法具有施工工艺简单、可操作性强、清洁质量高且经济效益高等 优点,有效地解决了工艺管道清洁保洁的施工作业难题,适用站场工艺管 道安装,在西气东输管道增输工程金昌压气站、雅满苏压气站推广应用效 果明显,对于大型站场工艺管道安装具有很高的应用价值。 本工法关键技术“保证酒泉压气站工艺管道内清洁”QC 成果获“石油 工程建设优秀 QC 成果一等奖” 。



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