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1、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
2、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
3、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；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
4、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
5、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。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
6、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
7、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
8、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。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
9、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，
10、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；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
11、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：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
12、。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
13、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
14、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
15、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。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
16、）。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
17、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00.6MPa，等级0.5级7.1.3置换的步骤管道置换方案步骤：(1)做好置换作业前的各项准备工作；(2)由神池首站开始注氮，将氮气注入到改造管段内，动火期间保证改造段管线内氮气以最低推进速度不间断吹扫，保证运行管道及设备安全；(3)置换氮气前，关闭分输站XV1101及神池首站FV1201、XV2102#阀门，检查以上阀门是否内漏并对该管道
18、内天然气介质进行放空处理；(4)天然气置换：打开白泉站XV2102、FV1201、XV1101、阀门，将上游天然气导入下游管段，缓慢进行管段升压。7.2 升压动火、置换完成后，确认神池分输站出站阀门关闭，在接到调控中心升压调度令后，管道开始缓慢升压。当进站压力升至1.0MPa(表压)时，停止进气，进入稳压检漏阶段，同时对检漏过程中发现的问题进行处理。1小时后再次开始进气，当进站压力升至3.0MPa(表压)时，停止进气，进入稳压检漏阶段，同时对检漏过程中发现的问题进行处理。1小时后再次开始进气，当进站压力升至干线(表压)为止，再次进行检漏，同时对检漏过程中发现的问题进行处理。7.3 升压过程中对
19、运行操作人员的要求(1)升压过程中运行操作人员应对各站场工艺设备和法兰进行检漏，并在穿跨越处和所管辖管段内监护巡查。(2)如发现任何气体泄露点，立即上报运行部和调控中心，且要求施工单位及时处理。在处理漏气过程中，运行人员必须在场进行安全监护和检测。(3)升压过程中如发现管道有严重泄露、爆管、管道断裂等不能带压处理的情况，应及时赶到最靠近泄露点的上、下游阀门，检查阀门是否关闭，如果没有关闭应将其关闭。同时上报运行部及调控中心通知进气点停止供气。(4)升压过程中严禁用坚硬器物敲击管道及设备。8 检漏在站场置换升压过程中，站内运行人员必须对所管辖站场的工艺设备和法兰连接处进行检漏。主要检漏方法如下：
20、(1)用宽胶带在两法兰连接处缠绕一圈，用牙签在胶带上扎一小孔，一段时间后用可燃气体报警仪在小孔处检测有无气体泄漏。(2)用肥皂水在可能产生漏气处涂抹，观察是否有气泡产生。(3)用可燃气体报警仪检测工艺站场有无气体泄露。9保障措施 动火作业的防护技术措施9.1、施工过程中，作业点10m内设为警戒区，任何非施工人员不得进入。9.2、施工设备、材料及消防器材，按标准配备齐足，摆放适当，使用方便，确认有效日期。9.3、定期对施工设备进行检查，发现隐患，应立即采取措施。9.4、施工前办理开工许可证、动火许可证等相关手续，并得到公司的许可。9.5、施工过程中，所有施工人员一律穿防静电工作服，配戴安全帽，穿
21、劳保鞋入场。9.6、组织施工人员学习施工方案及安全措施，增强安全意识，每天召开施工安全会议。9.7、施工前召开技术协调会，运行单位和PC项目部（组织机构）双方共同制定紧急情况应急措施。9.8、施工前清除作业区内各种易燃、易爆物。9.9、现场作业完工，施工现场必须做到“工完、料净、场地清”。9.10、动火现场配备好消防车。9.11、建立通畅的通讯网络，保证施工中运行单位和PC项目部双方工序衔接的安全性。9.12、动火前清理现场易燃物并用可燃气体测爆仪检测周围环境，确认安全方可动火。若施工现场可燃气体含量过高，将采用强制通风的方法控制空气中可燃气体含量。动火期间每10分钟定时抽查。动火必须在指定范
22、围内进行，不得擅自扩大动火范围。9.13、作业现场保证人员疏散通道及消防通道畅通，灭火器材专人到位。现场临时用电，配电箱摆放要符合安全规定，设立用电警示牌，用电开关要有漏电保护，人员离开现场必须切断电源。9.14、施工期间，运行单位工艺流程的切换必须按照动火方案的要求进行操作，保证准确无误。9.15、动火操作人员必须严格执行安全操作规程。全部动火部位必须设专人监护，工程结束后，运行单位和PC项目部双方安全人员组织现场清理工作，确认施工现场余火全部熄灭。9.16、所有车辆均停放在作业区外，车辆进入作业区后应听从安全员的指挥。10 HSE管理 10.1服从动火连头指挥部的统一指挥，建立畅通的上传下
23、达信息渠道。10.2动火作业前，按照动火作业方案及批复意见，生产、动火单位有关人员应逐个检查现场动火准备工作；动火措施的落实情况应逐项检查，并监督实施，未达到条件的不得开工。10.3施工前对施工人员进行HSE交底，进行必要的现场安全操作演练，进行作业前安全分析。10.4严格人员管理，禁止无关人员进入动火点。现场操作人员一律穿着防静电工服、工鞋，戴安全帽。严禁将火种带入现场。施工区域设立明显标志，并设定警戒范围，非动火人员不准进入动火现场，非施工车辆远离现场。10.5，功能完好。10.6严格按照施工方案进行作业，作业期间人员现场监护。10.7动火作业前要经过HSE监督人员用可燃气体检测仪对周围环
24、境及动火点进行检测，如果发现可燃气体浓度在爆炸下限（LEL）读数10%以上，则应采取措施，达到安全要求后再开始进行动火作业。随时检测动火处的可燃气浓度，发现异常立刻停止作业，安全监护人员作好安全施工监护，防止意外事故发生。10.8施工现场加强安全用电管理，临时电缆线路铺设时应进行保护。现场设置必要的安全警示牌，作好施工动火点周围安全警戒。10.9动火点的作业坑里应无易燃物、无积水、无障碍物，根据需要设置防爆轴流风机；需配备手提式灭火器4个，同时在作业坑旁边准备好铁铲；动火作业区域要拉设警戒线，无关人员不得进入动火现场。10.10文明施工，减少对周围环境的破坏。10.11发生人员伤害，当事人或第
25、一发现者要立即报告现场安全负责人或领导，并尽快通知急救中心或最近的医院实施救护。10.12加强地方医疗合作关系，落实周边医疗点的联系方法。10.13割管前对原管线用枕木等进行支护，避免管线应力作用伤及人员和设备。10.14起吊作业必须经现场安全监督确认，经过许可后进行吊装作业。11应急预案11.1、天然气泄漏预案：施工过程中，如天然气浓度过高，则采用强制通风方式降低坑内天然气浓度；如泄漏量继续加大到现场人员不能控制时，按照工程负责人的指令启动应急响应程序。11.2、火灾事故预案：如施工过程中，引发火灾，坑内人员立即撤出并采用干粉灭火器进行灭火，如火灾不能控制按照工程负责人的指令启动应急响应程序。 11.3、人员窒息、中毒事故预案：如施工作业人员发生窒息或中毒现象，现场人员在保证自身安全的情况下，佩带空气呼吸器将作业坑内施工人员救到地面上通风良好地点，如症状加重，则立即送到当地医院。12应急设施序号名称数量性能备注1防爆手电1个良好含充电器2消防车1辆良好3干粉灭火器4个良好4消防铲5把良好5警戒线5盘完好13应急电话：火警电话：119急救电话：120治安电话：110安全领导小组组长 易勇钢：1367818371314神池首站工艺流程图：
