川气东送扬子石化输气站阀门更换施工方法

【摘 要】本文简述川气东送江苏油建维抢修队，成功更换扬子输气站因站内地基下沉而发生内漏的焊接阀门的施工方法。体会到在天然气站内施工，保证施工安全是最重要的。

【关键词】地基下沉；阀门内漏；氮气置换；冷切割

1. 前言

扬子石化输气站为中国石化川气东送管道南京支线末站，隶属于中国石化天然气川气东送管道分公司江苏管理处管辖。扬子石化输气站位于江苏省南京市六合区扬子石化化工园区内，场地以东为滨江村，属冲积平原地貌，占地总面积（包括加气母站）19880m2。扬子石化输气站设计分输、处理规模为13×108m3/a，主要向扬子石化和扬子加气母站供气，预留1路本地分输、1路门站的接口。扬子石化输气站的主要功能是清管收球、过滤和本地分输。天然气经过过滤、计量、调流后外输。此外，还具备紧急切断、事故放空、数据采集与监控等功能。于2009年开始施工建设，2010年1月20日中交完成，2010年1月26日正式投产试运行。

2. 工程概况

本站修建在一块由鱼塘填垫而成的空地上，在生产运行中由于整体地基下沉导致站内收球筒进气管线处的508mm焊接电动球阀ROV106发生内漏现象，影响了正常的生产和站内的安全，为了确保扬子输气站的安全运行，需要将原阀门更换为一个新的电动球阀，该阀门由上海耐莱斯.詹姆斯伯雷阀门有限公司生产，型号为G600-S-75-2700KV-W-K2-08，结构长度1194mm，通径DN500，压力级PN100，袖管长度500mm，钢材为X65（见图1）。

图1 图中标示为需要更换的阀门

3. 工程难点分析

3.1 站内生产运行的是天然气，且每天输送量较大，如何保证站内设备、设施及施工人员安全具有很大的难度。

3.2 由于管线内运行的是天然气，采取何种方法对管线进行切割，而不发生意外事故。

3.3 时间要求紧，业主要求72小时内恢复流程，向用户供气。

3.4 下沉的管线如何处理。

4. 施工方案

经过江苏油建维抢修队现场勘查、分析研究，制定如下施工方案：

（1）对下沉管线进行开挖，用倒链架提升整体管线使其恢复原有水平标高，再在钢管底部垫入细沙进行加固。

（2）在施工前关闭船懂阀室线路截断阀（距离输气站上游28Km处），管内的余气继续给扬子石化供气，当供气压力降至4MPa， 关闭出站紧急制动阀，停止对扬子石化供气，将管线内的余气放空，放空至火炬熄灭。

（3）为了保障施工安全，氮气吹扫整个管线，同时对管线内的可燃气体进行检测，直到可燃气体报警仪的数值达到规定数值，继续小量的充氮。

（4）拆卸需更换阀门电动头、控制电缆、2路过滤分离器进口阀门控制电缆及紧急制动阀处的压力变送器和温度变送器，防止焊接施工中静电过大，造成设备损伤。

（5）断开收球筒排污及放空管线，并安装石棉板隔离。

（6）按照操作规程打开收球筒盲板，保持盲板施工全程开启。

（7）根据新更换阀门的长度，在原阀门两端连接管线上用冷切割方法进行切割。

（8）将原阀门吊开。

（9）新阀门的组对、焊接，探伤，合格后进行后续工序。

（10）安装新阀门的电动头、控制电缆、2路过滤分离器进口阀门控制电缆及紧急制动阀处的压力变送器和温度变送器。

图2 冷切割（11）安装完毕后进行恢复流程前的氮气置换。

（12）氮气置换完毕后，进行流程切换、管段投产，并做好各点的检漏、新更换阀门的内漏检测工作。

（13）恢复供气之后，对埋地管线进行防腐检漏、修补；对更换阀门两端进行临时防腐处理。

（14）对开挖的埋地管线全部使用粗砂回填至管中位置后，人工从两侧进行夯实，确保埋地管线下方砂土密实，管线无悬空；继续用粗砂回填至管顶30cm，夯实后用原土进行回填，恢复场坪。

（15）所有工作完成后，收拾好工机具、材料，打扫施工区域卫生。

5. 施工过程关键点控制

5.1 现场安全。

（1）由于站内输送的是天然气，安全是第一位的，在最近阀室至紧急制动阀关闭后，要进行氮气置换，并及时对管线内的天然气的含量进行检测，确定管线内没有剩余可燃气体时再进行下道工序的施工。

（2）为了保证施工安全，在切割第一道焊口时采用冷切割的方法进行切割（见图2），并一直保持氮气置换，第一道焊口切割后对管线内的气体进行检测，待检测达标后，在用火焊的方式进行下道焊缝的切割。

（3）施工前打接地桩，使管线可靠接地，并测量接地电阻在2欧姆以内。

（4）施工前对所有人员进行安全教育，正确穿戴劳保用品，严禁在站内吸烟。

（5）指定2名安全员负责巡视监督。

5.2 管线下沉处置。

（1）由于输气站内整体地基下沉，导致与阀门相连接的管线在切割后会下沉，对进站紧急制动阀至更换阀门之间埋地管线全部开挖，开挖深度与管底平齐，宽度为管线两边各30cm位置，并做好管沟支护措施。

（2）对收球筒区域埋地的放空及排污管线进行开挖，确保管线下部有20cm悬空。

（3）在更换阀门上游用20T机械千斤顶将管段进行支撑，并在上游三通处使用倒链架、倒链将管段固定好。

6. 结束语

江苏油建承担川气东送安庆至上海、南京输气管线的维抢修施工任务，自川气东送管线运行以来第一次进行站内阀门更换施工。扬子石化输气站阀门更换是在嘉兴维抢修中心的领导支持下，在不到72小时的时间内完成了阀门更换任务。自2012年6月更换后至今运行正常。扬子输气站阀门更换也是江苏油建施工史上的第一次。从这一次施工中我们体会到天然气站内阀门更换放在首位的任然是安全和质量。通过此次更换焊接阀门为今后在类似的工程施工中打下的基础，积累了经验。