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    引言

    天然气站场设备众多、工艺复杂,站内工艺管道多种多样,管径、压力各不相同,工艺管道的吹扫试压工作复杂多变,因此编制科学的吹扫试压方案尤为重要。以唐山LNG外输管道工程丰南分输站的吹扫试压工作实施为依据,总结天然气站场工艺管线的最佳吹扫试压方法,为类似站场工艺管线的吹扫试压工作提供借鉴。



    1工程概况及吹扫试压方案


    1.1工程概况

    唐山LNG外输管道工程丰南分输站位于河北省唐山市丰南区,丰南分输站接收曹妃甸首站天然气,经过过滤、加热、计量、调压后通过宁河支线输送至天津地区。丰南分输站站内天然气工艺流程为:曹妃甸首站来气—进站阀组区—过滤分离器—加热炉区—计量撬—调压撬—出站阀组区—支线管道。同时进出站气液联动球阀及主要设备处设置放空管线,过滤分离器、自用气撬处设置排污管线。

    1.2吹扫方案

    根据管道长度和管径不同,本工程DN350以上管线采用爆破吹扫,DN350以下管线采用空气吹扫。吹扫时将管道与设备进行隔离,防止管道杂物进入设备,同时将不能参加吹扫的仪表、阀门与管道吹扫系统隔离。吹扫压力不超过管道设计压力,吹扫时空气流速不低于20m/s。采用空气吹扫与爆破吹扫相结合的方法,取得较好的吹扫效果。工艺管道吹扫划分段如表1所示。

    1.3试压方案

    根据管道压力等级不同及管道安装情况,工艺管道采用洁净水作为介质进行压力试验,放空管道、排污管道采用压缩空气进行压力试验,经济高效地完成了试压任务。试压段划分如表2所示。


    2工艺管道吹扫需考虑的因素


    管道施工完成后,需要进行吹扫作业,将管道里的杂物清理出来,防止杂物损坏设备,消除安全隐患。

    2.1 吹扫介质的选取

    工作介质是液体的管道宜采用洁净水作为吹扫介质,工作介质是气体的管道宜采用空气作为吹扫介质,因此天然气站场采用空气作为吹扫介质。

    2.2 吹扫方式的选取

    管道的吹扫有人工清理、空气吹扫、爆破吹扫3种方法,需要考虑管道管径、吹扫长度和现场实际情况综合选取。一般管道公称直径>DN600时,采用人工清理,此项工作在工艺安装过程中进行;管道公称直径大于DN100小于等于DN600时,采用爆破法吹扫;管道公称直径<DN100时直接用压缩空气吹扫。吹扫时宜用大型压缩机进行间断性吹扫,吹扫时气流的速度应大于20m/s,吹扫的压力不应超过管道设计压力。在实际作业过程中不局限于以管径做为选取吹扫方式的唯一标准,可以综合管道的脏污程度,管道的口径、距离及现场空压机的功率,选取合适的吹扫方法。

    2.3 吹扫段落的划分

    吹扫段落划分时,可以将管道按功能划分为工艺管道、放空管道、排污管道等部分,工艺管道直接与设备连接且管径较大,可以“以工艺流程为主线,以设备为节点”来进行划分;放空管线、排污管线等管线管径小、数量多,每条管线可以为一个段落,依次进行吹扫。

    2.4 吹扫注意事项

    (1)不能参与吹扫的仪表、阀门等元器件必须隔离。不能参与吹扫的管道组成件包括节流装置、流量孔板、调节阀、节流阀、安全阀等。

    (2)管道吹扫的污物不能进入设备。吹扫时需将管道与设备分开,防止管道杂物损坏设备。

    (3)吹扫流程易与工艺流程一致。吹扫过程中先干线后支线,高点进气,低点排污。



    3工艺管道试压需考虑的因素


    管道试压是对管道元件、设备和施工质量的最终检验,是管道正式投产前的最后一道检验工序。

    3.1 试压方法的选取

    管道试压通常分为采用洁净水进行试压的水压试验和采用空气进行试压的气压试验。水压试验和气压试验优缺点对比如表3所示。

    通常中高压管道采用液压试验,低压管道采用气压试验。

    3.2 试压段落的划分

    可以根据管线压力等级不同,划分为高压管道、中压管道和低压管道三大类,在每类管道中结合工艺流程和设备具体情况进行试压小段的划分,最终完成全部管线的压力试验。

    3.3 设备是否参与管道试压的考虑

    工艺管道与不同功能的设备相连接,设备能否参与管道整体试压,直接关系到试压段落的划分。设备能否参与试压主要考虑以下因素。

    (1)压力等级。管道试验压力等于或小于设备试验压力时,应按管道的试验压力进行试验;当管道试验压力大于设备的试验压力,且设备的试验压力大于管道试验压力的77%时,经设计或者建设单位同意可以按设备的试验压力进行试验;当设备的试验压力小于管道试验压力的77%时,设备不能参与管道的整体试压。

    (2)工艺管道的试压以水压试验居多,必须考虑设备进行水压试验后能否完全干燥,进水后能否对设备性能造成影响。天然气站场设备通常包括过滤分离器、加热炉、调压撬、计量撬、压缩机等,经过与相关设备厂家的沟通,通常建议过滤分离器去掉滤芯参与整体试验,以减少试压段;计量撬、压缩机、加热炉不参与整体试验,在其位置用短节替代,以减少试压段;调压撬不参与整体试压,调压撬一般较长,且前后管道设计压力与管径多不相同,因此调压撬多作为分段点。

    3.4 试压注意事项

    (1)以管道设计压力不同作为基础进行分段。压力不同的管段必须分段进行相应压力等级的试验。

    (2)尽量减少试压段。站内工艺管线的作用主要是将各种设备连接起来以实现其工艺流程,一般管线种类多,长度短,如果试压段落划分太多,会造成大量的资源浪费。同时,试压段划分的越多,试压段两端不能参与试压的点就越多,管道安全隐患越大。

    (3)重视试压中临时设施的质量要求。焊接的短节、盲板必须进行射线检测和超声波检测,合格后才能参与系统试压。



    4对工艺管道吹扫试压方法的建议


    天然气站场工艺管道功能不同,压力等级多,管径各不相同,为了达到合理分区,经济高效地完成吹扫试压,对于工艺管道吹扫试压方案有如下建议。

    (1)吹扫段落的划分应尽量细,必须把管道里的杂物清除干净。吹扫段落的划分“以工艺流程作为主线,以设备作为节点”,一般以设备与管道的连接点作为进气点或者排污点,防止管线杂物进入设备,造成污染。吹扫过程中,先干线,后支线,分段逐次吹扫。

    (2)试压段落应尽量少。管道建成投产后是一个整体系统,只有整个系统都能正常运行才能满足功能要求,如果试压段划分太多太细,势必造成各个试压段的两端不能参与试压,遗留隐患多。根据国内天然气站场的功能和实际情况,建议将管道划分为工艺管道、放空管道、排污管道和自用气管道等段落,按照其压力等级分别进行试压。

    (3)试压介质的选取。通常试压介质有洁净水和空气两种,采用何种介质,需从安全性、经济性和现场操作的方便性综合考虑选择。GB50235-2010《工业金属管道工程施工规范》规定:当管道的设计压力小于或者等于0.6MPa时,采取安全措施可以采用气体作为试验介质;当设计压力大于0.6MPa时,设计和建设单位认为液压试验不符合实际情况时,可按气压试验的规定来代替液压试验。根据国内工业管道的压力分级标准,当0≤p≤1.6MPa时为低压管道,同时天然气站场放空管道、排污管道以设计压力小于等于1.6MPa居多,且此类管道在站场中数量多、管径细,因此建议在采取安全措施的情况下,此类管道采用气压试验,经济方便。建议天然气站内管道系统压力试验介质选取如表4所示。


    5结束语


    天然气站场工艺管道与设备型号多,压力等级各不相同,造成其吹扫试压作业较复杂,在吹扫试压方法的选择时需综合考虑管道管径、压力等级、设备类型、工艺布置及安装等因素,选择科学合理、经济适用、安全可靠的吹扫试压方法。

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