【正文】 ............................................... 81 城市高壓燃氣管道吹掃試壓方案優(yōu)化 “兩站一線”工程是西氣入鄭的關(guān)鍵，能否高質(zhì)、快速地完成施工任務(wù)，管道的吹掃試壓是該項工程的重要一環(huán)。另一種方法是利用空氣儲罐或另一段管道作為容器，打入壓縮空氣，將壓縮空氣突然放入被吹掃的管道，使管道內(nèi)雜物被吹出。常用的管道內(nèi)部干燥法有：化學(xué)干燥法（甲醇去濕）、物理干燥法（熱空氣吹掃），這兩種方法干燥都較徹底，但成本很高，只有對介質(zhì)純度要求很高時方采用。通球掃線試壓的主要工作內(nèi)容是：整體通聚氨脂清管器兩遍；通鋼絲刷清管器兩遍；清管器注水一遍；試壓合格后清管器掃水兩遍；通干燥清管器兩遍 主要施工工序： 設(shè)備進場 首末端安裝發(fā)收球裝置 發(fā)射第一枚聚氨脂清管器 泄壓、發(fā)射第二枚聚氨酯清管器 接收裝置接收清管器 (首端泄壓 ) 用同樣方法發(fā)射兩枚鋼絲刷清管器 拆除收發(fā)球裝置 在管內(nèi)預(yù)先裝入兩個清管器后焊接試壓封頭 通球注水，升壓、穩(wěn)壓、泄壓、自然排水，試壓合格后通球掃水 拆除試壓封頭、焊接收發(fā)球筒 再次通球掃水 用干燥球通球兩遍 拆除收發(fā)球裝置 三、施工方法及步驟 鋼管全部連通和回填后，安裝收、發(fā)球裝置，確認安全、技術(shù)措施到位。 2020 年 9 月 23 日 12 時開始利用壓縮空氣推動清管器自起點至重點進行第二次通球清管，13 時 35 分通球結(jié)束。 2020 年 9 月 24 日 8 時 45 分進行第一次除銹清管 ， 10 時 5分通球結(jié)束，實際運行時間 1 小時 20 分，平均速度 5278 米 /小時。升壓過程按計劃升壓曲線圖進行，直至打壓至 （線路按四級地區(qū)進行試驗，門站和調(diào)壓站處表壓為 ，須水河最低點計算壓力為 MPａ） ,保壓 4 小時 ,降壓至，穩(wěn)壓 24 小時合格后泄壓、放水。 在起點安裝發(fā)球裝置，裝入二個 清管器，利用壓縮空氣推動清管器，第二次通球掃水，目的是將管內(nèi)的殘余水推掃干凈?？紤]到該段管線較長，管徑較大，采用兩個聚胺脂泡沫清管器同時進行通球干燥。上述試驗共通球九次，通球掃線兩遍、通鋼絲刷球除銹兩遍，掃水兩遍，干燥兩遍。球數(shù)量不得少于 2 個，并有皮碗若干以備更換。 ：如下圖 三通處由于清管器運行速度較快，且清管器長度超過三通支管圓滑過渡段的長度，所以氣流或水流在三通處仍會推動第一個皮碗，使清管器不會被卡在三通處。清管器正常推進時清管器與發(fā)球裝置間壓力應(yīng)保持在 Mpa 左右。 ：通球卡阻時，應(yīng)按下列優(yōu)先順序處理： （ 1）找出卡阻位置，分析原因。 （ 5）切管取球，連通后再正向推球 。換電動柱塞泵打壓，縮短了升壓時間，保證了強度試驗的安全性。 丙烯酸酯車間吹掃置換方案 吹掃置換方案 一、概述 工業(yè)管道吹掃試壓工作，是工程質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，是對工程的設(shè)計和施工質(zhì)量進行最終驗證的重要手段，是保證一次開車的重要環(huán)節(jié)。排氣位置設(shè)置在煉鋼廠房外側(cè)天然氣和氮氣管道末端。 在 RH 蒸汽過熱爐安裝吹掃用臨時管道，加裝操作閥門（閥門前應(yīng)安裝壓力表，檢測管道壓力）和臨時排放管，管口向上 30176。由專人負責(zé)，嚴禁行人、車輛通行。 吹掃合格填寫管道吹掃記錄，各方人員簽字確認。 吹掃前檢查永久管道支架的可靠情況，臨時管道應(yīng)詳細檢查確認加固可靠。 對未參 加吹掃的管段采用機械清理，恢復(fù)系統(tǒng)時注意不能掉入雜物。監(jiān)護人員必須攜帶氧表隨時測定空氣中氧氣含量，當(dāng)空氣中氧氣濃度低于 %時，必須立即停止作業(yè)，通知施工人員撤離。如何科學(xué)、合理地制定施工方案并組織施工，是擺在我們工程技術(shù)人員面前的一項嚴肅課題。燃氣管道的試壓一般采用空氣或水作為介質(zhì)，高壓管道采用空氣時升壓時間長，并且極不安全；普通注水方式試壓時，水不能完全充滿管道，致使管道內(nèi)局部變成氣壓試驗，由于試壓用的高壓水泵流量一般較小，管道內(nèi)局部存氣會使升壓時間很長。 主要施工方案 “兩站一線”工程全長 7020 米，采用 L320管線鋼螺旋縫雙面埋弧焊鋼管，鋼管規(guī)格Φ 508 ，設(shè)計最高工作壓力 。 2020年 9 月 22 日 16 時 12 分開始利用壓縮空氣推動清管器自起點至終點進行第一次通球清管， 18 時 30 分通球結(jié)束 。 這兩次通球的目的是，使雜物被清管器本體帶出，從而清除管道內(nèi)部較大雜物。 在起點裝入兩個清管器，兩端焊接封頭，從兩清管器之間開始注入潔凈水，水源取自趙家莊門站自備水井，取水點是趙家莊門站 250 立方消防水池。（此即第六次通球，目的是將管內(nèi)試壓用的水推出）。 清管掃水后，管道內(nèi)可能會殘留少量水分，而天然氣屬于干氣，水分的存在會影響到天然氣的質(zhì)量，并且會給管道造成內(nèi)腐蝕，因此還需要對管道進行干燥。 拆除試壓通球設(shè)備，待管道與門站、調(diào)壓站內(nèi)管道連通后，將全線用壓縮空氣打壓至 1 Mpa，保壓至燃氣置換。球的直徑過盈量應(yīng)為管內(nèi)徑的 5%— 8%。 ：發(fā)球裝置為自制臨時裝置，采用一段 D630 鋼管加裝封頭、法蘭、壓力表、閥門、 D630 508 變徑管制成，如下圖，左端為帶法蘭可拆卸的封頭端，右端帶坡口，安裝時與起始端鋼管焊接，試驗全部完畢后再割除。 壓差范圍：當(dāng)清管器與收球裝置間壓力為大氣壓時，清管器與發(fā)球裝置間壓力大于 Mpa即可推進清管器前行。 ：升壓速度（斜率）每分鐘小于 1kg/cm2(). 排水：排水應(yīng)引至排水溝內(nèi)并征得當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門同意。 （ 3）若出口出氣量與進口進氣量大致相等時，表明前后串氣，此時再加泡沫封堵球推動被卡阻清管器。 清除管道內(nèi)壁浮銹 —— 三皮碗聚氨脂清管器加裝鋼絲刷輪，利用壓縮空氣推動除銹清管器自起點至終點，清除管道內(nèi)壁浮 銹。 干燥管道 —— 干燥清管器特有的聚氨脂泡沫材質(zhì)吸水性良好，目的是將管道內(nèi)的殘余水氣吸附干凈，從而實現(xiàn)管道的干燥。 要求： 系統(tǒng)吹掃要嚴把質(zhì)量關(guān)，使用的介質(zhì)、流量、流速、壓力等參數(shù)及檢驗方案，要符合設(shè)計和規(guī)范。 對吹掃后可能存留贓物、雜物的管道，應(yīng)用其它方法補充清理。 管道 吹掃前的準(zhǔn)備工作 確認施工單位已按設(shè)計，施工和驗收規(guī)范完成全部安裝工作且達到合格要求。 拆除管道上的孔板、流量計、調(diào)節(jié)閥、測溫元件等，焊接的閥門全部打開，止逆閥拆除閥芯，管道上的流量孔板改裝上假孔板。 吹掃的順序一般應(yīng)按主管、支管、疏排管依次進行。 水沖洗的排放管應(yīng)接入可靠的排水井或管溝中，并保證排泄暢通和安全，排放管的截面積不應(yīng)小于被沖洗截面的 60%。 管道沖洗后應(yīng)將水排凈，需要時可用壓縮空氣吹掃干或采取其它保護措施。 吹掃時，應(yīng)用木錘敲打管子，對焊縫，死角和管底等部位應(yīng)重點敲打，但不得損傷管子。 管道吹掃前的準(zhǔn)備工作 拆除管道上的孔板，流量計、調(diào) 節(jié)閥、測溫元件等，焊接的閥門全部打開，止回閥拆除閥芯，管道上的流量孔板改裝上假孔板。 裝好吹掃用的臨時管道，固定支架、臨時汽閥及放水。 蒸汽吹掃之前，應(yīng)緩緩升溫暖管，且恒溫一小時后進行吹掃，然后自然降溫至環(huán)境溫度，再升溫，暖管，恒溫進行第二次吹掃，如此反復(fù)一般不少于三次。 蒸汽管道吹掃順序：一般應(yīng)按主管、支管、疏排管依次進行。 吹掃時，管道的贓物不得進入設(shè)備，設(shè)備吹出的贓物一般也不得進入管道。 管道吹掃前的準(zhǔn)備工作 確認施工單位已按設(shè)計施工和驗收規(guī)范完成全部安裝工作且達到合格要求。 拆除管道上的孔板、流量計、調(diào)節(jié)閥、測溫元件等，焊接的閥門全部打開，止逆閥拆除閥芯，管道上的流量孔板改裝上假孔板。 氮氣吹掃時，在排氣孔用白布或涂有白漆的靶板檢查，如 5 分鐘內(nèi)檢查其上無鐵銹、塵土、水分及其它贓物即為合格。 要求 系統(tǒng)清洗要嚴把質(zhì)量關(guān)，使用的介質(zhì)、流速、流量、壓力等參數(shù)及檢驗方法，要符合設(shè)計和規(guī)范要求。 管道沖洗后，將拆除的管件，儀表復(fù)位，將吹掃時加入的盲板抽盡，并填寫《管道系統(tǒng)吹洗記錄》，除規(guī)定的檢查及復(fù)位工作外不得再進行影響管內(nèi)清潔的其它工作。 安裝完有關(guān)的臨時管線、盲板、測試板等，并符合規(guī)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 管道沖洗的方案和步驟 循環(huán)水管道采用循環(huán)水泵提供的循環(huán)水進行沖洗 冷凍水管道采用冷凍水泵提供的潔凈水進行沖洗。 水沖洗應(yīng)以管內(nèi)可能達到的 最在流量或不小于 。 循環(huán)水管道和冷凍水管道的沖洗路徑見附表。 設(shè)備清洗完要充氮保護或采取其它保護措施，對清理完畢的設(shè)備要填寫《設(shè)備清洗、封閉記錄》 設(shè)備清理時，要嚴禁設(shè)備中的污垢、雜物進入管道，對 有可能進入的管道可加盲板或采取其它的方法堵住加以保護。清掃檢查合格后，及時進行封閉。酸洗后的廢水、廢液、廢渣、排放前應(yīng)經(jīng)處理，以防污染環(huán)境。 氣密試驗時緩慢升壓至設(shè)計壓力，至少 30分鐘，同時以噴涂發(fā)泡劑等方法檢查有無微量泄露。 注：氮氣系統(tǒng)、冷凍水溶液系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)的氣密性試驗，試驗前將所有通往各設(shè)備的閥門關(guān)閉，然后在相應(yīng)設(shè)計壓力下進行保壓，氣密性試驗。 在設(shè)備（或子系統(tǒng)）的最低點導(dǎo)淋處先充入氮氣并達到一定壓力，然后在塔頂安全閥旁路，貯罐、換熱器放空氣體管線排放氣體。 二、停氣和吹掃要求 確認全部止火。 吹掃中，必須注意吹掃管線內(nèi)介質(zhì)的壓力（或設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)壓力）不能超過設(shè)備或管線的設(shè)計操作壓力。吹掃工作人員要佩帶好防護眼睛、耳罩、安全帽等勞保用 品，確保人身安全。 四、 吹掃原則： 吹掃時先吹主干管、主管合格后，再吹各支管。 管線吹掃時，拆下來的螺栓應(yīng)由 專人 收起來保管，吹掃后再拿來安裝，嚴禁拆下后亂放 。 合格檢查，應(yīng)由生產(chǎn)和安裝人員共同檢查，當(dāng)目視排氣清凈和無雜色雜物時，在排氣口用白布或涂有白鉛油的靶板檢查，如五分鐘內(nèi)檢查其上無鐵銹、塵土、水分及其他臟物即為吹掃合格。 關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)燃氣管道；直接置換；間接置換；阻隔置換；置換技術(shù) 1 天然氣置換方法 為確保安全，在長輸管道和廠站的投產(chǎn)過程中一般都選用惰性氣體置換。天然氣置換的安全問題是在置換過程中首先要解決的問題，必須符合下述要求才允許實施置換工作。 (4) 準(zhǔn)備滅火器并置于適當(dāng)?shù)奈恢谩? (8) 置換進氣端處必須安裝壓力表，監(jiān)測壓力。 (12) 確保氣體能暢通無阻地排到大氣中。 置換方法 按照采用的置換方式不同，將置換方法分為 3 類：直接置換、間接置換和阻隔置換。 ① 分層現(xiàn)象 在氣體對氣體的置換過程中密度小的氣體 (如天然氣 )在密度大的氣體 (如空氣、氮氣 )的上方流動，或者密度大的氣體在密度小的氣體下流動 時，容易出現(xiàn)兩種氣體分層流動的現(xiàn)象，稱之為分層現(xiàn)象 [2]。這種情況會給安全運行帶來極大的隱患。 表 1 不同管徑對應(yīng)的最小置換流速、流量 [2] 公稱管徑 /mm 最小置換流速/(m 根據(jù)國外實驗得出以下管道燃氣安全流速公式 [3]： 式中 v——管道內(nèi)氣體的平均流速， m/s d——管道的公稱管徑， m 再結(jié)合以下流量計算公式： q=3600Av (2) 式中 q——置換氣體的安全流量， m3/h A——管道截面積， m2 可得出安全流量計算式為： g= (3) 假如輸送管道管徑為 200mm，按照上述公式計算其安全流量約為 200m3/h。從檢測管的采樣口取樣，用高精度燃氣檢測儀進行實時的監(jiān)測分析，如果連續(xù) 2 次測得天然氣體積分數(shù)達到 95%以上或取樣中的氧氣體積分數(shù)在 2%以下即為合格 [1](在英國的置換要求中，此數(shù)據(jù)為連續(xù) 2 次測得天然氣體積分數(shù)達到 90%以 上或取樣中的氧氣體積分數(shù)在 4%以下即為合格 [2])，可以確定已達到預(yù)定的置換標(biāo)準(zhǔn)，置換工作完成。為此必須嚴格控制，采取各種安全措施，確保無火源。引起此類事故的根本原因是高速氣流，解決的關(guān)鍵是確保氣流的低速，這樣即便有石塊等雜物，也不會被吹動，也就不可能產(chǎn)生火花。 間接置換 以天然氣置換空氣為例，用惰性氣體先置換管道里的空氣，再用天然氣置換管道里的惰性氣體，即把惰性氣體作為置換的中間介 質(zhì)，這里所說的惰性氣體是指既不可燃又不助燃的無毒氣體，如氮氣、二氧化碳等。此法操作復(fù)雜、繁瑣，進行 2 次換氣，不僅耗用大量惰性氣體還耗用大量的燃氣，費用較高，并且換氣時間長，工作量大。 阻隔置換 阻隔置換方法是近幾年在我國逐步推廣使用的，簡便易行、安全可靠。惰性氣體阻隔體的體積必須不小于管道體積的 10%。 ③ 清管器在管道彎頭處易產(chǎn)生混氣量。一般情況下采用兩種方式：同時置換和順序置換， 下文將介紹管網(wǎng)系統(tǒng)置換和用戶管道系統(tǒng)的置換。置換支管也是按大管徑優(yōu)先的原則進行。 ② 同時置換 同時置換就是一個進氣口通入天然氣，所有支管上的放散口同時放散。當(dāng)所有支管的放散口取樣檢測的氧氣體積分數(shù)低于 2%時，置換完成。用戶室內(nèi)管道置換見圖 8[5]。惰性氣體置換雖然安全性方面比較好，但是操作復(fù)雜且成本高，在低壓管道置換過程中一般采用天然氣直接置換。 (1) 置換前必須進行風(fēng)險評估。 (5) 管道內(nèi)空氣的置換應(yīng)在強度試驗、嚴密性試驗、吹掃清管、干燥合格后進行。 (9) 放散口高出地面