摘 要:城市燃气次高压管道工程完成后,在输气前,管道系统的吹扫、试压及干燥处理,是安装工程的重要环节。本文以我公司施工的南京天然气次高压输气工程为例,介绍采用清管器进行管道的压力推球扫线的参数计算与实施的方法及要点。
关键词:燃气管道 清管器 推球压力
中图分类号:TU996.7文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)04(b)-0109-01
南京市天然气利用工程,我公司施工的次高压管线输气管线工程。起点接已建平顶山DN600次高压管道,沿宁六路西侧向南与东大路交汇处已设DN600次高压管道连接。天然气管道所经区域为四级地区。设计压力为1.6MPa,总平面长度约为12050m。管道材质为L245MB,管径为DN273壁厚为9.5mm。输气前,采用清管器进行管道推扫,以满足输气要求。
1 次高压管道清管器压力推扫
(1)压力推扫速度要求。管道安装完毕,首先进行吹扫。次高压管道采用通球(清管器)推扫清管,并不少于两次。需进行分段吹扫及压力试验。吹扫长度为5km～6km,吹扫速度不应小于20m/s。清管时的最大压力不得超过管线的设计压力,且不应大于 0.3MPa。(2)压力推扫清条件。扫管线应设临时清管器首发设施和放空口。清管器接收装置应设置在地势较高的地方,50m内不得有居民和建筑物。清管前应确认清管段内的路线截断阀处于全开状态。清管器应适用于管线弯头的曲率半径。调压设施不得与管道同时进行吹扫。管道直径必须是同一规格,不同管径的管道应断开分别进行清扫。对影响清管器通过的管件、设施,在清管前应采取必要措施。(3)清管器清扫合格标准。清管器清扫完成后,应按CJJ33-2005规范第12.2.3条第5款进行检验,当目测排气无烟尘时,应在排气口设置白布或涂白漆木靶板检验,5min内靶上无铁锈、尘土等其他杂物为合格。
2 压力推扫工艺参数计算
(1)清管器的推球压力的计算。清管器运行工艺计算:通球扫线推球压力Pj为0.05MPa～0.2MPa。推球介质用压缩空气。推球输气流量估算:
Q=240F Pj Vj (1)
式(1)中:Q为输气流量(k),m3/d;
F为管道内径横截面积(m2),此处F=πR2 =3.14×10-6×(600-2×9.5)/4=0.1963m2
Vj为清管器运行的平均速度,km/h,此处Vj=5km/h。
Pj为清管器后的平均压力,MPa。此处Pj=0.07MPa;
则Q为9.73m3/min。
用清管器除水时,用的压力要增大10％～20％。
(2)清管器及推扫参数选择。采用聚氨脂皮碗清管器,见图1示意。清管器由导向皮碗、密封皮碗、碗型皮碗和金属骨架构成,在气压推动下移动,用于清扫管道内的杂质。特点:皮碗结构组合灵活,密封性能好,运行距离长。密封皮碗过盈量为管道内径的3%～5%,本工程中管道的内径为600mm,则清管器的外径在618mm～648mm之间。
通过弯头曲率半径≥1.5D。
直管段变形量≤20%。
清管器骨架的后端可以安装电子发射机,若在清理管道时遇到“卡堵”情况,可以用跟踪仪来确定清管器在管道内的位置,以便更好的解决“卡堵”问题。
3 管道推扫实施
3.1 清管器收发筒的制作
发球筒由短管、封头、压力表、球阀、进气管、进水管组成。短管为φ600钢管。压力表精度不低于1.5级,量程为0～4MPa,表盘直径为150mm,压力表应经校验合格,并且在有效期内,铅封完好。收发筒上各装一个。通球扫线在收、发球装置的安装地点挖长、宽各为4m,距管底深0.5m的操作坑,进行清管器安装。
3.2 主管道压力推扫控操作
在管线强度试验、严密性试验达到要求后,进行管道压力推扫。打开发球筒排污阀,水泵抽水。当水量少时,打开发球筒盲板,安装清管器。空压机、储气罐与发球筒上进气管连接完好,使清管器处于待发射状态。装好发球筒的盲板,空气压缩机经进气管向发球筒压入压缩空气。由于清管器在管道中处于卡紧状态,清管器前后产生了压力差。当压力差大于摩擦力时,清管器被压缩空气推动前进。清管器前进过程中,将清管器前方的残水、污物退至收球装置的排出口排出,达到推扫目的。
3.3 压力推扫PH曲线
为了便于分析清管器在管道内的运行情况,应绘制通球扫线压力,时间相关图,见图2示意。纵坐标为被清扫管内的压力,横坐标为时间。用秒表读时间,同时在发球筒上的压力表读出压力;在压力、时间相关图上标出一点。定期观察记录,再将各点连成曲线,即可分析清管器的运行情况。
3.4 管道干燥
管道压力推扫结束后,管道上的压力表换为真空表,进气管上接真空泵,用真空泵抽出大部分残留在管道中的水蒸气和空气,降低管内压力。当压力为10kPa时,真空泵停止工作,保压1h。再次启动真空泵直到压力降至管内温度下的饱和蒸汽压1.8kPa,使管道内水分不停的蒸发,造成管内的压力降低,达到预定值0.2kPa时即可判定管道已干燥。真空干燥作业结束。即可进入下一道工序:天然气置换,准备系统投入输气运行。
4 结语
我公司施工的城市燃气管道工程,按上述技术措施进行的压力推球扫线工艺,满足规范要求,所投入运行的燃气管道系统,输气运行正常、安全可靠。获得业主好评。