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摘要:随着工业类项目的不断发展及项目规模的不断扩大,工业蒸汽管道的吹扫已经变得越来越重要,而且呈现出压力和温度越来越高的趋势。为了保证管道和设备的安全运行,对蒸汽管道吹扫也越来越受到项目建设者的重视。在国内,虽然对蒸汽管道的吹扫有规范的阐述,但实际上是些笼统的、缺乏实际的操作性指导。工程建设人员的积累的相关经验在蒸汽吹扫中相当重要。
关键词:热力管道;高压蒸汽;吹扫打靶
引言
蒸汽管道及相关系统安装后,需要通过使用系统上游锅炉产生的蒸汽对热力管道内部进行吹扫,清除施工过程中残留在管道和附着于其内壁的泥沙杂物、油脂、焊渣和锈蚀物等危险物,使系统达到安全运行的要求,为系统调试创造条件。
在工业金属管道施工规范中,仅用了很小的篇幅对管道的蒸汽吹扫进行了阐述,但是实际操作起来,蒸汽管道吹扫是一道非常复杂、工作量很大的工序,对工机具准备、材料准备、技术方案、人员组织与现场协调配合均有着严格的要求,蒸汽吹扫人员的专业知识和实施经验关乎着系统吹扫的质量乃至系统调试运行安全,值得引起高度重视。
蒸汽管道吹扫打靶经验总结
蒸汽管道吹扫打靶前的准备
蒸汽管道吹扫作业涉及高温高压,属于高风险作业,稍有不慎,可能引发质量或安全事故,同时由于其一般作业分布点较多、操作相对复杂。其危险性和复杂性决定了其先决条件准备的重要性,充分的准备是蒸汽管道吹扫成功的第一步。
吹扫方案的制定
蒸汽吹扫方案应该是一个经过相关方讨论之后比较完整可行的合理方案,是整个蒸汽管道吹扫过程中的依据和规范,它应该包括以下内容:
(1)蒸汽管道吹扫的范围要明确,最好做出一个带有编号的空视图,将吹扫口、高点、低点、排放口等清楚的表示出来,以及哪些地方的吹扫口是必须要打靶检验的;
(2)蒸汽管道的设计压力、设计温度、管道材质与相关的基本参数,以及本次管道吹扫的目的要明确要求;
(3)选择吹扫参数,计算出吹扫的蒸汽量,选择吹扫的压力;
(4)吹扫的方法和吹扫的顺序要合理。
人员组织安排
蒸汽管道吹扫要有一个专门的指挥小组负责对本次管道吹扫的管理组织协调和发号施令,保证在蒸汽管道吹扫时相互信息交流的准确性,通常用对讲机联络;吹扫时要分工明确,无论在现场手动操作还是在控制室内电脑操作,每个操作点都应有专人负责。
管道的检查与加固
蒸汽管道管道支架是否符合设计要求,如管托的固定,施工质量是否符合规范,必要时可以加设临时支架;蒸汽管道吹扫口的管道点要加固,现场一般蒸汽吹扫口处都要设置固定点,但是目前国内还无法对吹扫口的受力进行准确的分析计算,故通常要对固定点进行加固,加固的方式可以根据现场吹扫口的实际情况来确定。
管道保温和其他处理
为了减少蒸汽吹扫管道时蒸汽量的消耗,在吹扫前应完成主管的防腐保温,低点排放装置可以不需要完成保温,因为在吹扫过程中可能出现导淋管线堵塞的现象,有时需要对管线敲击,必要时需拆卸掉阀门以疏通管道;临冲阀、压力表、温度表处应做保温处理,防止观察或操作人员烫伤。
不允许吹扫的管道附件(孔板、调节阀、测温元件、仪表、过滤器等)已拆除或已采取隔离措施。
蒸汽吹扫的重点和注意事项
蒸汽吹扫的重点
蒸汽吹扫参数是直接影响吹扫效果的主要方面,蒸汽吹扫是利用管道内蒸汽介质流量时的能量冲刷管内锈皮杂物,能量越高,效果越好。吹扫时影响蒸汽介质能量的因素有吹扫时蒸汽的参数(压力、温度)、蒸汽管道的水力特征、吹扫时主气门开度的大小等。这3个因素互相关联,必须根据具体情况选择计算出合理的吹扫参数。
蒸汽吹扫的效果很大程度上取决于蒸汽的吹扫力。吹扫力等于吹扫蒸汽的质量和速率增量的乘积,即等于动量的变化率。蒸汽的速率既与质量、速率有关,也与蒸汽的比热容有关,在确定的压力下,过热蒸汽的比容取决于温度。要保证吹扫效果,必须是流量与流速并重,使吹扫力高于额定工况下蒸汽管道内壁的冲刷力。
一般使吹扫蒸汽在各不同压力等级管道下的流速达到以下要求:高压蒸汽管道(4-12Mpa)大于等于60m/s,中压蒸汽管道(1-4Mpa)大于等于40m/s,低压蒸汽管道(小于1MPa)大于等于30m/s。
蒸汽吹扫的注意事项
(1)蒸汽吹扫过程中,必须加强与集控人员联系,以便控制气温、气压;
(2)拆换检测打靶时应将临冲阀门关闭严实,并在控制开关上挂严禁操作标识牌,防止发生事故;
(3)第一次吹扫应特别小心,严防反冲力破坏管系的稳定,应缓慢开启吹扫控制阀,并密切注视吹扫管口处的反映,一有异常,立即关闭吹扫控制阀,待异常消除后,方可再次吹扫;
(4)严密监视锅炉除氧器水位,防止给水泵汽化,造成给水中断、锅炉烧坩锅;
(5)降压吹扫时,由于控制阀门开关速度快,锅筒水位波动很大,要采取措施防止满水和缺水事故的发生;
(6)严格控制上锅筒与下锅筒温差,不应大于42℃;
(7)为防止蒸汽严重带水,吹扫开门前汽包水位应略低于正常水位。
蒸汽吹扫实例
工程概况
现以某工程XSS系统蒸汽管道吹扫过程为实例,阐述高压蒸汽管道吹扫中的一些具体问题。本工程涉及吹扫范围的热力管道规格为φ159*4.5.设计压力3.5MPA,设计温度320℃,从锅炉房主蒸汽隔离阀为起点,室外管线长度123.7米,室内长度88.6米,参与吹扫的系统中,各段疏水器、调节阀都缓装,用临时管代替。
蒸汽吹扫过程及方法简述
蒸汽管线的吹扫方法用暖管、吹扫、降温、暖管、吹扫、降温的方式重复进行,直至吹扫合格。
(1)暖管前,各疏水点派专人负责,检查排污阀,排污阀应保持全开状态,关闭疏水阀前阀。
(2)第一次暖管时间要适当长一些,大约需要3-4h,即大约每小时升温100℃左右,第二轮以后暖管时间可以短一些,在1-3小室即可。管道内压力升至0.5MPA时,对管路中所有法兰连接处进行检查,有无泄漏现象;
(3)暖管结束后,关闭临冲阀门,打开进气阀门,当管道内压力升至1.05Mpa(3.5Mpa*30%),进行第一次试吹扫,此时全开临冲阀,恒压吹扫20min。
(4)关闭临冲阀,打开进汽阀,当管道内压力逐渐升至2.1Mpa(3.5Mpa*60%),再全开临冲阀进行第二次试吹扫,恒压吹扫20min;
(5)关闭临冲阀,打开进汽阀,当管道内压力逐渐升至2.63Mpa(3.5Mpa*75%),并保压30min,管网全线进入恒温阶段。
(6)恒温检查合格后(恒温时间不得小于1小时),吹扫开始前,对各疏水点进行一次短时间排污,确保在吹扫过程中无汽水冲击现象。
(7)反复吹扫数次以后,目测出口蒸汽的清洁程度,如认为基本清洁后,可以放置靶板,检验吹扫效果,吹扫打靶检验方法:在距吹扫出口临冲阀500mm的排汽管内设置靶板,靶板采用白色铝板。吹扫打靶合格标准:在吹扫后期,连续两次更换靶板检查,靶板上冲击斑痕的粒度不大于0.8mm,且0.2-0.8mm的斑痕不多于8点,即为吹扫合格。
(8)吹扫合格后,逐渐关闭进汽控制阀,直至全部关死。沿线逐个开启疏水排污阀,排放余汽及冷凝水,吹扫工作全线结束。
(9)系统恢复,拆除临时设施,施工单位按设计要求连通管路。将吹扫合格的管道进行密封,防止二次污染。
结论
蒸汽管道是蒸汽管道安装的最后一道工序,直接决定着系统的调试安全,蒸汽管道吹扫时先决条件的准备、蒸汽参数的选择、管道支架现场施工质量及临时支架的加设、吹扫口支架设置都很重要,因此我们在进行蒸汽管道吹扫过程中,技术人员必须根据工程施工的实际情况和相关要求,对蒸汽吹扫方案不断优化,以确保蒸汽吹扫的质量和安全。
参考文献:
[1]田立平.建设工程项目管理,中国建筑工业出版社,2016,170:2-3
[2]张学亮,浅谈工业蒸汽管道吹扫。化学工程与装备2014(3)