關(guān)于液化天然氣低溫管道安裝技術(shù)的研究

王家根(東華工程科技股份有限公司上海分公司， 上海 2002330)

關(guān)于液化天然氣低溫管道安裝技術(shù)的研究

王家根(東華工程科技股份有限公司上海分公司， 上海 2002330)

隨著國家提倡新能源的開發(fā)和使用，液化天然氣逐漸在社會(huì)很多領(lǐng)域當(dāng)中使用，這種能源低廉、方便、環(huán)保的特性受到很多使用者的喜愛，已成為我國普遍使用的能源，且這種能源的生產(chǎn)對環(huán)境影響小，對于生態(tài)保護(hù)十分有利。本文就液化天然氣工廠建設(shè)中低溫管道安裝技術(shù)進(jìn)行了分析研究。

液化天然氣；低溫管道；安裝技術(shù)

廣元LNG裝置位于四川廣元利州區(qū)回龍河管委會(huì)，占地面積約400畝，距廣安縣城20余公里。由華油天然氣廣元公司(以下簡稱“華氣廣元”)投資建設(shè)，是“氣化廣元項(xiàng)目”之一。裝置原料天然氣來自川西北和中衛(wèi)線，日處理天然氣100×104Nm3/d，產(chǎn)量為662.9 噸/天。產(chǎn)品LNG作車用燃料和管道氣調(diào)峰。

1 低溫管道焊接技術(shù)

在液化天然氣管道使用材質(zhì)上，奧氏體不銹鋼材料使用的范圍較廣，下面就該種材料的焊接技術(shù)進(jìn)行簡要分析。

在對奧氏體不銹鋼材料進(jìn)行焊接的時(shí)候，需要將溫度控制在700℃至750℃范圍內(nèi)，并且需要快速完成焊接工序，如果停留時(shí)間超過20秒，那么奧氏體不銹鋼材料就會(huì)發(fā)生貧鉻現(xiàn)象。因此，在焊接的時(shí)候，要在此溫度區(qū)間內(nèi)盡快完成焊接作業(yè)，避免材料長時(shí)間處于此溫度區(qū)間內(nèi)，必要的時(shí)候可以使用澆水急冷的方式對材料進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，加速焊接縫隙的冷卻速度，防止焊接部位出現(xiàn)晶間裂紋的現(xiàn)象。在焊接的過程中，必須對層間溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，當(dāng)焊接完成一層之后，使用澆水急冷的方式將溫度控制在60℃以下的時(shí)候，才允許進(jìn)行下一層的焊接工作，能夠減少焊接之后的冷卻速度。減少焊接之后的冷卻時(shí)間是奧氏體不銹鋼材料焊接的重要控制環(huán)節(jié)之一，這種技術(shù)是焊接技術(shù)同一般的燃?xì)怃摴芎附蛹夹g(shù)的差異所在。

對了確保該種材料的焊接質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，焊接縫不影響管道整體美觀，使用氬氣電聯(lián)焊接方式進(jìn)行焊接是最佳的。但是如果需要焊接的管線過長、管徑較大的時(shí)候，如果仍舊使用此種焊接方式，那么對氬氣的將會(huì)產(chǎn)生很大的消耗，并且大范圍使用這種方式很難起到理想的保護(hù)效果。如果在安裝液化天然氣管道的時(shí)候，出現(xiàn)三通、彎頭的情況較多，在焊接過程中發(fā)生焊死現(xiàn)象，很難將管道內(nèi)部的異物取出，因此，此種技術(shù)更多的用于管道預(yù)制。

在預(yù)制后的安裝焊接中施工條件應(yīng)嚴(yán)格遵循下列要求：

(1)焊接環(huán)境 風(fēng)速：手工電弧焊小于8m/s，氬弧焊小于2m/s，焊接電弧在1m范圍內(nèi)相對濕度小于90%，環(huán)境溫度大于0℃，非下雪,下雨天氣。當(dāng)環(huán)境條件不符合上述要求時(shí)，必須采取擋風(fēng)，防雨，預(yù)加熱(≤50℃)，防寒等有效措施。氬弧焊所用氬氣純度不低于99.95%。

(2)焊接設(shè)備 低溫鋼管道焊接時(shí)的設(shè)備可選用逆變焊機(jī)和可控硅整流焊機(jī)。施工用焊接、熱處理設(shè)備由項(xiàng)目部負(fù)責(zé)管理按施工機(jī)械維護(hù)制度執(zhí)行。焊接設(shè)備、熱處理設(shè)備所使用的計(jì)量儀表應(yīng)處于正常工作狀況，并定期校驗(yàn)，按《檢驗(yàn)、測量和試驗(yàn)設(shè)備控制程序》執(zhí)行。

(3)焊工 焊工應(yīng)經(jīng)焊接培訓(xùn)中心培訓(xùn)D并按國家勞動(dòng)人事部頒發(fā)的《鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則》經(jīng)考試合格后取得“鍋爐壓力容器焊工合格證”，其合格項(xiàng)目滿足所承擔(dān)的焊接工作。焊工持證的合格項(xiàng)目均要求在有效期內(nèi)。

2 低溫管道吹掃、試壓

按照《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》要求，管道系統(tǒng)在經(jīng)過試壓確保合格之后，需要對管道進(jìn)行吹掃環(huán)節(jié)。但是在吹掃過程中，我們必須認(rèn)識(shí)到，在安裝管道過程中，必然因?yàn)楹附拥裙に囋诠艿纼?nèi)部殘留一些焊渣等雜質(zhì)，如果吹掃的時(shí)候不進(jìn)行系統(tǒng)吹掃，那么很容易將雜質(zhì)吹掃至管道的閥門位置，甚至堵塞閥門，很容易引發(fā)安全隱患問題。因此，要進(jìn)一步加強(qiáng)管道的吹掃工序。在安裝管道之后，不對閥門進(jìn)行安裝，只對直通管進(jìn)行安裝，安裝之后進(jìn)行吹掃環(huán)節(jié)，確保直通管內(nèi)沒有雜物殘留，再使用等離子切割法斷管，將經(jīng)過試壓合格之后的閥門安裝在管道相應(yīng)位置，安裝之后再次對管道進(jìn)行試壓，之后進(jìn)行二次吹掃。通過二次吹掃能夠大大提升吹掃效果，還能夠保護(hù)閥門的暢通性。

在對低溫管道進(jìn)行試壓的時(shí)候，可以采用液體試壓和氮?dú)庠噳旱姆绞竭M(jìn)行。液體試壓方式能夠快速找出漏點(diǎn)，并且試壓過程中十分安全。通過液體試壓之后，管道內(nèi)部將會(huì)殘留大量的液體，尤其是閥門密封面積聚的水分，施工現(xiàn)場條件根本沒有辦法將閥門和管道干燥到露點(diǎn)-20℃以下。當(dāng)管理在運(yùn)送液化天然氣的時(shí)候，如果管道溫度下降到-120℃的時(shí)候，管道內(nèi)部殘留的水分將會(huì)凝結(jié)成冰，造成閥門泄露、損害甚至癱瘓，為管道的運(yùn)行埋下安全隱患。因此在試壓的過程中，一般都采取氮?dú)庠噳海獨(dú)庀鄬τ谝后w更容易揮發(fā)，不宜在管道內(nèi)部殘留。使用氮?dú)庠噳旱臅r(shí)候，要注意對管道、管廊鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，鋼管與加固點(diǎn)之間使用軟接觸，減少管道震動(dòng)對鋼結(jié)構(gòu)的影響。

3 創(chuàng)新技術(shù)和材料，提高安裝技術(shù)含量

目前，隨著科技的不斷進(jìn)步，在此領(lǐng)域中不斷有新技術(shù)、新材料產(chǎn)生，能夠大幅度提升安裝技術(shù)的技術(shù)含量，進(jìn)而提升管道的安裝質(zhì)量。安裝工作人員必須提高學(xué)習(xí)意識(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)、培訓(xùn)等渠道不斷增強(qiáng)自身專業(yè)技能知識(shí)，掌握新技術(shù)、新材料的使用特性，不斷增加安裝工作的技術(shù)含量，用科技手段提高安裝質(zhì)量。作為技術(shù)工作人員在工作中要發(fā)展創(chuàng)新思維，在思考中工作，對工作中的難點(diǎn)問題要不斷探索創(chuàng)新，加大施工環(huán)節(jié)中的科技運(yùn)用，用科技提升工作的質(zhì)量、用科技提升管道的安全。同時(shí)，在使用新技術(shù)、新材料的過程中，要充分掌握技術(shù)和材料的各種特性，確保材料和技術(shù)符合工程標(biāo)準(zhǔn)，能夠發(fā)揮作用，避免因過度強(qiáng)調(diào)科技的運(yùn)用，而忽略了安裝工程的實(shí)際情況。