LNG處理工廠模塊暖通系統(tǒng)密性測(cè)試工藝

孫士龍

(海洋石油工程(青島)有限公司，山東 青島 266520)

大型LNG處理工廠核心模塊各系統(tǒng)中HVAC系統(tǒng)是一個(gè)不可或缺的重要系統(tǒng)。其主要分子系統(tǒng)有新風(fēng)系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)等。HVAC系統(tǒng)的主要作用是維持模塊內(nèi)封閉區(qū)域的溫度、濕度及壓力要求，保證人員的安全性和工藝設(shè)備的正常運(yùn)行。

單體模塊的HVAC系統(tǒng)施工完成后的密性試驗(yàn)是檢測(cè)系統(tǒng)整體建造質(zhì)量的重要方法和手段，也是驗(yàn)證系統(tǒng)密性是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的重要步驟。

密性測(cè)試分單節(jié)風(fēng)管的密性測(cè)試和系統(tǒng)氣密包的整體氣密測(cè)試兩個(gè)環(huán)節(jié)。圖1為該類模塊中的HVAC系統(tǒng)圖。

圖1 模塊中的HVAC系統(tǒng)

1 正文

1.1 測(cè)試原理

圖2 單管密性測(cè)試原理圖

在一個(gè)密閉的管道系統(tǒng)中，由儀器設(shè)置恒定壓力(+2000Pa和 -750Pa)，為必須提供維持這種壓力值，使系統(tǒng)不斷輸入空氣，儀器注入空氣的流量與密閉管道的泄露流量相等，然后測(cè)量泄漏流量。

兩個(gè)風(fēng)機(jī)通過(guò)軟管吹/抽取空氣進(jìn)/出到被連接的測(cè)試管道系統(tǒng)中，空氣供應(yīng)導(dǎo)致管道系統(tǒng)的壓力增加，增加的壓力通過(guò)連接測(cè)量管返回到測(cè)試儀器，儀器自動(dòng)將系統(tǒng)壓力保持到選定的試驗(yàn)壓力。圖2為單管密性測(cè)試原理圖。

2.2 測(cè)試儀器及要求

本項(xiàng)目選用Lindab LT600型號(hào)漏風(fēng)測(cè)試儀。 儀器設(shè)備需在使用過(guò)程中保證校準(zhǔn)證書在有效期內(nèi)，并由授權(quán)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)儀器測(cè)量精度每年進(jìn)一次校準(zhǔn)檢查；LT600漏風(fēng)測(cè)試儀可通過(guò)簡(jiǎn)單更換軟管接頭，選擇輸入不同的試驗(yàn)正壓力或負(fù)壓力，保持此壓力在一個(gè)密封系統(tǒng)中，并可以直接在儀器顯示屏上讀取測(cè)試數(shù)據(jù)，判定是否合格。

表1為DIN EN13779、EUROVENT2/2、DIN24194標(biāo)準(zhǔn)中泄漏量對(duì)應(yīng)等級(jí)，泄漏率單位是L /s/， pt指管道測(cè)試壓力與周圍空氣壓力之間的靜態(tài)壓差。

表1 不同規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)泄漏等級(jí)要求

項(xiàng)目中的所有風(fēng)管都是“High-pressure-class C”，其與EN13779 Class C、EUROVENT2/2 Class C、DIN24194 Class IV一致，最大正壓為2000Pa和負(fù)壓750Pa，泄漏量為0.003×p0.65 L/s/。

2.3 測(cè)試準(zhǔn)備

選擇室內(nèi)防雨、防風(fēng)、防塵且通透的環(huán)境，溫度在+5～+40℃，濕度在50%～70%。所有風(fēng)管逐件全部做漏風(fēng)試驗(yàn), 管道所有開(kāi)口和連接點(diǎn)必須嚴(yán)密封閉。

圖3 測(cè)試設(shè)備連接圖

選擇需要測(cè)試的一段風(fēng)管，在其開(kāi)口處安裝接口測(cè)試板，確保嚴(yán)格密封。選擇風(fēng)管一端作為進(jìn)風(fēng)口，在接口測(cè)試板上安裝插接接頭，用氣壓軟管連接到漏風(fēng)測(cè)試儀(出風(fēng)口)。 在該風(fēng)管另一端，同樣安裝插接接頭,用另一氣壓軟管連接到漏風(fēng)測(cè)試儀(進(jìn)風(fēng)口)。圖3為室內(nèi)測(cè)試設(shè)備準(zhǔn)備連接圖。

3 風(fēng)管系統(tǒng)密性測(cè)試

整個(gè)系統(tǒng)施工完成后，為驗(yàn)證在承插接口和/或?qū)犹?法蘭等)未安裝保溫前，所有風(fēng)管、各種風(fēng)閘和附件完成安裝后的氣密性，需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行密性測(cè)試。

3.1 測(cè)試原理及儀器

系統(tǒng)氣密試驗(yàn)是對(duì)封閉管道系統(tǒng)進(jìn)行加壓，并通過(guò)調(diào)節(jié)漏風(fēng)測(cè)試儀風(fēng)機(jī)的調(diào)速器保持管道恒壓(試驗(yàn)壓力為+1100 Pa)。試驗(yàn)時(shí)將大量空氣不間斷地引入測(cè)試空間，用微壓計(jì)測(cè)量靜壓，用萬(wàn)用表不間斷的測(cè)量氣流速度。由風(fēng)機(jī)引入的空氣流量等于管道系統(tǒng)的泄漏流量，因此，得到泄漏流量。該泄漏量要滿足標(biāo)準(zhǔn)EN13779的要求。

系統(tǒng)的密性測(cè)試選用PANDA 341型號(hào)漏風(fēng)測(cè)試儀。該設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，功率大，最大測(cè)試量程為200L/s。本項(xiàng)目考慮所有空調(diào)和風(fēng)機(jī)的最大功率，選擇氣密測(cè)試壓力為1100Pa，該設(shè)備在1100Pa壓力下的最大測(cè)試風(fēng)管面積為620m2。

圖4 通風(fēng)系統(tǒng)氣密測(cè)試原理圖

3.2 測(cè)試方法及注意事項(xiàng)

為提高測(cè)試的精確度，應(yīng)避免有雨和強(qiáng)風(fēng)的環(huán)境。測(cè)試之前，需對(duì)測(cè)試管線進(jìn)行全面檢查，保證所有風(fēng)管管件、風(fēng)閘、附件之間的接地電纜連接完好。

3.2.1 氣密測(cè)試方法

a. 給微壓計(jì)通電源。將兩端與大氣相通的壓力傳感器調(diào)零。

b. 重新連接微壓計(jì)管路，并測(cè)量風(fēng)管的靜壓力。

c. 給萬(wàn)用表通電。將兩端與大氣相通的壓力傳感器調(diào)零。

d. 重新連接萬(wàn)用表管路。

e. 連接熱電偶與萬(wàn)用表。將熱電偶探頭插入風(fēng)機(jī)入口處指定的孔中。

f. 給萬(wàn)用表輸入試驗(yàn)參數(shù)。主要參數(shù)如下：

測(cè)試風(fēng)管的總表面積(參考業(yè)主認(rèn)可的標(biāo)注的風(fēng)管布置圖)。

試驗(yàn)壓力(本項(xiàng)目選用+1100Pa)

泄露標(biāo)準(zhǔn)(EN13779 C級(jí))

測(cè)試時(shí)間(15min)

g. 給漏風(fēng)測(cè)試儀通電。

h. 通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)速控制儀增加風(fēng)速獲得想要的試驗(yàn)壓力。

i. 如果測(cè)試的風(fēng)管沒(méi)有增加到穩(wěn)定壓力就停止實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行線路和機(jī)器檢查。

j. 一旦達(dá)到了要求的壓力，等待約15min直到漏風(fēng)量達(dá)到穩(wěn)定后讀數(shù)。將讀數(shù)與驗(yàn)收準(zhǔn)則要求數(shù)值比較。

k. 如果滿足驗(yàn)收準(zhǔn)則，打印試驗(yàn)報(bào)告。

l. 如果不滿足驗(yàn)收準(zhǔn)則，就要進(jìn)行校正和修復(fù)工作。用以下一種方法檢查和識(shí)別漏風(fēng)點(diǎn)。

聽(tīng)聲音

用沾濕的手去感覺(jué)連接處。

在連接處涂抹肥皂水觀察是否有氣泡。

m. 如果發(fā)現(xiàn)泄露，應(yīng)立即停止試驗(yàn)，進(jìn)行檢查和修復(fù)：

替換法蘭間損壞的墊片

清潔法蘭和墊片的表面的污穢

修復(fù)偏移或損壞的法蘭

法蘭擰緊后重新做試驗(yàn)

n. 反復(fù)進(jìn)行校正和試驗(yàn)，直到該風(fēng)管系統(tǒng)測(cè)試成功通過(guò)。

3.2.2 氣密測(cè)試注意事項(xiàng)

氣密測(cè)試時(shí)，為更好的提高測(cè)試通過(guò)率，以下事項(xiàng)需要注意。

a. 空調(diào)和風(fēng)機(jī)為動(dòng)力設(shè)備，必須在風(fēng)管系統(tǒng)氣密試驗(yàn)中隔離出去。

b. 風(fēng)閘，除濕器等設(shè)備要與風(fēng)管一起做氣密試驗(yàn)；因風(fēng)閘和除濕器葉片軸位置不可避免存在漏風(fēng)，為保證系統(tǒng)氣密試驗(yàn)的順利進(jìn)行，需將該漏風(fēng)位置進(jìn)行密封，一般采用塑料薄膜纏繞形式和膠帶直接粘在漏風(fēng)處兩種形式。

c. 新風(fēng)口為整體一個(gè)風(fēng)管，在風(fēng)管廠家已經(jīng)做過(guò)氣密，并且其與下部風(fēng)管連接為焊接形式，故可以在風(fēng)管系統(tǒng)氣密中隔離出去。

d. 放火風(fēng)閘和關(guān)斷風(fēng)管正常工況為關(guān)閉，如放在系統(tǒng)氣密試驗(yàn)中，則必須接電源和氣源將其打開(kāi)，才能進(jìn)行該系統(tǒng)氣密試驗(yàn)。

e. 注意漏風(fēng)測(cè)試儀的最大測(cè)試面積要求，所測(cè)系統(tǒng)的面積不能超過(guò)其最大測(cè)試面積。

f. 風(fēng)管系統(tǒng)封堵可用碳鋼板制作而成的盲板配合墊片封堵，也可用帆布進(jìn)行封堵。

g.止回風(fēng)閘只能單向氣體流動(dòng)，所以選擇測(cè)試設(shè)備的進(jìn)氣口時(shí)，只能在止回風(fēng)閘的上游側(cè)，同時(shí)考慮測(cè)試設(shè)備連接方便等因素，最終確定測(cè)試設(shè)備的進(jìn)氣口位置。

h. 氣密試驗(yàn)設(shè)備需要輸入兩個(gè)數(shù)值，一個(gè)是試驗(yàn)壓力，一個(gè)是測(cè)試風(fēng)管系統(tǒng)的表面積，風(fēng)管系統(tǒng)的表面積一定要根據(jù)風(fēng)管小票圖準(zhǔn)確計(jì)算。

i. 對(duì)于空調(diào)進(jìn)出口與關(guān)斷風(fēng)閘法蘭之間操作空間狹小，并且螺帽已經(jīng)固定在空調(diào)上，因不銹鋼螺栓特性，多次松緊螺栓容易導(dǎo)致其抱死損壞，故此處用保持關(guān)閉狀態(tài)的關(guān)斷風(fēng)閘作為氣密試驗(yàn)封堵。

j. 分別用PFD系統(tǒng)圖和布置圖標(biāo)記來(lái)做氣密試驗(yàn)圖紙，并分別對(duì)每個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)做標(biāo)記圖紙，以方便現(xiàn)場(chǎng)人員和報(bào)檢使用。

4 結(jié)論與展望

HVAC系統(tǒng)嚴(yán)格的密性測(cè)試行業(yè)內(nèi)要求一般相對(duì)較低。目前液化天然氣工廠類模塊對(duì)暖通系統(tǒng)的要求較一般海洋工程項(xiàng)目嚴(yán)格，本文所論述的暖通系統(tǒng)密性測(cè)試是以某國(guó)際大型液化天然氣模塊項(xiàng)目HVAC系統(tǒng)實(shí)際測(cè)試為基礎(chǔ)，總結(jié)出該類對(duì)系統(tǒng)密性要求嚴(yán)格的系統(tǒng)如何完成相關(guān)測(cè)試及注意事項(xiàng)，對(duì)同類或類似項(xiàng)目都具有較大的參考意義。