淺談化工管道的試壓及吹掃

董 立,陳 偉

(五環(huán)工程公司管道室,湖北 武漢 430000)

管道試壓工作對(duì)于化工裝置正常運(yùn)行十分重要，在機(jī)械竣工后，由于施工焊接等原因，管道中會(huì)殘留部分的焊渣等雜質(zhì)，因此，在正式運(yùn)行裝置之前，吹掃是必不可少的一步，另外，焊接的質(zhì)量也需要通過(guò)試壓來(lái)檢驗(yàn)。管道試壓包括強(qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性試驗(yàn)，壓力試驗(yàn)合格后進(jìn)行管道吹掃。

1 管道試壓

1.1 試壓要求

管道和設(shè)備試壓通常采用水做試驗(yàn)介質(zhì)，氣壓試驗(yàn)由于危險(xiǎn)系數(shù)較高，一般都不會(huì)采用。對(duì)于奧氏體不銹鋼管道，試壓介質(zhì)水中的氯離子含量需要嚴(yán)格控制，含量不能高于25×10-6,否則會(huì)對(duì)奧氏體不銹鋼形成腐蝕。水壓試驗(yàn)的時(shí)候，需要做好高點(diǎn)放空以及低點(diǎn)排水；試壓所使用的用壓力表要求已經(jīng)經(jīng)過(guò)校驗(yàn)、試壓泵機(jī)械狀況良好，壓力表的精度不得低于1.5級(jí)，表的滿刻度值是被測(cè)壓力的1.5～2倍，壓力表應(yīng)在管線最遠(yuǎn)(近)處或最高(低)點(diǎn)各設(shè)置一塊，不得少于兩塊；所有管道支架都已經(jīng)嚴(yán)格按照支架表安裝完成。管道已采取了臨時(shí)的加固措施，彈簧支吊架處擋塊不得抽掉；試壓前設(shè)備和管道內(nèi)已清掃干凈；試壓、吹掃前，將一個(gè)系統(tǒng)所有需要試壓的管道通過(guò)臨時(shí)管線連接起來(lái)，管線與設(shè)備用臨時(shí)的盲板法蘭隔開(kāi)；試壓管線上的壓力表、調(diào)節(jié)閥,限流孔板等儀表一次元件以及止回閥等需要拆除，用臨時(shí)短管連通;拆下的儀表一次元件需要集中管理，以便試壓完成后恢復(fù)安裝;試壓合格后焊接件的焊縫需要進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)[1-4]。

確定試驗(yàn)壓力的公式如下:

PS=1.5P[σ]1/[σ]2

式中：PS——試驗(yàn)壓力(表壓)，MPa；

P——設(shè)計(jì)壓力(表壓)，MPa；

[σ]1——試驗(yàn)溫度下，管材的許用應(yīng)力，MPa；

[σ]2——設(shè)計(jì)溫度下，管材的許用應(yīng)力，MPa；

當(dāng)[σ]1/[σ]2大于6.5時(shí)，取6.5。

當(dāng)PS在試驗(yàn)溫度下，產(chǎn)生超過(guò)屈服強(qiáng)度的應(yīng)力時(shí)，需要將試驗(yàn)壓力PS調(diào)整至不超過(guò)屈服強(qiáng)度時(shí)的最大壓力。

管材的許用應(yīng)力參考GBT20801-2006第二部分材料篇附錄A.1，由命名表可看出試驗(yàn)溫度低于設(shè)計(jì)溫度，[σ]1/[σ]2在0.9～1之間，現(xiàn)取PS=1.5P。

尿素裝置中系統(tǒng)的位差較大，考慮試驗(yàn)介質(zhì)自身的靜壓力，以系統(tǒng)最高點(diǎn)處的表壓達(dá)到試驗(yàn)壓力為準(zhǔn)。

1.2 各系統(tǒng)試壓方法說(shuō)明

在各試壓系統(tǒng)最高點(diǎn)設(shè)置一放空點(diǎn)，在低點(diǎn)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)放水點(diǎn)。上水時(shí)打開(kāi)放空閥，上水至放空閥冒出水時(shí)，關(guān)閉放空閥，同時(shí)將待試系統(tǒng)與外界隔絕，形成一個(gè)封閉的系統(tǒng)。開(kāi)始打壓，在升壓過(guò)程中，應(yīng)派專(zhuān)人檢查各管線的焊縫、設(shè)備口、法蘭面和閥門(mén)處是否有滲漏，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)立即停止升壓，卸壓后再進(jìn)行處理，嚴(yán)禁帶壓處理。試壓流程見(jiàn)圖1。

升壓至強(qiáng)度試驗(yàn)壓力后，穩(wěn)壓10min，試驗(yàn)壓力以最高處壓力表表壓為準(zhǔn)，然后將壓力降至設(shè)計(jì)壓力，檢查有無(wú)泄漏，保壓30min，以目檢壓力無(wú)下降為合格。

圖1 試壓流程示意圖

1.3 注意事項(xiàng)

⑴試壓結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)拆除盲板、膨脹節(jié)限位設(shè)施并排凈設(shè)備與管道中積水，放水時(shí)應(yīng)有臨時(shí)排放措施，放水完畢后用壓縮空氣將管道中殘余水分吹凈。

⑵卸壓時(shí)應(yīng)緩慢卸壓，放水時(shí)首先打開(kāi)所有設(shè)備頂部的放空閥，放水應(yīng)緩慢進(jìn)行，以防止水流速度過(guò)大，造成設(shè)備內(nèi)部真空破壞設(shè)備。

⑶所有管線殘余積水吹掃干凈后，盡快拆除原來(lái)的試壓盲板、臨時(shí)連通管和臨時(shí)支吊架，所有的臨時(shí)盲板拆除后，清點(diǎn)數(shù)量防止遺漏。

⑷原先拆除的調(diào)節(jié)閥等儀表一次元件在試壓結(jié)束后重新安裝，安裝時(shí)注意安裝方向，并將管線復(fù)位；流量孔板待系統(tǒng)沖洗，吹掃合格后重新安裝。

⑸試壓時(shí)環(huán)境溫度不得小于5℃，小于5℃時(shí)應(yīng)采取措施(如在框架內(nèi)增加火爐等)。

⑹當(dāng)試壓系統(tǒng)中有設(shè)備參加時(shí)，應(yīng)控制升壓速度、嚴(yán)禁超壓。

⑺試高壓系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意緩慢升壓。

⑻管線上有不宜參加試壓但又不能拆卸的焊接式止回閥或儀表調(diào)節(jié)閥時(shí)，應(yīng)將這類(lèi)管件兩端最近的排水或排氣閥臨時(shí)連通且將調(diào)節(jié)閥處于全開(kāi)狀態(tài)，避免閥芯單面受壓。

⑼系統(tǒng)上水前，有關(guān)準(zhǔn)備工作必須經(jīng)試壓負(fù)責(zé)人檢查確認(rèn)無(wú)誤后，方可進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)上水，嚴(yán)禁未經(jīng)許可班組自行上水。

(10)試壓過(guò)程中，出現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)解決，嚴(yán)禁帶壓處理。

(11) 試壓合格后，排水應(yīng)先開(kāi)放空，然后再排放。

(12)試壓后的系統(tǒng)復(fù)位工作應(yīng)及時(shí)進(jìn)行，不得隨意拖后，尤其應(yīng)注意泵的管道復(fù)位工作，不得強(qiáng)力組對(duì)，復(fù)位后應(yīng)對(duì)泵口法蘭螺栓進(jìn)行扭剪力檢測(cè)。

(13) 試壓時(shí)不準(zhǔn)開(kāi)啟的閥門(mén)必須掛警告牌，防止被人誤操作，影響試壓或造成危險(xiǎn)。

(14)試壓管線最高點(diǎn)開(kāi)臨時(shí)放空，試壓后及時(shí)封閉。

2 管道吹掃

2.1 吹掃注意事項(xiàng)

(1)需要將管道上安裝的所有儀表元件拆除，防止吹掃時(shí)，管道內(nèi)的各種雜物對(duì)儀表元件造成損傷。

(2)吹掃前，需要在塔器，換熱器等設(shè)備的入口處在臨時(shí)盲板，待上游管道吹掃合格之后才能拆除。

(3)吹掃時(shí)原則上不允許使用原有管道上的調(diào)節(jié)閥控制吹掃氣，應(yīng)選用臨時(shí)的吹掃閥門(mén)。

(4)吹掃時(shí)，安全閥的入口處需要與管道隔離開(kāi)來(lái)，一般采用臨時(shí)盲板。

(5)系統(tǒng)吃掃時(shí)，所有儀表引壓管線均應(yīng)打開(kāi)進(jìn)行吹掃，并在后期的氣密試驗(yàn)中再次吹掃。

(6)當(dāng)管道直徑大于500mm時(shí)，吹掃前需要先進(jìn)行人工清理。

對(duì)于化工工程來(lái)說(shuō)，由于高壓高溫甚至腐蝕型介質(zhì)的管道很多，因而，熟悉并深入了解管道試壓和吹掃的具體要求和注意事項(xiàng)是十分必要的。