关于液化天然气低温管道安装技术的研究

王家根(东华工程科技股份有限公司上海分公司， 上海 2002330)

关于液化天然气低温管道安装技术的研究

王家根(东华工程科技股份有限公司上海分公司， 上海 2002330)

随着国家提倡新能源的开发和使用，液化天然气逐渐在社会很多领域当中使用，这种能源低廉、方便、环保的特性受到很多使用者的喜爱，已成为我国普遍使用的能源，且这种能源的生产对环境影响小，对于生态保护十分有利。本文就液化天然气工厂建设中低温管道安装技术进行了分析研究。

液化天然气；低温管道；安装技术

广元LNG装置位于四川广元利州区回龙河管委会，占地面积约400亩，距广安县城20余公里。由华油天然气广元公司(以下简称“华气广元”)投资建设，是“气化广元项目”之一。装置原料天然气来自川西北和中卫线，日处理天然气100×104Nm3/d，产量为662.9 吨/天。产品LNG作车用燃料和管道气调峰。

1 低温管道焊接技术

在液化天然气管道使用材质上，奥氏体不锈钢材料使用的范围较广，下面就该种材料的焊接技术进行简要分析。

在对奥氏体不锈钢材料进行焊接的时候，需要将温度控制在700℃至750℃范围内，并且需要快速完成焊接工序，如果停留时间超过20秒，那么奥氏体不锈钢材料就会发生贫铬现象。因此，在焊接的时候，要在此温度区间内尽快完成焊接作业，避免材料长时间处于此温度区间内，必要的时候可以使用浇水急冷的方式对材料进行强制冷却，加速焊接缝隙的冷却速度，防止焊接部位出现晶间裂纹的现象。在焊接的过程中，必须对层间温度进行严格控制，当焊接完成一层之后，使用浇水急冷的方式将温度控制在60℃以下的时候，才允许进行下一层的焊接工作，能够减少焊接之后的冷却速度。减少焊接之后的冷却时间是奥氏体不锈钢材料焊接的重要控制环节之一，这种技术是焊接技术同一般的燃气钢管焊接技术的差异所在。

对了确保该种材料的焊接质量符合标准，焊接缝不影响管道整体美观，使用氩气电联焊接方式进行焊接是最佳的。但是如果需要焊接的管线过长、管径较大的时候，如果仍旧使用此种焊接方式，那么对氩气的将会产生很大的消耗，并且大范围使用这种方式很难起到理想的保护效果。如果在安装液化天然气管道的时候，出现三通、弯头的情况较多，在焊接过程中发生焊死现象，很难将管道内部的异物取出，因此，此种技术更多的用于管道预制。

在预制后的安装焊接中施工条件应严格遵循下列要求：

(1)焊接环境 风速：手工电弧焊小于8m/s，氩弧焊小于2m/s，焊接电弧在1m范围内相对湿度小于90%，环境温度大于0℃，非下雪,下雨天气。当环境条件不符合上述要求时，必须采取挡风，防雨，预加热(≤50℃)，防寒等有效措施。氩弧焊所用氩气纯度不低于99.95%。

(2)焊接设备 低温钢管道焊接时的设备可选用逆变焊机和可控硅整流焊机。施工用焊接、热处理设备由项目部负责管理按施工机械维护制度执行。焊接设备、热处理设备所使用的计量仪表应处于正常工作状况，并定期校验，按《检验、测量和试验设备控制程序》执行。

(3)焊工 焊工应经焊接培训中心培训D并按国家劳动人事部颁发的《锅炉压力容器焊工考试规则》经考试合格后取得“锅炉压力容器焊工合格证”，其合格项目满足所承担的焊接工作。焊工持证的合格项目均要求在有效期内。

2 低温管道吹扫、试压

按照《工业金属管道工程施工规范》要求，管道系统在经过试压确保合格之后，需要对管道进行吹扫环节。但是在吹扫过程中，我们必须认识到，在安装管道过程中，必然因为焊接等工艺在管道内部残留一些焊渣等杂质，如果吹扫的时候不进行系统吹扫，那么很容易将杂质吹扫至管道的阀门位置，甚至堵塞阀门，很容易引发安全隐患问题。因此，要进一步加强管道的吹扫工序。在安装管道之后，不对阀门进行安装，只对直通管进行安装，安装之后进行吹扫环节，确保直通管内没有杂物残留，再使用等离子切割法断管，将经过试压合格之后的阀门安装在管道相应位置，安装之后再次对管道进行试压，之后进行二次吹扫。通过二次吹扫能够大大提升吹扫效果，还能够保护阀门的畅通性。

在对低温管道进行试压的时候，可以采用液体试压和氮气试压的方式进行。液体试压方式能够快速找出漏点，并且试压过程中十分安全。通过液体试压之后，管道内部将会残留大量的液体，尤其是阀门密封面积聚的水分，施工现场条件根本没有办法将阀门和管道干燥到露点-20℃以下。当管理在运送液化天然气的时候，如果管道温度下降到-120℃的时候，管道内部残留的水分将会凝结成冰，造成阀门泄露、损害甚至瘫痪，为管道的运行埋下安全隐患。因此在试压的过程中，一般都采取氮气试压，氮气相对于液体更容易挥发，不宜在管道内部残留。使用氮气试压的时候，要注意对管道、管廊钢结构进行加固，钢管与加固点之间使用软接触，减少管道震动对钢结构的影响。

3 创新技术和材料，提高安装技术含量

目前，随着科技的不断进步，在此领域中不断有新技术、新材料产生，能够大幅度提升安装技术的技术含量，进而提升管道的安装质量。安装工作人员必须提高学习意识，通过网络、培训等渠道不断增强自身专业技能知识，掌握新技术、新材料的使用特性，不断增加安装工作的技术含量，用科技手段提高安装质量。作为技术工作人员在工作中要发展创新思维，在思考中工作，对工作中的难点问题要不断探索创新，加大施工环节中的科技运用，用科技提升工作的质量、用科技提升管道的安全。同时，在使用新技术、新材料的过程中，要充分掌握技术和材料的各种特性，确保材料和技术符合工程标准，能够发挥作用，避免因过度强调科技的运用，而忽略了安装工程的实际情况。