董 立,陈 伟
(五环工程公司管道室,湖北 武汉 430000)
管道试压工作对于化工装置正常运行十分重要,在机械竣工后,由于施工焊接等原因,管道中会残留部分的焊渣等杂质,因此,在正式运行装置之前,吹扫是必不可少的一步,另外,焊接的质量也需要通过试压来检验。管道试压包括强度试验和严密性试验,压力试验合格后进行管道吹扫。
管道和设备试压通常采用水做试验介质,气压试验由于危险系数较高,一般都不会采用。对于奥氏体不锈钢管道,试压介质水中的氯离子含量需要严格控制,含量不能高于25×10-6,否则会对奥氏体不锈钢形成腐蚀。水压试验的时候,需要做好高点放空以及低点排水;试压所使用的用压力表要求已经经过校验、试压泵机械状况良好,压力表的精度不得低于1.5级,表的满刻度值是被测压力的1.5~2倍,压力表应在管线最远(近)处或最高(低)点各设置一块,不得少于两块;所有管道支架都已经严格按照支架表安装完成。管道已采取了临时的加固措施,弹簧支吊架处挡块不得抽掉;试压前设备和管道内已清扫干净;试压、吹扫前,将一个系统所有需要试压的管道通过临时管线连接起来,管线与设备用临时的盲板法兰隔开;试压管线上的压力表、调节阀,限流孔板等仪表一次元件以及止回阀等需要拆除,用临时短管连通;拆下的仪表一次元件需要集中管理,以便试压完成后恢复安装;试压合格后焊接件的焊缝需要进行无损检测[1-4]。
确定试验压力的公式如下:
PS=1.5P[σ]1/[σ]2
式中:PS——试验压力(表压),MPa;
P——设计压力(表压),MPa;
[σ]1——试验温度下,管材的许用应力,MPa;
[σ]2——设计温度下,管材的许用应力,MPa;
当[σ]1/[σ]2大于6.5时,取6.5。
当PS在试验温度下,产生超过屈服强度的应力时,需要将试验压力PS调整至不超过屈服强度时的最大压力。
管材的许用应力参考GBT20801-2006第二部分材料篇附录A.1,由命名表可看出试验温度低于设计温度,[σ]1/[σ]2在0.9~1之间,现取PS=1.5P。
尿素装置中系统的位差较大,考虑试验介质自身的静压力,以系统最高点处的表压达到试验压力为准。
在各试压系统最高点设置一放空点,在低点设置一个或多个放水点。上水时打开放空阀,上水至放空阀冒出水时,关闭放空阀,同时将待试系统与外界隔绝,形成一个封闭的系统。开始打压,在升压过程中,应派专人检查各管线的焊缝、设备口、法兰面和阀门处是否有渗漏,发现问题,应立即停止升压,卸压后再进行处理,严禁带压处理。试压流程见图1。
升压至强度试验压力后,稳压10min,试验压力以最高处压力表表压为准,然后将压力降至设计压力,检查有无泄漏,保压30min,以目检压力无下降为合格。
图1 试压流程示意图
⑴试压结束后,应及时拆除盲板、膨胀节限位设施并排净设备与管道中积水,放水时应有临时排放措施,放水完毕后用压缩空气将管道中残余水分吹净。
⑵卸压时应缓慢卸压,放水时首先打开所有设备顶部的放空阀,放水应缓慢进行,以防止水流速度过大,造成设备内部真空破坏设备。
⑶所有管线残余积水吹扫干净后,尽快拆除原来的试压盲板、临时连通管和临时支吊架,所有的临时盲板拆除后,清点数量防止遗漏。
⑷原先拆除的调节阀等仪表一次元件在试压结束后重新安装,安装时注意安装方向,并将管线复位;流量孔板待系统冲洗,吹扫合格后重新安装。
⑸试压时环境温度不得小于5℃,小于5℃时应采取措施(如在框架内增加火炉等)。
⑹当试压系统中有设备参加时,应控制升压速度、严禁超压。
⑺试高压系统时,应注意缓慢升压。
⑻管线上有不宜参加试压但又不能拆卸的焊接式止回阀或仪表调节阀时,应将这类管件两端最近的排水或排气阀临时连通且将调节阀处于全开状态,避免阀芯单面受压。
⑼系统上水前,有关准备工作必须经试压负责人检查确认无误后,方可进行对系统上水,严禁未经许可班组自行上水。
(10)试压过程中,出现问题应及时解决,严禁带压处理。
(11) 试压合格后,排水应先开放空,然后再排放。
(12)试压后的系统复位工作应及时进行,不得随意拖后,尤其应注意泵的管道复位工作,不得强力组对,复位后应对泵口法兰螺栓进行扭剪力检测。
(13) 试压时不准开启的阀门必须挂警告牌,防止被人误操作,影响试压或造成危险。
(14)试压管线最高点开临时放空,试压后及时封闭。
(1)需要将管道上安装的所有仪表元件拆除,防止吹扫时,管道内的各种杂物对仪表元件造成损伤。
(2)吹扫前,需要在塔器,换热器等设备的入口处在临时盲板,待上游管道吹扫合格之后才能拆除。
(3)吹扫时原则上不允许使用原有管道上的调节阀控制吹扫气,应选用临时的吹扫阀门。
(4)吹扫时,安全阀的入口处需要与管道隔离开来,一般采用临时盲板。
(5)系统吃扫时,所有仪表引压管线均应打开进行吹扫,并在后期的气密试验中再次吹扫。
(6)当管道直径大于500mm时,吹扫前需要先进行人工清理。
对于化工工程来说,由于高压高温甚至腐蚀型介质的管道很多,因而,熟悉并深入了解管道试压和吹扫的具体要求和注意事项是十分必要的。