輸氣場站排污系統泄漏點準確排查方法

王意茹

中國石油管道公司秦皇島輸油氣分公司，北京 102488

0 前言

天然氣輸氣場站排污系統由排污管、閥門、排污池、排污罐等設施設備組成。 通常輸氣場站的排污系統由分離器、匯管、清管收發裝置等設備上的單條排污管道匯總到總排污管道，直至排污池或排污罐［1］。每條排污管道都設有閥門，每個閥門都有內漏的可能性。 采用傳統的方法很難準確判斷輸氣場站排污系統的泄漏點。 為此，找到可以準確判斷輸氣場站排污系統泄漏點的方法十分必要。 本文通過實例介紹一種可以準確判斷天然氣輸氣場站排污系統泄漏點的方法。

1 泄漏點排查的一般方法及難點

1.1 一般方法

泄漏點排查的一般方法通常有三種：通過排污法檢查單體球閥是否內漏； 使用超聲波測漏儀進行檢測；放空具有排污管的所有工藝單元，只保留1 個工藝單元（具有排污管），觀察排污池氣泡聲的變化。

1.2 排查排污系統泄漏的難點

a）一般小尺寸球閥不設置排污嘴，無法使用排污法檢查排污管線上球閥是否內漏。

b）在確定排污球閥內漏的情況下，無法確認該條排污管道是否泄漏。 因為每條排污管上都設置2 臺閥門，1臺球閥和1 臺旋塞閥（或閥套式排污閥），在2 臺閥門同時都內漏的情況下，才能確認該條排污管泄漏。

c） 便攜式數字超聲波檢測儀是通過接收氣體泄漏時產生紊流的超聲波來進行檢測。 使用便攜式數字超聲波檢測儀進行檢測時，受周圍環境聲音干撓，不能準確判斷出是否泄漏。 輸氣場站運行時，工藝管線有氣體流動、沖刷的聲音，同時場站環境還有其它聲音，都會對檢測形成干擾，影響檢測結果。

d）排污系統由多條排污管道組成， 泄漏有可能由1條或多條排污管泄漏造成。

e） 因排污總管線較長，管容較大，在排污總管線里存有較多的內漏天然氣， 短時間內不能排空。 只保留1個具有排污管的工藝單元帶壓時，短時間排污池內氣泡沒有變化。 不能判斷是新產生的內漏氣體，還是原來遺留在排污總管內的氣體未排空。 通過觀察氣泡變化的方法無法確定排污管道是否內漏。

2 準確判斷排污系統泄漏點的方法

采育站在2011 年6 月周期性檢查時發現排污池有氣泡，通過分析判斷為現場排污閥有內漏，經過逐個排污檢查和超聲波檢查后，對疑似內漏的閥門進行了維護維修，但排污池仍然存在小量氣泡，效果不顯著。 為了徹底解決排污系統泄漏問題，采用了以下排查方法。

a）通過排污法（即通過閥門排污嘴完全放空閥腔內天然氣，在閥腔排污嘴處檢查閥門是否內漏）檢查排污用球閥是否內漏，如果球閥不內漏，排除該條排污管道。例如：4 條排污管道匯總至排污總管， 工藝流程見圖1。通過排污法檢查工藝單元A 排污管道上球閥A1 不內漏，則排除A 排污管不內漏。 同理排查確認B、C、D 排污管是否泄漏。

圖1 4 條排污管道工藝流程示意圖

b） 對于通過排污法檢查排污用球閥內漏的排污管和排污用球閥沒有排污嘴的排污管，需要進一步確認該條排污管是否泄漏。

方法一：將排污管末端的法蘭松開，在上游法蘭側加裝盲板，5 min 后緩慢拆除盲板， 有氣流說明該條排污管是泄漏點。 排污管末端加盲板的作用：排污管末端法蘭上游側加裝盲板后，使得該排污管道與排污系統的其他排污管道隔離；同時，保證排污管道泄漏的氣體不流入排污系統其他管道或排污池。 那么拆除盲板后的氣流，就是該排污管泄漏的天然氣，可以確定該排污管是排污系統的泄漏點。 例如：按圖2 加裝盲板，以便確認B排污管是否泄漏。 將B2 閥門末端法蘭螺栓松開，在上游法蘭加裝盲板，5 min 后拆除盲板，有氣流則確定B 排污管泄漏。

圖2 排污管線末端加裝盲板示意圖

方法二：對于安裝盲板沒有空間的排污管道，除要進行確認的這條排污管道與工藝系統聯通外，將其他具有排污管道的工藝單元放空直至壓力為0 （如果工藝單元的進出口閥有內漏，不能保證放空后工藝單元壓力為0，則保持該工藝單元放空閥全開狀態，確保放空的工藝單元沒有天然氣）。 拆除要確認的這條排污管道最末端的法蘭，法蘭中間加裝1 mm 厚銅片，將螺栓擰緊，見圖3。 5 min 后緩慢松開法蘭， 有氣流說明該條排污管道是泄漏點。 排污管道末端法蘭加銅片的作用與方法一中加盲板作用一樣。 放空其他工藝單元的作用：因擰松加裝銅片的法蘭時，流出的氣體既有可能來自法蘭上游側，又可能來自法蘭下游側，所以將其他工藝單元放空，可以排除氣體來自法蘭下游側。

圖3 排污管道末端加裝銅片示意圖

例如：見圖1、3，確認B 排污管道是否泄漏時，如果B2 閥門末端法蘭處沒有空間安裝盲板， 則將工藝單元A、C、D 放空，直至壓力為0（如果工藝單元C 進出口閥門有內漏，則將工藝單元C 放空閥保持全開狀態）。將B2閥門末端法蘭松開，在兩片法蘭間加裝銅片，將螺栓擰緊。 5 min 后緩慢松開法蘭，有氣流說明B 排污管道是泄漏點。

c）采用上述方法逐條排查排污管道，確定排污系統的泄漏點。

d） 維護、維修排污管道內漏的閥門后，觀察排污池是否有氣泡產生，以便確認維修效果。

3 實例

采育站排污系統由14 條排污管道組成，見圖4［2］。分離器GF 201、GF 202、GF 203、GF 204，匯管H-1、H-2、H-3、H-4、H-5、H-6、H-7、H-8，清管接收裝置S 101、清管發送裝置F 101， 分別各設置1 條排污管道。 匯管H-3、H-4、H-5、H-6 排污管道上設1 臺DN 25 球閥， 該球閥沒有排污嘴。 其他排污管道上球閥均有排污嘴。

首先，通過排污法，檢查確認清管接收裝置S 101、清管發送裝置F 101 排污管道上球閥，匯管H-1、H-2、H-7排污管道上球閥不內漏，分離器GF 203 排污管道上球閥不內漏。 排除這6 條排污管道。 分離器GF 201、GF 202、GF 204、匯管H-8 的排污管道上球閥有內漏，匯管H-3、H-4、H-5、H-6 的排污管道上球閥沒有排污嘴， 需要進一步確認這8 條排污管是否泄漏。

其次，排查匯管H-3、H-4、H-5、H-6、H-8 的排污管道是否泄漏。分別拆開匯管H-3、H-4、H-5、H-6、H-8 的排污管道上的末端法蘭，加裝盲板（圖2）。 5 min 后拆除盲板，匯管H-3、H-5、H-6 有明顯氣流，屬于泄漏點。 匯管H-4、H-8 排除掉。

由于分離器GF 201、GF 202、GF 204 排污管道末端法蘭處沒有安裝盲板的空間，采用安裝銅片的方法進行排查。

a）排查分離器GF 201：分別放空分離器GF 202、GF 204 和匯管H-3、H-5、H-6（已經確定清管收發裝置S 101、F 101，匯管H-1、H-2、H-7、H-4、H-8，分離器GF 203 上排污管道不泄漏，故不需要放空）。在分離器GF 201 排污管道末端法蘭處加裝銅片。 5 min 后緩慢松開法蘭，發現有明顯氣流，分離器GF 201 排污管道是泄漏點。

圖4 采育站主要工藝系統和排污系統流程圖

b） 排查分離器GF 202： 分別放空分離器GF 201、GF 204 和匯管H-3、H-5、H-6（已經確定清管收發裝置S 101、 F 101， 匯管H-1、H-2、H-7、H-4、H-8， 分離器GF 203 上排污管道不泄漏，故不需放空）。 在分離器GF 201排污管道末端法蘭處加裝銅片。 5 min 后緩慢松開法蘭，發現有明顯氣流，分離器GF 202 排污管道是泄漏點。

c） 排查分離器GF 204： 分別放空分離器GF 201、GF 202 和匯管H-3、H-5、H-6 （已經確定清管收發裝置S 101、F 101，匯管H-1、H-2、H-7、H-4、H-8，分離器GF 203上排污管不泄漏，故不需放空）。在分離器GF 201 排污管道末端法蘭處加裝銅片。 5 min 后緩慢松開法蘭，發現有明顯氣流，分離器GF 204 排污管道是泄漏點。

d） 采育站14 條排污管道中， 確認分離器GF 201、GF 202、GF 204 和匯管H-3、H-5、H-6 總計6 條排污管道為排污系統的泄漏點。

最后，對上述6 條排污管道上內漏閥門進行維護維修，對維護維修效果不理想的閥門進行更換［3］。

采育站排污系統維護維修工作完成后，在所有工藝裝置都運行的情況下，觀察排污池沒有氣泡產生。 每日巡檢時觀察排污池也沒有氣泡產生，確定排污系統泄漏點排查方法準確有效。

4 結論

對于排污系統比較復雜的天然氣輸氣場站，采用排污法檢查排污用球閥是否內漏和只保留排查的排污管線所在工藝管線帶壓并加裝盲板（銅片）相結合的方法，對每條排污管線逐條確定是否泄漏，直至確定所有的泄漏點并對泄漏點進行維修，為長輸天然氣管道輸氣場站排污系統零泄漏提供了保障。 經過多次在不同天然氣輸氣場站實踐應用得出：上述確定天然氣輸氣場站排污系統泄漏點排查方法準確有效，可操作性強。

［1］ 黃春芳. 天然氣管道輸送技術［M］. 北京：中國石化出版社,2009.28-30.Huang Chunfang. The Technology of Natural Gas Pipeline Transportation［M］. Beijing: China Petrochemical Press, 2009.28-30.

［2］Q/SY JS0122-2012，陜京輸氣管道站場工藝技術要求［S］.Q/SY JS0122-2012,Technical Specification for Process Design of Shann Jing Gas Pipeline Station［S］.

［3］Q/SY JS0039-2013，球閥操作、維護和保養規程［S］.Q/SY JS0039-2013,Code for Operation and Maintenance of Ball Valve［S］.